Prenapetostna zaščita HERMI
Prenapetostna zaščita je zaščita električnih instalacij in podatkovnih linij pred prenapetostmi. Prenapetost je stanje napetosti v omrežju (instalaciji), ki je višje od nazivne napetosti.
Vzroki pojava prenapetosti v omrežju so različni. Največje prenapetosti v omrežju se pojavijo ob udarih strele.
Pri tem ni nujno, da je to neposredni udar v sam objekt, tudi ob bližnjih, kot tudi ob oddaljenih udarih se lahko pojavijo inducirane prenapetosti, ki zlahka poškodujejo elektronske naprave. Trenutne in stikalne prenapetosti v omrežju so venomer prisotne, in prav tako lahko povzročijo škodo na elektronskih napravah.
Električno instalacijo v objektu in nanjo priključene naprave uspešno ščitimo z namestitvijo prenapetostne zaščite. Tako za zaščito objektov oz. instalacij in nanje priključenih naprav v objektu poznamo tri stopnje prenapetostnih zaščitnih elementov, ki se v glavnem razlikujejo po tokovni zmogljivosti odvajanja.
Za kvalitetno ter zanesljivo zaščito je potrebno prenapetostne zaščitne elemente pravilno dimenzionirati. To v splošnem pomeni, da je potrebno namestiti vse tri stopnje zaščite, kajti le v tem primeru lahko pričakujemo, da ob pojavu prenapetosti ne bo prišlo do poškodb električne opreme. Prepričanje, da z le eno stopnjo zaščite rešimo problem, je zmotno. Tako je običajno v praksi kot prenapetostna zaščita uporabljena le zadnja, III. stopnja zaščite, ki je običajno na tržišču dosegljiva v obliki različnih električnih podaljškov z vgrajeno prenapetostno zaščito. Zmogljivost odvajanja toka je v takšnem primeru okrog 6kA (8/20).
Slika 1: Nameščena 1. stopnja prenapetostne zaščite v glavnem razdelilcu
Slika 2: nameščena 2. stopnja prenapetostne zaščite v etažnem razdelilcu
Slika 3: nameščena 3. stopnja prenapetostne zaščite pred samim porabnikom
Slika 4. Prenapetostna zaščita podatkovne linije
To pa je občutno premalo saj v primeru, ko se pojavi udar strele neposredno ali nekje blizu objekta, se lahko pojavijo tokovi tudi do 200kA. V tem primeru torej takšna prenapetostna zaščita ni sposobna zaščititi naprave, sama zaščita se uniči skupaj z napravo, ki bi jo morala zaščititi. V primeru instalirane kompletne zaščite, kar pomeni vse tri stopnje prenapetostnih zaščitnih elementov, pa prenapetostna zaščita uspešno zaščiti samo napravo.
Pri izvedbi prenapetostne zaščite se tako I. stopnja zaščite (SPD tip 1) običajno namesti na mestu, kjer imamo združeno električno instalacijo z ozemljilom objekta, običajno v priključni merilni omarici. Prenapetostna zaščita I stopnje je sposobna odvajati neposreden tok strele.
Ob udaru strele se pojavi magnetno polje, ki ima za posledico inducirane napetosti v zankah oz. prevodnih vodnikih. Električna instalacija v objektu je skupek vodnikov, položenih po objektu, ki predstavljajo električne zanke, v teh vodnikih se lahko inducirajo velike prenapetosti velikosti tudi do nekaj 10kV. Za zaščito pred temi prenapetostmi v instalaciji namestimo II. stopnjo prenapetostne zaščite (SPD tip 2). II. stopnjo prenapetostne zaščite običajno namestimo v notranjih razdelilnih omaricah.
Ker vodniki, ki potekajo od razdelilne omare do porabnika (priključene naprave) nemalokrat prav tako predstavljajo zanko, v kateri se lahko pojavijo inducirane napetosti, se za pravilno koordinirano prenapetostno zaščito pred samo napravo namesti III. stopnja prenapetostne zaščite (SPD tip 3). Slika 3 prikazuje prenapetostno zaščito, nameščeno v parapetnem kanalu pred vtičnico.
Z namestitvijo prenapetostne zaščite v električno instalacijo, kot predhodno opisano, uspešno ščitimo električno instalacijo in naprave pred prenapetostmi, ki se lahko pojavijo v električni instalaciji. Vendar električna instalacija ni edini vir vnosa prenapetosti v objekt. Sodobni objekti so prepleteni z vodniki, ne samo vodniki električne instalacije, temveč tudi podatkovnimi linijami. Tudi ti vodniki so priključeni na naše naprave, še več, priključeni so praviloma na naprave, ki so občutljivejše na poškodbe zaradi prenapetosti. Tako postaja prenapetostna zaščita podatkovnih linij, računalniških omrežij, … vedno pomembnejša za nemoteno obratovanje naprav v objektu.
Vendar pravilno nameščena popolna prenapetostna zaščita vseh instalacij v objektu ne ščiti objekta pred direktnim udarom strele v sam objekt, temveč le instalacije in nanje priključene naprave v objektu. Ob direktnem udaru strele pa se pojavijo mehanske poškodbe na objektu in nemalokrat požar, ki lahko uniči celoten objekt. Učinkovita zaščita pred temi poškodbami je STRELOVODNA INSTALACIJA.
Janez PODLIPNIK, univ.dipl.inž.el