Přepěťová ochrana – základy Technika, normy a směrnice pro přepěťovou ochranu.

Muž instaluje do rozvaděče přepěťovou ochranu

Zde najdete odpovědi na následující otázky:

Jak vzniká přepětí a jaké má důsledky?
Jak vypadá účinně navržený koncept přepěťové ochrany?
Jaké technologie se skrývají za konceptem ochrany a v jednotlivých produktech?
Na co si musíte dát pozor?

Příčiny přepětí

Přepětí – co přesně to vlastně je? Jak vzniká přepětí? Jak se přepětí dostane do vašich přístrojů? Tyto otázky jste si možná již také někdy položili. Na následujících stránkách vám poskytneme podrobné informace o technologiích přepěťové ochrany.

Příčiny vzniku

Tato přepětí trvají pouze zlomek sekundy. Proto se nazývají přechodová napětí nebo transientní jevy. Mají velmi rychlou dobu náběhu v řádu mikrosekund a poté pomalu během až 100 mikrosekund opět poklesnou.
Přepětí vzniká v důsledku těchto událostí:

Výboje blesku (LEMP)
Odborné označení pro výboj blesku je LEMP: Lightning Electromagnetic Pulse (světelný elektromagnetický impulz).
Výboje blesku při bouřce způsobují extrémně vysoká přechodná přepětí. Jsou výrazně vyšší než ta, která vznikají v důsledku spínacích operacích nebo elektrostatických výbojů. Ve srovnání s jinými příčinami vzniku přepětí se však vyskytují podstatně vzácněji.

Spínací operace (SEMP)
Spínací operace se označují zkratkou SEMP. Tento výraz znamená Switching Electromagnetic Pulse (světelný elektromagnetický impulz).
Pod pojmem spínací operace se v této souvislosti rozumí spínání výkonných strojů nebo zkraty v napájecí síti. U těchto procesů nastane v příslušném vedení na zlomek sekundy velmi vysoká změna proudu.

Elektrostatické výboje (ESD)
Zkratka ESD znamená Electrostatic Discharge a označuje elektrostatický výboj.
V tomto případě se jedná o přenos elektrického náboje při přiblížení nebo dotyku těles s různým elektrostatickým potenciálem. Známým příkladem je výboj člověka, který se nabije při chůzi po koberci a potom se vybije při doteku kovového uzemněného předmětu, například kovového zábradlí.

Druhy vazeb

Přepětí se mohou do proudových obvodů dostat různými cestami. Tyto cesty se označují jako druhy vazeb.

Galvanická vazba (vlevo), induktivní vazba (uprostřed) a kapacitní vazba (vpravo)

Galvanická vazba
Tak se nazývá přepětí, které se váže přímo do určitého proudového obvodu. To lze pozorovat např. při zásahu bleskem. Vysoké amplitudy bleskového proudu způsobí přepětí na odporu uzemnění zasažené stavby.
Všechny vodiče, které jsou připojené k centrálnímu vyrovnání potenciálů, budou zasaženy tímto napětím. Na vodičích, kterými protéká bleskový proud, vznikne sekundární přepětí. To vzniká z důvodu vysoké strmosti proudu zejména na základě indukčního podílu odporu vedení. Podkladem pro výpočet je indukční zákon: u0 = L × di/dt.

Induktivní vazba
Tento proces je vyvolán magnetickým polem vodiče, kterým protéká proud na principu transformátoru. Přímo indukované přepětí způsobuje v příslušném vodiči rázový proud s vysokými růstovými hodnotami.
Zároveň kolem tohoto vodiče vzniká adekvátně silné magnetické pole, stejně jako u primárního vinutí transformátoru. Magnetické pole indukuje přepětí v ostatních vodičích, které se nacházejí v dosahu jeho působení, jako u sekundárního vinutí transformátoru. Indukované přepětí se přes vodič dostane do připojeného přístroje.

Kapacitní vazba
Tato vazba probíhá v zásadě přes elektrické pole mezi dvěma body s vysokým rozdílem napětí. Na bleskosvodu vzniká v důsledku výboje blesku vysoké napětí. Mezi svodičem a ostatními částmi s nízkým napětím se vytvoří elektrické pole.
To mohou být např. vedení rozvodu napájení nebo přenosu signálu, případně přístroje v budově. Nastane transport náboje elektrickým polem, který způsobí nárůst napětí, případně přepětí v těchto vodičích a přístrojích.

Směr působení přepětí

Přepětí působí v ovlivněných obvodech ve dvou směrech.

Podélné napětí (vlevo) a příčné napětí (vpravo)

Podélné napětí
Podélná napětí (UL) vznikají v případě ovlivnění přepětím nebo vysokofrekvenčním rušivým napětím mezi aktivními vodiči a zemí. Používají se také pojmy asymetrické nebo souhlasné napětí.
Asymetrická napětí ohrožují v první řadě konstrukční prvky, které se nacházejí mezi aktivními potenciály a uzemněnou kostrou, a také izolaci mezi aktivními potenciály a zemí. Dochází k průrazům do desek plošných spojů nebo z elektricky vodivých provozních prostředků do uzemněných částí skříně.

Příčné napětí
Příčná napětí (UQ) se vyskytují v případě působení přepětí nebo vysokofrekvenčního rušivého napětí mezi aktivními vodiči proudového obvodu. Používají se také pojmy symetrické nebo rozdílové napětí.
Symetrická přepětí ohrožují vstupy napětí a signálů na přístrojích a rozhraních. Dochází k přímému přetížení a poškození příslušných provozních prostředků, které jsou připojené k napájení, nebo konstrukčních prvků, které zpracovávají signály.

