Jaké jsou typy svodičů přepětí a jak se testují

09.02.2024
Autor: Ing. Jaroslav Dostál

Aby všichni výrobci SPD dodržovali stejná pravidla při testování svých výrobků, vznikla norma ČSN EN 61643-11 ed. 2, která ukládá požadavky a zkušební metody pro přepěťové ochrany a svodiče přepětí. Norma pracuje s normalizovanými průběhy napětí a proudů, které mají jasně stanovený průběh. Jedná se o zkušební vlny (impulzy), které simulují různé druhy přepětí, jež byly vysvětleny v předchozím článku, Co je to přepětí a jak se proti němu chránit. Jsou definované vrcholovou hodnotou (maximální hodnotou napětí nebo proudu, kterou zkušební impulz dosáhne během svého trvání), dobou čela T1 (část napěťového nebo proudového impulzu před vrcholem) a dobou půltýlu T2 (časový interval mezi virtuálním počátkem impulzu a okamžikem, kdy sledovaný průběh poklesne na 50 % své vrcholové hodnoty). Tyto doby se zapisují do formátu (T1/T2) a jednotkou takového impulzu jsou zpravidla mikrosekundy.

Image 0

Obr. Zkušební bleskový impulz 10/350 µs (vlevo) a spínací impulz 8/20 µs (vpravo)

Svodiče bleskového proudu – SPD typu T1

Existují tři základní typy SPD. Prvním typem jsou tzv. svodiče bleskového proudu označované jako T1, dříve označované jako svodiče třídy B. Jedná se o hrubou ochranu, určenou ke svedení/omezení atmosférických vlivů, tedy impulzních proudů vznikajících při přímém úderu blesku, a to buď do stavby (příčina poškození vlivem úderu blesku S1 dle normy ČSN EN 62305-1 ed. 2), nebo do elektrické sítě připojené ke stavbě (příčina S3). Impulzní proudy dosahují hodnot až 200 kA. Jejich účinek je simulován zkouškami třídy I, tudíž impulzním výbojovým proudem Iimp s tvarem zkušební vlny 10/350 µs. SPD typu T1 se instalují se na začátek elektrické instalace, co nejblíže vstupu elektrického vedení do objektu – do hlavních rozvaděčů.

Svodiče rázového přepětí – SPD typu T2

Druhým typem jsou tzv. svodiče rázového přepětí označované jako T2, dříve značené jako třída C. Tento typ je určen k omezení spínacích přepětí a účinků nepřímého úderu blesku, a to buď v blízkosti stavby (příčina S2) nebo v blízkosti elektrické sítě připojené ke stavbě (příčina S4). Jejich účinek je simulován zkouškami třídy II, tedy jmenovitým výbojovým proudem In a maximálním výbojovým proudem Imax s tvarem vlny 8/20 µs. SPD typu T2 se instalují dále v elektrické instalaci – do podružných rozvaděčů.

Svodiče rázového přepětí – SPD typu T3

Posledním základním typem jsou svodiče rázového přepětí označované jako T3, dříve značené jako třída D. Je to nejjemnější ochrana určená pro koncová zařízení a citlivou elektroniku, protože ještě více eliminuje zbylé přepětí za předřazeným stupněm T2. Tyto typy jsou testovány napěťovým impulzem 1,2/50 µs. Instalují se co nejblíže ke koncovému zařízení tak, aby za nimi již nedošlo k nežádoucí indukci a vzniku přepětí, který by koncové zařízení ohrozilo.

Zejména v průmyslových aplikacích je často tento typ slučován v kombinaci s vysokofrekvenčním (EMI/RFI) filtrem. Jedná se o sériově řazené přepěťové ochrany pro jednofázové i třífázové sítě se jmenovitými proudy od 10 A do 400 A. Velmi účinně odfiltruje průmyslové rušení ve frekvenční oblasti od 150 kHz do 30 MHz.

Kombinované svodiče

Dále existují kombinované svodiče přepětí typu T1+T2, popřípadě T2+T3 nebo T1+T2+T3. Jejich výhodou je kombinace více typů SPD v jednom výrobku, ale je nutné dbát na účinnou ochrannou vzdálenost. Další výhodou je jejich integrovaná koordinace, kterou uživatel nemusí řešit. O těchto pojmech se časem dozvíte více v dalších článcích Hakel radí.

Vícestupňová ochrana

V terminologii svodičů přepětí se můžeme též setkat s pojmem vícestupňová ochrana. Jedná se o koordinaci jednotlivých nebo kombinovaných typů SPD zapojených do jednoho obvodu tak, aby byla energie přepětí postupně absorbována od hrubé ochrany po jemnou a docílila se požadovaná napěťová ochranná úroveň pro dané zařízení. Tohoto principu je zapotřebí zejména z důvodu účinné ochranné vzdálenosti přepěťové ochrany, kterou často není možné dodržet.

Typ SPD Třída zkoušek Charakteristický impulz Tvar zkušební vlny Místo instalace
T1 I Iimp 10/350 µs Hlavní rozvaděč
T2 II In 8/20 µs Podružný rozvaděč
T3 III UOC 1,2/50 µs Koncové zařízení
Tab. Typy svodičů přepětí