Elektrické rozvodné sítě a ochrana před bleskem

Když je elektrická rozvodná síť pro napájení ve stávající budově neuspokojivá nebo zastaralá, je často lépe instalovat kabeláž pro napájení, která je vyhrazena pro použití pouze telekomunikačních zařízení při nejvíce příznivé úrovni napětí tak, aby se zajistilo minimální vzájemné ovlivňování jinými funkcemi v budově.

Návrh uzemnění

Elektrická instalace musí být ve všech případech opatřena sítí pracovního pospojováni k vyrovnání potenciálů (podle HD 60364-4-41, HD 60364-5-54 a EN 50310), která připojuje:

• hlavni ochrannou svorku;
• jakýkoliv zemnič nebo soustavu zemničů;
• kovové vodovodní trubky a ostatní vedlejší vodivé části (například prvky kovové konstrukce budovy);
• (hlavní) vodiče ochranného uzemnění.

Všechny ostatní pospojování zahrnující příklady vyjmenované níže musí být elektricky připojeny na hlavní pracovní soustavu pospojování k vyrovnání potenciálů, aby se vytvořila síťová soustava:

1. svodů systémů pro ochranu budovy před bleskem;
2. zařízení přepěťové ochrany;
3. vodičů pracovního uzemnění (viz HD 60364-5-54);
4. vzájemně propojených vodičů ochranného uzemnění (například z blízkého okolí budovy);
5. paralelně uložených zemnicích vodičů (viz soubor IEC/TR 61000-5).

Uzemnění AC rozvodných systémů

V HD 60364-1 jsou popsány rozdílné elektrické rozvodné sítě (TN-S, TN-C-S, TN-C, TT a IT systém). Pokud se jedná o EMC, pak vodič PEN, přes který se přenášejí nesymetrické proudy stejně tak, jako nahromaděné harmonické proudy a ostatní rušení, nesmí být považován za část příslušného systému uzemnění. Navíc rozvodné sítě TT a IT musí mít více opatření pro korekce, zvláště vůči přepětí. Proto:

• musí být použita síť TN-S (viz EN 50310). Jsou výjimky kvůli stávajícím rozvodným systémům vysokého napětí, které jsou TT nebo IT, nebo kde se pro použití (například v nemocnicích) nebo prostřednictvím místních opatření požaduje vysoká plynulost dodávky;
• tam, kde vodič PEN vstupuje do budovy, musí být na prvním místě ukončení rozdělen na samostatný neutrální vodič (N) a vodič ochranného uzemnění (PE).

Projektanti a ti, kdo navrhují elektrické instalace, musí vzít v úvahu následující body, aby se zabránilo možnému ovlivnění citlivých zařízení systémem elektrických rozvodů:

• potenciální zdroje rušení, například rozvodny, rozvodné transformátory, výtahy, vysoké elektrické proudy v přípojnicích musí být umístěny mimo citlivá zařízení;
• kovové trubky (například na vodu, plyn, topení) a kabely by měly vstupovat do budovy na stejném místě;
• kovové plochy, stínění, kovové trubky a spojení těchto částí musí být pospojováno a připojeno na hlavní pospojování pro vyrovnání potenciálů budovy vodiči s nízkou impedancí;
• výběr společné trasy pro napájecí a signálové kabely s dostatečným odstupem (vzdáleností nebo stíněním), aby se zabránilo rozsáhlým indukčním smyčkám vytvořeným kabelážními systémy s rozdílnými výkony;
• doporučuje se používat buď jeden samostatný vícežilový kabel pro všechny účely napájení, nebo v případě vyšších úrovní výkonu - systémy přípojnic pro přenos proudů s magnetickými poli nízké úrovně.

