Zařízení na pulzní ochranu

Moderní domácí spotřebiče mají často zabudovanou přepěťovou ochranu ve svých napájecích zdrojích, nicméně zdroj typických řešení na varistorech je omezen na maximálně 30 vypínacích případů, a to i tehdy, pokud proud v případě nouze nepřesáhne 10 kA. Dříve nebo později může ochrana zabudovaná do zařízení selhat a zařízení, která nejsou chráněna před přepětím, jednoduše selhají a přinesou majitelům mnoho problémů. Mezitím mohou být příčinou nebezpečných přepětí: bouřka, opravné práce, přepětí při přepínání silných reaktivních zátěží a nikdy nevíte, co jiného.

Aby se předešlo takovým nepříjemným situacím, jsou navržena zařízení na ochranu proti přepětí (zkráceně SPD), která přijímají nouzový přepěťový impuls a brání tak v deaktivaci elektrických zařízení připojených k síti.

Princip fungování SPD je poměrně jednoduchý: v normálním režimu proud uvnitř zařízení protéká vodivým zkratem a poté zátěží připojenou v daném okamžiku k síti; ale mezi zkratem a zemí je ochranný prvek - varistor nebo svodič, jehož odpor v normálním režimu je megaohm, a pokud dojde k přepětí náhle, ochranný prvek okamžitě přejde do vodivého stavu a proud se přes něj dostane do země.

V okamžiku provozu SPD se odpor ve fázi nulové smyčky sníží na kritický a domácí spotřebiče budou uloženy, protože vedení bude téměř obcházeno ochranným prvkem SPD. Když je napětí v potrubí stabilizováno, ochranný prvek SPD opět přejde do nevodivého stavu a proud do zátěže bude znovu protékat zkratem.

Existují a jsou široce distribuovány tři třídy zařízení na ochranu proti přepětí:

• Třída I SPD

• Třída II SPD

• Třída III SPD

Ochranná zařízení třídy I jsou navržena tak, aby chránila před rázovými impulsy s vlnovou charakteristikou 10/350 μs, což znamená, že maximální přípustná doba nárůstu rázového impulsu na maximum a pokles na jmenovitou hodnotu by neměla překročit 10 resp. 350 mikrosekund; v tomto případě je přípustný krátkodobý proud 25 až 100 kA, k takovým pulzním proudům dochází při výboji blesku, když vstupuje do elektrického vedení ve vzdálenosti bližší než 1,5 km od spotřebitele.

Zařízení této třídy se provádějí na svodičích a jejich instalace se provádí v hlavním rozvaděči nebo vstupně-distribučním zařízení u vchodu do budovy.

SPD třídy II jsou navrženy tak, aby chránily před krátkodobým impulzním šumem, a jsou instalovány v rozvaděčích. Jsou schopni zajistit ochranu proti přepěťovým impulsům s parametry 8/20 μs, s proudovou silou 10 až 40 kA. V SPD této třídy se používají varistory.

Protože zdroje varistoru jsou omezené, byla do konstrukce SPD na základě nich přidána mechanická pojistka, která jednoduše odstraňuje zkrat od varistoru, když jeho odpor přestane být přiměřený bezpečnému ochrannému režimu. Ve skutečnosti jde o tepelnou ochranu, která chrání zařízení před přehřátím a ohněm. Na přední straně modulu je barevný indikátor připojený k pojistce pro jeho stav, a pokud je třeba vyměnit varistor, lze to snadno pochopit.

SPD třídy III jsou podobně uspořádány, s jediným rozdílem, že maximální proud interního varistoru by neměl překročit 10 kA.

Tradiční obvody impulsní ochrany vestavěné do domácích spotřebičů mají stejné parametry, avšak při duplikování externím přepěťovým ochranným zařízením třídy III je minimalizována pravděpodobnost předčasné poruchy zařízení.

Spravedlivě je třeba poznamenat, že pro spolehlivou ochranu zařízení je důležité instalovat SPD tříd ochrany I, II a III. To musí být dodrženo, protože výkonný přepěťový chránič třídy I nebude pracovat s krátkými pulzy nízkého přepětí jednoduše kvůli jeho nízké citlivosti, a méně výkonný nebude zvládat vysoký proud, s nímž se přepěťová ochrana třídy I vypořádá.