Účinky přepětí

Přepětí, která vznikají v proudovém obvodu, obvykle značně poškodí zařízení a přístroje. Pro přístroje, které jsou permanentně v provozu, je toto nebezpečí obzvlášť velké. Tyto škody zde mohou být extrémě nákladné.
Nejen nový nákup nebo oprava poškozených přístrojů stojí peníze. Ještě dražší je dlouhodobý výpadek zařízení nebo dokonce ztráta softwaru nebo dat.

Četnost vzniku škod v důsledku přepětí (zdroj: GDV/2019)

Četnost vzniku škod

Statistiky pojišťoven každý rok vykazují významná čísla pro četnost škod v důsledku přepětí. Za škody na hardwaru obdrží provozovatelé zpravidla náhradu od pojišťovny. Softwarové škody a výpadky zařízení s velkými finančními ztrátami však obvykle zůstávají nepojištěné.
Statistika německých pojišťoven z roku 2019 dokládá, že škody způsobené bleskem a přepětím mají významný podíl. I přesto, že počet škod v minulých letech mírně klesl, bylo každoročně vypláceno přibližně 200 milionů eur za pojištění domácnosti a obytných budov. (zdroj: GDV)

Škody na elektronickém konstrukčním dílu způsobené přepětím

Potenciál ohrožení

Každý proudový okruh pracuje se specifickým napětím. Proto je každé zvýšení napětí, které způsobí překročení horní meze tolerance, přepětím.
Rozsah poškození závisí významnou měrou na elektrické pevnosti použitých konstrukčních prvků a na energii, která může v dotčeném proudovém obvodu vzniknout.

Znázornění principu ochranného kruhu

Koncepce ochrany

Princip ochranného kruhu popisuje kompletní opatření na ochranu před přepětím. Kolem objektu, který má být chráněn, si představte kruh. Na všech místech, kde vodiče protínají tento kruh, je nutné instalovat svodiče přepětí. Při výběru ochranných přístrojů je třeba zohlednit jmenovitá data příslušného proudového obvodu. Tím se oblast v ochranném kruhu zajistí tak, že do ní nemohou proniknout žádná přepětí vázaná na vedení.
Koncepci ochranného kruhu lze rozdělit na tyto oblasti:

Napájení
Měřicí, řídicí a regulační technika
Informační technika
Vysílací a přijímací zařízení

Poloha jednotlivých ochranných zón na příkladu typického rodinného domu

Ochranné zóny

Pro vytvoření účinné ochrany je nutné určit, kde se nacházejí ohrožené přístroje a jaké vlivy je ohrožují. Tento obrázek představuje typický rodinný dům, na kterém je ukázkově vysvětlena situace jednotlivých ochranných zón.

Zkratka LPZ znamená Lightning Protection Zone a označuje různé oblasti ohrožení. Rozlišují se následující zóny:

LPZ 0_A (přímý vliv blesku): ohrožená oblast mimo budovu.
LPZ 0_B (přímý vliv blesku): chráněná oblast mimo budovu.
LPZ 1: zóna v budově, která je ohrožená energeticky bohatým přepětím.
LPZ 2: zóna v budově, která je ohrožená energeticky chudým přepětím.
LPZ 3: zóna ohrožená přepětím a jinými vlivy, které způsobují samotné přístroje a vedení.

Vznik indukčních napětí ve vedení

Účinky rázových proudů ve vedení

Při omezování přepětí se vybíjí vysokofrekvenční proudy, a jedná se tedy o přechodné jevy. To znamená, že v první řadě není rozhodující odpor, ale indukčnost vedení.
Při odvádění takových rázových proudů k potenciálu země se podle indukčního zákona opět vytváří přepětí mezi bodem vazby a země.

u0 = L × di/dt

u0 = indukované napětí ve V
L = induktivita ve Vs/A v H
di = změna proudu v A
dt = časový interval v s

Omezení indukčního odporu lze dosáhnout pouze zkrácením délky vedení nebo paralelním zapojením dráhy svodu. Aby byla zachována celková impedance svodové trasy, a tím zajištěno co možná nejnižší zbytkové napětí, je nejlepším technickým řešením mřížové vyrovnání potenciálů, optimálně s hustými oky.

Systémy pro vyrovnání potenciálu

Vyrovnání potenciálu

Dokonalé ochrany lze dosáhnout pouze kompletní izolací nebo úplným vyrovnáním potenciálů. Protože však úplná izolace pro mnoho praktických aplikací není možná, zůstává k dispozici pouze úplné vyrovnání potenciálů.
Je nutné propojit všechny elektricky vodivé části se systémem vyrovnání potenciálů. Spojení vedení vedoucích napětí s centrálním vyrovnáním potenciálů probíhá prostřednictvím ochranných přístrojů. Ty jsou v případě přepětí vodivé a přepětí zkratují. Škodám způsobeným v důsledku přepětí tak lze účinně zabránit.
Systémy pro vyrovnání potenciálu mohou mít různou konstrukci:

Liniové vyrovnání potenciálu
Hvězdicové vyrovnání potenciálu
Mřížové vyrovnání potenciálu

Mřížové vyrovnání potenciálu je nejúčinnější metoda, protože zde všechny vodivé části tvoří samostatné vedení a přídavná vedení spojují koncové body nejkratší cestou. Tento typ vyrovnání potenciálů je efektivní u obzvlášť citlivých zařízení, jako jsou výpočetní střediska.