Ve stávajících budovách obsahujících vodič PEN, nebo s výskytem EMI v elektrické instalaci z důvodů nedostatečných opatření na kabelech informačních technologií, musí být brána v úvahu jedna z následujících metod tak, aby se zabránilo problémům nebo dosáhlo jejich minimalizace:

• použití spojů s optickými vlákny pro signálová spojení;
• použití zařízení elektrické třídy II (soubor EN 60950);
• použití místních transformátorů s oddělenými vinutími (transformátory s dvojím vinutím) pro napájení zařízení informačních technologií s ohledem na HD 60364-1 a 411.6 v HD 60364-4-41:2007 pro IT systémy (místní IT systémy) nebo kapitola 413 v HD 60364-4-41:2007 pro ochranu elektrickým oddělením (například transformátory podle EN 61558-1).

Paralelně uložený zemnicí vodič (PEC)

Účelem PEC je snížit proud v soufázovém režimu ve vedení, které přenáší protifázové signály, snížením společné impedance nebo plochy smyček.

Když se PEC využívá jako ochrana před bleskem, musí být projektován tak, aby snesl velké proudy. Když jako paralelné uložený zemnicí vodič působí stínění kabelů, není určeno ke zvládnutí těchto velkých proudů.

První metodou je uložení kabelu podél kovových konstrukčních prvků nebo trubek, které pak působí jako další PEC pro kabelový celek. Další možností je uložení stíněného kabelu v blízkosti paralelně uloženého zemnícího vodiče s velkým příčným průřezem při připojení stínění a paralelně uloženého zemnícího vodiče mezi hlavní systém budovy pospojování k vyrovnání potenciálů a místní pospojování zařízeni nebo přístrojů.

Pro délky přesahující 50 m musí být realizováno další spojení paralelně uloženého zemnícího vodiče na uzemňovací soustavu v nepravidelných intervalech mezi kovovými konstrukčními prvky a zařízením tam, kde se používá. Tato dodatečná spojení poskytují rychlou zpětnou trasu pro rušivý proud přes PEC. Pro vedení ve tvaru U, kryty a trubky musí být provedena další zemnící spojení vnějškem, zachovávající odstup od vnitřku („stínící“ účinek).

Ochrana proti blesku a indukovaným přepětím

Přímý úder blesku může způsobit obrovskou fyzickou škodu. Nepřímé účinky z blízkého úderu nebo úderu do vedení (elektrických rozvodů a/nebo rozvodů informačních technologií), které jsou však daleko více běžné, mohou také způsobit škodu indukcí přepětí do kabelů rozvodů a informačních technologií.

Pravděpodobnost škody pro přímé a nepřímé působení je projednána v EN 62305-2. Bere v úvahu několik parametrů, jako je roční výskyt blesků na zemi, oblast vlivu na konstrukce a přítomnost systému ochrany před bleskem.

Výběr ochranných opatření je těsně spojen s porovnáním rizika škody a přijatelným rizikem, které závisí na pravděpodobnosti přepětí a elektromagnetické citlivosti zařízení.

Doporučuje se odkaz na soubor EN 62305, týkající se požadavků a informací o:

• všeobecných zásadách, které se mají dodržet;
• vyhodnocení rizik pro konstrukci nebo pro službu;
• potřebách ochrany konstrukcí proti fyzickým škodám;
• potřebách ochrany proti zraněním živých bytostí;
• údajích pro návrh, instalaci, kontrolu, údržbu a zkoušení systému ochranných opatření pro elektrické a elektronické systémy uvnitř objektu před elektromagnetickými rázy blesku;
• poskytnutí údajů o ochranných opatřeních pro sníženi rizika poruch telekomunikačních služeb.

Výběr ochranných opatření proti bleskem indukovanému přepětí a požadavků na instalaci zařízení pro ochranu před přepětím musí být proveden v souladu s HD 60364-4-443, HD 60364-5-534 a souborem EN 61643.

Na instalaci ochranné soustavy se vztahuji místní pravidla a předpisy pro uplatnění v praxi. Projektanti a ti, kdo se zabývají návrhem, musí vzít také v úvahu pokyny obsažené v HD 384.4.442 S1 spolu s pravidly pro instalaci uvedené v souboru EN 61643.

Pro snížení účinku bleskem indukovaného přepětí je vhodné snížit plochu jakékoliv smyčky (například použít stíněných kabelů).