A villámáram- és túlfeszültség-levezetők megbízható védelmet nyújtanak a túlfeszültség és villámcsapások közvetlen és közvetett hatásaival szemben. A megfelelő földelési anyagokkal kialakítható a potenciálkiegyenlítés, és az áram biztonságosan elvezethető a földbe.
Előnyök és jellemzők
- Villámáram- és túlfeszültség-levezetők (T1+2) 25kA és (T1+2) 12,5kA az elektromos vezetékek védelméhez
- Túlfeszültség-levezetők (T2) 15kA és 20kA az elektromos vezetékek védelméhez
- Finomvédelmi elemek (T3) az elektromos vezetékek, adatátviteli kábelek, vezérlőkábelek valamint koaxkábelek védelméhez
- Villámáram- és túlfeszültség-levezetők (T1+2) 12,5kA fotovillamos rendszerek védelméhez
- Túlfeszültség-levezetők (T2) 20kA fotovillamos rendszerek védelméhez
- Földelési anyagok és villámvédelmi anyagok
A villámáram- és túlfeszültség-védelem nem egyetlen készülék kiválasztásáról szól. A védelem akkor működik megfelelően, ha a betáplálás, az alelosztók, a végberendezések, a PV rendszer, az adat- és jelvezetékek, valamint a földelési és potenciálkiegyenlítési rendszer egymáshoz illeszkednek. A leggyakoribb hiba, hogy a levezető bekerül az elosztóba, de a védelmi fokozatok, a bekötési hossz, a földelési kapcsolat vagy a védendő vezetékek köre nincs végiggondolva.
A Schrack Technik villámáram- és túlfeszültség-levezetői, PV védelmi készülékei, adat-, jel- és koaxvédelmei, valamint földelési és villámvédelmi anyagai olyan rendszerekhez adnak megoldást, ahol a túlfeszültség nemcsak az erősáramú hálózaton, hanem több belépési ponton keresztül is veszélyeztetheti az elektromos és elektronikus berendezéseket.
A döntés kiindulópontja mindig a kockázat. Más védelmi szint kell egy családi ház fogyasztói elosztójába, más egy ipari létesítmény főelosztójába, és megint más egy olyan épületbe, ahol külső villámvédelem, PV rendszer, hosszú kültéri kábelezés vagy érzékeny informatikai berendezés is jelen van.
Nem elég azt nézni, hogy van-e hely az elosztóban egy levezetőnek. Azt kell meghatározni, honnan érkezhet túlfeszültség, milyen energiájú eseménnyel kell számolni, hol vannak a védendő berendezések, és milyen földelési, illetve potenciálkiegyenlítési kapcsolat áll rendelkezésre.
Villámáram-levezető akkor indokolt, ha az épület vagy a hálózat villámáram hatásának lehet kitéve. Ilyen helyzet lehet például külső villámvédelmi rendszerrel ellátott épület, légvezetékes betáplálás, nagyobb kitettségű telephely vagy olyan kialakítás, ahol a villámáram részárama az elektromos hálózatba is bejuthat.
A villámáram-levezető feladata nem egyszerűen a túlfeszültség csökkentése, hanem nagy energiájú impulzusok levezetése. Ezért a beépítési helye jellemzően a betáplálási pont közelében van, ahol a levezetett áramot rövid úton, megfelelő földelési kapcsolattal lehet elvezetni.
Túlfeszültség-levezető akkor alkalmazható, ha a védelem célja elsősorban a kapcsolási túlfeszültségek, közvetett villámhatások vagy a hálózaton továbbterjedő impulzusok korlátozása. Ez gyakori alelosztókban, fogyasztói elosztókban és olyan berendezéseknél, ahol az első védelmi fokozat már kezeli a nagyobb energiájú hatásokat. A tipikus hiba az, amikor egy T2 túlfeszültség-levezetőt olyan helyre építenek be, ahol T1 villámáram-levezetőre lenne szükség. A T2 fontos védelmi fokozat, de nem váltja ki a villámáram-levezetőt ott, ahol közvetlen vagy részleges villámáram-terheléssel kell számolni.
Kombinált levezető akkor jó megoldás, ha a főelosztóban egy készülékben kell biztosítani a villámáram-levezetést és a túlfeszültség-korlátozást. Ez különösen akkor előnyös, ha kevés a hely, egyszerűbb elosztói kialakításra van szükség, vagy a védelmi fokozatok összehangolását kompakt módon kell megoldani.
A kombinált készülék sem önmagában oldja meg a teljes védelmet. A bekötővezeték hossza, az előtétvédelem, a földelési kapcsolat és a további védelmi fokozatok továbbra is meghatározzák, hogy a rendszer valós körülmények között mennyire lesz hatékony.
