Jak działa ogranicznik przepięć - specyfikacja i podłączenie

Ogranicznik przepięć (określany także jako ogranicznik przepięciowy, zabezpieczenie przeciwprzepięciowe albo skrótem SPD, od ang. Surge Protection Device) to obowiązkowe zabezpieczenie każdej instalacji elektrycznej oraz instalacji telekomunikacyjnej, którego stosowanie jest nakazane przez obowiązujące w Polsce prawo. Prawidłowe dobranie oraz właściwe podłączenie ograniczników przepięć ma kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa zarówno samej instalacji elektrycznej, jak i wszystkich podłączonych do niej urządzeń, dlatego poniżej opisujemy, jak działa ogranicznik przepięć, dlaczego stosowanie ograniczników jest tak ważne i w jaki sposób prawidłowo podłączyć ograniczniki, aby spełniały swoje zadanie. 

Co to jest przepięcie?

Zacznijmy od kwestii podstawowej, czyli określenia, czym tak naprawdę jest przepięcie w sieci elektrycznej i jakie mogą być jego konsekwencje. Najogólniej rzecz biorąc, przepięcie to nagły i z reguły krótkotrwały wzrost napięcia znacznie ponad wartość znamionową, czyli przekraczającą maksymalną bezpieczną wartość dla danej sieci albo urządzenia.

Z uwagi na fakt, że każde urządzenie zasilane z sieci działa prawidłowo jedynie wtedy, gdy dostarczane do niego napięcie mieści się w przewidzianym konstrukcyjnie marginesie bezpieczeństwa, napięcie w zasilającej je instalacji elektrycznej powinno być stabilne i utrzymywać się w tych bezpiecznych granicach. W Polsce ogólna sieć zasilająca, dostarczająca elektryczność do domów, powinna mieć napięcie 230 V i częstotliwość 50 Hz. Co w tym kontekście ważne, obowiązujące przepisy prawa dopuszczają wahanie wartości napięcia w granicach +/- 10%, tzn. urządzenia powinny działać prawidłowo w zakresie napięć 207-253 V.

Przepięciem jest każdy nagły wzrost napięcia ponad te dopuszczalne wartości, przy czym polscy dostawcy energii elektrycznej są na podstawie obowiązujących norm zobligowani do zapewnienia odbiorcom, że nawet w przypadku, gdy przepięcie wystąpi, docierając do budynku nie przekroczy ono 6000 V.

Ogranicznik przepięć T1+T2+T3 (B+C+D) ETITEC ML

Jak działa ogranicznik przepięć?

Ograniczniki przepięć mają za zadanie ograniczyć wartość napięcia w zabezpieczanej instalacji elektrycznej do wartości nieprzekraczających wielkości określonej jako maksymalne dopuszczalne bezpieczne napięcie dla danego urządzenia. W przypadku standardowych instalacji elektrycznych, w których znamionowe napięcie wynosi 230 V, wartość prądu przepięciowego docierającego do niej może maksymalnie wynieść 6000 V (nie dotyczy to przepięć wynikających z wyładowań atmosferycznych, które mogą znacznie przekraczać tę wartość w przypadku bezpośredniego uderzenia w budynek lub w instalację piorunochronną zabezpieczającą budynek).

Co ważne, prawidłowo zainstalowane ograniczniki przepięć w sposób kaskadowy redukują wartość napięcia powstałego podczas przepięcia i poprzez wyrównanie napięć zmniejszają je do wartości bezpiecznej dla sieci i urządzeń do niej podłączonych.

