SPD 3-biegunowe a 4-biegunowe: przewodnik dla układów TN-C, TN-S i TT

Różnica między 3-polowym a 4-polowym ogranicznikiem przepięć (SPD) nie polega jedynie na tym, że jeden jest mniejszy, a drugi chroni więcej przewodów. W trójfazowej instalacji prądu przemiennego właściwa konfiguracja zależy od tego, czy system posiada rozdzielony przewód neutralny, czy przewód neutralny i ochronny są połączone czy rozdzielone, w którym miejscu następuje to rozdzielenie oraz czy wymagana jest ochrona w trybie wspólnym i różnicowym.

Jako praktyczny punkt wyjścia:

W układzie TN-C zazwyczaj stosuje się konfigurację 3+0 pomiędzy L1, L2, L3 a PEN.
W układzie TN-S można zastosować 4+0 lub 3+1, w zależności od obowiązujących przepisów krajowych, celów ochrony oraz konstrukcji produktu.
W układzie TT zazwyczaj stosuje się 3+1, z trzema ścieżkami ochrony międzyfazowej oraz oddzielną ścieżką między przewodem neutralnym a PE.
Układ TN-C-S musi zostać oceniony w punkcie instalacji.: przed podziałem przewodu PEN zachowuje się jak TN-C; po podziale zachowuje się jak TN-S.

Czteropolowy ogranicznik przepięć (SPD) nie jest zatem automatycznie bezpieczniejszy ani lepszy od trójpolowego. Urządzenie musi być dopasowane do topologii systemu.

Zakres: Niniejszy artykuł dotyczy trójfazowych instalacji niskiego napięcia prądu przemiennego (AC) zgodnych z normami IEC. Nie zawiera uniwersalnych zasad doboru dla instalacji fotowoltaicznych DC, akumulatorowych systemów DC, północnoamerykańskich układów typu delta/high-leg ani specjalistycznych sieci IT.

Kluczowe wnioski

“Liczba pól” ogranicznika SPD nie jest równoważna liczbie pól wyłącznika. Ogranicznik SPD jest podłączony równolegle i zazwyczaj nie przełącza przewodów roboczych.
3+0, 4+0oraz 3+1 opisują ścieżki ochrony lub układy połączeń, a nie tylko szerokość obudowy.
Ogranicznik SPD typu 3+1 oraz 4+0 mogą zajmować cztery moduły DIN, zapewniając jednocześnie różne wewnętrzne tryby ochrony.
Układ TN-C posiada przewód PEN, dlatego w tym punkcie nie ma oddzielnej ścieżki N-PE; konfiguracja 3+0 jest zazwyczaj punktem wyjścia.
Po rozdzieleniu przewodów N i PE, projekt musi uwzględniać przewód neutralny oraz wymagane zabezpieczenia w trybie wspólnym i różnicowym.
Klasyfikacja typu 1, typu 2 lub typu 1+2 jest niezależna od konfiguracji biegunów.
Ostateczny wybór nadal wymaga Uc, W górę, W, Imax lub Iimp, zachowania przy zwarciu, zabezpieczenia wstępnego oraz weryfikacji długości instalacji.

Szybkie porównanie: 3-biegunowe, 4-biegunowe, 3+0, 4+0 oraz 3+1

Termin katalogowy	Typowy układ zabezpieczeń	Typowy punkt początkowy zastosowania	Istotne ograniczenie
Ogranicznik przepięć 3-polowy	Często trzy ścieżki ochrony powiązane z L1, L2 i L3	Układy trójfazowe bez oddzielnej ścieżki ochrony przewodu neutralnego w tym punkcie	“Samo określenie ”3-polowy” nie identyfikuje przewodu odniesienia ani obwodu wewnętrznego
Ogranicznik przepięć 4-polowy	Często cztery ścieżki ochrony między przewodami czynnymi a uziemieniem	Układy trójfazowe z rozprowadzonym przewodem neutralnym, gdzie dozwolona jest konstrukcja 4+0	Nie zapewnia automatycznie takiego samego zachowania w trybie różnicowym jak 3+1
3+0	L1-PEN, L2-PEN, L3-PEN w typowej aplikacji TN-C	TN-C lub sekcja TN-C w układzie TN-C-S	Nie jest ustawieniem domyślnym po rozdzieleniu przewodu PEN na N i PE
4+0	Zazwyczaj L1-PE, L2-PE, L3-PE oraz N-PE	Niektóre aplikacje TN-S	Dokładne elementy i tryby ochrony muszą zostać potwierdzone na podstawie schematu obwodu
3+1	L1-N, L2-N, L3-N oraz N-PE	Układy TT oraz wiele zastosowań TN-S	Element N-PE oraz zdolność gaszenia prądu następczego muszą być zgodne z systemem oraz normą produktową

Producenci nie zawsze używają określeń “biegun” czy “moduł” 3P+N, 3+1oraz 4P w sposób spójny. Schemat połączeń nadrukowany na produkcie lub w karcie katalogowej jest bardziej wiarygodny niż skrócona nazwa katalogowa.