Vícestupňový koncept ochrany pro elektrické napájení

Požadovaná opatření pro ochranu přístrojů a zařízení se dělí podle výběru svodiče a očekávaných vlivů okolí do dvou nebo tří stupňů. Ochranné přístroje pro jednotlivé stupně se v zásadě liší velikostí vybíjecí schopnosti a ochrannou úrovní.
Třístupňový koncept ochrany s odděleně instalovanými ochrannými stupni:

Typ 1: Svodič blesku
Ochranná úroveň < 4 kV, obvyklé místo instalace: hlavní rozvod
Typ 2: Svodič přepětí
Ochranná úroveň < 2,5 kV, obvyklé místo instalace: podružný rozvaděč
Typ 3: Přístrojová ochrana
Ochranná úroveň < 1,5 kV, obvyklé místo instalace: před koncovým přístrojem
Stupně ochrany 1 a 2 lze realizovat i v kombinovaném svodiči typu 1+2. Tento ochranný přístroj splňuje požadavky kladené na svodiče typu 1 a 2. Podstatnou výhodou je jednoduchá instalace. Není nutné zohledňovat žádné zvláštní instalační podmínky.
Třístupňová koncepce ochrany s kombinovanými svodiči typu 1+2 a se samostatným svodičem typu 3:
Kombinovaný svodič typu 1+2
Ochranná úroveň < 2,5 kV, obvyklé místo instalace: hlavní rozvod
Typ 3: Přístrojová ochrana
Ochranná úroveň < 1,5 kV, obvyklé místo instalace: před koncovým přístrojem

Stáhnout základy přepěťové ochrany

S naší brožurou se základy získáte přehled o ochraně před bleskem a přepěťové ochraně elektrických zařízení. Informujte se krátce a stručně o nejdůležitějších faktech. Vyhledejte si, jaká řešení existují pro rozmanité výzvy v této oblasti. Nebo si prohlubte své znalosti o souvislostech a pozadí, které jinak znají jen specialisté.

Přejeme vám v pravém smyslu slova napínavé čtení!

Stáhnout základy přepěťové ochrany

Konstrukční prvky a ochranné obvody

Pokud se vyskytne přepětí, je nutné příslušné přístroje a vedení ve velmi krátké době zkratovat s vyrovnáním potenciálů. K tomu jsou určené různé konstrukční prvky s odpovídajícími vlastnostmi. Tyto konstrukční prvky se liší především odezvou a vybíjecí schopností.

Spínací značka a charakteristika U/I supresorové diody

Supresorové diody

Vlastnosti:

Tato funkce se obecně definuje jako jemná ochrana.
Reaguje velmi rychle.
Nízká hladina omezení napětí.
Standardní provedení s nízkou proudovou kapacitou a vysokou kapacitou.
Při jmenovitém napětí 5 V činí maximální vybíjecí schopnost cca 750 A.
Při vyšším jmenovitém napětí vybíjecí schopnost značně klesá.

Zvláštnosti:

Existují také diody s vyšším jmenovitým napětím a vyšší vybíjecí schopností. Tato provedení jsou ovšem mnohem větší, a proto se v kombinovaných ochranných obvodech téměř nepoužívají.

Vysvětlivky:

U_R = uzavírací napětí
U_B = průrazné napětí
U_C = omezovací napětí
I_PP = impulz rázového proudu
I_R = zpětný proud

Spínací značka a charakteristiky U/I varistorů oxidu kovu

Varistory

Vlastnosti:

Funkce se obecně definuje jako střední ochrana.
Doby odezvy leží ve spodním rozmezí nanosekundy.
Reagují rychleji než ochranné přístroje plněné plynem.
Nezpůsobují žádné následné síťové proudy.

Zvláštnosti:

Varistory se jmenovitým proudem svodiče do 2,5 kA se používají jako střední stupeň ochrany v měřicí, řídicí a regulační technice. V oblasti napájení jsou varistory se jmenovitým proudem svodiče do 3 kA podstatnou součástí ochranných obvodů ve svodičích typu 3 pro přístrojovou ochranu. Podstatně výkonnější jsou varistory, které se používají ve svodičích přepětí typu 2. Standardní provedení zvládne v této oblasti aplikace jmenovité proudy svodiče do 20 kA. Pro speciální aplikace existují ale i ochranné přístroje typu 2 až s 80 kA.

Vysvětlivky:

A = vysokoohmový provozní rozsah
B = nízkoohmový provozní rozsah / rozsah omezení

Schematická značka a charakteristika zapálení plynem plněného svodiče přepětí

Plynové svodiče přepětí

Vlastnosti:

Funkce se obecně definuje jako střední ochrana.
Doby odezvy leží ve středním rozmezí nanosekundy.
Standardní varianty odvádějí proudy do 20 kA.
Navzdory vysoké vybíjecí schopnosti má konstrukční prvek velmi malé rozměry.

Zvláštnosti:

U tohoto konstrukčního prvku vede chování při zapalování závislé na čase napětí ke zbytkovým napětím, která mohou činit dokonce ještě několik stovek voltů.

