Kalendár akcií

september 2018
Po Ut St Št Pi So Ne
          1 2
3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20 21 22 23
24 25 26 27 28 29 30

Prepäťové ochrany Minia - istenie prepäťových ochrán

Zabezpečenie kontinuity ochrany i kontinuity napájania V jarnom vydaní Spravodaja sme sa zaoberali problematikou pripojenia prepäťových ochrán. Riešili sme umiestnenie prepäťovej ochrany v rozvádzači, dĺžku prívodných vodičov, typy zapojení, prierezy pripojovacích vodičov a pod. Načrtli sme tiež súvislosť medzi prierezom pripojovacích vodičov a maximálnym predradeným istením.

Vieme teda, aký prierez musia mať pripojovacie vodiče v súvislosti s veľkosťou použitej poistky. Ako ale určíme hodnotu menovitého prúdu tejto poistky? Pokiaľ váhate, mohol by Vám pomôcť práve tento článok.

Prečo je nutné prepäťové ochrany predisťovať?

Podstatná väčšina prepäťových ochrán obsahuje odpojovacie zariadenie, ktoré v prípade preťaženia odpojí aktívny prvok od obvodu. Prečo je teda ešte nutné predistenie?   

Odpojovacie zariadenie je schopné odpojiť aktívny prvok v prípade preťaženia (napr. narastajúceho zvodového prúdu varistora pri konci jeho životnosti a pod.). Nemusí ale byť schopné rozpojiť obvod, pokiaľ dôjde ku skratu a zapáleniu oblúka „živeného“ zo siete nn. S týmto odpojením musí pomôcť iné zariadenie mimo prepäťovú ochranu, a to poistka.


Prečo práve poistka?

Pojistkový odpínač VariusPre prepäťové ochrany prvého a druhého stupňa je nutné použiť ako predradené istenie poistky. Poistka je totiž schopná obmedziť prúd (resp. energiu) omnoho viac než istič v rovnakej hodnote. Pokiaľ by sme sa snažili dosiahnuť podobných parametrov použitím ističa, musela by byť jeho menovitá hodnota prúdu podstatne nižšia ako u poistky a to by znamenalo, že daný istič bude často vybavovať. Po vybavení ističa by  potom bola vyradená i prepäťová ochrana a objekt by nebol ďalej chránený pred prepätím.

Maximálne predradené istenie

Výrobcovia prepäťových ochrán majú za povinnosť uvádzať, akú poistku je možné použiť pred prepäťovou ochranou. Tieto údaje tiež nájdete v katalógu Minia. Sú to hodnoty maximálne, a preto je možné použiť akúkoľvek menšiu poistku. Je však potreba si uvedomiť, že znižovaním hodnoty poistiek znižujeme i energiu, ktorú táto poistka prepustí. Pokiaľ inštalujeme poistky s príliš malým menovitým prúdom, môže sa stať, že poistka odpojí prepäťovú ochranu od obvodu príliš skoro. Prepäťová ochrana „stihne“ odviesť len časť energie bleskového prúdu. Zbytok energie sa dostane ďalej do inštalácie a môže poškodiť prístroje.

Typ T1 + T2 T1 T2 T3
Názov SJBC SVBC SJB SVC SVD
Technológia iskrisko + varistor varistor iskrisko varistor varistor
Max. predradená poistka 315 A 160 A 315 A 125 A 25 A

 

Kontinuita ochrany alebo prevádzky?

Pri návrhu predistenia prepäťových ochrán si musíme uvedomiť, čo je prioritou. Či maximálna ochrana napríklad drahých prístrojov i za cenu odpojenia napájania alebo naopak kontinuita napájania i s rizikom poškodenia prístrojov ďalším prepätím.

Logiku rozhodovania sa pokúsime vysvetliť na konkrétnych príkladoch rodinného domu a výrobnej haly.

Rodinný dom

Predpokladajme, že rodinný dom je pripojený k sieti nn z poistkovej skrine, kde sú umiestnené poistky menovitého prúdu 100 A. Pre rodinné domy je väčšinou systém ochrany pred bleskom stanovený ako LPS III alebo LPS IV. Možno teda použiť varistorové prevedenie prepäťovej ochrany prvého a druhého stupňa SVBC.

Kontinuita ochrany před přepětím

V katalógu Minia nájdeme hodnotu maximálnej predradenej poistky 160 A, ktorá je vyššia, než hodnota použitých poistiek v poistkovej skrini a nie je teda treba prepäťovú ochranu znova predisťovať (obrázok č. 2).

V prípade priameho úderu blesku do zbernej sústavy časť bleskového prúdu prejde prepäťovou ochranou, čím nastane vyrovnanie potenciálov. Následne dôjde k opätovnému návratu do kľudového stavu.

