Jaká rizika představuje umístění přepěťovek mimo rozvaděč s přívodním vedením?

[Vladimír Česenek]

S kolegou revizním technikem vedeme diskusi na téma, zdali má být v rozvaděči, ve kterém je přívod pro napájení 3f zásuvky a 1f zásuvky instalovaná ochrana proti přepětí. Rozvaděč je ve venkovním prostředí u vrtu. Přívodní kabel cca délky 300 m v zemi je na vývodu v napájecím rozvaděči osazený přepěťovými ochranami T1+T2. Argumentuji statistikou, že standardně není v zásuvkách nic připojené a není co chránit. Nenašel jsem běžně vyráběné zásuvkové rozvaděče, které by byly přepěťovou ochranou osazené. Pokud budu instalovat přepěťovou ochranu, zvýší cena, ale statisticky budu chránit připojené zařízení do zásuvky cca 1x za měsíc. Kolega argumentuje ČSN 33 2000-4-443 (výpočet CRL) a ČSN CLC/TS 61643-12. Jaký je váš názor?



Moderátor - Původní nesmysl zněl: "Přepěťová ochrana v zásuvkovém rozvaděči?".

[Jiří Schwarz]

Já v tom vidím krásnou ukázku jak pracovat s normou, která "není závazná".

Posoudíme si rizika, podle toho nám vyjde minimální řešení, ale nic mě nebrání udělat to lépe, dokonaleji.

Jaké zařízení tam bude? Cena, citlivost na přepětí?
Jaké prostředí to je? Skála? Rybník? Les? On je někdy problém, že i když něco moc pěkně uzemníme, ve vzdálenosti 300m bude "potenciál země" jiný a může tam být i nějaká větší špičková hodnota při zasažení bleskem někde mezi nebo v okolí

Při té vzdálenosti 300m je na zvážení, jestli by nebyl vhodný přechod na síť (soustavu) TT a pak by tam byla vhodná kromě proudového chrániče i nějaká ochrana proti přepětí

[opatovice64]

[Jaké zařízení tam bude? Cena, citlivost na přepětí?
Jaké zařízení tam bude připojeno (v zásuvce) není určující. Dle platných norem musím chránit pevnou instalaci i mimo objekt, tedy kabeláž a ostatní přístroje, např. jističe, zásuvky apod. Navíc přepěťovka musí mít napěťovou hladinu o 20 % nižší, než Uimp. nejcitlivějšíh o prvku.

[Jan Franěk]

Vůbec nejde o připojená zařízení, ale o cestu kudy se může "blesk" dostat do chráněného objektu. Zjednodušeně řečeno, svodiče by měly být vždy na rozhraní mezi jednotlivými zónami, aby se do nich nedostalo to co nechcete. ČSN 62 305-1 ed.2

[Vladimír Česenek]

Já v tom vidím krásnou ukázku jak pracovat s normou, která "není závazná".

Posoudíme si rizika, podle toho nám vyjde minimální řešení, ale nic mě nebrání udělat to lépe, dokonaleji.

Jaké zařízení tam bude? Cena, citlivost na přepětí?
Jaké prostředí to je? Skála? Rybník? Les? On je někdy problém, že i když něco moc pěkně uzemníme, ve vzdálenosti 300m bude "potenciál země" jiný a může tam být i nějaká větší špičková hodnota při zasažení bleskem někde mezi nebo v okolí

Při té vzdálenosti 300m je na zvážení, jestli by nebyl vhodný přechod na síť (soustavu) TT a pak by tam byla vhodná kromě proudového chrániče i nějaká ochrana proti přepětí

Asi chybí podrobnější popis tématu. Jedná se o kovový rozvaděč 500x500x250 mm, umístěný ve venkovním prostředí nad vrtem pro pitnou vodu vzdálený od stavebního objektu 300 m. Do rozvaděče vedou tři kabely, kabel pro napájení čerpadla vrtu z měniče kmitočtu chráněný přepěťovou ochranou, kabel pro snímání hladiny ve vrtu chráněný přepěťovou ochranou a kabel pro napájení 1f a 3f zásuvky bez přepěťové ochrany. Můj dotaz se týkal, zdali je nutné tento kabelový přívod pro zásuvky chránit přepěťovou ochranou, když se do zásuvek připojuje třeba vrtačka max 1x za měsíc. Kdyby bylo podivení, že je napájení čerpadla ve vrtu kabelem 300 m, tak tuto skutečnost jsem u investora zmiňoval, kabel je stávající a investor nechtěl kabel měnit.

