14
www.elektro.info.pl
2/2003
w zale¿noœci od klasy próby,
zestawiono w tabeli 1. W dalszej
czêœci omówione zostan¹
urz¹dzenia badane zgodnie z
wymaganiami próby klasy II, które
bêd¹ nazywane ogranicznikami
przepiêæ klasy II.
normy
i zalecenia
Podstawowe zasady ochrony
przed przepiêciami w instalacji
W
artykule przedstawione
zostan¹ zasady
ochrony przed prze-
piêciami zawarte w zaleceniach i
normach oraz podstawowe in-
formacje o wymaganiach tech-
nicznych, jakie powinny spe³niaæ
urz¹dzenia do ograniczania
przepiêæ. Ka¿de z tych urz¹dzeñ
powinno byæ poddane odpo-
wiednio próbom klasy I, II lub III.
W³aœciwoœci ró¿nych typów
urz¹dzeñ ograniczaj¹cych
przepiêcia oraz ich przeznaczenie,
elektrycznej okreœla norma PN-IEC
60366-4-443 [1]. Zalecenia przed-
stawione w tej normie dotycz¹:
„ochrony instalacji elektrycznej
przed przepiêciami atmosferyczny-
mi przenoszonymi przez rozdzielcz¹
sieæ zasilaj¹c¹ oraz ochrony przed
przepiêciami
³¹czeniowymi,
powstaj¹cymi w urz¹dzeniach
przy³¹czonych do instalacji”. Nie
jest analizowane zagro¿enie powsta-
j¹ce podczas bezpoœrednich wy³a-
dowañ piorunowych w liniê niskie-
go napiêcia sieci zasilaj¹cej lub in-
stalacje elektryczne budynków, po-
niewa¿ zasady ochrony przed bez-
poœrednim oddzia³ywaniem pr¹-
dów piorunowych okreœlaj¹ normy
ochrony odgromowej [2,3,4].
Ogólna zasada ochrony przed
przepiêciami w instalacji elektrycz-
nej polega na ograniczaniu wartoœci
szczytowych przepiêæ poni¿ej pozio-
mów odpornoœci udarowej chronio-
nych urz¹dzeñ. W normie PN-IEC
60366-4-443 [1] jest to sformu³o-
wane podobnie, chocia¿ w sposób
mniej jednoznaczny. W punkcie
443.4.1 stwierdzono, ¿e
„Urz¹dzenia pracuj¹ce w obiekcie
budowlanym powinny byæ tak do-
brane, aby ich znamionowe napiê-
cie udarowe wytrzymywane nie by-
³o mniejsze ni¿ wymagane napiê-
cie udarowe wytrzymywane”, które
w przypadku sieci trójfazowej
230/400 V wynosz¹:
n
urz¹dzenia w/przy z³¹czu insta-
lacji (wytrzyma³oœæ udarowa
kategorii IV) – 6 kV,
n
urz¹dzenia rozdzielcze i obwo-
dów odbiorczych (wytrzyma³oœæ
udarowa kategorii III) – 4 kV,
n
odbiorniki (wytrzyma³oœæ udarowa
kategorii II) – 2,5 kV,
n
urz¹dzenia specjalnie chronione
(wytrzyma³oœæ udarowa kategorii
I) – 1,5 kV.
Przed podjêciem decyzji o po-
trzebie stosowania ograniczników
przepiêæ nale¿y porównaæ znamio-
nowe napiêcia wytrzymywane urz¹-
dzeñ i wartoœci szczytowe prze-
piêæ, jakie mog¹ wyst¹piæ w insta-
lacji elektrycznej. Wartoœci szczyto-
we przepiêæ ³¹czeniowych wystê-
puj¹cych w instalacji elektrycznej
próbuje siê równie¿ okreœliæ
w normie PN-IEC 60366-4-443.
