Uređaj za zaštitu od impulsa

Moderni kućanski uređaji često imaju ugrađenu zaštitu od prenapona u svojim napajanjem, međutim, izvor tipičnih rješenja na varistorima ograničen je na najviše 30 poklopnih slučajeva, pa čak i ako struja u slučaju nužde ne prelazi 10 kA. Prije ili kasnije, zaštita ugrađena u uređaj može uspjeti, a uređaji koji nisu zaštićeni od prenapona jednostavno će propasti i donijeti će puno problema njihovim vlasnicima. U međuvremenu, uzroci opasnih prenapona mogu biti: grmljavina, popravka, prenaponski udar tijekom prebacivanja snažnih reaktivnih opterećenja i nikad ne znate što drugo.

Da bi se spriječile takve neugodne situacije, dizajnirani su uređaji za zaštitu od prenapona (skraćeno SPD) koji uzimaju impuls za prenaponski sustav u slučaju nužde i sprječavaju ga da onemogući električne uređaje spojene na mrežu.

Princip rada SPD-a prilično je jednostavan: u normalnom režimu struja unutar uređaja teče kroz provodni shunt, a zatim kroz opterećenje koje je u tom trenutku spojeno na mrežu; ali između šanta i zemlje nalazi se zaštitni element - varistor ili odvodnik, čiji otpor u normalnom načinu rada je megaohms, a ako se iznenada pojavi prenapona, zaštitni element će odmah prijeći u provodljivo stanje, a struja će ga progurati na zemlju.

U momentu rada SPD-a otpor će se u petlji faza-nula smanjiti na kritičnu i štediće se kućanski uređaji, jer će linija praktički biti kratkog spoja kroz zaštitni element SPD-a. Kada se napon u vodi stabilizira, zaštitni element SPD-a ponovno će preći u neprovodno stanje, a struja do opterećenja opet će teći kroz šant.

Postoje tri klase uređaja za zaštitu od prenapona:

• SPD klase I

• SPD klase II

• SPD klase III

Zaštitni uređaji klase I dizajnirani su da zaštite od prenaponskih impulsa s valnim karakteristikama 10/350 μs, što znači da najveće dopušteno vrijeme porasta impulsa prenapona do maksimuma i pad na nazivnu vrijednost ne smije prelaziti 10 odnosno 350 mikrosekundi, respektivno; dok je dopuštena kratkotrajna struja od 25 do 100 kA, takve impulzivne struje nastaju tijekom pražnjenja munje kada uđe u dalekovod udaljen 1,5 km od potrošača.

Uređaji ove klase izvode se na odvodnicima, a njihova se ugradnja vrši u glavnoj centrali ili uređaju za raspodjelu ulaza na ulazu u zgradu.

SPD-ovi klase II dizajnirani su za zaštitu od kratkoročne impulzne buke i ugrađeni su u razvodne ploče. U stanju su zaštititi od prenaponskih impulsa s parametrima 8/20 μs, snage struje od 10 do 40 kA. U SPD-u ove klase koriste se varistori.

Budući da je resurs za varistor ograničen, u dizajn SPD-a koji se temelji na njima dodan je mehanički osigurač koji jednostavno otapa santor iz varistora kad njegov otpor prestane biti adekvatan sigurnom načinu zaštite. To je, u stvari, toplinska zaštita koja štiti uređaj od pregrijavanja i požara. Na prednjoj strani modula nalazi se indikator boja povezan s osiguračem, njegovim statusom, a ako je potrebno zamijeniti varistor, onda se to lako može razumjeti.

SPD-ovi klase III su slično raspoređeni, s tom razlikom što maksimalna struja unutarnjeg varistora ne smije biti veća od 10 kA.

Tradicionalni zaštitni krugovi protiv impulsa ugrađeni u kućanske uređaje imaju iste parametre, međutim, kada ih duplicirate s vanjskim zaštitnim uređajem klase III, vjerojatnost prevremenog kvara opreme svodi se na minimum.

Iskreno, vrijedno je napomenuti da je za pouzdanu zaštitu opreme važno uspostaviti SPD-ove oba, I, II i III razreda zaštite. To se mora primijetiti, budući da moćni prenaponski zaštitnik klase I neće raditi s kratkim impulsima niskog prenapona samo zbog slabe osjetljivosti, a manje moćan neće se nositi sa visokom strujom s kojom se može zaštititi prenaponski zaštitnik klase I.