Prepäťové ochrany Minia v bežne používaných sieťach nízkeho napätia, OEZ

V článku "Prepäťové ochrany Minia v bežne používaných sieťach nízkeho napätia" je priblížený princíp výberu prepäťovej ochrany v závislosti od typu siete nízkeho napätia. Dostatočnú ochranu proti prepätiu je možné dosiahnuť rôznymi spôsobmi. Pre každý typ zapojenia je však niektorý vhodný viac, iný menej. V ďalšom texte sú uvedené základné informácie a príklady zapojenia prepäťových ochrán v bežne používaných sieťach nízkeho napätia.

Rýchla navigácia: Sieť TN-C, Sieť TN-S, Sieť TN-C-S, Sieť TT

Druhy sietí nn

Rozdiely medzi jednotlivými druhmi sietí nízkeho napätia sú v spôsobe uzemnenia uzlu zdroja, spôsobe uzemnenia neživých častí a usporiadaní ochranného vodiča (PE) a nulového vodiča (N). Siete sú označené kódom zloženým z dvoch až štyroch písmen.

Sieť TN-C

T - Uzol zdroja je bezprostredne spojený so zemou.
N - Neživé časti sú spojené pomocou ochranného vodiča s uzlom zdroja.
C - Vodič PEN plní funkciu ako ochranného vodiča, tak aj nulového vodiča.

Ako ochrana proti prepätiu sú tu použité tri prvky prepäťovej ochrany umiestnené vždy medzi jednotlivými fázovými vodičmi L1, L2, L3 a vodič PEN (obr. 1).

V závislosti od veľkosti predpokladaného bleskového prúdu je možné použiť buď jednopólové prevedenia zvodičov SVBC-12,5-1 pre každú fázu, alebo jedno kompaktné prevedenie zvodiča SJBC-25E-3-MZS ako celok. Obe tieto prevedenia plnia funkciu ako prvého stupňa ochrany (T1), tak aj druhého stupňa ochrany (T2).

Přepěťové ochrany

Odporúčané produkty OEZ

SJB Svodiče bleskových proudů - typ 1

Sieť TN-S

T - Uzol zdroja je bezprostredne spojený so zemou.
N - Neživé časti sú spojené pomocou ochranného vodiča s uzlom zdroja.
S - Ochranný vodič PE a nulový vodič N sú vedené oddelene.

V sieti TN-S existujú dve možnosti zapojenia prepäťových ochrán, ide o tzv. zapojenie 4+0 a 3+1.

V zapojení 4+0 (obr. 2) sú použité štyri zhodné prvky zapojené medzi pracovné vodiče a ochranný vodič (L1-PE, L2-PE, L3-PE a N-PE).

Toto zapojenie je výhodnejšie pre obmedzenie pozdĺžneho prepätia (obr. 3). Pozdĺžnym prepätím sa nazýva prepätie medzi pracovnými vodičmi a ochranným vodičom. Má za následok väčšie namáhanie izolácie medzi pracovnými časťami prístrojov a časťami na potenciáli zeme (ochranného vodiča).

Zásadnou nevýhodou zapojenia 4+0 je skutočnosť, že vodiče N a PE nie sú galvanicky oddelené. Ak sa použije prepäťová ochrana v obvode chrániča (obr. 4), zvyšuje sa riziko jeho nechceného vypnutia. Prúd totiž aj pri malých prepätiach preteká prepäťovou ochranou zapojenou medzi vodičmi L a PE a prúdový chránič ho môže vyhodnotiť ako chybový prúd a spôsobiť nežiaduce vypnutie obvodu.

Lepším riešením je preto použitie prepäťových ochrán v zapojení 3+1 (obr. 5). Sú použité tiež štyri prvky, pričom tri sú zapojené medzi jednotlivé fázové vodiče L1, L2, L3 a nulový vodič N a jeden (súčtové iskrisko) medzi vodiče N a PE.

Výhodou zapojenia 3+1 je galvanické oddelenie nulového vodiča N a ochranného vodiča PE. Pre malé prepätie ostáva iskrisko zavreté a prúd preteká iba prepäťovou ochranou zapojenou medzi vodičmi L1, L2, L3 a N. Prúdový chránič na tento prúd nereaguje a nespôsobí nežiaduce vypnutie obvodu (obr. 6).

Voľbou zapojenia 3+1 sa teda zníži pravdepodobnosť nechceného vypnutia prúdového chrániča. Použitím prúdového chrániča typu G sa dá pravdepodobnosť nechceného vypnutia ešte ďalej znížiť. Toto je cenná výhoda predovšetkým v rozsiahlejších inštaláciách, kde sú použité prepäťové ochrany za chráničom.

