Figylem! Ez a cikk 22 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
Alighanem sokan gondolják, hogy a „B” fokozatú túlfeszültség-levezetők témája lerágott csont. A védelem megbízhatósága azonban annyira szorosan függ az első fokozattól, hogy célszerű tisztán látni az apró részleteket is, például a zárlati áram megszakítóképességet.
Utánfolyó zárlati áram – csak „gumicsont”?
A „B” fokozatú szikraközök, és így a túlfeszültség-védelem megbízhatósága szorosan összefügg a zárlati áram megszakítóképességgel. Ezeknek a típusoknak a sajátossága, hogy levezetést követően utánfolyó zárlati áram léphet föl, melynek nagysága több tényezőtől is függ:
a szikraköz kialakításától,
a begyújtó impulzus csúcsértékétől és időbeli lefolyásától,
a hálózati feszültség pillanatnyi fázisszögétől,
a független zárlati áram nagyságától,
a hálózat induktivitásától, illetve kapacitásától.
Általánosságban kijelenthető, hogy utánfolyó zárlati áram a levezetések nagy részében gyakorlatilag nem lép fel, mert pl. a begyújtás kedvező fázisszögnél történt, vagy a beépítés helyén a független zárlati áram értéke kicsi stb. Ha pedig nem lép fel, akkor miért beszélnénk róla? Igazuk lenne azoknak, akik a zárlati áram kérdését „gumicsont”-nak tarják? A kimúlt eb (hogy a csontoktól ne távolodjunk el túlságosan) azonban mélyebben van elhantolva: az utánfolyó zárlati áram kialakulását szikraköznél nem lehet kizárni, még ha ritkán következik is be. Ha pedig kialakul, meg kell szakítani.
Kismegszakító alkalmazása előtétbiztosítóként nem javasolt!
Utánfolyó zárlati áram megszakítása
Szerencsére a legtöbb „B” fokozatú szikraközös levezető önállóan is jelentős mértékű utánfolyó zárlati áramot képes megszakítani, felépítésének köszönhetően. Ezt a paramétert a gyártó is megadja. Ha a levezető beépítési helyén a független zárlati áram nagyobb, mint a megadott érték, akkor a levezető előtt úgynevezett előtétbiztosítót kell beépíteni, ami a levezetőtől függetlenül mindenképp biztosítja az utánfolyó zárlati áram megszakítását. Ilyen esettel akkor találkozhatunk, amikor a levezetőt pl. nagy zárlati áramú főelosztóba kell beépíteni.
Milyen követelményeket támasztunk az előtétbiztosítóval szemben?
Egyrészt az előtétbiztosító szükség esetén képes legyen az utánfolyó zárlati áramot megszakítani. Másrészt villámáram hatására ne olvadjon ki, azaz legalább akkora villámáramot képes legyen levezetni, mint a túlfeszültség-védelmi eszköz. Harmadrészt a levezető meghibásodása esetén lássa el a zárlatvédelmi eszköz szerepét. A túlfeszültség-levezető gyártójának a levezető műszaki adatai között meg kell adnia az alkalmazható előtétbiztosító maximális értékét, amely általában néhány száz amper nagyságú.
Egy kis probléma
Amikor túlfeszültség-védelemhez kapcsolódóan előtétbiztosítókról beszélünk, akkor mindenképp néhány száz amperes olvadóbetéteket kell ezalatt értenünk. Sok olyan esetet találhatunk azonban, ahol a betét értéke 100 A-nél is kisebb, vagy olvadóviztosító helyett kismegszakítót alkalmaznak.
A kis értékű előtétbiztosítók alkalmazása főleg kisfogyasztóknál (családi házaknál) fordul elő, ahol kicsi a vételezett teljesítmény, és ennek megfelelően az első túláramvédelmi eszköz – amely többnyire az előtétbiztosító szerepét is betölti – legfeljebb 63 A, összhangban az MSZ 447-ben leírtakkal. Ezek a biztosítóbetétek felépítésüknél fogva csak korlátozott nagyságú (kb. 5 kA) villámáramot képesek kiolvadás, sérülés nélkül átvezetni, ami hozzávetőlegesen mindössze tizedrésze(!) egy jó „B” fokozatú szikraköz levezetőképességének.