W przedstawionych wskazówkach
oceniono, ¿e ma³e jest ryzyko wy-
st¹pienia przepiêæ ³¹czeniowych
prof. Andrzej Sowa
Przeznaczeniem urz¹dzeñ
do ograniczania przepiêæ
w instalacji elektrycznej,
w obiekcie budowlanym, jest
ochrona przed bezpoœrednim
dzia³aniem pr¹du piorunowego
i przed wszelkiego rodzaju
przepiêciami powstaj¹cymi
w instalacji wewn¹trz i na
zewn¹trz obiektu.
urz¹dzenia
do ograniczania
przepiêæ
w instalacji elektrycznej,
w obiekcie budowlanym
i nie jest potrzebna ¿adna do-
datkowa ochrona przed prze-
piêciami atmosferycznymi ”
(punkt 443.3.1.1.),
n
„napowietrzn¹ lini¹ niskiego
napiêcia lub z tak¹ lini¹ siê
³¹czy i spe³niony jest waru-
nek AQ1 (< 25 dni burzo-
wych), to nie jest wymagana
dodatkowa ochrona przed
p r z e p i ê c i a m i
atmosferycznymi” (punkt
443.3.1.2.).
Po przeczytaniu powy¿szych
stwierdzeñ trudno jednoznacznie
oceniæ poziomy przepiêæ do-
chodz¹cych do instalacji, które nie
stwarzaj¹ zagro¿enia i nie jest wy-
magana dodatkowa ochrona. Wska-
zówk¹ przy ewentualnej ocenie po-
ziomu dochodz¹cych przepiêæ at-
mosferycznych mog¹ byæ jedynie
nastêpuj¹ce stwierdzenia:
n
„rozwa¿ania (rozwa¿ania za-
kresu i przedmiotu normy –
uwaga autora) powinny byæ
ukierunkowane na przepiêcia,
które mog¹ wyst¹piæ w z ³ ¹-
czu instalacji” (punkt
443.1.1.),
n
w przypadku wymagania za-
stosowania ograniczników po-
winny byæ instalowane blisko
z³¹cza albo w linii napowie-
trznej, albo w instalacji budyn-
ku.
Takie ukierunkowanie normy
powoduje, ¿e jeœli wartoœci szczy-
towe przepiêæ nie przekrocz¹ 6 kV,
to s¹ dopuszczalne w przy³¹czu,
czyli spe³niaj¹ce wymogi wytrzy-
ma³oœci udarowej kategorii IV.
Jest to poprawne rozwi¹zanie, po-
niewa¿ z punktu widzenia ochro-
ny instalacji jako ca³oœci przed
przepiêciami dochodz¹cymi z sie-
ci rozdzielczej, nie doprowadza siê
przepiêæ przekraczaj¹cych wytrzy-
ma³oœæ instalacji i urz¹dzeñ
w z³¹czu, czyli instalacji widzia-
nej od strony sieci elektroenergety-
cznej.
Zagadnienia ochrony przepiê-
ciowej wystêpuj¹ równie¿ w nor-
mie PN-IEC 60364-4-444 [8],
w której stwierdzono, ¿e w celu
ograniczenia skutków zak³óceñ,
projektanci powinni uwzglêdniæ
mo¿liwoœæ zastosowania w in-
stalacji elektrycznej filtrów i/lub
ograniczników przepiêæ, jeœli zasi-
lane s¹ urz¹dzenia wra¿liwe na
zak³ócenia. Dodatkowo nale¿y
wzi¹æ pod uwagê w³aœciwe roz-
mieszczenie instalacji wzglêdem
potencjalnych Ÿróde³ zak³óceñ,
a tak¿e oddzielenie przewodów
instalacji elektrycznej od linii prze-
sy³u sygna³ów oraz od przewo-
dów urz¹dzenia piorunochronne-
go.
Bardzo wa¿ne jest równie¿
stwierdzenie, ¿e urz¹dzenia elektry-
czne „powinny spe³niaæ odpo-
wiednie wymagania kompatybilno-
œci elektromagnetycznej (EMC –
Electromagnetic Compatibility) oraz
powinny byæ wykonane zgodnie
o wartoœci wiêkszej ni¿ poziom
przepiêæ kategorii II (ponad 2500
V).