Najpierw wyjaśnij, co oznacza “biegun” w ograniczniku przepięć (SPD)

W wyłączniku nadprądowym liczba biegunów zazwyczaj informuje o tym, ile przewodów prądowych jest przełączanych lub chronionych przez mechanizm wyłącznika. Ogranicznik SPD działa inaczej. Jest on podłączony równolegle do zasilania i zapewnia tymczasową ścieżkę o niskiej impedancji podczas przepięcia przejściowego.

W przypadku ograniczników SPD producenci mogą używać określenia “biegun” do opisania:

liczby chronionych przewodów czynnych;
liczba wymiennych wkładek;
liczba wewnętrznych ścieżek ochronnych;
liczba modułów DIN;
lub oznaczenie handlowe rodziny produktów.

Opisy te mogą się pokrywać, ale nie jest to gwarantowane. Kompaktowy układ 3+1 może integrować kilka elementów ochronnych w mniejszej liczbie widocznych wkładek, podczas gdy inna konstrukcja może wykorzystywać jedną wkładkę na tryb.

Przed dokonaniem wyboru na podstawie liczby biegunów należy sprawdzić schemat pod kątem rzeczywistych połączeń między L1, L2, L3, N, PE i PEN.

Co oznaczają konfiguracje 3+0, 4+0 oraz 3+1?

Konfiguracja ogranicznika przepięć (SPD) 3+0

Typowy 3+0 układ zapewnia trzy ścieżki ochrony:

L1 do PEN;
L2 do PEN;
L3 do PEN.

Odpowiada to systemowi TN-C, w którym funkcje przewodu neutralnego i ochronnego są połączone w przewodzie PEN. Ponieważ N i PE nie zostały w tym punkcie rozdzielone, nie istnieje niezależna ścieżka ochrony N-PE.

Oznaczenie “+0” nie oznacza, że system nie posiada uziemienia. Oznacza ono, że w urządzeniu nie ma oddzielnego, dodatkowego elementu ochrony między przewodem neutralnym a uziemieniem.

Konfiguracja ogranicznika przepięć 4+0

Typowy 4+0 układ zapewnia cztery ścieżki dla prądów wspólnych:

L1 do PE;
L2 do PE;
L3 do PE;
N do PE.

Układ ten może być stosowany w odpowiednich trójfazowych, czteroprzewodowych instalacjach typu TN-S, zgodnie z konstrukcją produktu i obowiązującymi zasadami instalacji. Cztery ścieżki zazwyczaj opierają się na elementach ograniczających napięcie, jednak precyzyjną technologię wewnętrzną należy zweryfikować, a nie zakładać.

Architektura 4+0 jest skuteczna w bezpośredniej ochronie przed prądami wspólnymi między przewodami aktywnymi a uziemieniem. Napięcie różnicowe między przewodem fazowym a neutralnym może być ograniczane pośrednio przez dwa elementy ochronne połączone szeregowo, w zależności od konstrukcji. Nie jest to równoznaczne z posiadaniem dedykowanych elementów ochronnych L-N.

Konfiguracja ogranicznika przepięć 3+1

Typowy 3+1 układ wykorzystuje:

trzy ścieżki ograniczające napięcie od L1, L2 i L3 do N;
jedną ścieżkę ochrony typu przełączającego od N do PE, powszechnie realizowaną za pomocą iskiernika lub technologii wyładowczników gazowych.

Tworzy to bezpośrednią ochronę w trybie różnicowym między fazą a przewodem neutralnym oraz skoordynowaną ścieżkę odprowadzania w trybie wspólnym między przewodem neutralnym a uziemieniem. Element N-PE zapobiega również powstaniu ciągłej ścieżki przewodzącej między przewodem neutralnym a PE.

Dokładna technologia komponentów, zachowanie przy przepięciach dorywczych, zdolność gaszenia prądu następczego oraz koordynacja wewnątrz zestawu pozostają kwestią specyficzną dla producenta. Oznaczenie “3+1” określa topologię; samo w sobie nie stanowi dowodu na spełnienie wszystkich parametrów użytkowych.

Tryb wspólny a tryb różnicowy: rzeczywista różnica inżynierska

Liczba biegunów jest jedynie wskaźnikiem zastępczym. Rzeczywistym celem jest kontrola napięcia występującego na izolacji i zaciskach urządzenia.