[Jiří Schwarz]

Vůbec nejde o připojená zařízení, ale o cestu kudy se může "blesk" dostat do chráněného objektu. ...

V původním dotazu je uvedeno, že v rozvaděči, odkud je napájení vedeno, je ochrana T1+T2, to bych považoval za ošetřené
A dotaz byl na ochranu na vzdáleném konci

[Karel Bělohlávek]

Do rozvaděče vedou tři kabely, kabel pro napájení čerpadla vrtu z měniče kmitočtu chráněný přepěťovou ochranou, kabel pro snímání hladiny ve vrtu chráněný přepěťovou ochranou a kabel pro napájení 1f a 3f zásuvky bez přepěťové ochrany.

Jaké jsou typy těch instalovaných SPD? Je v místě přítomno nějaké strojené nebo i náhodné uzemnění?

Dle mého by přepěťovka vhodného typu měla být spíše na přívodu toho rozvaděče.

[opatovice64]

Máte na mysli rozvaděč v objektu, nebo ten u vrtu ?

[opatovice64]

ČSN EN 60664-1 ed.3, čl. 4.3.2, tabulka F.1 - pevná instalace spadá do kategorie přepětí III (ekvivalent zkušebního napětí 2,5kV AC/1 min.
ČSN 33 2000-4-443 ed.3 do pevné instalace spadají rozvodné desky, kabely, vypínače, zásuvky.

[Karel Bělohlávek]

Máte na mysli rozvaděč v objektu, nebo ten u vrtu ?

Myslím osadit SPD na vstupu toho rozvaděče u vrtu.

Nicméně se v popisu tazatele stále trochu ztrácím. Co je přívod nebo vývod, co je kde vůbec instalováno, chráněno, atp? Lepší by bylo nějaké schéma nebo náčrt.

Jaká zařízení jsou instalována v tom kovovém rozvaděči u vrtu, jakou má odolnost (Uimp nebo kategorie)?
Ty zásuvky jsou tedy součástí dalšího zásuvkového rozvaděče nebo jsou na tom kovovém?

Kdyby bylo podivení, že je napájení čerpadla ve vrtu kabelem 300 m, tak tuto skutečnost jsem u investora zmiňoval, kabel je stávající a investor nechtěl kabel měnit.

Třeba tomuhle vůbec nerozumím. To jako kdyby se ten kabel vyměnil, tak už by 300 m neměl?

[Vladimír Česenek]

Myslím osadit SPD na vstupu toho rozvaděče u vrtu.

Nicméně se v popisu tazatele stále trochu ztrácím. Co je přívod nebo vývod, co je kde vůbec instalováno, chráněno, atp? Lepší by bylo nějaké schéma nebo náčrt.

Jaká zařízení jsou instalována v tom kovovém rozvaděči u vrtu, jakou má odolnost (Uimp nebo kategorie)?
Ty zásuvky jsou tedy součástí dalšího zásuvkového rozvaděče nebo jsou na tom kovovém?

Třeba tomuhle vůbec nerozumím. To jako kdyby se ten kabel vyměnil, tak už by 300 m neměl?

