Oglądając dziesiątki szaf sterowania można doznać swoistej schizofrenii. Zainstalowane w nich aparaty często warte są dziesiątki czy nawet setki tysięcy złotych. Natomiast to, co może w istotny sposób przyczynić się do wydłużenia ich czasu pracy traktowane jest po macoszemu. Parafrazując sytuację, przypomina to zakup znakomicie wyposażanego samochodu, lecz klocki hamulcowe ma on już paździerzowe, aby cokolwiek zaoszczędzić.

Co mówi norma PN-EN 62305?

Norma PN-EN 62305 stanowi, że im lepsze ograniczniki zostaną użyte (lepsze niż wynikało by to z klasy ochrony obiektu, o niższym poziomie ochrony U_p), to w sposób istotny wydłużymy czas pracy, chronionych aparatów. Tak prosta chciwość: oszczędzamy kilkadziesiąt złotych na aparacie, który ma chronić sprzęt o wartości np. sto tysięcy, może stanowić zagrożenie dla nich. Poniżej kilka spostrzeżeń o ważnych cechach ograniczników na przykładzie produktów z zakresu TRABTECH Phoenix Contact.

Zalety tanich ograniczników

Oto zbiór krótkich refleksji nad zaletami tanich SPD. Celem tych refleksji jest wyposażenie wszystkich zainteresowanych w wiedzę, która może pomóc w ochronie inwestycji.

Pochylimy się nad tematami związanymi zwłaszcza z ogranicznikami typu 2, które są w swej masie najczęściej stosowanymi, ale też powinny być jak najbliżej chronionego urządzenia. Integralnymi zagadnieniami związanymi z doborem są:

Niejasne parametry SPD

Podstawowym błędem jest kupowanie ograniczników o niejasnych parametrach, ale za to tanich.  Na cenę ogranicznika składa się kilka elementów. Najważniejszym jest główny element nieliniowy ograniczający przepięcia czy częściowe prądy piorunowe. W przypadku ograniczników typu 2 jest nim warystor, który radzi sobie znakomicie z przepięciami. W przypadku ograniczników typu 1 wskazanym jest, aby był to iskiernik, który jest znakomity przy długich impulsach.  Te dwa elementy, jak specjaliści, najlepiej radzą sobie ze specyficznymi zjawiskami.

O wartości aparatu stanowią jego możliwości elektryczne. I tutaj jest pierwszy haczyk! Ponieważ zgodnie z PN-EN 61643-11 to producent wybiera wartość prądu do próby klasy czy to I czy to II produkowanego ogranicznika, to w przypadku SPD typu 2 powinniśmy dążyć do zastosowania takiego produktu, który oferuje znany i oczekiwany niski poziom ochrony U_p przy jak najwyższym znanym nam prądzie znamionowym I_n. Poniżej przykład popularnego aparatu, o których można pozyskać dane szczegółowe z jego strony.

Jest to wręcz klasyka w ochronie przed przepięciami. Uniwersalne rozwiązanie oferujące przy I_n 20kA (8/20µs) poziom ochrony U_p poniżej 1,35kV. Legitymuje się certyfikatem DEKRA potwierdzającym jego parametry jak i wymagania normy PH-EN 61643-11. Szczegółowe dane można pozyskać ze strony.

Przy doborze SPD możemy łatwo dać się zwieść.  Jeśli kierujemy się tylko informacją o poziomie ochrony U_p bez informacji przy jakim I_n było to osiągnięte, a produkt nie legitymuje się certyfikatem z akredytowanego laboratorium potwierdzającym deklarowane parametry, to właśnie podlegamy manipulacji. Kupiliśmy tylko tani ogranicznik marnując pieniądze.

Na wszelki wypadek norma PN-HD 60364-5-534 ostrzega nas wszystkich goniących za tanimi ogranicznikami, aby nie instalować słabszych SPD typu 2 niż 5kA (8/20µs) na jedno pole. Bo przecież im niższa wybrana ta wartość, tym lepszy (niższy) poziom ochrony. Tyle, że całość jest energetycznie licha.
Ograniczniki certyfikowane przez akredytowane laboratoria, renomowanych firm posiadają trochę wyższe ceny. Na tym ich wady się kończą.

Ograniczniki z certyfikatem przechodzą test zachowania podczas uszkodzenia, zgodnie z PN-EN 61643-11, zwany „end of life test”. Nie powinny eksplodować ani wydzielać ognia. Natomiast te bez certyfikatu oferują taką możliwość…

Mechanika ma znaczenie. Budowa: podstawka plus wkładka

Kolejny element wpływający na cenę to konstrukcja mechaniczna całego ogranicznika przepięć. Warto pamiętać, że ograniczniki przepięć muszą być odłączane podczas okresowej kontroli izolacji systemu zasilania. Inaczej pomiar jest obarczony błędem.

Tylko konstrukcja gniazdo – wtyk jest wygodnym sposobem na szybkie sprawdzanie. Monobloki wymagają odłączania przewodów podczas kontroli stanu izolacji, a to wymaga czasu. Możliwość wyjmowania wkładek daje dodatkowo jeszcze szansę na elektryczne sprawdzanie ograniczników przepięć, co jest kolejną oryginalną cechą ograniczników oferowanych przez Phoenix Contact. Może być to istotne w strategicznych instalacjach.

Warto mieć świadomość, że wskaźnik optyczny stanu ogranicznika w sumie nic nie mówi, nawet jeśli dzisiaj jest zielony, jutro może być czerwony. Jedynie test elektryczny daję szanse na rzeczywistą ocenę stanu ogranicznika. Ograniczniki firmy Phoenix Contact mogą być regularnie badane przy pomocy CHECKMASTERa 2. Urządzenie przygotowuje raport zgodnie z PN-EN 62305-3 i może wskazać, że pomimo zielonego statusu wskaźnika, ogranicznik zbliża się do końca swego życia a wtedy należy wymienić wkładkę bez zbędnej zwłoki.

Bezpieczeństwo instalacji dzięki stykom FM

Aby uzyskać permanentny monitoring stanu ogranicznika dzień po dniu pośrednim, ale skutecznym rozwiązaniem jest wykorzystywanie styków przełączanych FM. Tego nie zapewnia okresowe (np. co 12 miesięcy wg PN-EN 62305 w ważnych instalacjach) oglądanie wskaźników stanu wkładki. Reakcja jest wprawdzie chwilę po uszkodzeniu wkładki, ale w takiej sytuacji nie może zdarzyć się wiele miesięcy bez świadomości braku ochrony instalacji. Taki monitoring stykiem ma też swoją cenę, dlatego jest eliminowany praktycznie od ręki!

Koniec części I. Znaczenie pozostałych elementów z listy poznasz w części II.

Autor:

Mieczysław Ludwików – Konsultant ds. ochrony przed przepięciami