W przypadku przepiêæ atmo-
sferycznych, dochodz¹cych z roz-
dzielczej sieci zasilaj¹cej do
instalacji, sytuacja jest mniej jas-
na. Stwierdzono jedynie, ¿e
w przypadku, gdy instalacja jest
zasilana:
n
„za pomoc¹ u³o¿onej w zie-
mi linii kablowej niskiego na-
piêcia i nie jest pod³¹czona
z liniami napowietrznymi, to
napiêcie udarowe wy-
trzymywane urz¹dzeñ (zgod-
nie z podanymi powy¿ej war-
toœciami) jest wystarczaj¹ce
Typ ogranicznika
W³aœciwoœci
Ucinaj¹cy napiêcie
Du¿¹ impedancj¹ przy braku przepiêcia, która zmniejsza siê gwa³townie
w odpowiedzi na wystêpowanie udaru napiêciowego. Elementy stosowane do
„ucinania napiêcia” - iskierniki *, rury gazowe, tyrystory i triaki.
Ograniczaj¹cy napiêcie
Du¿¹ impedancj¹ przy braku przepiêcia, która zmniejsza siê w sposób ci¹g³y
w miarê wzrostu pr¹du udarowego i napiêcia. Podstawowe elementy - warystory*
i diody ograniczaj¹ce.
Kombinowany
Zawieraj¹ zarówno element ucinaj¹cy napiêcie, jak i element ograniczaj¹cy napiêcie i
mog¹ ucinaæ napiêcie, ograniczaæ napiêcie lub spe³niaæ te obie funkcje,
w zale¿noœci od charakteru doprowadzonego napiêcia (np. równoleg³e lub szeregowe
po³¹czenie iskiernika z warystorem).
Klasy prób **
Przeznaczenie
Klasa I
Ochrona przed bezpoœrednim oddzia³ywaniem pr¹du piorunowego, przepiêciami
atmosferycznymi oraz wszelkiego rodzaju przepiêciami ³¹czeniowymi, wyrównywanie
potencja³ów instalacji wchodz¹cych do obiektu budowlanego.
Klasa II
Ochrona przed indukowanymi przepiêciami atmosferycznymi, wszelkiego rodzaju
przepiêciami ³¹czeniowymi lub przepiêciami „przepuszczonymi” przez urz¹dzenia
ochrony przepiêciowej, badane zgodnie z wymaganiami klasy I.
Klasa III
Ochrona przed indukowanymi przepiêciami atmosferycznymi i ³¹czeniowymi
powstaj¹cymi wewn¹trz obiektu budowlanego.
* najczêœciej stosowane elementy
Tabela 1 Charakterystyka i przeznaczenie ograniczników przepiêæ stosowanych w sieci
elektroenergetycznej niskiego napiêcia (do 1000 V)
www.elektro.info.pl
2/2003
tak sugeruje norma PN-IEC
60364-4-443).
Nale¿y jednak stwierdziæ, ¿e
powy¿sze sugestie dotycz¹ce wy-
trzyma³oœci udarowej typowych
urz¹dzeñ elektrycznych i elektroni-
cznych s¹ nieprawdziwe, poniewa¿
producenci urz¹dzeñ nie s¹ zobo-
wi¹zani do badañ ich odpornoœci
udarowej na przepiêcia o tak du-
¿ych wartoœciach szczytowych.
