Ochrona budynków mieszkalnych przed oddziaływaniem prądu piorunowego

Rola ograniczników przepięć typu 1

Podstawową rolą ograniczników przepięć poddanych próbie klasy I (ograniczniki przepięć typu 1) jest ochrona przed skutkami bezpośredniego oddziaływania prądu piorunowego. Zadaniem ogranicznika jest zredukowanie wartości przepięć z poziomu nawet kilkudziesięciu kV do poziomu odpowiadającemu wytrzymałości przepięciowej urządzeń zainstalowanych za ogranicznikiem przepięć (rys. 1).

Rys. 1. Odprowadzając prąd udarowy do szyny uziemiającej ograniczniki przepięć potrafią skutecznie zredukować poziom przepięć w instalacji elektrycznej.

Zastosowanie ograniczników przepięć typu 1

Oczywiste jest stosowanie ograniczników przepięć typu 1 w obiektach z instalacją piorunochronną do ochrony przed bezpośrednim oddziaływaniem prądu piorunowego.

Nie jest to jednak jedyna sytuacja, w której stosuje się ograniczniki przepięć tego typu. Do wniknięcia części prądu piorunowego do instalacji elektrycznej może także dojść w sytuacji, gdy w sąsiedztwie np. domu jednorodzinnego znajduje się wysoki obiekt jak stacja antenowa (rys. 2). Poprzez wyładowanie w taki obiekt, część prądu piorunowego może trafić do zabezpieczanego przez nas obiektu.

Rys. 2. Sąsiedztwo wysokich obiektów stwarza dodatkowe ryzyko wniknięcia prądu piorunowego do instalacji elektrycznej – stosowanie ograniczników typu 1+2 jest zalecane w tej sytuacji.

Jeżeli budynek jest zasilany poprzez przyłącze powietrzne, lub przyłącze kablowe, ale odległość od transformatora nie jest duża (rys. 3) to dla tych dwóch sytuacji również właściwe jest zastosowanie ograniczników typu 1 do ochrony przed prądem udarowym.

Rys. 3. Budynki z przyłączem powietrznym są przykładem obiektów, gdzie zaleca się stosowanie ograniczników przepięć typu 1+2.

Dobór z uwzględnieniem parametrów ograniczników przepięć

Projektując system ochrony odgromowej dla obiektów o najmniejszym poziomie ochrony, jakimi bardzo często są domy jednorodzinne (poziom ochrony odgromowej III i IV), zakłada się, że wartość prądu piorunowego nie przekroczy 100 kA. Dokonując pewnego uproszczenia można założyć, że 50% wartości tego prądu zostanie odprowadzone przez uziom do ziemi. Kolejne 50% może trafić do instalacji elektrycznej. Z tego powodu ograniczniki przepięć typu 1 firmy Schneider Electric charakteryzują się wartością prądu Iimp równą co najmniej 12,5 kA / biegun, co przy 4 biegunach oznacza możliwości odprowadzenia 50 kA, czyli 50% zakładanej, całkowitej wartości prądu piorunowego. Wybierając ogranicznik przepięć warto zweryfikować wartość tego parametru. Parametr Iimp odnosi się prądu odpowiadającemu charakterystyce prądu piorunowego. Ograniczniki typu 2 charakteryzowane są także parametrem Imax oraz In – ten parametr odnosi się do oddziaływań związanych z przepięciami łączeniowymi, nie oznacza on możliwości odprowadzania prądu piorunowego.

Zalety ograniczników przepięć typu 1+2

W przypadku budynków mieszkalnych jak domy jednorodzinne, bardzo popularne jest stosowanie ograniczników typu 1+2, ponieważ z rozdzielnicy głównej wyprowadzane są obwody zasilania sprzętu RTV i komputerowego (rys. 4), do ochrony których stosowanie tylko ograniczników przepięć typu 1 byłoby niewystarczające.

Rys. 4. Powszechnie stosowane urządzenia w budynkach mieszkalnych wymagają umiejętnego zabezpieczenia instalacji przed przepięciami, aby nie narazić ich na oddziaływanie udarów przekraczających ich wytrzymałość.

Ograniczniki iPRD1 12.5r (rys. 5) znakomicie sprawdzają się w typowych zastosowaniach w budownictwie mieszkaniowym takich jak:

• budynki wyposażone w instalację odgromową,
• budynki z przyłączem powietrznym,
• budynki w sąsiedztwie innych wysokich obiektów.

Do zalet serii iPRD1 12.5r należy zaliczyć:

• Standardowe wykonanie w układzie 1+1 i 3+1 z iskiernikiem włączanym między przewody N oraz PE. Dzięki temu stanowią uniwersalne rozwiązanie tak dla sieci TN-S, jak i TT, wykorzystując także zalety rozwiązań iskiernikowych w odprowadzaniu prądów piorunowych.
• Wymienne wkładki, pozwalające na wygodne odłączenie ogranicznika na czas pomiaru rezystancji izolacji, a także umożliwiające wymianę pojedynczych wkładek po uszkodzeniu, a nie całego aparatu.
• Optyczny wskaźnik uszkodzenia wkładki na czole aparatu – biały/czerwony.
• Styk sygnalizacyjny, pozwalający w wygodny sposób zrealizować zdalną sygnalizację uszkodzenia.
• Iimp = 12,5 kA, wartość prądu udarowego dopasowana do obiektów III i IV poziomu ochrony odgromowej.
• Możliwość montażu po obróceniu o 180°, dzięki czemu pozycję montażu można zoptymalizować w celu skrócenia przewodów łączeniowych.

Rys. 5. Nowy ogranicznik przepięć iRPD1 12.5r typu 1+2 firmy Schneider Electric w wykonaniu 3+1 (z iskiernikiem podłączanym między przewody N i PE).

Do pobrania:

Ochrona przeciwprzepięciowa - materiały informacyjne (pdf)

Interesują Cię nowości produktowe, porady ekspertów, najświeższe promocje, specjalistyczne szkolenia, przygotowane specjalnie dla Ciebie przez Schneider Electric? Bądź z nami na bieżąco.