Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 11/2016 vyšlo tiskem
7. 11. 2016. V elektronické verzi na webu od 1. 12. 2016. 

Téma: Rozváděče a rozváděčová technika; Točivé stroje a výkonová elektronika

Hlavní článek
Lithiové trakční akumulátory pro elektromobilitu

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

Výběr a instalace svodičů SPD Typ 1 v objektech

Výběr a instalace svodičů SPD Typ 1 v objektech

RNDr. Jozef Dudáš, CSc., EMC Engineering s. r. o.

Soubor norem ČSN EN 62305 (Ochrana před bleskem) dává v některých případech poměrně podrobný návod na výpočet parametrů použitých materiálů a součástí LPS (Lightning Protection System, systém ochrany před bleskem). Při výběru tzv. prvního stupně ochrany před přepětím, tj. SPD Typ 1 (Surge Protection Device, svodič přepětí), lze postupovat podle tohoto návodu uvedeného v novém českém katalogu slovinského výrobce přepěťových ochran Iskra – SPD Protection (tj. Iskra – přepěťové ochrany).

V prvním kroku se určí zóny LPZ (Lightning Protection Zone, zóna ochrany před bleskem) – jednotlivé stupně ochran (typy) se instalují pokud možno na rozhraní těchto zón. V dalším kroku se stanoví požadavek na svedený impulzní proud svodiče jako celku i jednotlivých pólů.

1. Určení ochranných zón LPZ a jejich rozhraní

Místem pro instalaci svodičů přepětí SPD jsou hranice zón a hlavní rozváděč, podružný rozváděč a napájecí bod (zásuvka).

Hlavní rozváděč na rozhraní zón LPZ 0B a LPZ 1 je ovlivňován částečnými bleskovými proudy. Je vhodným místem pro montáž svodičů přepětí SPD Typ 1, které jsou určeny pro svod bleskových proudů s tvarem vlny 10/350 µs. Tyto svodiče jsou součástí soustavy vyrovnání bleskových potenciálů a tvoří tzv. první stupeň ochrany před bleskem. Těmto podmínkám vyhoví hlavní rozváděče instalované na venkovní zdi objektu (i z vnitřní strany).

2. Určení očekávaného bleskového proudu a požadavků na svodiče

V tomto kroku se podle požadované úrovně ochrany objektu LPL (Lightning Protection Level, třída ochrany před bleskem) a podle tabulky 1 uvedené normy určí předpokládaný maximální proud blesku a jeho část směřující do rozvodů nízkého napětí (nn). Podle typu přípojky (TN-C, TNS, TT, jednofázová, popř. třífázová) se stanoví požadovaný svedený impulzní proud jednoho pólu SPD. Lze předpokládat, že 50 % bleskových proudů je svedeno venkovní ochranou LPS přímo do uzemňovací soustavy a 50 % se rovnoměrně rozdělí mezi metalické instalační přípojky (nn, voda, plyn, telefon, kabelová TV). Celý postup je vysvětlen v dalším textu na příkladech.

a) Příklad samostatného exponovaného objektu

Zde může jít o rádiový vysílač, převaděč RTV, základnovou stanici GSM, vodárnu atd., úroveň požadované ochrany před bleskem LPL = I (obr. 1).

Lze předpokládat rozdělení bleskových proudů 200 kA: 50 % do LPS (venkovní ochrana před bleskem), 50 % do rozvodů nn (pro zjednodušení nebyly uvažovány rozvody plynu, vody a další kovové instalace). Počet vodičů rozvodů nízkého napětí nechť je n (TN-C, 3L + PEN, n = 4).

Iimp/vodič = Iimp/2/n = 200 kA/2/4 = 25 kA (10/350 μs)

V každém vodiči lze předpokládat maximální proud 25 kA (10/350 μs).

Je možné použít svodiče se svedeným impulzním proudem 25 kA (10/350 μs) v zapojení 3 + 0. Použijí se tři samostatné svodiče typu Iskra Protec BS 25 nebo jeden třípólový svodič Probloc BS 75 (3 + 0).

b) Příklad dvou sousedících budov (stejný odpor zemnění RA = RB, obr. 2)

Může jít o dva blízko stojící rodinné domy s „nasmyčkovaným“ přívodem nn.