Vysvětlivky:

Statická odezva
Dynamická odezva

Značka a charakteristika zapálení jiskřiště

Jiskřiště

Vlastnosti:

Jádro svodiče proudu blesku
Vysoká zhášecí kapacita následných síťových proudů
Relativně vysoká rychlost odezvy
Chování při zapalování závislé na nárůstu napětí po danou dobu

Zvláštnosti:

Jádro výkonového svodiče blesku tvoří zpravidla jiskřiště. U tohoto konstrukčního prvku jsou naproti sobě v malé vzdálenosti umístěna dva opalovací hroty. Přepětí způsobí průraz mezi opalovacími hroty a vznikne elektrický oblouk. Tato plasmová dráha zkratuje přepětí. Při tom protékají velmi vysoké a prudce narůstající proudy s hodnotami až v řádu stovek kA. Existují otevřená a uzavřená jiskřiště. Svodová a zhášecí kapacita otevřeného jiskřiště je v důsledku fyzikálních zákonitostí vyšší.

Technologie arc chopping se osvědčila pro jiskřiště jako obvzláště výkonná. V tomto případě leží proti elektrodám navíc tzv. odrazová deska. Elektrický oblouk je tlačen mezi elektrodami ve směru této odrazové desky a tam je rozdrcen. Při tom se tvoří fragmenty elektrického oblouku, které jsou vyfukovány z oblasti jiskřiště a poté snadno zhasnou. Pokud již přepětí nedoléhá, může být jiskřiště opět vysokoohmové.

Vysvětlivky:

U_Z = napětí odezvy / zápalné napětí
t_Z = reakční doba

Dvoustupňový ochranný obvod s ohmickým přerušením vazby (vlevo) a třístupňový ochranný obvod s indukčním přerušením vazby (vpravo)

Kombinované ochranné obvody pro signálová rozhraní

V závislosti na aplikaci se používají různé konstrukční prvky. Lze je kombinovat jednotlivě nebo v komplexních ochranných obvodech.

Kombinováním různých konstrukčních prvků lze využít požadovaných výhod jednotlivých konstrukčních dílů. Např. spínací kombinace plynových bleskojistek a supresorových diod tvoří standardní ochranný obvod pro citlivá signálová rozhraní. Tato kombinace poskytuje výkonnou a rychle reagující ochranu s maximální možnou ochrannou úrovní.

Konstrukční prvky jsou jako ochranné stupně zapojeny nepřímo paralelně. To znamená, že mezi konstrukčními prvky jsou zapojeny odporové nebo indukční oddělovací členy. Ty způsobí odezvu s časovou prodlevou odstupňovaně uspořádaných stupňů ochrany.

Ochranné obvody se v zásadě liší podle:

počtu stupňů ochrany
směru působení spínání (ochrana podélného/příčného napětí)
jmenovitého napětí
útlumu na frekvenci signálu
ochranné úrovně (omezovací napětí)

Rozvod napětí ve dvoustupňovém ochranném obvodu

Funkce vícestupňových ochranných obvodů

Při výskytu přepětí provede odezvu nejprve supresorová dioda jakožto nejrychlejší konstrukční prvek. Svodový proud protéká supresorovou diodou a předřazeným odporem odpojení. Přes odpor odpojení odpadne napětí. Odpovídá diferenční hodnotě mezi různými napětími odezvy supresorové diody a plynem plněného svodiče přepětí.

Napětí odezvy plynového svodiče přepětí je dosaženo dříve, než rázový proud přetíží supresorovou diodu. To znamená, že pokud plynem plněný svodič přepětí zareagoval, protéká téměř celý svodový proud plynovou bleskojistkou. Zbytkové napětí nad plynovou bleskojistkou činí maximálně 20 V, takže supresorová dioda je odlehčená. Při malém svodovém proudu, který supresorovou diodu nepřetíží, plynem plněný svodič přepětí nezareaguje.

Zobrazené zapojení nabízí výhody rychlé odezvy při nízkém omezení napětí a současně disponuje vysokou vybíjecí schopností. Třístupňový ochranný obvod s indukčním přerušením vazby pracuje na základě stejného principu. Komutace však probíhá ve dvou krocích: nejprve od supresorové diody na varistor a poté dále na plynem plněný svodič přepětí.

Princip rozvodu napětí působí v zásadě i mezi různými ochrannými stupni v oblasti napájení. Při tom odpadne UW nad vedením mezi ochrannými přístroji typu 1 a 2 a mezi typem 2 a 3. Existují však i svodiče přepětí pro napájení, u nichž je možná koordinace bez délek vedení mezi ochrannými stupni.

Vysvětlivky:

U_G = napětí odezvy plynem plněného svodiče přepětí
U_D = omezovací napětí supresorové diody
U_W = diferenční napětí nad odporem odpojení

Normy a směrnice Všeobecné normy týkající se ochrany před bleskem, ustanovení pro stavbu a výběru svodičů přepětí

Různé normy detailně popisují požadavky na instalaci a bezpečnost i použití produktů v různých zařízeních. Níže najdete seznam jednotlivých oblastí s hlavními tématy a informace o příslušných mezinárodních normách.

