Po každé letní bouřce mi volá pár lidí se stejným příběhem. Blesk uhodil „někam do okolí“, doma nic nehořelo, ale nefunguje router, televize nebo řídicí deska plynového kotle.
Přímý zásah do domu za tím bývá výjimečně. Většinou jde o přepěťovou vlnu, která do bytu přišla kabelem, a proti té se dá bránit docela spolehlivě, pokud víte, kde a čím.
Co je přepětí a odkud se v zásuvce bere
V běžné zásuvce je efektivní napětí 230 V. Přepětí je krátký napěťový impulz, který tuto hodnotu překročí mnohonásobně, klidně na několik tisíc voltů. Trvá jen desítky mikrosekund, což na spálení citlivé elektroniky bohatě stačí.
Zdroje přepětí jsou v zásadě dva:
- Atmosférické přepětí vzniká při bouřce. Blesk nemusí uhodit do vašeho domu, stačí zásah do venkovního vedení nebo do země v okolí. Silné elektromagnetické pole kolem výboje navíc indukuje napětí do všech delších vodičů poblíž, včetně anténních a datových kabelů.
- Spínací přepětí vzniká při přepínání v distribuční síti nebo při vypínání velkých spotřebičů. Je slabší, ale objevuje se mnohem častěji a elektroniku opotřebovává postupně.
Pár čísel o blesku, která vysvětlují jeho ničivost
- Typický blesk nese proud v řádu desítek tisíc ampér. Medián prvního výboje se udává kolem 30 000 A, výjimečně přesahuje 200 000 A. Pro srovnání, zásuvkový okruh v bytě je jištěný na 16 A.
- Vzduch v kanálu výboje se zahřeje zhruba na 30 000 °C, tedy asi pětkrát víc, než kolik má povrch Slunce.
- Samotný proudový impulz trvá jen desítky mikrosekund. Právě kvůli té rychlosti se proti němu nedá chránit obyčejným jističem, ten je na něj příliš pomalý.
- Blesk klidně udeří opakovaně do stejného místa. Do Empire State Building v New Yorku uhodí v průměru zhruba dvacetkrát za rok.
Vzdálenost bouřky si spočítáte sami. Zvuk se ve vzduchu šíří rychlostí asi 340 m/s, takže každé 3 sekundy mezi zábleskem a hromem odpovídají přibližně 1 kilometru. Pokud napočítáte méně než 10 sekund, bouřka je blíž než 3 km a je čas vytáhnout citlivou elektroniku ze zásuvek.
Kudy se přepětí dostane do bytu
Lidé obvykle myslí jen na zásuvky. Přepětí ale do domu vstupuje každým vodivým vedením, které vede ven:
- silovou přípojkou elektřiny,
- anténním koaxiálním kabelem ze střechy,
- datovým a telefonním vedením (internet po metalice, kabelová televize),
- kovovým potrubím vody a plynu, pokud není správně pospojované.
Proto se po bouřce nejčastěji spálí zařízení, která jsou připojená dvěma cestami zároveň. Televize visí na elektřině i na anténě, router na elektřině i na datové lince.
Když přepětí přijde jen jednou z těch cest, vznikne mezi nimi rozdíl napětí. Ten se vyrovná nejkratší cestou, a ta vede přes elektroniku uvnitř přístroje. Tohle je mimochodem důvod, proč samotná prodlužovačka s ochranou nestačí, pokud anténní kabel zůstane zapojený napřímo.
Proč hromosvod elektroniku nechrání
Hromosvod, odborně vnější ochrana před bleskem, má jediný úkol: bezpečně svést proud blesku do země tak, aby budova nezačala hořet a nepoškodila se konstrukce. Tuhle práci dělá dobře.
Elektroniku uvnitř ale nechrání. Při zásahu do hromosvodu se na zemnicí soustavě na okamžik objeví vysoké napětí a to se může přes uzemnění a pospojování přenést do vnitřní instalace. Norma ČSN EN 62305 proto počítá s tím, že vnější ochrana a vnitřní přepěťové ochrany fungují jako jeden systém. U domu s hromosvodem je svodič přepětí typu 1 v rozvaděči nutnost, ne volitelný doplněk.
Jak funguje třístupňová přepěťová ochrana
Přepěťová ochrana (svodič přepětí, SPD) je součástka, která se při běžném napětí chová jako rozpojený vypínač. Jakmile napětí překročí určitou mez, během zlomku mikrosekundy se stane vodivou a přebytečnou energii svede do uzemnění. Po odeznění impulzu se zase „zavře“ a instalace funguje dál.
Jeden svodič ale nezvládne srazit tisíce voltů až na úroveň, kterou vydrží počítač. Proto se ochrana staví kaskádově, ve třech stupních za sebou:
- Typ 1 (dříve stupeň B) se montuje na vstupu do objektu, typicky do hlavního rozvaděče. Zvládne i část proudu přímého úderu blesku (zkouší se dlouhým impulzem 10/350 µs) a sníží napětí zhruba pod 4 kV. Patří do každého domu s hromosvodem a doporučuje se u domů napojených venkovním vedením na sloupech.