Kismegszakítók előtétbiztosítóként történő alkalmazásával többnyire nagyobb létesítményekben, pl. irodaházakban találkozhatunk. Használatukkor általában a rendelkezésre álló szűkös helyre, vagy kényelmi szempontokra hivatkoznak, mondván: „Ha a villámáram hatására kiold, legfeljebb visszakapcsoljuk.” A helyzet itt is hasonló, mint az olvadóbetéteknél, azaz legfeljebb néhány kA villámáram vezethető át, efölött a kismegszakító visszakapcsolhatóságát ne vegyük biztosra… (Elejét véve a félreértéseknek: ez gyártótól függetlenül, konstrukciójuknál fogva vonatkozik a kismegszakítókra, és a kis amperitású olvadóbetétekre.)
Előtétbiztosítóként legalább 100 A gL/gC olvadóbetét alkalmazása javasolt.
Ilyen kis villámáram-terhelhetőséggel bíró túláramvédelmi eszközök előtétbiztosítóként történő alkalmazásával, – vagy, általánosabban fogalmazva, – ezeknek a villámáram útjába történő iktatásával olyan mértékben korlátozzuk a levezetőképességet, hogy a nagy levezetőképességű szikraközök alkalmazása értelmét veszti. Figyelembe véve, hogy ezek a túláramvédelmi eszközök részben vagy egészében a fogyasztásmérő előtt, méretlen oldalon helyezkednek el, kiolvadásuk, sérülésük esetén az eredeti állapot visszaállítása gyorsan nem végezhető el. Ez az áramellátás folyamatossága, üzembiztonsága, illetve a túlfeszültség-védelem működőképessége szempontjából kedvezőtlen.
Mi a megoldás?
A felvázolt probléma megoldása nem egyszerű. Kisfogyasztóknál, ahol kicsi a vételezett teljesítmény (pl. családi házak betáplálása), nehéz feloldani a különböző szabványok és áramszolgáltatói előírások, valamint a túlfeszültség-védelem létesítési követelményei közötti ellentétet. A végeredmény szinte minden esetben kompromisszum. Ennek a kompromisszumnak nem is annyira a műszaki oldalával van baj, nevezetesen a túlfeszültség-védelmi rendszer levezetőképességének csökkenésével, mert ez a felhasználó – más okokból korlátozott – védelmi esélyeit nem rontja. Inkább elgondolkodtató az, hogy a felhasználók ehhez a korlátozott képességű rendszerhez sokszor indokolatlanul drágán juthatnak hozzá, mert velük azt a műszaki adatot (pl. levezetőképességet vagy védelmi szintet) fizettetik ki, ami a túlfeszültség-levezetőre van írva, és nem azt, amit a nála kiépített védelem valóban tud.
Olyan létesítményeknél, ahol a vételezett teljesítmény nagyobb, a betáplálás jellegénél fogva (nagyobb vezeték-keresztmetszetek, biztosítók, stb.) általában jobb a helyzet, mert szakszerű tervezéssel, helyes méretezéssel a védelmi rendszerből és a levezetőkből ki lehet hozni a maximumot, ha a beépítést is kellő gondossággal végzik. A gyakorlat természetesen itt is mutat hiányosságokat…
Bármennyire is szeretnénk, rövid, egyszerű és általánosan alkalmazható megoldást ezért nem lehet adni a felvetett problémára.
Összefoglalás
A zárlati áram megszakítóképesség témakörének vizsgálata messzire vezetett bennünket. Rámutatott arra, hogy a túlfeszültség-védelmi rendszerek működőképességét nem csupán a kiválasztott túlfeszültség-levezetők és azok beépítési módja határozza meg, hanem olyan „idegen” elemek is, amelyeknek látszólag alig van közük a túlfeszültség-védelemhez. Az is látható, hogy a levezetők zárlati áram megszakítóképességéről valójában alig esett szó. Nem véletlenül: nem akarjuk azt a látszatot kelteni, mintha a felvetett problémát meg lehetne oldani azzal, hogy mondjuk válasszunk nagy megszakítóképességű levezetőt, mert ez egyszerűen nem igaz. Ezek után ki-ki eldöntheti, hogy a zárlati árammal összefüggő kérdéskör gumicsont-e. A túlfeszültség-védelemmel foglalkozó cikkek végén általában ott áll – jogosan -, hogy forduljunk bizalommal a gyártókhoz. Most is ezt lehet ajánlani, de a válaszok hallatán nem árt a mondásra gondolni: „ha csak kalapácsod van, mindent szögnek nézel”!