Napięcie udarowe w trybie wspólnym

Napięcie współbieżne występuje pomiędzy przewodami czynnymi a uziemieniem:

L1-PE;
L2-PE;
L3-PE;
oraz, w przypadku rozprowadzonego przewodu neutralnego, N-PE.

Przepięcia wywołane wyładowaniami atmosferycznymi są często zdominowane przez efekty współbieżne. Dlatego podstawowy układ ograniczników przepięć (SPD) wymaga wiarygodnej ścieżki odprowadzania prądu z przewodów czynnych do PE lub PEN.

Napięcie przepięciowe różnicowe

Napięcie różnicowe występuje pomiędzy przewodami czynnymi, w szczególności:

L1-N, L2-N oraz L3-N;
lub pomiędzy przewodami fazowymi.

W układach TN-S i TT uziemienie punktu neutralnego oraz asymetria impedancji mogą przekształcić część zdarzenia wspólnego w napięcie różnicowe. Wrażliwe odbiorniki podłączone między fazę a przewód neutralny mogą zatem wymagać czegoś więcej niż tylko prostego założenia, że każdy stan przejściowy będzie odniesiony wyłącznie do ziemi.

Układ 3+1 zapewnia bezpośrednie ścieżki L-N. Układ 4+0 zapewnia głównie ścieżki między przewodami aktywnymi a przewodem ochronnym PE, chociaż pełna ochrona urządzenia zależy od jego wewnętrznego obwodu oraz wynikającego z niego napięcia na każdym zacisku odbiornika.

Dobór w zależności od układu sieciowego

Poniższa tabela stanowi punkt wyjścia, a nie substytut dla obowiązujących krajowych przepisów wdrażających normę IEC 60364, schematu producenta ogranicznika przepięć (SPD) lub projektu ochrony instalacji.

Układ sieciowy i lokalizacja ogranicznika przepięć (SPD)	Obecne przewody	Typowa konfiguracja początkowa	Uzasadnienie inżynierskie
TN-C	L1, L2, L3, PEN	3+0	PEN łączy funkcje przewodu neutralnego i ochronnego; brak oddzielnego toru N-PE
TN-C-S przed podziałem PEN	L1, L2, L3, PEN	3+0	Ta sekcja elektrycznie podlega zasadom TN-C
TN-C-S po podziale PEN	L1, L2, L3, N, PE	Traktować jako TN-S: ocenić 4+0 lub 3+1	N i PE są teraz oddzielnymi przewodami
TN-S	L1, L2, L3, N, PE	4+0 lub 3+1, zgodnie z lokalnymi przepisami	Należy uwzględnić ochronę zarówno w trybie wspólnym, jak i, tam gdzie jest to wymagane, w trybie różnicowym
TT	L1, L2, L3, N, PE z lokalnym uziemieniem instalacji	Zazwyczaj 3+1	Bezpośrednia ochrona L-N oraz skoordynowana ścieżka przełączająca N-PE są odpowiednie dla układu z rozdzielonym uziemieniem
IT	Różni się w zależności od sposobu dystrybucji przewodu neutralnego oraz impedancji źródła	Specyficzne dla projektu	Zachowanie napięcia względem ziemi zmienia się po wystąpieniu pierwszego zwarcia; ogólna zasada 3P/4P jest niebezpieczna

Aby uzyskać szersze wyjaśnienie dotyczące tych sieci, zobacz Systemy uziemiające TN vs TT vs IT.

TN-C: Dlaczego zazwyczaj stosuje się układ 3+0

W układzie TN-C przewód PEN pełni funkcję ochronną oraz neutralną. Ogranicznik przepięć (SPD) jest zazwyczaj podłączony od każdego przewodu fazowego do przewodu PEN.

Dodanie oddzielnego “bieguna neutralnego” jest koncepcyjnie błędne, jeśli w danym miejscu nie istnieje niezależny przewód neutralny. Co ważniejsze, przewód PEN nigdy nie może być traktowany jako zwykły przełączalny przewód neutralny. Jego funkcja ochronna ma priorytet.

Właściwe pytanie nie brzmi: “Czy cztery bieguny zapewniłyby dodatkową ochronę?”, lecz: “Jakie przewody i ścieżki izolacji występują w tym konkretnym punkcie sieci?”. W przypadku układu TN-C typowa odpowiedź prowadzi do trzech trybów połączeń faza-PEN.

TN-S: 4+0 czy 3+1?