Zapojenie 3+1 je účinnejšie pri obmedzení priečneho prepätia (obr. 7). Priečnym prepätím sa nazýva prepätie medzi pracovnými vodičmi navzájom (L1-N, L2-N, L3-N), ktorého pôsobením dochádza priamo k namáhaniu funkčných častí prístrojov.

Konkrétne prístroje je opäť nutné vyberať s ohľadom na predpokladaný bleskový prúd. Volíme buď tri jednopólové prevedenia zvodičov SVBC-12,5-1 medzi každou fázou a nulový vodič doplnené o jedno prevedenie zvodiča SVBC-50-N medzi vodiče N a PE, alebo kompaktné prevedenie SJBC-25E-3N-MZS. Tieto prevedenia opäť plnia funkciu ako prvého stupňa ochrany (T1), tak aj druhého stupňa ochrany (T2).

Podélné přepětí

Zapojení 4+0 v obvodu chrániče

Zapojení TN-S

Zapojení 3+1 v obdvodu chrániče

Příčné přepětí

Odporúčané produkty OEZ

SJB Svodiče bleskových proudů - typ 1

Sieť TN-C-S

T - Uzol zdroja je bezprostredne spojený so zemou.
N - Neživé časti sú spojené pomocou ochranného vodiča s uzlom zdroja.
C-S - V časti inštalácie je ochranný a stredný vodič vedený spoločným vodičom PEN, v časti inštalácie sú od sebe oddelené.

Tato sieť je kombináciou sietí TN-C a TN-S. Často sa stáva, že prvý stupeň ochrany proti prepätiu je inštalovaný pred bodom rozdelenia vodiča PEN na samostatné vodiče N a PE a druhý stupeň až za ním.

Pri inštalácii prepäťovej ochrany do časti TN-C je potrebné riadiť sa pravidlami pre siete TN-C, pri inštalácii do časti TN-S potom pravidlami pre siete TN-S (obr. 8).

Pretože býva v týchto prípadoch použitý prvý a druhý stupeň ochrany oddelene, je nutné dbať na dodržanie koordinácie jednotlivých stupňov prepäťových ochrán. Pri použití prepäťových ochrán OEZ prvého stupňa však nie je nutné brať do úvahy kábel danej dĺžky medzi týmto prvým a príslušným druhým (varistorovým) stupňom ochrany proti prepätiu. Odporúčané kombinácie prístrojov a minimálne vzdialenosti medzi prvým a druhým stupňom ochrany sa dajú v podobe tabuľky nájsť v aplikačnej príručke OEZ pre prepäťové ochrany.

Odporúčané produkty OEZ

Sieť TT

T - Uzol zdroja je bezprostredne spojený so zemou.
T - Neživé časti sú spojené pomocou ochranného vodiča so zemou.

V týchto sieťach nie sú neživé časti spojené s vyvedeným ochranným vodičom, ale priamo so zemou (obr. 9).

Ochrana automatickým odpojením od zdroja je obvykle zabezpečená prúdovými chráničmi. S ohľadom na použitie prúdových chráničov sa odporúča vždy zapojenie 3+1. Pracovné vodiče sú galvanicky oddelené od zeme, a znižuje sa tak pravdepodobnosť nechceného vypnutia prúdových chráničov.

Odporúčané produkty OEZ

SJB Zvodiče bleskových prúdov - typ 1
SJBC Kombinované zvodiče bleskových prúdov a prepätí - typ 1 + typ 2
SVBC Kombinované zvodiče bleskových prúdov a prepätí - typ 1 + typ 2
SVC Zvodiče prepätí - typ 2
SVM Zvodiče prepätí - typ 2
SVF Zvodiče prepätí - typ 2
SVD Zvodiče prepätí - typ 3

Výberu správnych prevedení prepäťových ochrán je potrebné venovať dostatočnú pozornosť. Je tak možné predísť mnohým problémom. Pomocníkom pri tomto výbere je aplikačná príručka pre prepäťové ochrany, ktorá je voľne k stiahnutiu v sekcii Príručky, letáky. Kto si ani potom nebude istý, môže sa obrátiť na technickú podporu produktovej rady MINIA.

Ďalšie informácie na:

OEZ, s. r. o.
Šedivská 339, 561 51 Letohrad
http://www.oez.cz

Technická podpora

Modulární přístroje Minia
tel.: +420 465 672 190
e-mail: minia.cz@oez

com

OEZ