KoniecznoϾ zapewnienia ochrony
przed przepiêciami urz¹dzeñ elek-
trycznych i elektronicznych zawar-
to w warunkach technicznych, ja-
kim powinny odpowiadaæ budynki
i ich usytuowanie. Pierwsze zale-
cenie wymagaj¹ce stosowania
ograniczników przepiêæ zawarto
w Dzienniku Ustaw nr 132 z dnia
28.10.1997 r. W powy¿szym roz-
porz¹dzeniu oraz w kolejnych jego
modyfikacjach stwierdzono, ¿e
w instalacji elektrycznej nale¿y
stosowaæ urz¹dzenia ograniczaj¹ce
przepiêcia. S¹ to wiêc urz¹dzenia
ograniczaj¹ce przepiêcia, które po-
winien stosowaæ odbiorca w swo-
jej instalacji i które powinny zape-
wniæ poprawne dzia³anie zasila-
nych urz¹dzeñ.
W opisanych normach i rozpo-
rz¹dzeniach dotycz¹cych instalacji
elektrycznej brak jest podstawowych
informacji o: wymaganych w³aœci-
woœciach ochronnych wymaganych
urz¹dzeñ ograniczaj¹cych przepiê-
cia, uk³adach po³¹czeñ ograniczni-
ków przepiêæ w ró¿nych systemach
sieci, sposobach koordynacji wspó³-
dzia³ania ograniczników przepiêæ
ró¿nych klas.
16
z postanowieniami stosownych
norm dotycz¹cych EMC”.
O poziomach przepiêæ w przy³ ¹-
czu wspomina równie¿ norma PN-
EN 50160 [7] okreœlaj¹ca para-
metry napiêcia w z³¹czach elek-
troenergetycznych sieci rozdziel-
czych niskiego napiêcia w normal-
nych warunkach pracy (pomijalne
s¹ zagro¿enia zwi¹zane z bezpo-
œrednim oddzia³ywaniem pr¹du
piorunowego). W normie tej,
okreœlaj¹c wartoœci przepiêæ prze-
jœciowych stwierdzono, ¿e
„przejœciowe przepiêcia pomiê-
dzy przewodami pod napiêciem
a ziemi¹ z regu³y nie przekra-
czaj¹ 6 kV wartoœci szczytowej,
jednak¿e sporadycznie wystêpuj¹
wartoœci wiêksze”.
Pokrywa siê to z uwagami za-
wartymi w omówionej ju¿ normie
PN-IEC 60364-4-443. Nale¿y
zaznaczyæ, ¿e parametry napiêcia
podawane w normie PN-EN
50160, nie s¹ przeznaczone do
stosowania jako poziomy kompa-
tybilnoœci elektromagnetycznej
(EMC) ani jako dopuszczalne po-
ziomy emisji zaburzeñ przewodzo-
nych przez odbiorców zasilanych
z publicznych sieci rozdzielczych.
Jeœli przyjmiemy przedstawio-
ne uwagi, to nale¿y uwzglêdniæ
mo¿liwoœci wystêpowania w in-
stalacji elektrycznej, w obiekcie
budowlanym przepiêæ o war-
toœciach szczytowych ok. 6 kV.
Przepiêcia o takich wartoœciach
spowoduj¹ zniszczenia urz¹dzeñ
elektrycznych i elektronicznych,
poniewa¿:
n
„przepiêcia atmosferyczne nie
s¹ t³umione w znacznym stop-
niu wzd³u¿ wiêkszoœci instala-
cji” (stwierdza to norma PN-IEC
60364-4-443
– punkt
443.2.1),
n
urz¹dzenia gospodarstwa do-
mowego, elektryczne narzêdzia
przenoœne oraz inne odbiorniki
przy³¹czane do instalacji elek-
trycznej w obiekcie budowla-
nym zaliczane s¹ do II katego-
rii wytrzyma³oœci udarowej
(wytrzymywane znamionowe
napiêcie udarowe 2500 V –
podstawowe w³a-
œciwoœci ograni-
czników przepiêæ
klasy II
Ograniczniki przepiêæ klasy II
powinny ograniczyæ przepiêcia do
wartoœci odpowiadaj¹cej I lub II
kategorii wytrzyma³oœci udarowej.
