Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 12/2017 vyšlo
tiskem 6. 12. 2017. V elektronické verzi na webu od 5. 1. 2018. 

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

Hlavní článek
Meranie točivých strojov s použitím metódy SFRA
Aplikační možnosti ultrakapacitorů a akumulátorů LiFePO4 v trolejbusové síti Dopravního podniku města Brna

Aktuality

Temelín dosáhl nejvyšší roční výroby Elektřinu, která by českým domácnostem vystačila na téměř 12 měsíců, vyrobila od začátku…

MONETA Money Bank se jako první firma v ČR rozhodla zcela přejít na elektromobily MONETA Money Bank se jako první společnost v České republice oficiálně rozhodla, že do…

ŠKODA AUTO bude od roku 2020 v Mladé Boleslavi vyrábět vozy s čistě elektrickým pohonem ŠKODA AUTO bude vozy s čistě elektrickým pohonem vyrábět v závodě v Mladé Boleslavi. Již…

Největší českou techniku povede i nadále stávající rektor Petr Štěpánek Akademický senát VUT v Brně na dnešním zasedání zvolil kandidáta na funkci rektora pro…

44. Krajský aktiv revizních techniků v Brně Moravský svaz elektrotechniků Vás zve 21. listopadu na 44. KART v Brně.

Soutěž o nejlepší realizovaný projekt KNX instalace Spolek KNX národní skupina České republiky, z. s. vyhlásil soutěž o nejlepší projekt…

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