Spis treści
- Przyczyny i charakterystyka przepięć
- Typy ograniczników przepięć (SPD) i ich przeznaczenie
- Wybór i instalacja SPD w praktyce
- Flagowe rozwiązania firmy Hager
- Monitorowanie stanu SPD
- Podsumowanie
Dlaczego ochrona przeciwprzepięciowa jest kluczowa? Przepięcia są główną przyczyną awarii urządzeń elektronicznych i pożarów budynków. Zastosowanie ograniczników przepięć chroni instalację oraz podłączone do niej urządzenia przed uszkodzeniem. Bezpieczna instalacja to także ochrona życia i zdrowia mieszkańców domów lub pracowników firm. Awarie będące wynikiem przepięć paraliżują życie mieszkańców domów, powodują też przestoje w pracy w budynkach komercyjnych. Koszty przestojów systemu często są nieobjęte ubezpieczeniem. Są też zdecydowanie wyższe niż koszt wykonania instalacji odgromowej i przeciwprzepięciowej.
Dla części budynków mieszkalnych wykonanie instalacji odgromowej (LPS) nie jest obligatoryjne. Obowiązek zastosowania w instalacji elektrycznej ograniczników przepięć łączeniowych i atmosferycznych jest zapisany w „Rozporządzeniu Ministerstwa Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie”. Wynika on także z normy PN-HD 60364-4-442:2012 dotyczącej zapewnienia bezpieczeństwa instalacji elektrycznych.
Przyczyny i charakterystyka przepięć
Przepięcia to skokowe wzrosty napięć przekraczające najwyższą dopuszczalną wartość napięcia znamionowego w obwodzie elektrycznym. Zależnie od przyczyny różnią się czasem trwania (od mikrosekund do dni) i amplitudą (od miliwoltów do dziesiątek tysięcy woltów). Wyróżniamy wyładowania piorunowe (LEMP), czyli krótkotrwałe przepięcia o wysokiej amplitudzie i prądach udarowych. Są bardzo niebezpieczne, mają największy potencjał zniszczenia. Przepięcia łączeniowe (SEMP) to impulsy indukowane przez zwarcia lub załączanie odbiorników o wysokich prądach rozruchu. Wyładowania elektrostatyczne (ESD) powstają, gdy następuje nagła wymiana ładunku między obiektami o różnym potencjale. Są one niebezpieczne dla czułych urządzeń.
Typy ograniczników przepięć (SPD) i ich przeznaczenie
Każde urządzenie ma określoną wytrzymałość dielektryczną. Ograniczniki przepięć (SPD) chronią przed jej przekroczeniem. Wyróżniamy 3 typy urządzeń SPD zgodne z normami:
- Typ 1. Chroni przed bezpośrednimi i pośrednimi udarami piorunowymi. Charakteryzuje się falą prądu udarowego 10/350 μs. Montowany w głównym złączu zasilającym, w budynkach z zewnętrzną instalacją odgromową lub napowietrznymi liniami zasilającymi. Odprowadza prądy piorunowe do systemu wyrównania potencjałów. Nie chroni całej instalacji do urządzeń końcowych. Poziom ochrony napięciowej Up < 6000-1300V.
- Typ 2. Chroni przed pośrednimi udarami piorunowymi i przepięciami łączeniowymi. Charakteryzuje się falą prądu wyładowczego 8/20 μs. Montowany w rozdzielnicach głównych i podrozdzielnicach. Ogranicza rozprzestrzenianie się przepięcia w obwodach. Poziom ochrony napięciowej Up < 2000-600V.
- Typ 3. Dodatkowa ochrona dla najbardziej wrażliwych urządzeń, montowany jak najbliżej chronionego sprzętu. Charakteryzuje się kombinacją fal napięciowych (1,2/50 μs) i prądowych (8/20 μs). Niewielka zdolność wyładowcza, rekomendowany dodatkowo do Typu 2. Obniża napięcie do wartości bezpiecznych dla urządzeń końcowych (<1500 V, Up ≤ 1000V dla dokładnej ochrony). Dostępny w różnych konstrukcjach (na szynę DIN, do gniazdek, adapterów).
