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:
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
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: Obr. 1. Rozdělení bleskových proudů v samostatném objektu Celý příspěvek lze ve formátu PDF stáhnout zde | |