Výrazný nárůst rozvoje elektronizace ve všech oblastech působení člověka je spojen s nutností zajistit elektronické zařízení před vznikem poruchových stavů. V minulosti se příčiny poruchovosti hledaly jen v samotném elektrickém zařízení, dnes se tento přístup rozšiřuje i na posuzování podmínek práce zařízení z pohledu výskytu přepěťových jevů v daném prostředí.
Škody způsobené impulsním přepětím jsou ve srovnání s minulostí řádově vyšší, což potvrzují pojišťovny zvyšujícími se náklady na pojistné události způsobené přepětím. Podle zveřejněných statistik, škody způsobené impulsním přepětím dosahují až desítky procent z celkových nákladů úhrady pojistných událostí.
Zdroji přepěťových jevů jsou zejména atmosférické výboje, spínací procesy v elektrorozvodných sítích a spínací procesy výkonových prvků a zařízení v technologických procesech. Atmosférická přepětí jsou charakteristická vysokou uvolněnou energií, která může ohrožovat přímo (bleskový proud), nebo indukcí přepětí při nepřímých zásazích blesku. Frekvence výskytu přepětí v důsledku atmosférických výbojů je dána zejména počtem bouřkových dní, kterých je na území České republiky v průměru 27 za rok. Spínací procesy v elektrorozvodné síti generují přepěťové impulsy, které se často přenášejí přes kapacitní vazby transformátorů ze sítě VN do sítí NN. Jejich frekvence je několikanásobně vyšší než v případě atmosférických výbojů. Mezi poslední zdroje přepětí lze kategorizovat technologická přepětí, která vznikají spínáním a rozpínáním výkonových, zejména indukčních a kapacitních zátěží. Jejich frekvence je řádově vyšší v porovnání s předchozími druhy přepětí, proto jsme se rozhodli přiblížit čtenářům rozváděčové přepěťové ochrany RPOD F s vysokofrekvenčním odrušovacím filtrem.
Princip ochrany před přepětím
Přepětí se ze svého zdroje může šířit několika způsoby. Nejmenší útlum pro jejich šíření představuje galvanická cesta tvořena silovými a oznamovacími vedeními. Šíření přepětí od zdroje k místu rušení může být i prostřednictvím kapacitní a induktivní vazby či elektromagnetickou indukcí. Odolnost elektrických zařízení před přepětím tvoří součást elektromagnetické kompatibility tj. schopnosti elektrického zařízení spolehlivě fungovat v okolním rušivém elektromagnetickém prostředí (ECM). Proto se problematika přepětí a přepěťových ochran dostává stále více do povědomí.
Princip ochrany před přepětím představuje soubor technických opatření, která eliminují přepětí na hodnotu přípustnou v chráněném bodu elektrického rozvodu. Mezi tato opatření patří zejména koncepce pospojování za účelem vyrovnání potenciálů tj. galvanické pospojování všech neživých a živých částí prvky přepěťové ochrany na stejný potenciál. Přepěťové ochrany mají při jmenovitém napětí velmi vysoký odpor a tudíž představují izolant. Při zvyšování přiloženého napětí nad jmenovitou hodnotu, začne ochranou protékat proud mezi živou částí a ekvipotenciální přípojnicí. Zvyšující se proud protékající přepěťovou ochranou způsobí omezení nárůstu napětí na chráněném obvodu. Napětí na chráněném vedení, díky přepěťové ochraně, nepřekročí maximální normou definovanou hodnotu napěťové ochranné hladiny, a tak zabraňuje poškození připojených zařízení, resp. poškození samotného zařízení.
Kategorie přepěťových ochran
Podle normy IEC 616431-1 uvádí rozdělení přepěťové ochran do tříd požadavků I (B), II (C) a III (D). Klasické kategorie přepěťových ochran (dále jen PO) však ve standardním provedení neřeší rušivé vysokofrekvenční impulzy v napájecích sítích technologických celků, které vznikají nedostatečným odrušením přístrojů nebo jejich zařízení. Typickým příkladem rušivých vysokofrekvenčních impulzů v napájecích sítích technologických celků jsou frekvenční měniče pro řízení motorů, které dokáží do značné míry „rozladit" systém ovládání přes programovatelné logické automaty, případně úplně vyřadit systém ovládání technologického celku – přepsáním „cash" paměti TC. Firma KIWA sk, s.r.o., která vyvíjí a vyrábí přepěťové ochrany všech standardních kategorií napětí již 25 let má v nabídce i přepěťové ochrany RPOD F typu 3 (D) v kombinaci s vysokofrekvenčním filtrem, jenž jsou schopny odfiltrovat případné rušivé impulzy v napájecích sítích technologických celků. Výrobky RPOD F zamezují šíření vysokofrekvenčních poruch (s útlumem filtru symetrickým nebo nesymetrickým >40 dB ve frekvenčním pásmu od 0,8 až 30 MHz) a současně snižují /omezují energii přepěťové vlny způsobené indukcí a spínacími pochody v napájecí síti NN. Provozní stav přepěťové ochrany RPOD F s VF filtrem je možné zkontrolovat vizuálně – světelným indikátorem stavu PO, případně je možné na zvýšení uživatelského komfortu zvolit provedení RPOD F R, doplněné o přepínací bezpotenciálový kontakt dálkové signalizace (pro přímé začlenění stavu PO do systému řízení technologického celku). Všechny technické parametry výrobků RPOD F a RPODF R jsou dostupné na stránce www.kiwa.sk.
Autor: Ing. Daniel Sidun
jednatel společnosti KIWA sk, s.r.o.
