Zabezpieczenia przeciwprzepięciowe w instalacji elektrycznej - jaki ogranicznik przepięciowy wybrać?

Czym jest ogranicznik przepięć i jak działa?

Ogranicznik przepięć (ochronnik przepięciowy) jest elementem instalacji elektrycznej, którego głównym zadaniem jest ochrona urządzeń przed nagłymi, niekontrolowanymi skokami napięcia.

Zasada działania urządzenia jest prosta. Podczas normalnej pracy instalacji ogranicznik pozostaje w stanie pasywnym i nie wpływa na przepływ prądu. Gdy jednak wykryje przepięcie, reaguje natychmiast, otwierając ścieżkę upływową. Nadmiar energii zostaje przekierowany do ziemi przewodem uziemiającym. Po ustąpieniu przepięcia ogranicznik wraca do trybu czuwania. Cały proces przebiega szybko i nie przerywa pracy instalacji.

Należy podkreślić, że ogranicznik przepięciowy nie wyłącza zasilania, lecz przekierowuje nadmiar energii do uziemienia. Dzięki temu chroni urządzenia elektryczne przed uszkodzeniem lub zniszczeniem.

Ogranicznik może być wyposażony w warystor lub iskiernik.

Warystor jest elementem półprzewodnikowym o wysokiej rezystencji, dzięki czemu w normalnych warunkach przepływ prądu jest minimalny. W przypadku wzrostu napięcia jego rezystencja gwałtownie maleje, co umożliwia odprowadzenie nadmiaru energii.

Iskiernik jest elementem ochronnika odpowiedzialnym za tworzenie kontrolowanej przerwy w obwodzie elektrycznym w momencie, gdy napięcie przekracza określony próg. Wyróżnia się m.in. iskierniki gazowe oraz odgromowe, które stosuje się do odprowadzania dużych prądów udarowych powstałych wskutek wyładowań atmosferycznych.

Rodzaje ograniczników przepięć - typ 1, typ 2, typ 3

SPD, czyli zabezpieczenia przeciwprzepięciowe, stają się dziś niezbędnym elementem nowoczesnych instalacji elektrycznych. Niekontrolowane przepięcia mogą spowodować uszkodzenie sprzętu elektrycznego, utratę wrażliwych danych, a w skrajnych przypadkach doprowadzić do pożaru. Dlatego w instalacjach elektrycznych stosuje się ograniczniki przepięć, które chronią urządzenia przed nagłymi wzrostami napięcia. Wyróżniamy trzy podstawowe typy zabezpieczeń SPD:

• Ogranicznik przepięć typu 1 instalowany jest przy wejściu instalacji elektrycznej do budynku. Jest on przystosowany do odprowadzania przepięć o bardzo dużej energii, dlatego stanowi pierwszą linię ochrony przed przepięciami zewnętrznymi, np. spowodowanymi uderzeniem pioruna w linię energetyczną lub w instalację odgromową budynku.

Urządzenia tego typu montuje się najczęściej w rozdzielnicy głównej, przed głównym wyłącznikiem prądu. Są one podłączone do sieci zasilającej pochodzącej z transformatora energetycznego. Dzięki temu mogą przechwytywać i odprowadzać prądy udarowe zanim dotrą one do wewnętrznej instalacji elektrycznej budynku.

Ograniczniki typu 1 pochłaniają energię przepięcia i przekierowują ją do uziemienia, chroniąc w ten sposób obwody elektryczne oraz urządzenia podłączone do sieci. Ich zastosowanie jest szczególnie ważne w miejscach narażonych na częste wyładowania atmosferyczne, ale coraz częściej stosuje się je również w budynkach mieszkalnych oraz obiektach użyteczności publicznej.

Dzięki zastosowaniu ograniczników przepięć typu 1, instalacja elektryczna jest lepiej zabezpieczona, co zwiększa bezpieczeństwo użytkowników oraz poprawia stabilność i niezawodność działania całego systemu elektrycznego.

• Ogranicznik przepięć typu 2 (SPD T2) jest ważnym elementem ochrony instalacji przed przepięciami. Montowany jest najczęściej w rozdzielnicach, za ogranicznikiem przepięć typu 1. Zadaniem ogranicznika przepięć typu 2 jest ograniczenie pozostałej energii przepięcia i obniżenie napięcia do poziomu, który nie stanowi zagrożenia dla przewodów podłączonych urządzeń oraz całej instalacji elektrycznej.

Tego typu ograniczniki stosuje się w rozdzielnicach głównych. Rozwiązanie to tłumi przepięcia powstałe na skutek zjawisk atmosferycznych oraz zjawisk łączeniowych w sieci elektroenergetycznej. Działanie ogranicznika przepięć typu 2 polega na szybkim reagowaniu na wzrost napięcia w instalacji. Nadmiar energii przepięcia jest odprowadzany do instalacji uziemiającej, co powoduje obniżenie napięcia do bezpiecznego poziomu.

Zastosowanie ogranicznika przepięć typu 2 jest istotnym elementem kompleksowej ochrony instalacji. W połączeniu z innymi stopniami ochrony ograniczniki tworzą system, który ogranicza skutki przepięć i zwiększa bezpieczeństwo użytkowników.

• Ogranicznik przepięć typu 3 (SPD T3) to element instalacji odpowiedzialny za końcowy etap ochrony przeciwprzepięciowej. Stosowany jest najbliżej chronionych urządzeń, dlatego stanowi ostatni stopień zabezpieczenia instalacji. Montowany jest bezpośrednio przy odbiorniku, np. przy gniazdkach elektrycznych, w listwach antyprzepięciowych lub w pobliżu wrażliwej elektroniki.

Jego zadaniem jest ograniczanie bardzo małych przepięć resztkowych, które mogą pojawić się w instalacji pomimo zastosowania wcześniejszych stopni ochrony. Ograniczniki przepięć typu 3 nie powinny pracować samodzielnie - muszą współpracować z ogranicznikami T1 lub T2.

Współczesne instalacje są coraz bardziej rozbudowane i zasilają dużą liczbę wrażliwych urządzeń, takich jak komputery, telewizory, systemy alarmowe, sterowniki. Urządzenia te są szczególnie podatne na przepięcia pojawiające się w sieci energetycznej. Aby skutecznie zapobiegać uszkodzeniom instalacji oraz sprzętu elektrycznego i elektronicznego, należy stosować wielostronny system ochrony przeciwprzepięciowej.

Charakterystyczną cechą ogranicznika typu 3 jest bardzo szybki czas reakcji oraz niski poziom napięcia ochronnego. Jednak mają niewielką zdolność odprowadzania prądu, dlatego stosuje się je jako ostatni element ochrony przeciwprzepięciowej.