Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 12/2016 vyšlo tiskem
7. 12. 2016. V elektronické verzi na webu od 6. 1. 2017. 

Téma: Měření, měřicí přístroje a měřicí technika; Zkušebnictví a diagnostika

Hlavní článek
Lithiové trakční akumulátory pro elektromobilitu (2. část – dokončení)

Aktuality

Svítící fasáda FEL ČVUT nabídne veřejnosti interaktivní program s názvem Creative Colours of FEL Dne 13. prosince v 16.30 hodin se v pražských Dejvicích veřejnosti představí interaktivní…

Fakulta elektrotechnická je na špici excelentního výzkumu na ČVUT Expertní panely Rady vlády pro výzkum, vývoj, inovace (RVVI) vybraly ve II. pilíři…

Švýcaři v referendu odmítli uzavřít jaderné elektrárny dříve V referendu hlasovalo 45 procent obyvatel, z toho 54,2 procent voličů řeklo návrhu na…

Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. 11. 2016 den otevřených dveří Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. listopadu od 8.30 hodin Den otevřených…

Calliope mini – multifunkční deska Calliope mini poskytuje kreativní možnosti pro každého. A nezáleží na tom, zda jde o…

Ocenění v soutěži České hlavičky získal za elektromagnetický urychlovač student FEL ČVUT Student programu Elektronika a komunikace Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze Vojtěch…

Více aktualit

Varistorové svodiče přepětí SPD typ 2

Jan Hájek, organizační složka Praha,
Dehn + Söhne GmbH + Co. KG
 
Svodiče přepětí se staly natolik běžnou věcí v rámci elektrické instalace, že část elektrotechniků ani nepřemýšlí nad jejich principy ani nad tím, co je tvoří. Vždy se setkám s někým, kdo se po dlouhém rozhovoru konečně rozhodne položit otázku, kterou považuje za hloupou, ale rád by na ni znal odpověď. Pokusím se popsat všechny pojmy, které mě ve spojení se svodičem přepětí typ 2 pro montáž na lištu TS 35 (lištu DIN) napadnou, a také nebude marné si zopakovat, co vše se skrývá pod souhrnným označením „přepěťovka“.
 
Svodiče přepětí firmy DEHN + SÖHNE (SPD*) typ 2 nebo hovorově též C) pro napájecí soustavu jsou tvořeny jednoduchou konstrukcí, jejíž jádro tvoří především varistor a několik dalších součástek. Mezi tyto součástky patří kromě několika kusů plastu či šroubů i tzv. termodynamické odpojování.
 

Varistor

Na kvalitě varistoru záleží kvalita, a především životnost přepěťových ochran. Varistory používané ve výrobcích DEHN + SÖHNE vždy patřily a stále patří ke světové špičce. Jejich kvalita je během výroby několikanásobně ověřována, tak aby případné odchylky od standardní vysoké kvality byly odhaleny před finalizací přepěťové ochrany. Vzhledem k maximální jistotě poskytované zákazníkům jsou varistory opatřovány kontakty přímo ve výrobě tak, aby i za tento krok zpracování ručila firma DEHN + SÖHNE. Po naletování kontaktů je varistor zalit do zásuvného modulu (obr. 1) přepěťové ochrany. Poté nastává konečná kompletace přepěťové ochrany a opětovná kontrola všech důležitých parametrů (obr. 2).
 

Termodynamické odpojování

Pokud by byl varistor v přepěťové ochraně zapojen tzv. natvrdo, hrozilo by v případě dlouhodobého přetížení zahoření varistoru z důvodu jeho přehřátí, což by ohrozilo i zbytek instalace. Aby k tomuto jevu nedošlo, je ve výrobcích DEHNguard zabudováno tzv. termodynamické odpojování (obr. 3). Jde o předepnutou pružinku ovládající kontakt zajištěný nízkotavnou pájkou. Díky tomuto ochrannému mechanismu je varistor v přepěťové ochraně odpojen dříve, než by mohlo dojít k výše popsanému jevu.
 

Úskalí ve fotovoltaice

Bezpečnost fotovoltaických aplikací ovšem vyžaduje zcela opačnou proceduru zajištění. Proto je u výrobků DEHNguard SCP (obr. 4), které jsou určeny výhradně pro fotovoltaické použití, zvolen zcela opačný postup. Při přetížení varistoru svodiče přepětí je varistor přemostěn kontaktem, který je schopen dlouhodobě vést proud až 50 A. Tím nedojde při rozpojování stejnosměrného proudu k zapálení obloučku, který by nemusel zhasnout tak jako v případě střídavého proudu.
 