Schéma k normám, směrnicím a předpisům pro přepěťovou ochranu

Normy ochrany před bleskem

Ochrana před bleskem – část 1: Obecné zásady
Protection against lightning – Part 1: General principles
• IEC 62305-1
• EN 62305-1
• DIN EN 62305-1 (VDE 0185-305-1)

Ochrana před bleskem – část 2: Řízení rizik
Protection against lightning – Part 2: Risk management
• IEC 62305-2
• EN 62305-2
• DIN EN 62305-2 (VDE 0185-305-2)

Ochrana před bleskem – část 2: Řízení rizik – dodatek 1: Nebezpečí blesku v Německu
Protection against lightning – Part 2: Risk management – Supplement 1: Lightning threat in Germany
• DIN EN 62305-2 dodatek 1 (VDE 0185-305-2 dodatek 1)

Ochrana před bleskem – část 2: Řízení rizik – dodatek 2: Nápověda pro výpočet k odhadu nebezpečí poškození stavebních zařízení, s CD-ROM
Protection against lightning – Part 2: Risk management – Supplement 2: Calculation assistance for assessment of risk for structures, with CD-ROM
• DIN EN 62305-2 dodatek 2 (VDE 0185-305-2 dodatek 2)

Ochrana před bleskem – část 2: Řízení rizik – dodatek 3: Dodatečné informace k aplikaci DIN EN 62305-2 (VDE 0185-305-2)
Protection against lightning – Part 2: Risk management – Supplement 3: Additional information for the application of DIN EN 62305-2 (VDE 0185-305-2)
• DIN EN 62305-2 dodatek 3 (VDE 0185-305-2 dodatek 3)

Ochrana před bleskem – část 3: Ochrana stavebních zařízení a osob
Protection against lightning – Part 3: Physical damage to structure and life hazard
• IEC 62305-3
• EN 62305-3
• DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3)

Ochrana před bleskem – část 3: Ochrana stavebních zařízení a osob – dodatek 1: Dodatečné informace k aplikaci DIN EN 62305-3
Protection against lightning – Part 3: Physical damage to structures and life hazard – Supplement 1: Additional information for the application of DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3)
• DIN EN 62305-3 dodatek 1 (VDE 0185-305-3 dodatek 1)

Ochrana před bleskem – část 3: Ochrana stavebních zařízení a osob – dodatek 2: Dodatečné informace pro speciální stavební zařízení
Protection against lightning – Part 3: Physical damage to structures and life hazard – Supplement 2: Additional information for special structures
• DIN EN 62305-3 dodatek 2 (VDE 0185-305-3 dodatek 2)

Ochrana před bleskem – část 3: Ochrana stavebních zařízení a osob – dodatek 3: Dodatečné informace ke zkoušce a údržbě systémů ochrany před bleskem
Protection against lightning – Part 3: Physical damage to structures and life hazard – Supplement 3: Additional information for the testing and maintenance of lightning protection systems
• DIN EN 62305-3 dodatek 3 (VDE 0185-305-3 dodatek 3)

Ochrana před bleskem – část 3: Ochrana stavebních zařízení a osob – dodatek 4: Použití kovových střech v systémech ochrany před bleskem
Protection against lightning – Part 3: Physical damage to structures and life hazard – Supplement 4: Use of metallic roofs in lightning protection systems
• DIN EN 62305-3 dodatek 4 (VDE 0185-305-3 dodatek 4)

Ochrana před bleskem – část 3: Ochrana stavebních zařízení a osob – dodatek 5: Ochrana před bleskem a přepěťová ochrana pro fotovoltaické napájecí systémy
Protection against lightning – Part 3: Physical damage to structures and life hazard – Supplement 5: Lightning and overvoltage protection for photovoltaic power supply systems
• DIN EN 62305-3 dodatek 5 (VDE 0185-305-3 dodatek 5)

Ochrana před bleskem – část 3: Ochrana stavebních zařízení a osob – dodatek 6: Dodatečné informace k požadavku na opatření na ochranu před bleskem podle DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3)
Protection against lightning – Part 3: Physical damage to structures and life hazard – Supplement 6: Additional information on the requirement for lightning protection according to DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3)
• DIN EN 62305-3 dodatek 6 (VDE 0185-305-3 dodatek 6)

Ochrana před bleskem – část 4: Elektrické a elektronické systémy ve stavebních zařízeních
Protection against lightning – Part 4: Electrical and electronic systems within structures
• IEC 62305-4
• EN 62305-4
• DIN EN 62305-4 (VDE 0185-305-4)

Ochrana před bleskem – část 4: Elektrické a elektronické systémy ve stavebních zařízeních – dodatek 1: Rozvod proudu blesku
Protection against lightning – Part 4: Electrical and electronic systems within structures – Supplement 1: Sharing of the lightning current
• DIN EN 62305-4 dodatek 1, VDE 0185-305-4 dodatek 1

Produktové normy, výběr a zásady použití

Svodiče přepětí pro nízké napětí – část 11: Svodiče přepětí pro použití v nízkonapěťových zařízeních – požadavky a zkušební metody
Low-voltage surge protective devices – Part 11: Surge protective devices connected to low-voltage power systems – Requirements and test methods
• IEC 61643-11
• EN 61643-11
• DIN EN 61643-11 (VDE 0675-6-11)

Svodiče přepětí pro nízké napětí – část 12: Svodiče přepětí pro použití v nízkonapěťových zařízeních – výběr a zásady použití
Low-voltage surge protective devices – Part 12: Surge protective devices connected to low-voltage power distribution systems – Selection and application principles
• IEC 61643-12
• EN: not available
• DIN EN 61643-12 (VDE 0675-6-12)

