Prepäťová ochrana vám zachráni tisíce eur  

Keďže v moderných domácnostiach máme čoraz viac elektronických pomocníkov, prepätie v sieti spôsobené úderom blesku či poruchou v rozvodnej sústave dokáže na citlivých zariadeniach napáchať škody za obrovské množstvo peňazí. Ochrániť ich, ale môžete tzv. zvodičmi prepätia. V článku vám objasníme, ako fungujú, pred akými situáciami vašu domácnosť ochránia a ako si správny zvodič vybrať.

Úder blesku, porucha i vypínanie spotrebičov

Za prepätie považujeme stav, kedy sa v elektrickej rozvodnej sieti nachádza vyššie než prevádzkové napätie. Toto napätie môže dosiahnuť úroveň niekoľkých stoviek V či niekoľkých kV alebo desiatok kV.

Hoci tento stav často trvá iba niekoľko milisekúnd či dokonca mikrosekúnd, elektronické zariadenia, ktoré  sú na prepätie citlivé, dokáže aj tak  poškodiť či zničiť. Silnejšie napäťové  špičky dokážu napr. aj spáliť pripojovacie svorky vo vypínačoch, zásuvkách, inštalačných krabiciach a rozvádzačoch, alebo dokonca poškodiť samotné vodiče.

Prepätie môže vzniknúť:

1. Spínaním spotrebičov  – ide najmä o  veľmi výkonné spotrebiče  (okružné píly,  zváračky, vykurovacie pece a pod.), ktoré pri zapínaní a vypínaní posielajú do rozvodnej siete krátke prepäťové impulzy, prípadne môžu vyvolať podpätie. Ich energia je oproti tej z atmosférickej elektriny niekoľkonásobne menšia, no aj tak dokážu citlivú elektroniku poškodiť či zničiť.
2. Poruchou v rozvodnej sieti  – môže ísť napr. o  odpojenie neutrálneho vodiča („nuláka“) v trojfázovej sieti vplyvom uvoľnenej svorky s hliníkovým vodičom – pri tomto stave napätie na jednej fáze prudko stúpne, pričom na inej klesne. Taktiež môže prepätie nastať v dôsledku poruchy v trafostanici. S týmto typom prepätia sa stretnete výnimočne, jeho nebezpečenstvo spočíva, ale v tom, že často trvá dlho, kým nájdete príčinu a prepätie odstránite.
3. Účinkami atmosférickej elektriny  – ide o prepätie vyvolané  údermi blesku.  Najnebezpečnejší je úder priamo do objektu, ktorý môže vyvolať špičkový prúd až 25 000 A. O niečo menšie, no aj tak značné škody dokáže napáchať úder do vodičov rozvodnej sústavy, na ktorú je objekt pripojený, špičkový prúd môže dosiahnuť až 10 000 A. Bez prepäťovej ochrany, ale dokážu škody napáchať aj údery blesku v blízkosti stavby (napr. do stromu), či údery v blízkosti inžinierskych sietí, na ktoré je objekt pripojený (napr. úder do zeme, pod ktorou je vodovodné potrubie).

Základom je kvalitné uzemnenie

Najdôležitejšími prvkami pri ochrane pred prepätím nie sú ani tak samotné zvodiče prepätia, ale v prvom rade kvalitné uzemnenie objektu, správne navrhnutý a nainštalovaný bleskozvod a v neposlednom rade i tzv. vodivé pospájanie neživých častí. Pomocou neho sa prostredníctvom vodičov vzájomne prepoja a spoja s uzemnením vodivé predmety, ako napr. vodovodné či plynové potrubia, kovové chráničky elektroinštalácie  a pod. Prepätie, ktoré na nich vznikne, tak bude bezpečne odvedené do zeme. 