Vizuální kontrola

Je třeba si uvědomit, že pohledovou kontrolou se u většiny svodičů typ 2 ověřuje pouze skutečnost, že nedošlo k přetížení integrovaného varistoru a že termodynamické odpojování tento varistor neodpojilo ze systému. Tento optický výstup neinformuje uživatele o tom, kdy SPD opravdu otevírá. Pro tuto informaci je třeba ověřit tzv. miliampérový bod. Za účelem zlepšit pohodlí údržby byla zavedena řada DEHNguard H LI, která má na terčíku ještě jednu žlutou návěst (obr. 5), signalizující blížící se konec životnosti SPD. Tento svodič je používán proto v místech s předpokládanou větší zátěží.
 

Životnost

Nelze s určitostí definovat, co je tzv. normální životnost přepěťových ochran použitých v elektrické instalaci. Vše záleží nejen na počáteční kvalitě použitého varistoru, počtu a energii svedených špiček, ale také např. i na teplotě v rozváděči. Zcela jinou životnost bude mít díky polovodičovému „srdci“ přepěťová ochrana v rozváděči umístěném ve sklepě a jinou při použití v terénu, kde může dosahovat teplota v teplých letních dnech i 60 °C. Jak již bylo řečeno, terčík, který signalizuje funkční stav, nevypovídá nic o tom, při jakých hodnotách napětí přepěťová ochrana opravdu otevírá. Proto doporučuje firma DEHN + SÖHNE jednou za čas, nejlépe při pravidelné revizi či kontrole, přeměřit miliampérový bod – tedy napětí, při kterém protéká přepěťovou ochranou proud o hodnotě 1 mA. To jsou hodnoty, které zpřístupňuje každý seriózní výrobce varistorů. Toto lze velmi snadno zjistit měřicím přístrojem PM 20 (obr. 6 – pro revizní techniky, kteří mají k dispozici pouze univerzální měřicí přístroj, zpracoval orientační metodiku M. Kaucký – více v KníŠce 2.0, která je zdarma ke stažení na http://www.kniska.eu). Investuje-li již klient nemalé prostředky do kvalitní ochrany před přepětím, měl by mít kvalifikovaný přehled o jeho funkci. Naopak dochází-li ke změnám v elektrické instalaci, je zcela zbytečné vyhazovat funkční výrobek jenom kvůli tomu, že je překročena uváděná životnost.
 

Modulární uspořádání svodičů

Vyjma ojedinělých případů, kdy je svodič použit v blízkosti zdroje permanentních špiček a je od počátku počítáno s tím, že tato zátěž bude způsobovat jeho opotřebování, sleduje modulární uspořádání (patice – zásuvný modul) jeden hlavní cíl, a to zjednodušit údržbu celého systému (obr. 7). Výhoda modulární konstrukce se nejvíce projeví při měření, ať samotného přístroje SPD, nebo celé elektrické instalace.
 

Vícepólová provedení

Jak prokázala každodenní praxe, je pro montážní firmu jednodušší a ekonomičtější využít při montáži již zapojené vícepólové přepěťové ochrany, jejichž použití zvyšuje bezpečnost instalace a omezuje možné montážní chyby.
 

Speciální provedení

Některé aplikace, ve kterých by mohl být problémem i zcela nepatrný proud, který protéká každým svodičem v klidovém stavu, vyžadují použití svodiče přepětí s výbojkovou bleskojistkou zapojenou v sérii s varistorem. Toto řešení reprezentuje DEHNguard T 275 VA. Standardem je i SPD typ 2 pro použití v pojistkových spodcích NH 00 (obr. 8) a NH 1.
 

Rozsah použití

Rozsah napětí, který je pokryt řadou svodičů typ 2 DEHNguard začíná na 48 V a končí hodnotou 1 200 V pro stejnosměrné fotovoltaické zdroje.
 
Další informace mohou zájemci získat na adrese: http://www.dehn.cz
 
Obr. 1. Zalévání varistoru v modulu DEHNguard
Obr. 2. Testování DEHNguard v průběhu výroby
Obr. 3. Termodynamické odpojovací zařízení
Obr. 4. DEHNguard SCP pro fotovoltaické systémy
Obr. 5. Žlutý terčík na přístroji DEHNguard T LI
Obr. 6. Měřicí přístroj PM 20
Obr. 7. Vyjímatelné moduly s přepěťovou ochranou
Obr. 8. DEHNguard NH pro pojistkové spodky
 

*) SPD (Surge Protection Device, přepěťová ochrana).