Jak działa ogranicznik przepięć i gdzie go zamontować? Przed czym chronią ochronniki?

Ogranicznik przepięć lub inaczej ochronnik przeciwprzepięciowy chroni domowe sprzęty elektryczne przed uszkodzeniem spowodowanym przepięciami w instalacji elektrycznej, nie tylko pochodzenia burzowego. Jak działa taki ogranicznik przepięć, jak i gdzie go podłączyć? Jakie są rodzaje ograniczników i jak wybrać właściwy ?

Spis treści

1. Urządzenia elektryczne wymagają ochrony w czasie burzy
2. Gdzie i jak zainstalować ogranicznik przepięć?
3. Jak działa ogranicznik przepięć?
4. Jaki ogranicznik przepięć?

Ochrona odgromowa zgodnie z prawem jest regulowana przez Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Nakazuje wyposażyć budynek w zewnętrzną instalację odgromową, jeżeli wynika to z postanowień odpowiedniej normy (§ 53 ust. 2). Większość niewielkich domów jednorodzinnych jednak nie wymaga ochrony odgromowej.

Przytoczone przepisy dotyczą wprawdzie obiektów nowo budowanych oraz modernizowanych lub remontowanych, jednak duża częstotliwość i gwałtowność burz, jakie występują ostatnio w Polsce, powinna skłaniać do instalowania ochrony przeciwprzepięciowej i piorunochronów także w budynkach istniejących, w których uważano ją dotychczas za zbędną.

Urządzenia elektryczne wymagają ochrony w czasie burzy

Nasze domy są dzisiaj nasycone czułym na przepięcia sprzętem elektronicznym: telewizorami, radioodbiornikami, komputerami. W podzespoły elektroniczne są wyposażone także inne urządzenia, np. pralka, zmywarka, chłodziarka czy zamrażarka. Wszystkie one są podatne na uszkodzenia wywołane przepięciami powstającymi w instalacji elektrycznej, z której są zasilane, nie tylko tymi pochodzenia burzowego, ale także wywołanymi czynnościami łączeniowymi w sieci zasilającej budynek. Warto więc zainwestować w skuteczną instalację odgromową i ochronę przeciwprzepięciową.

Gdzie i jak zainstalować ogranicznik przepięć?

Ochrona przeciwprzepięciowa musi być kompleksowa i obejmować wykonanie połączeń wyrównawczych, czyli połączenie z uziemioną główną szyną wyrównawczą wszystkich metalowych rurociągów, przewodów ochronnych, instalacji i innych urządzeń, na których mogłyby pojawić się niebezpieczne napięcia, oraz zainstalowanie ograniczników przepięć (ochronników przeciwprzepięciowych).

Dobór ograniczników przepięć oraz ich rozmieszczenie powinno się powierzyć specjaliście. Renomowane firmy służą w tym zakresie pełną pomocą techniczną. Prawidłowe zabezpieczenie polega na zainstalowaniu ochronników typu 1, 2 oraz 3. Te ostatnie powinny się znaleźć w pobliżu odbiorników zawierających elementy elektroniczne. Nie mogą być jednak jedynym ich zabezpieczeniem. Należy pamiętać, że zainstalowanie tylko ochronników typu 3 nie zapewnia pełnej ochrony.

Połączenia wyrównawcze oraz montaż aparatury i jej podłączenie powinien wykonać specjalista elektryk z uprawnieniami do pracy przy instalacjach elektrycznych do 1 kV. Niewłaściwie dobrana lub zainstalowana ochrona przeciwprzepięciowa nie tylko nie spełni pokładanych w niej nadziei, ale może spowodować poważne szkody. Dobór i rozmieszczenie ograniczników przepięć zależą między innymi od typu budynku i rodzaju przyłącza.

Jak działa ogranicznik przepięć?

