Ochrana pred prepätím, LPS - systémy ochrany pred bleskom

13.05.2018

Prepätie - Pod pojmom prepätie rozumieme akékoľvek zvýšenie úrovne napätia v elektrickom a elektronickom obvode nad najvyššiu dovolenú hodnotu napätia v danom obvode. Obvykle sa pod pojmom prepätie rozumie krátkodobé prepätie, ktorého doba trvania nepresahuje stovky mikrosekúnd. Prepätím často býva mimoriadne vysoké napätie, ktoré okrem možného zničenia elektrického zariadenia môže spôsobiť úraz obsluhy tohoto zariadenia.

Vznik prepätia je obvykle náhodný jav - jednotlivé prepätia sa líšia ich zdrojom, tvarom a časom trvania. Zdrojom prepätia môže byť napríklad úder blesku alebo spínanie elektrických zariadení. Zdroj prepätia a vlastnosti vedenia, ktorým je prepätie šírené majú podstatný vplyv na účinky, ktorými prepätie pôsobí na konkrétne elektrické zariadenie a na jeho okolie.

Krátkodobé prepätie nazývame prepätím impulzným.

Prepätia podľa pôvodu ich vzniku

Prepätia atmosférické, ktoré sú vyvolané vplyvom blesku, patria medzi veľmi nebezpečné prepätia, ktorých účinky sa prejavujú až do vzdialenosti niekoľkých kilometrov od miesta úderu blesku. Prúdy bleskového výboja sa pohybujú v jednotkách až stovkách kA s dobou nábehu 20 až 200 kNμs. Rušivé napätie bleskového výboja dosahuje desiatky až stovky kV.

Spínacie prepätia, sú produktom spínania všetkých elektrických spínacích zariadení, v ktorých vzniká elektrický výboj (najmä však elektrických zariadení vn a vvn). Veľkosť prepätia závisí od konštrukcie spínacieho zariadenia (dôležitým parametrom je rýchlosť spínacieho procesu), veľkosti spínaného prúdu a napätia a od impedančných pomerov elektrickej siete, ktorej súčasťou je príslušné spínacie zariadenie.
Prepätia vplyvom elektrostatických výbojov, môžu byť produktom prúdenia tekutín alebo trenia materiálov (na elektronické zariadenie sa môžu dostať napríklad z rúk pracovníka vykonávajúceho servis príslušného zariadenia). Tieto prepätia sú charakteristické nízkou energetickou úrovňou (v desiatkách mJ) a napätím do 1 5 kV.
Prepätie vplyvom nukleárnych výbuchov, vzniká pri nukleárnom výbuchu. Jedná sa o krátke impulzy dÍžky 1 00 ns až 1 O μs s dobou nábehu v jednotkách až desiatkách ns a intenzitou elektrického poľa až 1 00 kV /m.