Chroń swoją elektronikę przed wyładowaniami atmosferycznymi z ogranicznikami przepięć SPD Relpol

Wyładowania atmosferyczne oraz nagłe skoki napięcia należą do najczęstszych przyczyn uszkodzeń urządzeń elektronicznych w instalacjach przemysłowych, komercyjnych i domowych. Wysokie impulsy energii mogą prowadzić do awarii zasilaczy, sterowników PLC, falowników, układów monitorujących czy urządzeń telekomunikacyjnych.

Skutecznym sposobem ochrony jest zastosowanie ograniczników przepięć SPD marki Relpol. Urządzenia te zapewniają bezpieczne odprowadzanie energii przepięciowej do ziemi, chroniąc nawet najbardziej wrażliwe podzespoły systemu.

W artykule przedstawiono zasadę działania SPD, ich klasyfikację oraz wymagania dotyczące stosowania w instalacjach elektrycznych. Wyjaśniamy również, jak dobrać odpowiedni typ ogranicznika do konkretnej aplikacji, aby zapewnić maksymalną skuteczność ochrony.

Co to jest ogranicznik przepięć i jakie ma zastosowanie w ochronie instalacji elektrycznych?

Ogranicznik przepięć SPD (Surge Protective Device) to element zabezpieczający instalację elektryczną przed krótkotrwałymi, niebezpiecznymi wzrostami napięcia. Przepięcia mogą być skutkiem bezpośrednich lub pośrednich wyładowań atmosferycznych, a także operacji łączeniowych w sieciach elektroenergetycznych.

W standardowych warunkach SPD pozostaje w stanie wysokiej impedancji, nie wpływając na pracę instalacji. W momencie pojawienia się przepięcia urządzenie natychmiast przechodzi w stan przewodzenia i kieruje nadmiar energii do ziemi poprzez układ uziemiający. Efektem jest skuteczna ochrona przewodów, odbiorników oraz systemów sterowania przed uszkodzeniem, przegrzaniem lub niekontrolowanym wyłączeniem.

Ograniczniki przepięć Relpol spełniają wymagania europejskich norm bezpieczeństwa, dzięki czemu mogą być stosowane w instalacjach:

• przemysłowych i automatyki,
• budynków biurowych,
• infrastruktury telekomunikacyjnej,
• budownictwa mieszkaniowego,
• systemów PV i magazynów energii.

Zastosowanie SPD pozwala zabezpieczyć znaczną część elektroniki przed skutkami przepięć, zwiększając niezawodność instalacji oraz redukując koszty eksploatacyjne związane z naprawą lub wymianą sprzętu.

Jakie są normy dotyczące stosowania ograniczników przepięć w Polsce w kontekście ochrony przeciwprzepięciowej?

W Polsce ochrona przeciwprzepięciowa jest regulowana normami powiązanymi z systemami instalacji elektrycznych oraz ochrony odgromowej. Kluczowe dokumenty to:

• PN-EN 62305 – opisuje zasady projektowania kompleksowych systemów ochrony odgromowej, w tym ocenę ryzyka, środki ochrony fizycznej oraz urządzenia SPD.
• PN-HD 60364-4-443 – określa wymagania dla instalacji elektrycznych w zakresie zapewnienia odporności na przepięcia atmosferyczne i łączeniowe.

Stosowanie SPD zgodnie z tymi normami zapewnia:

• ograniczenie ryzyka uszkodzenia urządzeń wrażliwych,
• poprawę niezawodności pracy instalacji,
• skuteczne odprowadzanie energii do ziemi,
• zgodność systemu z międzynarodowymi standardami bezpieczeństwa.

Przestrzeganie tych wytycznych jest szczególnie istotne w obiektach o wysokich wymaganiach technologicznych, gdzie nawet krótkotrwałe przepięcie może prowadzić do poważnych strat operacyjnych.