Ograniczniki przepięć, zwane też ochronnikami, mają za zadanie bezpiecznie przejąć falę przepięciową i odprowadzić ją do uziomu, a nie do instalacji. W zależności od miejsca instaluje się jedne z trzech typów ochronników - typu 1, 2 lub 3 (oznaczeniom cyframi zgodnie z Polską Normą odpowiadają oznaczenia literowe B, C oraz D według norm niemieckich VDE).

Ograniczniki przepięć są warystorowe lub iskiernikowe. W pierwszych rezystancja warystora zmniejsza się w miarę wzrostu napięcia. Czas działania (czyli przechodzenia ze stanu nieprzewodzenia w stan przewodzenia) warystorów tlenkowych jest bardzo krótki – mierzony w pikosekundach. Fala przepięciowa o dużo wyższej wartości niż napięcie robocze instalacji powoduje gwałtowne obniżenie rezystancji warystora, co pozwala na swobodny odpływ do uziomu prądu wywołanego przepięciem. Po zaniku fali przepięciowej rezystancja warystora powraca do normalnej wartości i przez ogranicznik przestaje płynąć prąd.

Ograniczniki iskiernikowe podczas normalnej pracy tworzą przerwę w obwodzie. W momencie pojawienia się przepięcia następuje przepływ prądu wyładowczego, po którym przez pewien czas przepływa prąd następczy pod działaniem napięcia roboczego. Dzieje się tak w związku ze zjonizowaniem przestrzeni międzyelektrodowej przez prąd wyładowczy. W ogranicznikach iskiernikowych wydmuch gazów następuje na zewnątrz, wymagane jest więc zachowanie odstępu od materiałów palnych.

Ograniczniki typu 1 (klasa B) umieszcza się w złączu budynku. W zależności od rodzaju sieci zasilającej są to trzy lub cztery ograniczniki. W sieciach czteroprzewodowych ze wspólnym przewodem PEN instaluje się trzy aparaty. W sieci TN-S  - pięcioprzewodowej, z odrębnymi przewodami PE i N – cztery.

Ograniczniki typu 2 (klasa C) instaluje się w rozdzielnicy budynku. Powinny być umieszczone przed głównym wyłącznikiem różnicowoprądowym, a nie za nim. Wyłącznik różnicowoprądowy znajdujący się przed ochronnikami nie jest chroniony przed udarem prądowym.

Ograniczniki typu 3 (klasa D) umieszcza się bezpośrednio przy chronionych odbiornikach, ewentualnie w rozdzielnicy, jeżeli jest usytuowana w ich pobliżu. Mogą być montowane w puszkach i listwach oraz kanałach instalacyjnych, włączane do gniazd wtykowych, a także wbudowane w listwy zasilające sprzęt komputerowy lub radiowo-telewizyjny. Jeśli jednak będą jedynym typem ograniczników w danej instalacji, nie zapewnią pełnej ochrony sprzętów elektronicznych.

Można również zastosować aparaty zespolone typu 1 + 2 (klasa B + C). Instaluje się je w rozdzielnicy budynku. Takie rozwiązanie doskonale nadaje się do niewielkich budynków mieszkalnych. Jeżeli odrębne ochronniki typu 1 i 2 są blisko siebie, trzeba zamontować dławiki odsprzęgające.

Jaki ogranicznik przepięć?

O wyborze typów ograniczników przepięciowych i ich parametrach decydują między innymi:

• częstotliwość wyładowań atmosferycznych na danym terenie;
• typ układu sieciowego (energetycznego), z którego jest zasilany chroniony budynek;
• topografia terenu (budynki położone na wzniesieniach są bardziej narażone na uderzenie pioruna);
• położenie budynku w stosunku do innych obiektów (w promieniu do około 50 m), na przykład budynków wyposażonych w instalację odgromową lub wysokich (powyżej 20 m) masztów, drzew, kominów itp.;
• wyposażenie budynku w ochronę zewnętrzną lub brak takiej ochrony;
• rodzaj sprzętów podlegających ochronie.