Lze předpokládat takovéto rozdělení bleskových proudů: 50 % do LPS, 50 % do rozvodu nn rozděleného stejným dílem mezi obě budovy. LPL = I.

Iimp/budova = 200 kA/2/(1 + RA/RB) = 50 kA (10/350 μs)

Protože RA = RB, je proud do rozvodu nn obou budov stejný. Požadavek na svodiče (na jeden pól) pro TN-C (3 + 0) vychází:

Iimp/vodič = 12,5 kA (10/350 μs)

V tomto případě lze ve všech vodičích nn obou objektů očekávat stejný proud 12,5 kA (10/350 μs). Použijí se proto jednopólové svodiče Protec B2S 12,5 s výměnnými moduly nebo svodiče Protec B2N 12,5 v kompaktním provedení. Jako alternativu lze použít vícepólový svodič s výměnnými moduly Protec B2S (3 + 0).

c) Příklad dvou objektů, které nejsou v těsné blízkosti (různý odpor uzemnění RA < RB)

Lze předpokládat takovéto rozdělení bleskových proudů: 50 % do LPS, 50 % do rozvodu nn rozděleného nestejným dílem pro obě budovy:

  • pro objekt A (nízký odpor uzemnění: RA = RB/4): IimpA = 200 kA/2/(1+RA/RB) = 80 kA (10/350 μs),
  • pro objekt B (vysoký odpor uzemnění): IimpB = 200 kA/2/(1+RB/RA) = 20 kA (10/350 μs),
  • pro svodiče vychází v objektu A požadavek na jeden pól: Iimp/vodič = 20 kA (10/350 μs),
  • pro svodiče vychází v objektu B požadavek na jeden pól: Iimp/vodič = 5 kA (10/350 μs).

V objektu A se použijí tři samostatné svodiče typu Iskra Protec BS 25 nebo jeden třípólový svodič Probloc BS 75 (3 + 0). V objektu B se použijí tři samostatné svodiče Protec B2N 8.

Příklad 2.c je nejběžnějším příkladem rozdělení bleskového proudu, kde 40 % celkového bleskového proudu teče do rozvodu budovy s menším odporem uzemnění a 10 % do rozvodu budovy s větším odporem. Rozdělení proudu do jednotlivých vodičů je rovnoměrné.

Ve skutečnosti chráněná instalace nemusí být identická s některým z uvedených příkladů. Tehdy se použije příklad, který je nejblíže skutečnosti.

V uvedených příkladech byly předpokládány přípojky TN-C. Stejné svodiče se použijí i v případech, že v hlavním rozváděči dochází k rozdělení vodiče PEN, tj. u soustavy TN-C-S. Co se týče novějších přípojek TN-S, použijí se čtyři svodiče v zapojení 4 + 0. V některých případech lze u přípojek TN-S použít slabší svodiče než u přípojek TN-C.

U rozvodů TT je třeba zvolit svodiče v zapojení 3 + 1 (lze je použít i u TN-S).

Obecné pravidlo pro volbu svodiče N-PE

  • pro zapojení svodičů 3 + 1 v třífázovém systému (TT, TN-S): IN-PE = 4× Iimp/pól,
  • pro zapojení svodičů 1 + 1 v jednofázovém systému (TT, TN-S): IN-PE = 2× Iimp/pól.

Analýzou poměrů na rozhraní zón LPZ 0 a LPZ 1 u jednotlivých objektů lze upřesnit parametry svodičů bleskových proudů, a optimalizovat tak finanční náklady i prostorové požadavky prvního stupně ochrany.

Další informace mohou zájemci získat na adrese:
EMC Engineering s. r. o.
Antala Staška 34
140 00 Praha 4
tel./fax: 296 508 424
e-mail: emc.engineering@seznam.cz

Obr. 1. Rozdělení bleskových proudů v samostatném objektu
Obr. 2. Rozdělení bleskových proudů ve dvou sousedících objektech

Celý příspěvek lze ve formátu PDF stáhnout zde