Najczêœciej wymagane jest ograni-
czanie przepiêæ poni¿ej 1500 V
(kategoria I), poniewa¿ takie war-
toœci przepiêæ wytrzymuje wiêk-
szoœæ urz¹dzeñ elektrycznych
i elektronicznych.
Zadania ograniczników klasy II,
miejsca ich monta¿u oraz zakres
badañ zestawiono w tabeli 2.
Zalecanym kszta³tem pr¹dów
wy³adowczych znamionowego I
n
i najwiêkszego I
max
jest udar o cza-
sie narastania czo³a 8
µs i czasie
trwania do pó³szczytu na grzbiecie
20
µs. Wartoœci szczytowe pr¹du I
n
,
który mo¿e wielokrotnie przep³y-
n¹æ przez ogranicznik przepiêæ kla-
sy II, nie powoduj¹c jego uszkodze-
nia, s¹ wybierane z nastêpuj¹cego
szeregu wartoœci: 0,05; 0,1; 0,25;
0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 5,0;
10; 15 i 20 kA. Najwiêkszy pr¹d
wy³adowczy I
max
powinien byæ wiê-
kszy od pr¹du znamionowego I
n
. Do
budowy ograniczników przepiêæ kla-
sy II stosowane s¹ zmiennooporowe
elementy pó³przewodnikowe – wa-
rystory. Po zamontowaniu ogranicz-
ników na ich zaciskach panuje na-
piêcie fazowe i przez warystory
p³yn¹ pr¹dy o niewielkich warto-
œciach (poni¿ej 1 mA). W instala-
cji elektrycznej, w której nie mog¹
wystêpowaæ pr¹dy up³ywu nale¿y
zastosowaæ ograniczniki, które
sk³adaj¹ siê z szeregowo po³¹czo-
nego warystora i iskiernika.
Przyk³adowe przebiegi napiêcia
panuj¹cego na ograniczniku
warystorowym i p³yn¹cego w nim
pr¹du udarowego przedstawiono na
rysunku 1.
Ograniczniki powinny poprawnie
pracowaæ nawet przy d³ugotrwa-
³ym wzroœcie napiêcia sieci. War-
toœæ skuteczn¹ napiêcia trwa³ej
pracy ograniczników, w zale¿noœci
od systemu sieci, zestawiono w ta-
beli 3.
Parametr
Charakterystyka
Zadanie
Ograniczanie przepiêæ pomiêdzy:
przewodami falowymi L1,L2,L3 i przewodem
ochronnym PE,
przewodami neutralnym N i ochronnym PE.
Monta¿
Na szynie 35 mm lub w gniazdach bezpiecznikowych,
w miejscach rozga³êzienia instalacji elektrycznej
wewn¹trz obiektu budowlanego(rozdzielnice g³ówne,
rozdzielnice oddzia³owe, tablice rozdzielcze).
Podstawowe badania:
znamionowym pr¹dem wy³adowczym i
n
,
najwiêkszym pr¹dem wy³adowczym i
max
,
napiêciem udarowym 1,2/50.
Tabela 2 Zadania, miejsca monta¿u oraz wymagany zakres badañ ograniczników
klasy II
Tabela 3 Wartoœci skuteczne trwa³ej pracy ograniczników
TT
Ograniczniki
Ogranicznik N-PE
Napiêcie trwa³ej pracy U
C
U
C
≥ 1.1 UF
U
C
≥ 1.1 U
F
U
C1
≥ 1.1 0,5 U
F
U
C
≥ 1.1 UPP
gdzie: U
F
jest wartoœci¹ skuteczn¹ napiêcia fazowego sieci,
UPP jest wartoœci¹ skuteczn¹ napiêcia przewodowego sieci
Systemy sieci
TN-C, TN-C-S TN-S
IT
Napiêcie trwa³ej pracy
U
C
≥ 253 V
U
C
≥ 253 V
U
C1
≥ 130 V
U
C
≥ 440
w sieci 230/400
Ograniczniki klasy II nie posiada-
j¹ wewnêtrznych zabezpieczeñ
zwarciowych i mo¿e pojawiæ siê
potrzeba ich ochrony przed skutka-
mi zwaræ. Rozwi¹zaniem jest za-
montowanie dodatkowych bezpie-
czników w po³¹czeniu szerego-
wym z ogranicznikami. Okreœlaj¹c
potrzebê stosowania dodatkowego
zabezpieczenia nadpr¹dowego, na-
le¿y porównaæ wartoœci znamiono-
wych pr¹dów I
F1
zabezpieczeñ nad-
pr¹dowych, jakie wystêpuj¹ przed
ogranicznikami z dopuszczalnymi
wartoœciami I
DOP
zalecanymi przez
producenta.