Svodiče přepětí pro nízké napětí – část 21: Svodiče přepětí pro použití v telekomunikačních sítích a sítích pro zpracování signálů – požadavky na výkon a zkušební metody
Low voltage surge protective devices – Part 21: Surge protective devices connected to telecommunications and signalling networks – Performance requirements and testing methods
• IEC 61643-21
• EN: not available
• DIN EN 61643-21 (VDE 0845-3-1)

Svodiče přepětí pro nízké napětí – část 22: Svodiče přepětí pro použití v telekomunikačních sítích a sítích pro zpracování signálů – výběr a zásady použití
Low-voltage surge protective devices – Part 22: Surge protective devices connected to telecommunications and signalling networks – Selection and application principles
• IEC 61643-22 & CLC/TS 61643-22
• EN: not available
• DIN CLC/TS 61643-22 (VDE V 0845-3-2)

Svodiče přepětí pro nízké napětí – část 31: Požadavky a zkoušky pro svodiče přepětí ve fotovoltaických instalacích
Low-voltage surge protective devices – Part 31: Requirements and test methods for SPDs for photovoltaic installations
• IEC 61643-31
• EN 61643-31
• DIN EN 61643-31 (VDE 0675-6-31)

Svodiče přepětí pro nízké napětí – svodiče přepětí pro speciální aplikace včetně stejnosměrného napětí – část 32: Výběr a zásady použití – svodiče přepětí pro použití ve fotovoltaických instalacích
Low-voltage surge protective devices – Surge protective devices for specific use including d.c. – Part 32: Selection and application principles – SPDs connected to photovoltaic installations
• IEC 61643-32
• EN: not available
• DIN EN 61643-32 (VDE 0675-6-32)

Větrné elektrárny – část 24: Ochrana před bleskem
Wind energy generation systems – Part 24: Lightning protection
• IEC 61400-24
• EN IEC 61400-24
• DIN EN IEC 61400-24 (VDE 0127-24)

Ustanovení pro stavbu nízkonapěťových zařízení

se jmenovitým napětím do 1 000 V

Stavba nízkonapěťových zařízení – část 1: Obecné zásady, ustanovení obecných charakteristik, pojmy
Low-voltage electrical installations – Part 1: Fundamental principles, assessment of general characteristics, definitions
• IEC 60364-1
• HD 60364-1
• DIN VDE 0100-100 (VDE 0100-100)

Stavba nízkonapěťových zařízení – část 200: Pojmy
Low-voltage installations – Part 200: Definitions
• IEC 60050-826
• EN: not available
• DIN VDE 0100-200 (VDE 0100-200)

Stavba nízkonapěťových zařízení – část 4-41: Ochranná opatření – Ochrana před zásahem elektrickým proudem
Low-voltage electrical installations – Part 4-41: Protection for safety – Protection against electric shock
• IEC 60364-4-41
• HD 60364-4-41
• DIN VDE 0100-410, VDE 0100-410

Stavba nízkonapěťových zařízení – část 4-43: Ochranná opatření – Nadproudová ochrana
Low-voltage electrical installations – Part 4-43: Protection for safety
• IEC 60364-4-43
• HD 60364-4-43
• DIN IEC 60364-4-43 (VDE 0100-430)

Stavba nízkonapěťových zařízení – část 4-44: Ochranná opatření – Ochrana před rušivým napětím a elektromagnetickými poruchovými veličinami – oddíl 443: Ochrana před přechodovým přepětím vyvolaným atmosférickými vlivy nebo spínacími procesy
Low-voltage electrical installations – Part 4-44: Protection for safety – Protection against voltage disturbances and electromagnetic disturbances – Clause 443: Protection against transient overvoltages of atmospheric origin or due to switching
• IEC 60364-4-44
• HD 60364-4-443
• DIN VDE 0100-443 (VDE 0100-443)

Stavba nízkonapěťových zařízení – část 5-51: Výběr a zřízení elektrických provozních prostředků – Všeobecná ustanovení
Electrical installations of buildings – Part 5-51: Selection and erection of electrical equipment – Common rules
• IEC 60364-5-51
• HD 60364-5-51
• DIN VDE 0100-510 (VDE 0100-510)

Stavba nízkonapěťových zařízení – část 5-53: Výběr a zřízení elektrických provozních prostředků – Oddělování, spínání a řízení – oddíl 534: Bezpečnostní zařízení proti přepětí (svodiče přepětí)
Low-voltage electrical installations – Part 5-53: Selection and erection of electrical equipment – Isolation, switching and control – Clause 534: Devices for protection against transient overvoltages
• IEC 60364-5-53
• HD 60364-5-53
• DIN VDE 0100-534 (VDE 0100-534)

Stavba nízkonapěťových zařízení – část 5-54: Výběr a zřízení elektrických provozních prostředků – Uzemňovací zařízení a ochranné vodiče
Low-voltage electrical installations – Part 5-54: Selection and erection of electrical equipment – Earthing arrangements and protective conductors
• IEC 60364-5-54
• HD 60364-5-54
• DIN VDE 0100-540 (VDE 0100-540)

Stavba nízkonapěťových zařízení – část 6: Zkoušky
Low-voltage electrical installations – Part 6: Verification
• IEC 60364-6
• HD 60364-6
• DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600)

Ochrana před zásahem elektrickým proudem – Společné požadavky na zařízení a provozní prostředky
Protection against electric shock – Common aspects for installation and equipment
• IEC 61140
• EN 61140
• DIN EN 61140 (VDE 0140-1)