- Typ 2 (dříve stupeň C) patří do rozvaděče v bytě nebo domě. Zkouší se kratším impulzem 8/20 µs a sníží napětí zhruba na 1,5 kV, což vydrží pevná instalace i většina spotřebičů.
- Typ 3 (dříve stupeň D) je jemná ochrana přímo u citlivé elektroniky: zásuvka s přepěťovou ochranou nebo kvalitní prodlužovací přívod. Omezí zbytek impulzu na úroveň, kterou snese televize, počítač nebo řídicí jednotka kotle.
Na pořadí záleží. Prodlužovačka s přepěťovou ochranou bez předřazených stupňů 1 a 2 silnější impulz sama nezvládne. Typicky se při něm zničí a přístroj za ní stejně nemusí zachránit. Smysl dává jako poslední článek řetězu, ne jako jediná ochrana.
Kolik přepěťové ochrany potřebuje byt a kolik rodinný dům
Rozhoduje, odkud přichází elektřina a co v domě máte:
- Byt v paneláku nebo činžáku je napojený kabelem v zemi a ochranu typu 1 řeší (nebo by měl řešit) celý dům. Pro byt obvykle stačí svodič typu 2 v bytovém rozvaděči a typ 3 u drahé elektroniky. Montáž typu 2 se nejlépe spojí s výměnou rozvaděče.
- Rodinný dům s hromosvodem potřebuje kombinovanou ochranu typu 1+2 na vstupu. Bez ní může proud svedený hromosvodem proniknout přes uzemnění do instalace.
- Dům s venkovní přípojkou na sloupech je na přepětí z vedení nejcitlivější. Tady se ochrana typu 1+2 vyplatí i bez hromosvodu.
- Tepelné čerpadlo, fotovoltaika, kotel s elektronikou jsou drahé a na přepětí citlivé. U fotovoltaiky se chrání i stejnosměrná strana, svodiči u střídače.
Svodič přepětí má omezenou životnost. Každý silnější impulz ho trochu opotřebuje a většina modulů má kontrolní okénko, které po vyčerpání změní barvu, obvykle ze zelené na červenou. Po silné bouřce se vyplatí do rozvaděče nahlédnout.
Co můžete udělat hned, bez elektrikáře
- Při blížící se bouřce vytáhněte ze zásuvky televizi a počítač. Odpojte i anténní a datový kabel, samotné vypnutí tlačítkem nestačí.
- Router a set-top box zapojte do zásuvky nebo prodlužovačky s přepěťovou ochranou typu 3.
- Podívejte se do pojistné smlouvy domácnosti. Škody přepětím často kryje až připojištění a pojišťovna se může ptát, zda byla v objektu přepěťová ochrana.
- Pokud máte hromosvod, zjistěte, kdy proběhla jeho poslední revize. Uvolněný nebo zkorodovaný svod se zvenku často nepozná.
Časté otázky o přepěťové ochraně
Chrání mě proudový chránič před přepětím?
Ne. Proudový chránič hlídá únik proudu do země a chrání lidi před úrazem. Na přepěťový impulz nereaguje, na to je potřeba samostatný svodič přepětí. Jak chránič funguje, vysvětluji v článku o proudovém chrániči.
Dá se přepěťová ochrana doplnit do stávajícího rozvaděče?
Většinou ano, pokud je v rozvaděči volné místo na DIN liště a funkční ochranný vodič. Ve starých rozvaděčích bez místa nebo s uzemněním, které neodpovídá dnešním normám, je rozumnější spojit montáž s výměnou rozvaděče.
Kolik stojí montáž přepěťové ochrany?
Doplnění svodiče typu 2 do bytového rozvaděče obvykle zvládnu do jedné hodiny, tedy za první hodinu 2 000 Kč plus svodič v pořizovací ceně, dojezd a parkování. Kombinovaná ochrana typu 1+2 pro rodinný dům zabere podle stavu rozvaděče 1–3 hodiny.
Je vytažení ze zásuvky opravdu nejspolehlivější ochrana?
Ano. Vzduchovou mezeru několika centimetrů mezi vidlicí a zásuvkou běžný přepěťový impulz nepřeskočí, zatímco vypínač na přístroji má kontakty jen milimetry od sebe. U zařízení, která běží trvale (lednice, kotel, alarm), tahle možnost ale není, a tam musí nastoupit ochrana v rozvaděči.
Pokud nevíte, jestli váš rozvaděč přepěťovou ochranu má, pošlete mi jeho fotku s otevřenými dvířky. Svodiče se poznají na první pohled a řeknu vám, který stupeň chybí. U domů s hromosvodem zajistím i revizi elektroinstalace a hromosvodu.