Jakie są rodzaje ograniczników przepięć i ich charakterystyka w ochronie systemów?

W zależności od miejsca montażu i rodzaju zagrożeń, ograniczniki przepięć dzieli się na trzy podstawowe typy.

Typ 1 (klasa B)

Stosowany głównie na wejściu instalacji, np. w rozdzielniach głównych budynków lub w obiektach wyposażonych w zewnętrzną instalację odgromową. SPD typu 1 chronią przed prądami udarowymi powstałymi na skutek bezpośrednich lub bliskich wyładowań atmosferycznych. Są przystosowane do odprowadzania bardzo dużych energii.

Typ 2 (klasa C)

Montowany w rozdzielniach wewnętrznych. Chroni przed przepięciami pośrednimi i łączeniowymi, które występują w sieciach zasilających. Charakteryzuje się szybkim działaniem oraz niższym poziomem napięcia ochronnego, co zapewnia bezpieczeństwo urządzeń pracujących w budynku.

Typ 3 (klasa D)

Przeznaczony do ochrony końcowej – bezpośrednio przed wrażliwymi odbiornikami takimi jak komputery, sterowniki PLC, systemy IT czy wyposażenie laboratoryjne. SPD typu 3 oferują bardzo niski poziom napięcia ochronnego i uzupełniają ochronę zapewnianą przez urządzenia typu 1 i 2.

Właściwe zastosowanie poszczególnych klas w strukturze kaskadowej pozwala uzyskać optymalną ochronę instalacji przed szkodliwymi skutkami przepięć.

Jak działa ogranicznik przepięć w instalacjach elektrycznych i jak może chronić przed przepięciami?

SPD pracuje w trybie ciągłego monitorowania napięcia w obwodzie. Gdy napięcie przekroczy dopuszczalny poziom, ogranicznik aktywuje się i w czasie rzędu nanosekund przewodzi impuls energii do ziemi. Po ustąpieniu przepięcia wraca do stanu wysokiej impedancji, zapewniając ciągłość pracy instalacji.

Na skuteczność ochrony wpływają m.in.:

• Iimp / In – maksymalny prąd udarowy, jaki SPD może bezpiecznie odprowadzić,
• Up – poziom napięcia ochronnego dopuszczalny dla urządzeń końcowych,
• czas reakcji,
• konstrukcja modułu i zastosowane elementy gaszące przepięcia.

Dzięki prawidłowo dobranemu SPD instalacja jest lepiej zabezpieczona przed skutkami zakłóceń atmosferycznych i sieciowych, co przekłada się na większą żywotność urządzeń oraz ograniczenie przestojów technologicznych.

Jak dobrać odpowiedni typ ogranicznika przepięć do konkretnej instalacji przemysłowej?

Dobór SPD powinien być poprzedzony analizą ryzyka oraz oceną parametrów instalacji. Oto co obejmują podstawowe kroki.

1. Ocena charakterystyki sieci — napięcie nominalne, prąd zwarciowy, rodzaj układu sieciowego (TN, TT, IT), obecność instalacji odgromowej.
2. Identyfikacja potencjalnych zagrożeń — bliskość linii napowietrznych, rodzaj obiektu, liczba i wrażliwość odbiorników.
3. Dobór typu SPD:

• typ 1 – dla obiektów narażonych na bezpośrednie wyładowania,
• typ 2 – ochrona ogólna w obiektach bez LPS,
• typ 3 – ochrona końcowa podzespołów o wysokiej czułości.

W systemach fotowoltaicznych dodatkowo uwzględnia się parametry DC oraz wymagania dotyczące ochrony zarówno strony AC, jak i DC.

Ograniczniki przepięć SPD Relpol charakteryzują się wysoką wytrzymałością impulsową oraz niskim poziomem napięcia ochronnego, co czyni je efektywnym rozwiązaniem dla instalacji przemysłowych wymagających wysokiej niezawodności i ciągłości pracy.