Ak však hodnota prúdu zvedeného prepäťovou ochranou podstatne prekročí maximálnu hodnotu impulzného prúdu, ktorý je schopná prepäťová ochrana zviesť, mohlo by dôjsť k jej poškodeniu v dôsledku skratového prúdu. Použité poistky skratový prúd včas prerušia a prepäťová ochrana zostane i naďalej funkčná a bude objekt ďalej chrániť. Nevýhodou je však strata napájania.

Zajištění kontinuity napájení objektu

Ak je pre nás teda viac dôležitá kontinuita napájania, je nutné doplniť poistky do paralelnej vetvy k prepäťovej ochrane a zabezpečiť tým selektivitu s hlavnými poistkami v poistkovej skrini (obrázok č. 3). Aby boli poistky selektívne, musia byť menšie než poistky hlavné. Doporučovaný pomer je 1,6 : 1. V našom prípade vychádza 63 A.

V prípade priameho úderu do objektu a vzniku skratu vybavia poistky 63 A a napájanie objektu nebude prerušené. Poistky 63 A vybavia pri podstatne menšom prechode energie, odpoja paralelnú vetvu s prepäťovou ochranou a objekt prestane byť chránený.

Musíme sa teda rozhodnúť, či je našou prioritou ochrana inštalácie pred prepätím spôsobeným úderom blesku alebo kontinuita napájania.

Výrobná hala

Kontinuita ochrany před přepětím

Druhým príkladom je výrobná hala. Predpokladajme, že je napájaná z prívodu, ktorý je istený poistkami 250 A. Vzhľadom k veľkému počtu osôb alebo k veľkej hodnote majetku v objekte bude výrobná hala pravdepodobne vybavená systémom ochrany pred bleskom LPS I alebo LPS II.

Zvolíme teda prepäťovú ochranu prvého a druhého stupňa na bázi iskriska SJBC (obrázok č. 4). Pre tento prístroj je predpísané maximálne istenie 315 A a poistky 250 A sú teda dostačujúce.

Také zapojenie síce zaručí kontinuitu ochrany pred prepätím, nezaručuje však kontinuitu napájania. Tú môžeme, ako v prípade rodinného domu, docieliť zaradením poistiek do paralelnej vetvy k prepäťovej ochrane. Aby sme dosiahli selektivitu poistiek, musia byť tieto poistky maximálne 160 A.

Zajištění kontinuity napájení objektu

Možno docieliť zároveň nepretržitú ochranu proti prepätiu a pritom zabezpečiť i kontinuitu napájania?

V niektorých aplikáciach je požadované, aby nedochádzalo k výpadkom napájania. Zároveň je neprípustné, aby aplikácia zostala úplne bez ochrany proti prepätiu. Zatiaľ sme vždy museli voliť jedno alebo druhé. Existuje však princíp, ako docieliť oboch požiadaviek zároveň. V tomto prípade je potrebné použiť viac zostáv „prepäťová ochrana + odpínač“ paralelne radených (obrázok č. 6).

Zajištění kontinuity ochrany i kontinuity napájení

Toto zapojenie nám umožňuje zachovať kontinuitu ochrany a kontinuitu napájania súčasne. Teoreticky bude jedna prepäťová ochrana reagovať rýchlejšie. Pokiaľ impulzný prúd bude tak veľký, že prepäťovú ochranu ohrozí, tak vybavia poistky v danej vetvi. Ochrana se teda odpojí, ale zbytok prúdu bude zvedený druhou paralelnou ochranou.

Záverom

Prepäťové ochrany je nutné chrániť pred účinkami skratového prúdu. Ako predradené istenie musia byť pre prvý a druhý stupeň ochrany pred bleskom použité poistky. Ak sú medzi zdrojom a prepäťovou ochranou použité poistky v maximálnej predpísanej hodnote alebo menšie, nie je treba prepäťovú ochranu v paralelnej vetve predisťovať.

Je treba posúdiť, či je dôležitejšia kontinuita ochrany pred prepätím alebo kontinuita napájania objektu. Ak je prioritou kontinuita ochrany pred prepätím, volíme v závislosti na predradenej poistke takú prepäťovú ochranu, aby sme nemuseli dopĺňať ďalšie istenie do paralelnej vetvy. Ak naopak požadujeme kontinuitu napájania, je inštalácia istenia do paralelnej vetvy nutná. Menovité prúdy poistkových vložiek musia byť pre dosiahnutie selektivity poistiek v pomere 1,6 : 1. V aplikáciach, kde je treba zachovať ako napájanie objektu, tak i ochranu proti prepätiu, môžeme využiť viac paralelných vetiev s prepäťovými ochranami.

Technická podpora


Tel.: +421 2 49 21 25 55
E-mail: technicka.podpora.sk@oez_com