Rodzaje ograniczników przepięć

Podstawowa klasyfikacja ograniczników przepięć (SPD) to podział ze względu na budowę. Wyróżnia się następujące rodzaje SPD:

• ograniczniki iskiernikowe - konstrukcyjnie oparte na elektrodach, pomiędzy którymi w przypadku zadziałania ogranicznika występuje łuk elektryczny, a powstały w jego efekcie prąd udarowy jest odprowadzany do ziemi. Zapewniają wysoką skuteczność ochrony w przypadku bezpośrednich wyładowań piorunowych.
• ograniczniki warystorowe - konstrukcja oparta na warystorach, które zapewniają krótki czas reakcji, ale w przypadku przekroczenia prądu znamionowego (np. w wyniku bezpośredniego wyładowania piorunowego) mogą eksplodować w wyniku przegrzania. Z tego względu dobrze sprawdzają się w roli zabezpieczenia przeciwko przepięciom wynikającym z pośrednich wyładowań atmosferycznych albo przepięciom łączeniowym.
• ograniczniki kombinowane - pod względem konstrukcyjnym zawierają zarówno zabezpieczenie iskiernikowe (jako T1) oraz warystorowe (jako T2), mogą być stosowane w roli hybrydowego zabezpieczenia typu T1 + T2.

Można także podzielić ograniczniki przepięć ze względu na oznaczenie klas prób, czyli wartość, do jakiej dany ogranicznik redukuje przepięcie. Zgodnie z aktualnie obowiązującą normą PN-EN 61643-11:2013-06 wyróżnia się następujące pod tym względem typy ograniczników przepięć:

• typ 1 (T1) - ma za zadanie chronić przed przepięciami z wyładowań atmosferycznych oraz ograniczyć wartość przepięcia docierającego do budynku z sieci energetycznej do maksymalnie 4000 V (4 kV);
• typ 2 (T2) - ma ograniczać przepięcie z maksymalnej wartości 4000 V do wartości nie przekraczającej 2500 V (2,5 kV);
• typ 3 (T3) - ogranicza przepięcie z maksymalnej wartości 2500 V do wartości nie przekraczającej 1500 V (1,5 kV), która według obowiązujących norm jest bezpieczna dla wszystkich nowoczesnych urządzeń elektronicznych wyprodukowanych zgodnie z obowiązującymi normami branżowymi;
• typ 1, 2 (T1 T2) - działa jako połączone ograniczniki T1 iskiernikowy i T2 warystorowy.

Ogranicznik przepięć T1 T2 (B C) - do systemów PV ETITEC

Jak podłączyć ogranicznik przepięć?

Przede wszystkim należy odpowiednio dobrać ograniczniki przepięć do typu sieci zasilającej, a następnie podłączyć je zgodnie ze sztuką i schematami podłączeniowymi dostarczonymi w dokumentacji technicznej producenta ogranicznika. Co ważne, bezwzględnie należy się stosować do określonych w instrukcji odległości, długości i przekrojów kabli, aby zapewnić właściwą pracę ograniczników, a prace instalacyjne w każdym przypadku powinien wykonywać elektryk posiadający wymagane uprawnienia.

Jak podłączyć ogranicznik przepięć trójfazowy?

Ograniczniki trójfazowe podłącza się na takich samych zasadach, jak ograniczniki jednofazowe, czyli zawsze zgodnie z dostarczoną przez producenta SPD dokumentacją i instrukcją, przez osobę posiadającą odpowiednie uprawnienia branżowe.

Ogranicznik przepięć - schemat podłączenia

Jeśli chodzi o ograniczniki przepięć schemat podłączenia jest za każdym razem podany w dokumentacji technicznej dołączonej do urządzenia, dlatego w pierwszej kolejności to właśnie tam należy szukać informacji na ten temat. Co ważne, kompleksowy schemat podłączenia ograniczników przepięć powinien być przygotowany przez projektanta danej instalacji elektrycznej.

SPBT12-280/4 Ogranicznik przepięć typ T1+T2 (klasa B+C)

Zabezpieczenie ogranicznika przepięć - czy jest potrzebne?

Tzw. dobezpieczenie ogranicznika przepięć (czyli zastosowanie dodatkowego zabezpieczenia nadprądowego) jest uzależnione od typu ogranicznika oraz jego konstrukcji i taka konieczność zawsze powinna być jasno wskazana w dokumentacji danego SPD.

W przypadku pytań i wątpliwości dotyczących ograniczników przepięć zapraszamy do kontaktu z nami, chętnie udzielimy odpowiedzi na wszystkie zadane pytania.