Nízkonapěťové kombinace spínacích zařízení – část 1: Obecná pravidla
Low-voltage switchgear and controlgear assemblies – Part 1: General rules
• IEC: under preparation
• EN: not available
• DIN EN 61439-1 (VDE 0660-600-1)

Nízkonapěťové kombinace spínacích zařízení – část 2: Kombinace energetických spínacích přístrojů
Low-voltage switchgear and controlgear assemblies – Part 2: Power switchgear and controlgear assemblies
• IEC: under preparation
• DIN EN IEC 61439-2 (VDE 0660-600-2)

Další normy

Počitadla – část 1: Obecné požadavky
Meter panels – Part 1: General requirements
• DIN VDE 0603-1 (VDE 0603-1)

Pojistky nízkého napětí – část 1: Obecné požadavky
Low-voltage fuses – Part 1: General requirements
• IEC 60269-1
• EN 60269-1
• DIN EN 60269-1 (VDE 0636-1)

Elektrický instalační materiál – jističe vedení pro domovní instalace a podobné instalace – část 1: Jističe vedení pro střídavý proud (AC)
Electrical accessories – Circuit-breakers for overcurrent protection for household and similar installations – Part 1: Circuit-breakers for a.c. operation
• IEC 60898-1
• EN 60898-1
• DIN EN 60898-1 (VDE 0641-11)

Elektrický instalační materiál – jističe vedení pro domovní instalace a podobné instalace – část 1: Jističe vedení pro střídavý proud (AC); dodatek 1: Pokyny pro použití jističů vedení řady DIN EN 60898 (VDE 0641) a selektivních hlavních jističů vedení podle DIN VDE 0641-21 (VDE 0641-21)
Electrical accessories – Circuit-breakers for overcurrent protection for household and similar installations – Part 1: Circuit-breakers for a.c. operation; Supplement 1: Operating instructions for the use of circuit breakers according to series DIN EN 60898 (VDE 0641) and of selective main circuit-breakers according to DIN VDE 0641-21 (VDE 0641-21)
• DIN EN 60898-1 dodatek 1 (VDE 0641-11 dodatek 1)

Jističe vedení pro domovní instalace a podobné instalace – část 2: Jističe vedení pro střídavý a stejnosměrný proud (AC a DC)
Circuit-breakers for overcurrent protection for household and similar installations – Part 2: Circuit-breakers for a.c. and d.c. operation
• IEC 60898-2
• EN 60898-2
• DIN EN 60898-2 (VDE 0641-12)

Výkonové spínače chybového a rozdílového proudu bez vestavěné nadproudové ochrany (RCCB) pro domovní instalace a podobné instalace – část 1: Obecné požadavky
Residual current operated circuit-breakers without integral overcurrent protection for household and similar uses (RCCBs) – Part 1: General rules
• IEC 61008-1
• EN 61008-1
• DIN EN 61008-1 (VDE 0664-10)

Výkonové spínače chybového a rozdílového proudu s vestavěnou nadproudovou ochranou (RCBO) pro domovní instalace a podobné instalace – část 1: Obecné požadavky
Residual current operated circuit-breakers with integral overcurrent protection for household and similar uses (RCBOs) – Part 1: General rules
• IEC 61009-
• EN 61009-
• DIN EN 61009-1 (VDE 0664-20)

Provoz elektrických zařízení – část 100: Obecná pravidla
Operation of electrical installations – Part 100: General requirements
• IEC: not available
• EN 50110-1 & EN 50110-1
• DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100)

Kabelové sítě pro televizní signály, zvukové signály a interaktivní služby – část 11: Bezpečnostní požadavky
Cable networks for television signals, sound signals and interactive services – Part 11: Safety
• IEC: under preparation
• EN: not available
• DIN EN IEC 60728-11 (VDE 0855-1)

Uzemňovací zařízení pro budovy – plánování, provedení a dokumentace
Earthing systems for buildings – Planning, execution and documentation
• DIN 18014

Elektrická zařízení v obytných budovách – část 1: Zádklady pro plánování
Electrical installations in residential buildings – Part 1: Planning principles
• DIN 18015-1

Elektrická zařízení v obytných budovách – část 2: Druh a rozsah minimálního vybavení
Electrical installations in residential buildings – Part 2: Nature and extent of minimum equipment
• DIN 18015-2

Vlastnosti napětí ve veřejných elektrických sítích
Voltage characteristics of electricity supplied by public electricity networks; German version
• EN 50160
• DIN EN 50160

Jmenovitá napětí CENELEC
CENELEC standard voltages
• EN 60038
• DIN EN 60038 (VDE 0175-1)

Vysokonapěťová zkušební technika – část 1: Obecné pojmy a zkušební podmínky
High-voltage test techniques – Part 1: General definitions and test requirements
• IEC 60060-1
• EN 60060-1
• DIN EN 60060-1 (VDE 0432-1)

Bezpečnost strojních zařízení – elektrické vybavení strojů – část 1: Obecné požadavky
Safety of machinery – Electrical equipment of machines – Part 1: General requirements
• IEC 60204-1
• EN 60204-1
• DIN EN 60204-1 (VDE 0113-1)

Přepětí a ochrana při přepětích v silnoproudých zařízeních nízkého napětí se střídavým napětím – všeobecné základní informace
Surge overvoltages and surge protection in low-voltage a.c. power systems – General basic information
• IEC/TR 62066
• DIN VDE 0184 (VDE 0184)