Z rozvaděče, který je umístěný nad vrtem, vede přívodní kabel z budovy vzdálené 300 m od měniče kmitočtu, přívod je chráněný přepěťovou ochranou T2 12,5 kA na začátku i na konci kabelu. Z rozvaděče pokračuje kabel k čerpadlu kolno do vrtu pod zemí. Další kabel - stíněný JYTY 4x1 vede z se stejné budovy, délka 300 m. Na záčátku v rozvaděči budovy i v rozvaděči vrtu je chráněný přepěťovkou pro analogové signály SALTEK DMJ-024/2-RS. Třetí kabel vede z rozvaděče budovy je stejné délky pro napájení 3f a 1f. V rozvaděči budovy je přepěťová ochrana SALTEK T1+T2. V rozvaděči vrtu není chráněný. Tam směřoval i můj dotaz, zdali zde doplnit přepěťovou ochranu. Do zásuvek standardně není nic připojené. Slouží pouze pro případné servisní práce.

[Vladimír Česenek]

Myslím osadit SPD na vstupu toho rozvaděče u vrtu.

Nicméně se v popisu tazatele stále trochu ztrácím. Co je přívod nebo vývod, co je kde vůbec instalováno, chráněno, atp? Lepší by bylo nějaké schéma nebo náčrt.

Jaká zařízení jsou instalována v tom kovovém rozvaděči u vrtu, jakou má odolnost (Uimp nebo kategorie)?
Ty zásuvky jsou tedy součástí dalšího zásuvkového rozvaděče nebo jsou na tom kovovém?

Třeba tomuhle vůbec nerozumím. To jako kdyby se ten kabel vyměnil, tak už by 300 m neměl?

Kabel je uložený v zemi. Investora jsem několikrát upozorňoval, že pro měnič kmitočtu je příliš  dlouhý a navíc nestíněný. Celkové schéma viz příloha

[Martin Kurka]

Při tomto souběhu a  vzdálenosti jestli chcete aby měnič a sondy přežily první bouřku tak o neinstalaci přepěťovky zásuvek ani náznakem neuvažujte.

Při této délce vedení od měniče k motoru jsou potřeba u měniče nejméně motorové tlumivky a kdoví jestli ne i sinusový filtr. Jinak vlny a odrazy přepětí na dlouhém kabelu budou neustále namáhat obě přepěťovky motorového vývodu.

Jestli je vyhodnocovací přístroj hladinoměrů až v čerpací stanici, tak bych se i vsadil, že nestíněný kabel motoru signály sond hladin i v jejich stíněném JYTY tak zaruší, že snímání hladiny bude fungovat jen při vypnutém motoru a neochráníte čerpadlo proti chodu nasucho.
Kabel JYTY 4x navíc neumožňuje spárovat žíly od obou sond se svými zeměmi, aby se indukované napětí potlačilo zkrutem zemního a živého vodiče. A rozdíl mezi potenciálem země trubky vrtu a PE čerpací stanice bude další rušivý generátor.

[Vladimír Česenek]

Při tomto souběhu a  vzdálenosti jestli chcete aby měnič a sondy přežily první bouřku tak o neinstalaci přepěťovky zásuvek ani náznakem neuvažujte.

Při této délce vedení od měniče k motoru jsou potřeba u měniče nejméně motorové tlumivky a kdoví jestli ne i sinusový filtr. Jinak vlny a odrazy přepětí na dlouhém kabelu budou neustále namáhat obě přepěťovky motorového vývodu.

Jestli je vyhodnocovací přístroj hladinoměrů až v čerpací stanici, tak bych se i vsadil, že nestíněný kabel motoru signály sond hladin i v jejich stíněném JYTY tak zaruší, že snímání hladiny bude fungovat jen při vypnutém motoru a neochráníte čerpadlo proti chodu nasucho.
Kabel JYTY 4x navíc neumožňuje spárovat žíly od obou sond se svými zeměmi, aby se indukované napětí potlačilo zkrutem zemního a živého vodiče. A rozdíl mezi potenciálem země trubky vrtu a PE čerpací stanice bude další rušivý generátor.

