Ograniczniki przepięć – tekst

Skuteczna ochrona obiektów mieszkalnych przed skutkami prądu piorunowego

Często wybieranym przez instalatorów rozwiązaniem jest stosowanie ograniczników przepięć typu 1+2. Zgodnie z powiedzeniem Ostrożności nigdy za wiele wybiera się tego typu ograniczniki bez względu na zagrożenie jakie może pojawić się dla konkretnego obiektu. Czy stosowanie ograniczników przepięć typu 1+2 (tzw. ograniczników przepięć klasy B+C) jest konieczne w każdym przypadku? Jaka jest ich rola w systemie ochrony przed przepięciami? Poniższy tekst rozwieje wszelkie wątpliwości.

Znaczenie ograniczników przepięć typu 1

Ochrona przed konsekwencjami oddziaływania prądu piorunowego to podstawowe zadanie ograniczników przepięć typu 1 (ograniczników poddanych próbie klasy I). Jest to możliwe dzięki redukcji, przez ogranicznik, wartości przypięć z wielkości nawet kilkudziesięciu kV do wartości, która pasuje wytrzymałości przepięciowej urządzeń oraz elementów instalacji znajdujących się za ogranicznikiem przepięć (Rys. 1).

Zastosowanie ograniczników przepięć typu 1

Głównym zastosowaniem ograniczników przepięć typu 1 są budynki z instalacją piorunochronną. Zastosowanie tych ograniczników przyczynia się do ochrony przed bezpośrednim działaniem prądu piorunowego.

Podany przykład nie jest jedynym, kiedy stosuje się ograniczniki przepięć typu 1. Takie ograniczniki stosuje się także w przypadku, gdy w okolicy budynku np. domu jednorodzinnego znajduje się wysoki obiekt taki jak stacja antenowa (Rys. 2). Gdy nastąpi wyładowanie w taki obiekt, zabezpieczony budynek może otrzymać część prądu piorunowego.

Za właściwe zastosowanie ograniczników typu 1 uznaje się także sytuacje, gdy: zasilanie budynku odbywa się poprzez przyłącze powietrzne albo kablowe w przypadku, kiedy transformator i budynek znajdują się w bliskiej odległości (Rys. 3). Zastosowanie ogranicznika typu 1 w takiej sytuacji chroni przed działaniem prądu udarowego.

Parametry ograniczników przepięć

Domy jednorodzinne są najczęściej uznawane za budynki o najmniejszym poziomie ochrony odgromowej (poziom III i IV). W projektach systemów ochrony odgromowej zakłada się, że wartość prądu piorunowego nie będzie większa niż 100 kA. Stosując uproszczenie przyjmuje się, iż połowa wartości tego prądu będzie odprowadzana przez uziom do gruntu. Druga połowa natomiast trafi do instalacji elektrycznej.

Decydując się na zakup ograniczników warto zwrócić uwagę na wartość parametru Iimp. Parametr ten dotyczy prądu, który odpowiada cechom prądu piorunowego. Schneider Electric w swojej ofercie posiada ograniczniki przepięć typu 1 o wartości prądu Iimp na poziomie co najmniej 12,5 kA. Oznacza to, że przy 4 biegunach istnieje możliwość odprowadzenia 50 kA, która stanowi połowę pełnej wartości prądu piorunowego. Z kolei parametrami charakteryzującymi ograniczniki typu 2 są: Imax oraz In. Parametr In nie ustala możliwości odprowadzania prądu piorunowego, ale dotyczy oddziaływań powiązanych z przepięciami łączeniowymi.

Korzyści wyboru ograniczników przepięć typu 1+2

Zastosowanie ograniczników typu 1+2 cieszy się niezwykłym zainteresowaniem w budynkach mieszkalnych takich jak na przykład domy jednorodzinne. Wynika to z faktu, że z rozdzielnicy głównej wyprowadza się obwody zasilające urządzenia takie jak: komputer, sprzęt kuchenny, klimatyzacja, radio czy telewizor. W tym przypadku zastosowanie ograniczników przepięć typu 1 nie zapewniłoby odpowiedniego poziomu ochrony (Rys. 4).

Zastosowanie ograniczników iPRD1 12.5r Schneider Electric (Rys. 5) jest odpowiednie dla budownictwa mieszkaniowego, bardzo dobrze sprawdzi się w przypadku budynków:

posiadających instalację odgromową,
z przyłączem powietrznym,
znajdujących się w okolicy innych wysokich obiektów.

Wybór serii iPRD1 12.5r to szereg zalet do których można zaliczyć:

Standardowe rozwiązanie dla sieci TN-S i TT, dzięki uniwersalnemu wykonaniu w układzie 1+1 oraz 3+1 z iskiernikiem włączanym pomiędzy przewody N i PE.
Wymienne wkładki, które pozwalają na bezproblemowe odłączenie ogranicznika w czasie pomiaru rezystancji izolacji. Ponadto w przypadku uszkodzenia wkładek nie ma konieczności wymiany całego aparatu a jedynie niesprawnego elementu.
Wskaźnik uszkodzenia wkładki znajdujący się na czole aparatu, kolor biały/czerwony.
Styk sygnalizacyjny, który pozwala na komfortową, zdalną sygnalizację uszkodzenia.
Parametr Iimp o wartości równej 12,5 kA, co sprawia, że jest odpowiedni do zastosowania w obiektach o III i IV poziomie ochrony odgromowej.
Opcja montażu po obróceniu o 180^O, umożliwia to sprawniejszy montaż poprzez skrócenie przewodów łączeniowych.

Spis ilustracji:

Rys 1. Odprowadzając prąd udarowy do szyny uziemiającej ograniczniki przepięć potrafią skutecznie zredukować poziom przepięć w instalacji elektrycznej.

Rys 2. Sąsiedztwo wysokich obiektów stwarza dodatkowe ryzyko wniknięcia prądu piorunowego do instalacji elektrycznej – stosowanie ograniczników typu 1+2 jest zalecane w tej sytuacji.

Rys 3. Budynki z przyłączem powietrznym są przykładem obiektów, gdzie zaleca się stosowanie ograniczników przepięć typu 1+2.

Rys 4. Powszechnie stosowane urządzenia w budynkach mieszkalnych wymagają umiejętnego zabezpieczenia instalacji przed przepięciami, aby nie narazić ich na oddziaływanie udarów przekraczających ich wytrzymałość.

Rys 5. Nowy ogranicznik przepięć iRPD1 12.5r typu 1+2 firmy Schneider Electric w wykonaniu 3+1 (z iskiernikiem podłączanym między przewody N i PE).