W zale¿noœci od wyników ta-
kiego porównania, nale¿y stoso-
waæ uk³ad:
n
I
F1
≤ I
DOP
– bez dodatkowych za-
bezpieczeñ nadpr¹dowych
(rys. 2a),
n
I
F1
≥ I
DOP
– posiadaj¹cy dodat-
kowe zabezpieczenia nadpr¹do-
we w³¹czone w szereg z ogra-
nicznikami (rys. 2b).
Produkowane obecnie ograni-
czniki klasy II mo¿na podzieliæ na
dwie grupy:
n
wielopolowe – wykonywane do
podstawowych systemów sieci
trójfazowej; sk³adaj¹ siê z pod-
stawy oraz wymiennych modu-
³ ó w; monta¿ na szynie 35 mm;
n
jednopolowe – produkowane s¹
do monta¿u na typowej szynie 35
mm lub w gniazdach bezpieczni-
kowych.
W celu unikniêcia przerw
w zasilaniu urz¹dzeñ, wymagane
jest samoczynne od³¹czanie usz-
kodzonych ograniczników klasy II.
Zadanie to wykonuj¹ ró¿norodne
„urz¹dzenia od³¹czaj¹ce” insta-
lowane przez producentów we-
wn¹trz ograniczników. Informacjê
o uszkodzeniu ogranicznika i jego
„od³¹czeniu” wskazuje:
n
zmiana koloru w „okienku
kontrolnym”, w przypadku
ograniczników instalowanych
na szynie 35 mm,
n
zwiêkszenie o kilka mm d³u-
goœci dodatkowego bolca, któ-
ry posiadaj¹ ograniczniki mon-
towane w gniazdach bezpiecz-
nikowych.
Ogranicznik mo¿e równie¿ posia-
daæ dodatkowy zestyk zwierno-
rozwierny (prze³¹czalny), umo¿liwia-
j¹cy tworzenie obwodu elektryczne-
go, którego elementy (np. g³oœniki,
lampki) sygnalizuj¹ jego uszkodzenie
w miejscu dowolnie wybranym przez
u¿ytkownika. Uk³ady po³¹czeñ
ograniczników przepiêæ klasy II dla
ró¿nych systemów sieci zestawiono
w tabeli 4.
Podczas badania izolacji instala-
cji elektrycznej nale¿y od³¹czyæ
ograniczniki przepiêæ klasy II lub
wyj¹æ z nich modu³y w warysto-
rami. W instalacji elektrycznej dzia-
³anie ograniczników przepiêæ nie
powinno wp³ywaæ na poprawn¹
pracê wy³¹czników ró¿nicowo-
-pr¹dowych. Umieszczenie uk³adu
Rys. 1 Przebieg napiêcia na ograniczniku klasy II i pr¹du p³yn¹cego przez ten
ogranicznik w przypadku badania na dzia³anie udaru napiêciowo-
pr¹dowego 1,2/50-8/20
ograniczników przepiêæ klasy II za
wy³¹cznikiem ró¿nicowopr¹do-
wym spowoduje nara¿enie wy³¹cz-
nika na dzia³anie przep³ywaj¹cych
pr¹dów udarowych (rys. 3a), które
mog¹ spowodowaæ jego zniszczenie
lub zbêdne zadzia³anie. Zainstalo-
wanie uk³adu ograniczników przed
wy³¹cznikiem praktycznie eliminu-
je tego rodzaju zagro¿enie (rys. 3b).
