Ochrana proti prepätiam

Elektromagnetická kompatibilita
Vznik a charakteristika prepätia v sieťach
Zóny ochrany pred prepätím
Ochrana EZ pred prepätím
Ochrana dátových a telekomunikačných systémov proti prepätiu
Ochrana anténových systémov elektronických zariadení proti prepätiu


Elektromagnetická kompatibilita (EMC)

EMC je disciplína, ktorá rieši zabezpečenie bezchybnej a spoľahlivej činnosti elektrických a elektronických zariadení predovšetkým v oblasti mikroprocesorovej techniky, lekárskej techniky a oznamovacej techniky.

Medzi zdroje elektromagnetických a rušivých prostredí patria: Rušenie sa prenáša: Elektromagnetické zariadenia sa môžu stať príjemncom alebo zdrojom rušení.

Väzby medzi rôznymi objektmi sa vyjadrujú ako: Hlavným problémom EMC je prepätie.

späť na obsah

Vznik a charakteristika prepätia v sieťach

Prepätie je mimoriadne vysoké prevádzkové alebo krátkodobé zvýšené napätie spôsobené cudzím vplyvom, ktoré môže narušiť správnu funkciu EI alebo poškodenie a zničenie EZ. Sprievodným javom býva ohrozenie zdravia obsluhy.Prepätie je ovplyvnené miestom vzniku, dobou trvania, tvarom vlny, zdrojom, ale aj vlastnosťou elektrických vedení, po ktorých sa šíri.
Priebeh normalizovanej skúšobnej prepäťovej vlny:

normalizovaná skúšobná prepäťová vlna


Charakteristické údaje prepäťovej vlny: Pri skúškach EZ prepäťovou vlnou sa používa: Podľa príčiny vzniku sú prepätia: Všetky uvedené javy spôsobujú perchodné prepätia s amplitúdou niekoľko kV pri dobe trvania rádovo µs.

Do objektu vniká prepäťová vlna: Väzby, ktorými vnikajú bleskové prúdy a napätia do objektu: Pri priamom údere blesku do zachytávača bleskozvodu zvedie správne navrhnutý bleskozvod do zeme 50% energie, zvyšných 50% energie pôsobí na EI a rozdelí sa do nej.

späť na obsah

Zóny ochrany pred prepätím

Požiadavky na vnútornú ochranu upresňuje IEC 1312 - 1, ktorá stanovuje zóny ochrany pred bleskom.

Ochranné zóny sú smerom zvonka dovnútra definované nasledovným spôsobom:

späť na obsah

Ochrana EZ pred prepätím

Rieši ju STN 33 0420.
Aby bola ochrana proti prepätiam dostatočne účinná, dôrazne sa vyžaduje:

Trieda požiadaviek
podľa VDE
Funkcia Druh ochrany Maximálna ochranná
úroveň daná kategóriou
prepätia podľa VDE
B ochranné zariadenia proti prepätiu na vyrovnanie
potenciálov v ochrane ped účinkami bleskov
pri priamych alebo blízkych úderoch
hrubá ochrana kategória prepätia III
požadovaná úroveň
ochrany 4 kV
C ochranné zariadenie na ochranu proti prepätiam pri
prepätiach vznikajúcich c napäjacej sieti v dôsledku
vzdialených úderov blesku alebo pri spínaní
stredná ochrana kategória prepätia II
požadovaná úroveň
ochrany 2,5 kV
D ochranné zariadenie určené na prepäťovú
ochranu spotrebičov spravidla zapojených
do zásuviek
jemná ochrana kategória prepätia I
požadovaná úroveň
ochrany 1,5 kV


Uzemnenie a tienenie

Poruchové prúdy, ktoré vznikajú pri prepätiach, sa odvádzajú paralelnými vodivými cestami tak, aby sa znížila ich minimálna veľkosť vo vodičoch inštalácie.

Pri návrhu objektu sa pri príprave projektvej dokumentácie odporúča: Prepätie vstupujúce do objektu EI sa postupne obmedzuje zvodičmi prepätia, ktoré sú kaskádovito usporiadané.

Kaskádová ochrana v sieti NN


Schopnosť prepäťovej ochrany zviesť určitú hodnotu zvodového prúdu do zeme (opakovane bez poškodenia) určuje miesto a spôsob jej zapojenia v EI.
trieda A - zvodiče prepätia určené na inštaláciu na vonkajšie vedenie

trieda B - zvodiče prepätia určené na vyrovnanie potenciálu EZ pre kategóriu prepätia III - II (elektromery)

trieda C - zvodiče prepätia určené na ochranu EZ pre kategóriu prepätia II (ističe, zásuvky, stýkače)

trieda D - zvodiče prepätia určené na ochranu spotrebičov pre kategóriu prepätia I (prenosné elektrické spotrebiče, PC, elektronické prístroje)
Umiestnenie prepäťových ochrán:
trieda A - iskrištia, ktoré chránia vonkajšie vedenia pred atmosférickým výbojom na vonkajšom vzdušnom vedení

trieda B - dostatočne chránia pred účinkami priamych a nepriamych úderov blesku do domovej inštalácie, zvodový prúd do 100 kA. Umiestnenie je v HDS

trieda C - ochrana domovej inštalácie elektrickýcj a elektronických zariadení pred účinkami prepätia a prúdov 5 až 15 kA. Kombinuje sa s vodičmi prepätia triedy B. Umiestnenie v bytových podružných rozvádzačoch, možná je inštalácia v HDS

trieda D - zaisťuje citlivú ochranu spotrebičov a elektronických zariadení. Umiestňuje sa bezprostredne v mieste pripojenia spotrebiča, vedenie do 10 m
Zvodiče prepätia sa inštalujú:

späť na obsah

Ochrana dátových a telekomunikačných systémov proti prepätiu

Nedostatočná ochrana dátových a telekomunikačných systémov môže zapríčiniť stratu údajov a programov so súčasným poškodením alebo zničením drahých zariadení.

Ochrana počítačových sietí proti prepätiu sa sústreďuje na:

Ochrana napájacej siete sa uskutočňuje podľa STN 33 0420 ako dvojstupňová alebo trojstupňová. Ochrana dátových vedení sa uskutočňuje v súlade s topológiou siete.

Druhy topológií: Pri všetkých topológiách je ochrana na vstupe rovnaká (ochrana III. stupňa - hrubá ochrana). V druhom stupni ochrany sa chránia prístroje a EZ nevyhnutné pre činnosť siete (servery, zosilňovače, modemy). V treťom stupni ochrany sa chránia všetky koncové zariadenia, ktoré doposiaľ chránené neboli.

Ochrana proti prepätiam a nadprúdom sa uskutočňuje: Na ochranu telefónneho vedenia, ktoré je zavesené a dlhšie ako 20 m, sa na výstupe a vstupe do budovy inštaluje zvodič prepätia.

späť na obsah

Ochrana anténových systémov elektronických zariadení proti prepätiu

Požiadavky na zriďovanie a ochranu antén udáva STN 34 2820.

Zásady riešenia ochrany antén pred atmosférickými výbojmi:

Anténa nemusí byť zabezpečená pred účinkami atmosférických výbojov, keď:
späť na obsah