- Ograniczniki kombinowane (Typ 1+2, 1+2+3). Łączą funkcjonalności różnych typów w jednym urządzeniu, ułatwiają implementację norm. Hager oferuje ograniczniki kombinowane Typ 1+2 (iskiernikowe, warystorowo-iskiernikowe), także z wbudowanym bezpiecznikiem.
Wybór i instalacja SPD w praktyce
Dobór typu ogranicznika przepięć powinien być poprzedzony analizą warunków otoczenia (LPS, typ linii zasilającej, sąsiedztwo). W budynkach jednorodzinnych bez LPS (instalacji odgromowej) i napowietrznych linii (oraz spełnieniu innych warunków) możliwe jest zastosowanie Typu 2 na wejściu. Często konieczne jest zastosowanie Typu 1 ze względu na ryzyko prądu 10/350 μs. W budownictwie jednorodzinnym bez LPS Hager proponuje ograniczniki przepięć kombinowane Typ 1+2 na wejściu; dodatkowe Typ 2 i 3, jeśli długość instalacji wewnętrznej jest większa niż 10 m.
Firma Hager oferuje produkty zgodne z normami PN-EN 61643-11 (SPD) i PN-EN 61643-21 (sieci teleinformatyczne).
Poziom ochrony napięciowej. Parametr Up urządzenia SPD to nie wszystko. Należy uwzględnić spadki napięć na przewodach przyłączeniowych (głównie indukcyjność).
Długość i przekroje przewodów przyłączeniowych. Przewody łączące SPD z instalacją i uziemieniem muszą być jak najkrótsze, aby minimalizować spadki napięć.
Sposoby podłączenia. Przekroje minimalne przewodów. Schematy połączeń w układach sieciowych. SPD jako element systemu połączeń wyrównawczych łączy przewody czynne z uziemieniem. Stosowanie różnych schematów (CT1, CT2) w zależności od układu sieci (TN, TT, IT).
Flagowe rozwiązania firmy Hager
Ograniczniki przepięć firmy Hager to urządzenia uniwersalne i zgodne z normami. Są kompatybilne z istniejącymi instalacjami. Wykonane w technologii iskiernikowo/warystorowo-iskiernikowej mają dużą zdolność do odprowadzania ładunków.
- SPA931. Kombinowany Typ 1+2 (3+1), uniwersalny dla TN-S i TT. Badany zgodnie z wymaganiami klasy I i II. Niski poziom ochrony napięciowej Up ≤ 1,2 kV. Nie wymaga dobezpieczenia dla zabezpieczenia głównego o prądzie znamionowym do 160A. Posiada styk sygnalizacyjny do monitorowania poprawności działania SPD. Zalecany jako uniwersalne rozwiązanie w budownictwie jednorodzinnym.
- Seria SPA/SPB/SPC/SPK. Szeroki asortyment ograniczników Typ 1, 2, 3 oraz dedykowanych do sieci multimedialnych i teleinformatycznych.
- Konfigurator SPD. Firma Hager przygotowała narzędzie online wspierające dobór odpowiednich urządzeń. Zawiera ono gotowe schematy i instrukcje instalacji.
Monitorowanie stanu SPD
Żeby ochrona przed przepięciami była skuteczna, konieczny jest ciągły nadzór nad sprawnością ogranicznika. W tym celu SPD są wyposażone w styk kontrolny (np. w SPA931), który daje możliwość podłączenia do systemu sygnalizacyjnego lub alarmowego. Dzięki temu nie dojdzie do sytuacji braku ochrony w przypadku uszkodzenia modułu.
Podsumowanie
Prawidłowy dobór i montaż ograniczników przepięć (SPD), zgodnie z normami i wiedzą techniczną, jest niezbędny do zapewnienia skutecznej ochrony instalacji i urządzeń. Produkty Hager oferują rozwiązania ułatwiające spełnienie wymagań normatywnych i zapewnienie wysokiego poziomu bezpieczeństwa.