Takie rozmieszczenie uniemo¿-
liwia równie¿ wyst¹pienie wadli-
wego dzia³ania sprawnego techni-
cznie wy³¹cznika ró¿nicowopr¹-
dowego, jeœli wyst¹pi uszkodzenie
ogranicznika ³¹cz¹cego przewody
N i PE. Uwzglêdniaj¹c powy¿sze
uwagi, zalecanym rozwi¹zaniem
jest umieszczanie ograniczników
przepiêæ klasy II przed wy³¹czni-
kami ró¿nicowopr¹dowym.
W instalacji elektrycznej po-
miêdzy uk³adami ograniczników
ró¿nych klasy nale¿y zachowaæ
kilku-, kilkunastometrow¹ odleg-
³oœæ, liczon¹ wzd³u¿ przewodu
instalacji elektrycznej. Przyk³ado-
we rozwi¹zanie trójstopniowego
systemu ograniczania przepiêæ
w instalacji elektrycznej w obiek-
cie budowlanym przedstawiono na
rys. 4.
W wiêkszoœci obiektów bu-
dowlanych takie rozmieszczenie
ograniczników mo¿e byæ bez
k³opotów zaprojektowane i wyko-
nane. Problemy z koordynacj¹
dzia³ania uk³adów ograniczników
klasy I i II mog¹ wyst¹piæ tylko
w przypadku ograniczania prze-
piêæ w niewielkich, najczêœciej
wolnostoj¹cych obiektach (np.
w stacjach przekaŸnikowych, sta-
cjach GSM, kontenerach z apara-
tur¹ elektroniczn¹, wolnostoj¹-
cych niedu¿ych budynkach),
w których niemo¿liwe jest zacho-
wanie wymaganych odleg³oœci
miêdzy uk³adami ograniczników
(np. w których jest tylko jedna
rozdzielnica lub tablica rozdziel-
cza). W takich obiektach mo¿na
zastosowaæ dodatkowe indukcyj-
noœci odsprzêgaj¹ce (rys. 5a).
W przedstawionych dwustop-
niowych uk³adach ochronnych in-
dukcyjnoœci odsprzêgaj¹ce koor-
dynuj¹ dzia³anie ograniczników
klasy I i II.
Rejestracje przebiegów pr¹dów
udarowych p³yn¹cych w po-
szczególnych ogranicznikach, roz-
dzielonych indukcyjnoœciami
sprzêgaj¹cymi wykaza³y, ¿e
w iskiernikowym ograniczniku
klasy I pop³ynie praktycznie ca³y
pr¹d udarowy. Warystorowe ogra-
niczniki klasy II nara¿one s¹ na
dzia³anie krótkotrwa³ych udarów
pr¹dowych o stosunkowo niewiel-
kich wartoœciach szczytowych.
Innym, obecnie coraz powsze-
chniejszym rozwi¹zaniem, jest
umieszczenie obok siebie ogranicz-
ników przepiêæ klasy I i II (rys.