Układ TN-S posiada oddzielne przewody neutralne i ochronne w całym odpowiednim odcinku instalacji. Oznacza to, że konstrukcja ogranicznika przepięć (SPD) musi uwzględniać obciążenia L-PE, N-PE oraz potencjalnie L-N.

W systemach TN-S spotyka się zarówno układy 4+0, jak i 3+1:

Wybierz odpowiednią konstrukcję 4+0 tam, gdzie obowiązujące przepisy na to pozwalają, a priorytetem jest bezpośrednia ochrona przed przepięciami wspólnymi (common-mode) od każdego przewodu czynnego do PE.
Wybierz odpowiednią konstrukcję 3+1 tam, gdzie wymagana lub preferowana jest bezpośrednia ochrona przed przepięciami różnicowymi (differential-mode) między fazą a neutralnym oraz oddzielna ścieżka łączeniowa N-PE.

Decyzja musi również uwzględniać układ wyłączników różnicowoprądowych (RCD) w instalacji, przepięcia dorywcze, koordynację izolacji oraz chronione urządzenia. Nie należy interpretować “4P” jako uniwersalnego ulepszenia względem “3+1”. Rozwiązują one ścieżkę przepięciową w odmienny sposób.

TT: Dlaczego 3+1 jest typowym wyborem

W systemach TT punkt neutralny źródła jest uziemiony, a części przewodzące dostępne są połączone z lokalnym uziomem. Uziemienie źródła i uziemienie instalacji nie stanowią zatem tej samej ścieżki przewodu ochronnego, co w systemie TN.

Ogranicznik przepięć typu 3+1 umieszcza elementy ograniczające napięcie pomiędzy każdą fazą a przewodem neutralnym oraz oddzielny element przełączający pomiędzy przewodem neutralnym a przewodem ochronnym (PE). Taki układ:

zapewnia bezpośrednią ochronę L-N dla urządzeń zasilanych między fazą a przewodem neutralnym;
zapewnia ścieżkę odprowadzania prądu N-PE podczas przepięcia;
eliminuje przepływ prądu upływu w warunkach normalnych przez ścieżkę N-PE przy zastosowaniu odpowiedniego elementu przełączającego;
oraz wspiera koordynację z układem ochrony w sieci TT, pod warunkiem prawidłowego doboru i instalacji.

Lokalizacja ogranicznika przepięć względem wyłącznika różnicowoprądowego (RCD), tryb uszkodzenia ogranicznika oraz zabezpieczenie dobezpieczające muszą być zgodne z obowiązującymi przepisami instalacyjnymi. “Układ 3+1” to architektura wyjściowa, a nie pełna specyfikacja.

TN-C-S: Zawsze identyfikuj, po której stronie podziału przewodu PEN się znajdujesz.

Układ TN-C-S jest przyczyną wielu błędów przy wyborze między wyłącznikami 3-biegunowymi a 4-biegunowymi, ponieważ ta sama instalacja zawiera dwa różne układy przewodów.

Przed punktem rozdziału:

układ sieci to TN-C;
przewód neutralny i ochronny są połączone jako PEN;
układ 3+0 jest standardowym punktem wyjścia.

Za punktem rozdziału:

układ sieci to TN-S;
przewody N i PE muszą pozostać rozdzielone;
należy ocenić układ 4+0 lub 3+1 zgodnie z wymaganymi trybami ochrony i lokalnymi przepisami.

Nigdy nie dobieraj ogranicznika przepięć (SPD) wyłącznie na podstawie opisu instalacji. Zweryfikuj rzeczywisty punkt instalacji na schemacie jednokreskowym i sprawdź, w którym miejscu przewód PEN rozdziela się na przewody N i PE.

Trzystopniowe ramy doboru

Krok 1: Określenie układu przewodów i uziemienia w miejscu instalacji SPD

Rejestr:

czy przewód neutralny jest rozprowadzony;
czy przewód ochronny to PE czy PEN;
czy SPD znajduje się przed czy za punktem podziału PEN;
czy w danym punkcie instalacja jest typu TN-C, TN-S, TT, TN-C-S czy IT.

Ten krok określa, czy 3+0, 4+0lub 3+1 jest nawet elektrycznie istotne.

Krok 2: Zdefiniuj wymagane tryby ochrony

Zidentyfikuj ścieżki izolacji urządzeń, które muszą być chronione:

faza do PE/PEN;
neutralny do PE;
faza do neutralnego;
faza do fazy, gdzie ma to zastosowanie.

Następnie porównaj te wymagania ze schematem obwodu ogranicznika przepięć (SPD) dostarczonym przez producenta. Nie wyciągaj wniosków dotyczących trybów ochrony wyłącznie na podstawie liczby biegunów.