A T3 finomvédelem az érzékeny végberendezések közelében kap szerepet. Feladata a maradék túlfeszültség további csökkentése, miután a nagyobb energiájú impulzusokat az előző védelmi fokozatok már kezelték. Ilyen védelem indokolt lehet informatikai eszközöknél, vezérlőberendezéseknél, kommunikációs rendszereknél vagy érzékeny elektronikus fogyasztóknál. A T3 finomvédelmet nem célszerű önálló első védelmi fokozatként alkalmazni. Ha nincs előtte megfelelő T1 vagy T2 védelem, a finomvédelmi készülék túl nagy igénybevételt kaphat, és nem tudja azt a szerepet betölteni, amelyre tervezték.
PV rendszereknél a DC oldal külön kockázati pont. A tetőn lévő modulmező, a kültéri kábelnyomvonal, az inverter elhelyezése és az épület villámvédelmi környezete miatt a túlfeszültség-védelem nem korlátozható az AC oldali elosztóra. A PV túlfeszültség-levezető kiválasztásánál a DC rendszerfeszültség, a modulmező és az inverter közötti távolság, a külső villámvédelem megléte és a kábelvezetés módja a döntő. Hibás megoldás, ha általános AC levezetőt próbálnak PV DC oldali védelemre használni, mert a kapcsolási és oltási feltételek eltérnek.
Nem minden esetben. Sok berendezés több vezetéken keresztül kapcsolódik a környezetéhez: tápvezetéken, adatvezetéken, koaxkábelen, érzékelő- vagy vezérlőkábelen. Ha csak a 230/400 V-os hálózat kap védelmet, a túlfeszültség más útvonalon is elérheti az érzékeny elektronikát. Ez különösen fontos kamerarendszereknél, kaputelefonoknál, routereknél, automatizálási rendszereknél, mérő- és felügyeleti eszközöknél. Ilyen esetekben az adat-, jel- és koaxvezetékek túlfeszültség-védelmét is a teljes rendszer részeként kell kezelni.
Itt nem csak a túlfeszültség-levezetési képesség számít. A védelemnek illeszkednie kell a jel típusához, az üzemi feszültséghez, az adatátviteli követelményekhez, a csatlakozókialakításhoz és a földelési ponthoz. Ha a védőkészülék nem megfelelő, jelcsillapítás, kommunikációs hiba vagy bizonytalan működés is előfordulhat. A helyes kiválasztásnál külön kell kezelni az erősáramú, adatátviteli, vezérlő- és koaxiális vonalakat. A védelem akkor lesz egységes, ha minden belépési pont és minden érzékeny csatlakozás szerepel a védelmi koncepcióban.
A levezető csak akkor tud megfelelően működni, ha a levezetett áram számára kis impedanciájú, üzembiztos út áll rendelkezésre. Ezt a földelési rendszer, a potenciálkiegyenlítő sín, a megfelelő kötőelemek és a szakszerű vezetékcsatlakozások biztosítják. A földelési és villámvédelmi anyagok ezért nem kiegészítők a rendszer végén, hanem a védelem alapjai. Egy rossz kötés, korrózióra hajlamos kapcsolat vagy túl hosszú bekötés jelentősen ronthatja a túlfeszültség-védelem hatásosságát.
A túlfeszültség-védelem működését sokszor nem a készülék típusa, hanem a beépítés módja gyengíti. Jellemző hibák:
- túl hosszú vagy hurkolt bekötővezeték,
- hiányos potenciálkiegyenlítés,
- nem megfelelő földelési kapcsolat,
- T1, T2 és T3 fokozatok összekeverése,
- adat- és jelvezetékek védelmének kihagyása,
- PV DC oldal figyelmen kívül hagyása,
- a levezetők állapotának nehézkes ellenőrizhetősége.
Ezek a hibák azért veszélyesek, mert az elosztóban látszólag jelen van a védelem, de a rendszer tényleges védelmi szintje nem felel meg a kockázatnak.
A tartozékok a szerelhetőséget, az illesztést, az állapotjelzést, a cserélhetőséget és az üzemeltetést támogatják. Egy túlfeszültség-védelmi rendszer akkor kezelhető jól, ha a levezetők állapota ellenőrizhető, a cserélhető elemek hozzáférhetők, és a beépített készülékek funkciója egyértelműen azonosítható. Ez különösen fontos olyan létesítményekben, ahol a védelem kiesése üzemzavart, berendezéskárosodást vagy hosszabb leállást okozhat. A karbantarthatóság ezért nem kényelmi szempont, hanem az üzembiztonság része.
A villámáram- és túlfeszültség-védelem akkor megbízható, ha nem utólagos elosztói kiegészítésként kezelik. A T1, T2 és T3 védelmi fokozatok, a PV oldali levezetők, az adat-, jel- és koaxvédelmek, valamint a földelési és potenciálkiegyenlítési elemek együtt adják a teljes védelmi láncot. A Schrack Technik megoldásai akkor használhatók ki jól, ha a kiválasztás nem egyetlen termékparaméterre épül, hanem a valós műszaki kockázatra. Így a védelem nemcsak a készülékek beépítését jelenti, hanem az energiaelosztás, az elektronikus rendszerek és az épületüzemeltetés biztonságosabb működését támogatja.