5b). W takim uk³adzie nale¿y
stosowaæ ograniczniki klasy
I o stosunkowo niewielkim dyna-
micznym napiêciu zap³onu, które-
go wartoœæ jest porównywalna
z poziomem ograniczenia prze-
piêæ stworzonego dwustopniowego
uk³adu. Obecnie s¹ to najczêœciej
ograniczniki przepiêæ klasy I, któ-
re zapewniaj¹ ograniczanie przepiêæ
na poziomie 900 V - 1500 V. Za-
stosowanie równoleg³ego po³¹-
czenia takich ograniczników
z ogranicznikami klasy II nie zmie-
nia poziomu ochrony uk³adu (po-
zostaje na poziomie 900 V – 1500
Tabela 4 Uk³ady po³¹czeñ ograniczników klasy II w ró¿nych systemach sieci
Rys. 2 Uk³ady po³¹czeñ ograniczników przepiêæ klasy II:
a) bez dodatkowego bezpiecznika,
b) z dodatkowym bezpiecznikiem w³¹czanym w szereg z ogranicznikiem
a)
b)
19
2/2003
www.elektro.info.pl
Rys. 5 Uk³ady po³¹czeñ ograniczników przepiêæ klasy I i II w instalacjach
niewielkich obiektów:
a) w przypadku zastosowania indukcyjnoœci koordynuj¹cej pracê
elementów ochronnych,
b) zastosowanie ograniczników klasy I o stosunkowo niewielkich
poziomach dynamicznego napiêcia zap³onu (900 V - 1500 V)
a)
b)
V), ale zwiêksza czas jego popra-
wnego dzia³ania.
wnioski
Zadaniem ograniczników klasy
II jest ochrona przed ró¿norodny-
mi przepiêciami. W wielostop-
niowych systemach ochrony od-
gromowej i przepiêciowej s¹ one
stosowane jako drugi stopieñ
ochrony za ogranicznikami klasy I.
Ograniczniki klasy II mog¹ byæ in-
stalowane w miejsce ograniczni-
ków klasy I. Takie rozwi¹zanie jest
dopuszczalne, jeœli nie uwzglê-
dniana jest mo¿liwoœæ bezpoœre-
dniego uderzenia piorunu
w obiekt budowlany (obiekt nie
ma instalacji piorunochronnej)
oraz dochodz¹c¹ do niego sieæ
elektroenergetyczn¹ niskiego na-
piêcia. Zagro¿eniem w takich
przypadkach s¹ tylko przepiêcia
atmosferyczne indukowane, prze-
noszone przez rozdzielcz¹ sieæ za-
silaj¹c¹. W rzeczywistych warun-
kach takie zagro¿enie wystêpuje
w obiektach nie posiadaj¹cych
instalacji piorunochronnej, do któ-
rych doprowadzono zasilanie kab-
lowe.
q
literatura
[1] PN-IEC 60364-4-443: 1999. Instala-
cje elektryczne w obiektach budow-
lanych. Ochrona dla zapewnienia
bezpieczeñstwa. Ochrona przez
przepiêciami. Ochrona przed prze-
piêciami atmosferycznymi i ³ ¹ c z e-
niowymi.
[2] PN-86/E-05003/01. Ochrona odgro-
mowa obiektów budowlanych.
Wymagania ogólne.
[3] PN-IEC 61024-1: 2001. Ochrona od-
gromowa obiektów budowlanych.
Zasady ogólne.
[4] PN-IEC 61024-1-2: 2002. Ochrona
odgromowa obiektów budowlanych.
Zasady ogólne. Przewodnik B – Pro-
jektowanie, monta¿, konserwacja
i sprawdzanie urz¹dzeñ pioruno-
chronnych.
[6] PN-IEC 61312-1: 2001. Ochrona
przed piorunowym impulsem
elektromagnetycznym. Zasady ogól-
ne.
[7] PN-EN 50160. Parametry napiêcia
zasilaj¹cego w publicznych sie-
ciach rozdzielczych
Rys. 3 Rozp³yw pr¹du udarowego w przypadku umieszczenia ograniczników przepiêæ za i przed wy³¹cznikiem
ró¿nicowo-pr¹dowym
Rys. 4 Uk³ad po³¹czeñ ograniczników klasy I , II i III
[8] PN-IEC 60366-4-444: 2001. Instala-
cje elektryczne w obiektach budow-
lanych. Ochrona dla zapewnienia
bezpieczeñstwa. Ochrona przez
przepiêciami. Ochrona przed zak³ó-
ceniami elektromagnetycznymi (EMI)
w instalacjach obiektów budowla-
nych.