Co je to přepětí a jak se proti němu chránit

05.01.2024
Autor: Ing. Jaroslav Dostál

Abychom lépe pochopili funkci svodiče přepětí a důvod, proč toto zařízení instalujeme, bude vhodné začít tím, co to vlastně přepětí je. Napětí je rozdíl potenciálů mezi dvěma body, který umožňuje vyvolat elektrický proud. Pokud je v povolených mezích, je tento stav žádoucí, neboť nám zajišťuje dodávku elektrické energie. Pokud je však rozdíl potenciálů vyšší, mluvíme o nadpětí, resp. o přepětí. Jedná se o nežádoucí stav, který může vyvolat poruchy v elektrické rozvodné síti, či dokonce způsobit zničení části elektroinstalace a koncových zařízení. Jinými slovy se jedná o jakékoliv napětí, které svojí vrcholovou hodnotou přesahuje odpovídající vrcholovou hodnotu nejvyššího provozního napětí elektrické rozvodné sítě.

Image 0

Pokud chceme zabránit rozdílu potenciálů, musíme zajistit jejich vyrovnání. Nejúčinnějším způsobem je vzájemné pospojování, čímž dojde k trvalému vodivému propojení mezi dvěma body a nežádoucí stav tak vzniknout nemůže. Bohužel tento běžný princip ochrany nelze použít na živých vodičích, neboť bychom pochopitelně vyvolali poruchu v podobě zkratu, a elektroinstalace by byla nefunkční. Právě proto se instalují přepěťové ochrany – SPD (Surge Protection Devices). Ty slouží ke krátkodobému (pouze po dobu přepětí) propojení živých částí s neživými, či živých částí mezi sebou. Přepěťové ochrany tedy pomáhají eliminovat přítomná přepětí na přípustnou hodnotu. Jejich vlastností je totiž změna vnitřní impedance při překročení mezní hodnoty napětí v řádu nanosekund, čímž zajistí žádoucí vyrovnání potenciálů.

Přepěťové ochrany se rozdělují na tři základní typy – T1, T2 a T3, podle jejich svodových schopností daných příčinou vzniku přepětí. Těch je hned několik, ale těmi nejvýznamnějšími z hlediska přepěťových ochran jsou přepětí atmosférická a spínací. Atmosférická přepětí vznikají vlivem úderu blesku a jsou doprovázena energeticky nejnáročnějším impulzem, způsobujícím ničivé účinky. Je mnoho případů, kdy takové přepětí zapříčinilo nejen zničení koncového zařízení, ale i vytrhanou kabeláž ze zdí, vyhořelé rozvaděče či celé objekty, a bohužel mělo na svědomí i lidské životy. Spínací přepětí nedosahují tak vysokých energetických hodnot jako atmosférická, jsou ovšem daleko více častá a týkají se každého z nás, každé domácnosti, každého průmyslového objektu. Paradoxně si ho vytváříme sami spínacími vlivy v síti. Do elektrické sítě je totiž zapojeno mnoho zařízení, která při svém sepnutí vyvolají napěťovou špičku, jenž ohrožuje citlivou elektroniku jako jsou televizory, řídící systémy, počítače, datová úložiště apod. Na bližší rozdělení přepěťových ochran se podíváme v dalším článku: Jaké jsou typy svodičů přepětí a jak se testují.