Jednotlivé fázové vodiče, ale so zemou prepojiť nemôžete (nastal by skrat) – práve tu prichádzajú na rad  zvodiče prepätia. Ide o elektroinštalačné prvky, ktoré vzhľadom pripomínajú bežný istič (keďže sa najčastejšie inštalujú do rozvádzačov). Na rozdiel od ističov, ale nemajú ovládaciu páčku na zapnutie a vypnutie, pretože fungujú plne automaticky. Niektoré zvodiče triedy D nájdete aj v prevedení na montáž do inštalačnej krabice k zásuvke, prípadne ako súčasť samotných zásuviek.

Vo zvodičoch prepätia sa podľa typu využívajú 3 druhy ochranných prvkov:

1. Iskrište – skladá sa z dvoch elektród v presne vymedzenej vzdialenosti, z ktorých jedna je pripojená na chránený vodič a druhá na uzemnenie. Pre nízke napätie je vzduch izolant, pri náraste napätia nad určitú hranicu (danú vzdialenosťou elektrón), ale príde k preskoku výboja medzi dvoma elektródami, čím sa prebytočná energia z prepäťového impulzu zvedie do zeme. Iskrište je odolné a znesie vysoké prepätie i prúdy, používa sa preto najmä vo zvodičoch triedy B.
2. Varistor – polovodičová súčiastka, ktorá má pre bežné sieťové napätie 230 V vysoký odpor a správa sa ako izolant. Pri zvýšení napätia, ale jej odpor klesne na takmer nulovú hodnotu a z izolantu sa stane vodič, ktorý zvedie prepäťový impulz do zeme. Výhodou varistorov je, že sú citlivejšie ako iskrište, no sú omnoho menej odolné, takže extrémny prepäťový impulz ich môže zničiť. Nájdete ich vo zvodičoch triedy C a D.
3. Transil – ide o polovodičovú súčiastku s charakteristikou pripomínajúcou diódu. Správa sa podobne ako varistor, no reaguje omnoho rýchlejšie, zároveň je ale ešte menej odolný. Využíva sa, preto výlučne vo zvodičoch triedy D a na ochranu citlivej elektroniky (napr. telekomunikačné zariadenia).

Nie je zvodič ako zvodič

Ochrana pre prepätím má viacero úrovní, pričom na každej sú použité prvky inej kategórie a triedy (B, C, D). Rôzne modely zvodičov prepätia môžu mať navyše rôznu odolnosť voči prúdovým impulzom vznikajúcim v dôsledku prepätia (čím odolnejšie, tým drahšie).

Pri výbere vhodného zvodiča musí projektant brať do úvahy aj prípadné ohrozenie objektu bleskom a bleskovým prúdom. To je rôzne podľa toho, v akej hustej zástavbe sa objekt nachádza, aké je jeho využitie, z čoho je postavený, či má na streche antény a pod. Nie je teda jednoznačne možné len tak „z hlavy“ určiť, aký zvodič prepätia na ochranu vašej domácnosti potrebujete.

V praxi sa teda stáva, že zvodič prepätia, ktorý je vhodný na umiestnenie do hlavného rozvádzača rodinného domu, by sa musel umiestniť v bytovom dome na iné miesto. Často sa tiež používajú kombinované zvodiče, napr. typu T1 + T2, resp. B + C (pozri tabuľku nižšie).

Tabuľka č. 1 – typy zvodičov prepätia

Šetriť sa nevypláca

Ceny najčastejšie používaných zvodičov prepätia typu T1 + T2 sa blížia k 200 eurám. Napriek vyššej cene by ste, ale mali brať opatrenia na ochranu pred prepätím ako nevyhnutnú súčasť každej novostavby. Dokážu totiž zabrániť omnoho vyšším škodám na vašom majetku či zdraví.

Môže sa stať, že veľmi silný úder blesku zvodič neprežije – z toho dôvodu ponúka väčšina výrobcov zvodiče s vymeniteľnými modulmi. Postačí vám tak vymeniť poškodený modul, cena nového modulu je totiž na úrovni tretiny či štvrtiny ceny za celý nový zvodič.