Měnič jre vybavený sinusovým filtrem, konzultoval jsem to s výrobcem. Investora jsem několikrát upozorňoval na to, že je použití měniče s takto dlouhým a nestíněným kabelem proti všem projekčním pravidlům. V branži se pohybuji dlouho, desítky měničů různých výrobců jsem nastavoval, ale zde jsem byl donucen k tomuto řešení. Zásuvkový obvod rozvaděče vrtu je už vybavený přepěťovou ochranou T2. Pokud se týče měření hladiny vody ve vrtu je použitý proudový signál 4-20 mA. Provoz na sucho vůbec nehrozí, vrt je výtlačný. Sonda je kvůli minimální hladině dané vodoprávním orgánem.

[Martin Kurka]

Pokud je kabel motoru celý v zemi uložen zvlášť a je zde sinusový filtr, tak bych se asi jeho nestínění nebál. Asi se zvýší iziko ložiskových proudů čerpadla, ale to jde potlačit provedením čerpadla s jedním izolovaným ložiskem (izolační vložka nebo keramické kuličky či mokré keramické pouzdro).

Navíc u čerpadla nebude vadit hluk nosného kmitočtu měniče, takže si můžete v případě problémů i trochu polaborovat s nosným kmitočtem měniče, to často hodně pomůže.

Ostatní věci jsou také dobře ošetřené, kdyby přeci jenom měnič do JYTY s  4-20mA vnucoval nějaké VF rušení, lze si pomoci LC filtrerm před čidlem, třeba filtrem pro autorádia.

Ale jak jsem předeslal, velmi záleží na prostorovém kladení všech kabelů v souběhu v podzemí.

Abychom se vrátili k problému, přepěťová ochrana přímo u zásuvek je důležitá v případě úderu blesku v blízkosti studny, kdy je enormní rozdíl potenciálu mezi PE zásuvek studnoy a čerpací stanice a máte pak pod zemí žíly souběžných kabelů na značně rozdílném potenciálu. Podle mne pak je samotná čerpací stanice i čerpadlo chráněná, ale nezablokovaná zásuvková skříň může udělat v podzemí mezi kabely masakr.

[Jan Franěk]

V původním dotazu je uvedeno, že v rozvaděči, odkud je napájení vedeno, je ochrana T1+T2, to bych považoval za ošetřené
A dotaz byl na ochranu na vzdáleném konci

To se přece nevylučuje. I když píšu o objektu, může jít prostě o "oblast" (zařízení),  tedy místo které chci mít chráněno. Je jedno na jakém konci kabelu to je. U nás v okolí je třeba studna s čerpadlem často umístěna ve zděném "domečku" uprostřed pole, ze které se čerpá voda pro kravín, nebo jiné zemědělské objekty. Občas je k němu navíc vedení provedeno vzduchem, ale častěji kabelem v zemi a vzdálenosti okolo 300-500m jsou běžné.
Prostě pokud potřebuji zvýšit "šanci na přežití" připojených zařízení, musím počítat s tím, že provedu nějaké opatření. Případně vyhodnotím rizika tak, že opatření netřeba a zařízení obětuju. I to se může stát, normy na to myslí i když toto nebude ten případ.

Nicméně vždy je potřeba začít analýzou rizik a podle nich navrhovat správné opatření. Tím se rozumí nejen návrh vhodné ochrany z pohledu technického, ale i ekonomického, jak nás směřují normy. U rodinných domů je to často peklo s tím kompromisem technické/ekonomické, ale v průmyslu převažuje důraz na spolehlivost, což je další ze silných aspektů ekonomického úhlu pohledu.

[opatovice64]

U bytových jednotek norma o ekonomice skutečně uvažuje, nicměně jsem přesvědčen, že většina norem řeší především bezpečnost.
Pokud chci dosáhnout vyšší míry bezpečnosti, bude mě to něco stát.
Jinak obecně platí, a v normě je i uvedeno, že musím chránit kabeláž, rozvodné desky, jističe podle
impulzního výdržného napětí a napěťová ochranná úroveň SPD se doporučuje na 80 % Uimp nejcitlivějšíh o zařízení.