Fot. 1. Ograniczniki przepięć typu 1+2 firmy Eaton: seria SP-B+C (z lewej strony) oraz SPBT12 (z prawej).Dokonując doboru ograniczników przepięć należy zwrócić uwagę, aby prąd udarowy i wyładowczy, który je charakteryzuje, miał większą wartość od prądu spodziewanego w chronionej instalacji elektrycznej. Ważne jest, aby zapewnić ochronę zarówno w przypadku oddziaływania przepięć łączeniowych i indukowanych, jak i w przypadku oddziaływania prądu piorunowego, jeżeli jest możliwość jego wniknięcia do instalacji elektrycznej (np. budynki z przyłączem powietrznym, obiekty wyposażone w instalację odgromową). O możliwości zastosowania ogranicznika w przypadku przepięć łączeniowych decyduje wartość prądu wyładowczego In, natomiast o zdolności ogranicznika do odprowadzenia prądu piorunowego decyduje wartość prądu udarowego Iimp.
W odniesieniu do tych parametrów ograniczniki przepięć Eaton SPCT2 typu 2 charakteryzują się prądem wyładowczym In = 20 kA (8/20)ms, natomiast prąd udarowy Iimp ograniczników typu 1+2 wynosi 100 kA dla serii SP- B+C oraz 12,5 kA/biegun dla serii SPBT12. Oferowane serie ograniczników przepięć Eaton mogą być zastosowane we wszelkiego rodzaju obiektach. Ich konstrukcja i parametry są dopasowane do konkretnego zastosowania (fot. 1).
W sytuacji gdy zagrożenie wniknięciem prądu piorunowego do obiektu jest minimalne, zastosowanie ogranicznika przepięć typu 2 (klasy C) w rozdzielnicy głównej często okazuje się wystarczające. Przykładem takiego zastosowania ograniczników typu 2 jest dom jednorodzinny zasilany poprzez przyłącze kablowe, nie wyposażony w instalację odgromową (rys. 1a).
Jeżeli obiekt jest zasilany poprzez przyłącze powietrzne bądź jest wyposażony w instalację odgromową, wówczas w złączu lub rozdzielnicy głównej polecane jest zastosowanie ogranicznika przepięć typu 1+2. Aparat tego typu jest w stanie odprowadzić część prądu pioruna przedostającą się do instalacji elektrycznej.
Firma Eaton poleca stosowanie w takich przypadkach ogranicznika przepięć SPBT12 – przeznaczony jest on przede wszystkim do zastosowania w rozdzielnicach głównych domów jednorodzinnych (rys. 1b). Do obiektów takich jak np. bloki mieszkalne, centra handlowe czy budynki użyteczności publicznej polecana jest seria SP-B+C, charakteryzująca się większą wartością prądu udarowego Iimp (rys. 1c, 1d).
Rys. 1. Zastosowanie ograniczników przepięć EatonW przypadku rozległych instalacji elektrycznych, ograniczniki przepięć typu 2 (klasy C) powinny być zainstalowane w poszczególnych rozdzielnicach oddziałowych czy piętrowych. Ma to na celu zapewnienie właściwego poziomu ochrony napięciowej w obrębie chronionej instalacji.
Na szczególną uwagę zasługuje ochrona sprzętu elektronicznego coraz powszechniej stosowanego tak w obiektach mieszkalnych jak i przemysłowych. W tym wypadku zaleca się stosowanie w bezpośrednim sąsiedztwie chronionego urządzenia ograniczników przepięć typu 3, np. ogranicznik przepięć SPDT3-335-1+NPE. Z myślą o ochronie sprzętu stosowanego w biurach i budynkach mieszkalnych firma Eaton wprowadziła do swojej oferty listwy zasilające z warystorowym modułem ochronnym – serii Protection Box i Protection Strip.
Na poprawność ochrony instalacji elektrycznej przez ograniczniki przepięć, oprócz prawidłowego doboru, wpływ ma również właściwy montaż aparatów. Należy zwrócić uwagę na długość przewodów łączeniowych ogranicznika. Przewody nie powinny być dłuższe niż 0,5 m w stosunku do szyny wyrównawczej oraz przewodów zasilających (rys. 2). Jest to spowodowane tym, że wraz ze zwiększeniem długości przewodów zwiększa się również ich indukcyjność, co z kolei oznacza większe spadki napięcia na przewodach podczas odprowadzania prądów udarowych.
W przypadku, gdy przewody łączące ograniczniki muszą być dłuższe ze względu np. na konfigurację aparatury i sposób podejścia przewodów zasilających w rozdzielnicy, należy wówczas wykorzystać połączenie typu V przedstawione na rys. 2. Dzięki takiemu połączeniu eliminowane są dodatkowe spadki napięcia na przewodach.
Rys. 2. Poprawny montaż ograniczników przepięć. Zachowanie jak najmniejszej długości przewodów łączeniowych lub w przypadku braku takiej możliwości zastosowanie połączenia typu V, eliminującego dodatkowe spadki napięcia na przewodach łączeniowych.Przewody w zaciskach aparatów powinny być solidnie zamocowane. Należy pamiętać, że przepływowi prądu udarowego towarzyszy powstawanie dużych sił dynamicznych, które mogą powodować w skrajnych przypadkach nawet wyrwanie przewodu z zacisku aparatu. Zaciski ograniczników przepięć Eaton są odpowiednio karbowane dla lepszego umocowania przewodów. Z tego samego powodu wymienne wkładki ograniczników Eaton posiadają specjalne dwupunktowe zaczepy od góry i od dołu, dzięki czemu oddziaływanie sił dynamicznych podczas przepływu prądu udarowego nie doprowadzi do ich wysunięcia z podstawy aparatu.
W przypadku wyposażenia obiektu w instalację odgromową przekrój przewodów łączeniowych dla ograniczników typu 1+2 powinien być nie mniejszy niż 16 mm2.
Fot. 2. Konstrukcja ograniczników przepięć Eaton pozwala na wygodną wymianę wkładek po ich uszkodzeniu, które sygnalizowane jest czerwonym kolorem wskaźnika umieszczonego na czole aparatu. Do obudowy aparatów można dobudować styk pomocniczy do zdalnego przekazania informacji o uszkodzeniu wkładki.Bardzo istotne jest również sprawdzanie poprawności działania ograniczników przepięć, tak aby uniknąć sytuacji, w której do instalacji dołączony jest niesprawny ogranicznik. Na czole aparatów firmy Eaton widoczny jest wskaźnik zielono/czerwony, który informuje o stanie aparatu. W przypadku pojawienia się czerwonego koloru, uszkodzoną wkładkę należy wymienić na nową. Usprawnienie kontroli aparatów jest możliwe poprzez dobudowę styku pomocniczego do ograniczników Eaton (fot. 2). Taki sam styk może być zastosowany do ograniczników przepięć typu 1+2, typu 2 oraz typu 3. Pozwala on na zdalną sygnalizację uszkodzenia aparatu (poprzez podłączenie obwodu kontrolnego z lampką lub brzęczykiem.)
Rola ograniczników przepięć w instalacji elektrycznej staje się coraz bardziej znacząca z uwagi na coraz większą wartość sprzętu elektrycznego, który jest chroniony, a także ze względu na coraz mniejszą jego odporność na narażenia przepięciowe. Prawidłowo wykonywany system ochrony odgromowej i przeciwprzepięciowej uwzględniający poprawny dobór i montaż ograniczników przepięć, pozwalają ograniczyć do minimum możliwość uszkodzenia sprzętu w chronionej instalacji elektrycznej.
Grzegorz Cupriak