Koordinace izolace pro elektrické provozní prostředky v znízkonapěťových zařízeních – část 1: Zásady, požadavky a zkoušky
Insulation coordination for equipment within low-voltage supply systems – Part 1: Principles, requirements and tests
• IEC 60664-1
• EN: not available
• DIN EN 60664-1 (VDE 0110-1)

Koordinace izolace pro nízkonapěťová elektrická zařízení – část 2-1: Pokyny pro používání – vysvětlivky pro používání normované řady IEC 60664, příklady rozměrů a zkoušky izolace
Insulation coordination for equipment within low-voltage systems – Part 2-1: Application guide – Explanation of the application of the IEC 60664 series, dimensioning examples and dielectric testing
• IEC/TR 60664-2-1
• EN: not available
• DIN EN 60664-1 dodatek 1 (VDE 0110-1 dodatek 1)

Koordinace izolace pro elektrické provozní prostředky v nízkonapěťových zařízeních – dodatek 3: Zohlednění rozhraní; aplikační příručka
Insulation coordination for equipment within low-voltage systems – Supplement 3: Interface consideration; Application guide
• IEC/TR 60664-2-2
• EN: not available
• DIN EN 60664-1 dodatek 3, VDE 0110-1 dodatek 3

Surge protective devices
• UL 1449

Seznam obecných norem týkajících se ochrany před bleskem, ustanovení pro stavbu a výběru svodičů přepětí

Klasifikace svodičů přepětí

Svodiče přepětí (SPD) jsou provozní prostředky, jejichž podstatnými komponentami jsou varistory, supresorové diody, plynové bleskojistky nebo jiskřiště. Svodiče přepětí slouží k ochraně jiných elektrických provozních prostředků a elektrických zařízení před nepřípustně vysokým přechodným přepětím a před přechodnými proudy. Rozdělení svodičů přepětí do „tříd“ se provádí v souladu s příslušnými produktovými a aplikačními normami pro svodiče přepětí.
Svodiče přepětí se dělí podle oblasti použití a ochranné funkce:

Svodiče přepětí (SPD) pro použití v nízkonapěťových zařízeních se jmenovitým napětím do 1 000 V.

Při výběru produktu a při montáži je nutné dodržovat národní ustanovení pro stavbu nízkonapěťových zařízení, např. IEC 61643-12, IEC 60364-5-53 část 534, resp. VDE 0100 část 534. Produktovým standardem je EN(IEC) 61643-11. Podle něj se svodiče přepětí dělí v normách IEC a EN – v závislosti na vybíjecí schopnosti a typických místech instalace – do tří zkušebních tříd:

SPD typu 1: Výkonové svodiče přepětí pro svádění vysokoenergetických rázových proudů nebo rázových přepětí v důsledku přímých zásahů nebo zásahů v blízkém okolí. Místo instalace: Na pomezí mezi pásmem ochrany před bleskem LPZ 0A a pásmem ochrany před bleskem LPZ 1 – obvykle v hlavních rozvodech. SPD typu 1 se doporučují vždy, kdy má budova venkovní zařízení pro ochranu před bleskem.
SPD typu 2: Svodiče přepětí pro svádění rázových proudů nebo rázových přepětí v důsledku vzdálených zásahů, indukčních a kapacitních vazeb a spínacích přepětí. Místo instalace: Na pomezí mezi pásmem ochrany před bleskem LPZ 0B a LPZ 1 nebo na pomezí mezi pásmem ochrany před bleskem LPZ 1 a LPZ 2 – obvykle v hlavních rozvodech a/nebo podružných rozvaděčích.
SPD typu 3: Dodatečné svodiče přepětí (přístrojová ochrana) na ochranu citlivých koncových zařízení. Místo instalace: Na pomezí mezi pásmem ochrany před bleskem LPZ 2 a LPZ 3 – obvykle v bezprostřední blízkosti citlivých koncových zařízení. Tato citlivá koncová zařízení mohou být přístroje pro polní instalaci v rozvodech nebo místně proměnlivé ochranné přístroje v oblasti zásuvky přímo před chráněným koncovým zařízením.

Obecné informace naleznete v aplikační příručce (selection and application principles) IEC 61643-12, resp. DIN EN 61643-12. Základy k ochraně před bleskem, konceptu pásem ochrany před bleskem a analýze rizika poskytují čtyři části normy EN(IEC) 62305-… / VDE 0185-305-...

Svodiče přepětí pro použití v sítích pro zpracování komunikace a signálů pro ochranu před přímým nebo nepřímým účinkem zásahu bleskem a jiným přechodným přepětím. Patří sem také nízkonapěťové datové systémy, měřicí, řídicí a regulační proudové obvody a telekomunikační sítě se jmenovitým napětím do 1 000 V střídavého napětí a 1 500 V stejnosměrného napětí.

Produktovým standardem je norma EN 61643-21 VDE 0845 část 3-1. Pro stanovení zkušebních požadavků a výkonových tříd se přístroje dělí do kategorií A1, A2, B1, B2, B3, C1, C2, C3 a D1, D2. Ochranný přístroj se potom může označovat a zkoušet pro různé kategorie a výkonové třídy.

Obecné informace jsou uvedeny v aplikační příručce IEC (TS) 61643-22. Doplňující informace jsou uvedeny v částech VDE 0800… a VDE 0845… . Dále je nutné zohlednit národní normy.

Nahoru