Ochrana před přepětím
Když se řekne přepětí, neznamená to zvýšení napájecího napětí v síti vlivem kolísání, způsobeného proměnným zatížením. Neznamená to ani prakticky trvale vyšší napájecí napětí v sítí než je jmenovitých 230V, jsme-li k síti připojeni v těsné blízkosti distribučního transformátoru vn/nn. Pod pojmem přepětí rozumíme časově sice velmi krátké, zato ale špičkovou hodnotou velmi vysoké napěťové impulzy, mnohdy dosahujících hodnot až několika tisíc V. Snad každý z nás ví, že takto vysoká přepětí se na vedeních mohou vyskytovat při bouřkách. Během atmosférického výboje protékají velmi vysoké proudy a na silová i sdělovací vedení v blízkosti tohoto výboje se naindukuje impulz velmi vysokého napětí. Se vzrůstající vzdáleností se jeho hodnota snižuje. U bouřek, doprovázených blesky, nikdy nevíme, jak intenzivní atmosférické výboje budou. Známe sice nejstarší způsob ochrany elektronických spotřebičů před poškozením přepětím, tj. jejich odpojením od vnějších vedení silových i sdělovacích, takové opatření však můžeme učinit jen jsme-li při bouřce přítomní. Jsou ale zaznamenány případy poškození televizorů a dalších elektronických přístrojů atmosférickým přepětím i v době, kdy by to nikdo neočekával. Např. v jedné obci za krásného letního slunečního dne, kdy ale byla silná místní bouřka v sousední, pouhé 3km vzdálené vesnici, silný atmosférický výboj zasáhl vedení vysokého napětí, po němž se škodlivé přepětí dostalo až do této obce.
Méně známá, ale zato mnohem častější, jsou přepětí vznikající elektromagnetickou indukcí během spínání spotřebičů, obsahujících induktivní nebo kapacitní zátěž, popř. při zkratech v síti. I tato přepětí se nekontrolovatelně šíří po všech vedeních. Jejich špičkové hodnoty zpravidla zdaleka nedosahují tak vysokých hodnot, jako je tomu u přepětí atmosférického původu, ale jejich působení je mnohem zákeřnější. Vyskytují se totiž mnohem častěji a jejich přítomnost si žádným způsobem neuvědomujeme. Přitom na mikroelektronických prvcích, stále složitějších, zanechává každý přepěťový impulz sice obvykle velmi malou, ale přesto nevratnou změnu parametrů. Postupným působením přepěťových pulzů se parametry elektronických prvků natolik změní, že dojde k poruše zařízení. Dnes si již můžeme dovolit tvrdit, že převážná většina poruch televizních přijímačů, počítačů a dalších elektronických zařízení připadá na vrub přepětí. Z praktických zkušeností lze uvést příklad poměrně rychlé ztráty parametrů nechráněného televizního přijímače, naštěstí ještě v záruční době, kdy ve vedlejším domě, v domácí dílně, často svařovali elektrickým obloukem. Cena opravy přijímače by v tomto případě několikanásobně převýšila cenu potřebné přepěťové ochrany 3. stupně. Nechceme-li tedy utrácet zbytečně velké obnosy za opravy porouchaných spotřebičů (nebo za předčasné nákupy nových), je skutečně mnohem výhodnější investovat určité prostředky do ochrany proti přepětí.
Základním způsobem ochrany, který ovšem z hlediska ochrany elektroniky nepostačuje, je ochrana pospojováním všech elektricky vodivých neživých částí podle ČSN 33 2000-5-54 na hlavní ochrannou svorku. K ní musí být připojeny veškeré uzemňovací přívody, ochranné vodiče, vodiče hlavního pospojování a případné uzemňovací přívody pracovního uzemnění. Ochranné pospojování musí zahrnovat i propojení s cizími vodivými částmi, jako jsou vnitřní kovová potrubí pro rozvod vody, plynu, ústředního vytápění či klimatizace a pokud je to možné, pak i kovové armatury železobetonových konstrukcí.
Součástí klasické ochrany objektů před účinky přepětí jsou hromosvody, zabezpečující základní ochranu před bleskem. Hromosvody dokážou zabránit vysokým škodám na objektu při přímém úderu blesku, nezabrání ale naindukování škodlivých přepětí do všech vedení v blízkosti uzemňovacího svodu. Proto je vhodné doplnit celý objekt o další prvky, které zabezpečí svedení těchto přepětí na ochranné uzemnění.
Svodiče přepětí musí být schopny vytvořit krátkodobý zkrat mezi chráněným pracovním vodičem a uzemněním, trvající pouze po dobu přítomnosti škodlivého přepětí. Tyto svodiče jsou konstruovány pro různě vysoké pulzní proudy a omezují škodlivá přepětí na různě vysoké hodnoty. Na vstupu vedení do objektu je vhodné nainstalovat základní ochranu třídy B (I. stupeň), která omezí hodnoty přepětí na nejvýše 6kV. V hlavním rozváděči by měla být ochrana třídy C (2. stupeň), omezující špičkové hodnoty přepětí nejvýše na 4kV. V místech připojení drahé elektroniky je pak nezbytné umístit ochrany třídy D (3. stupeň), nepropouštějící napěťové špičky vyšší než 2,5kV. U sdělovacích vedení, provozovaných na malém napětí, se používají přepěťové ochrany s omezením napěťových špiček nejvýše na 500V.
Více informací z oblasti naleznete zde ...