Krok 3: Weryfikacja pełnej specyfikacji ogranicznika przepięć (SPD)

Po wybraniu topologii należy sprawdzić:

Typ 1, Typ 2 lub kombinowany Typ 1+2, w oparciu o narażenie na wyładowania atmosferyczne, zewnętrzną ochronę odgromową, miejsce instalacji oraz stosowną metodę projektowania;
Uc, odpowiedni dla maksymalnego napięcia trwałej pracy w każdym trybie ochrony oraz układu sieciowego;
W górę, skoordynowany z wytrzymałością udarową chronionego urządzenia;
W, Imax, oraz w stosownych przypadkach Iimp;
przewidywany prąd zwarciowy oraz zachowanie ogranicznika SPD w warunkach zwarcia;
wymagany bezpiecznik zapasowy lub wyłącznik nadprądowy;
zdolność gaszenia prądu następczego o częstotliwości sieciowej w przypadku zastosowania elementów łączeniowych;
wymagania dotyczące sygnalizacji stanu i zdalnego alarmowania;
przekrój przewodu, moment dokręcania zacisków oraz stopień ochrony środowiskowej.

W celu rozróżnienia parametrów należy skorzystać z przewodników VIOX, aby Uc a Up w ogranicznikach przepięć (SPD) oraz Imax w porównaniu z In w SPD.

Liczba biegunów nie określa typu ogranicznika przepięć (SPD)

Częstym błędem w specyfikacji jest założenie, że:

trójbiegunowy oznacza Typ 1;
czterobiegunowy oznacza Typ 2;
lub większa liczba modułów oznacza wyższą wartość znamionową prądu udarowego.

Są to odrębne charakterystyki.

Wymiar doboru	Co opisuje	Przykłady
Bieguny/konfiguracja	Przewody i tryby połączeń ogranicznika przepięć (SPD)	3+0, 4+0, 3+1
Typ SPD/klasa testu	Obciążenie udarowe i rola instalacyjna	Typ 1, Typ 2, Typ 3, Typ 1+2
Napięcie znamionowe	Napięcie ciągłe i poziom ochrony	`Uc`, `W górę`
Bieżąca ocena	Zdolność wyładowcza lub udarowa prądowa	`W`, `Imax`, `Iimp`
Format mechaniczny	Powierzchnia montażowa i sposób serwisowania	Kompaktowy, wielomodułowy, wtykowy, stały

Układ 3+1 może być typu 1, typu 2 lub kombinowanego typu 1+2. To samo dotyczy układów 3+0 oraz 4+0, jeśli producent oferuje i weryfikuje takie konstrukcje. Zobacz Ograniczniki przepięć (SPD) typu 1, typu 2 i typu 3 dla oddzielnej decyzji klasyfikacyjnej.

Szczegóły instalacji mogą zniwelować zalety poprawnej topologii

Nawet poprawna konfiguracja 3+0, 4+0 lub 3+1 może zapewnić słabą ochronę, jeśli zostanie źle zainstalowana.

Przewody połączeniowe powinny być krótkie

Prąd udarowy zmienia się gwałtownie. Napięcie indukcyjne powstaje wzdłuż przewodów połączeniowych ogranicznika przepięć (SPD) i sumuje się z jego napięciem resztkowym. Długie, zapętlone lub źle poprowadzone przewody mogą zatem podnieść napięcie efektywne oddziałujące na urządzenie.

Podłącz do właściwych punktów PE, PEN i neutralnych

Nie należy tworzyć nieautoryzowanego połączenia N-PE w celu ułatwienia okablowania SPD. W układzie TN-C-S miejsce podziału przewodu PEN jest punktem definiującym system, a nie kwestią wygody instalacji.

Zainstaluj określone zabezpieczenie wstępne

Ogranicznik przepięć (SPD) nie jest urządzeniem zabezpieczającym przed przetężeniem. Producent może wymagać zastosowania określonego bezpiecznika lub wyłącznika nadprądowego po stronie zasilania, w zależności od spodziewanego prądu zwarciowego w układzie oraz istniejących zabezpieczeń.

Koordynacja z wyłącznikami różnicowoprądowymi (RCD) i urządzeniami odbiorczymi

Umiejscowienie SPD względem zabezpieczenia różnicowoprądowego wpływa na ryzyko niepożądanych zadziałań oraz sposób uszkodzenia. Należy przestrzegać obowiązujących zasad instalacji oraz wytycznych producenta SPD/RCD dotyczących koordynacji.

Informacje na temat praktycznych zagrożeń instalacyjnych znajdują się w Błędy instalacji ograniczników przepięć (SPD): długość przewodów, uziemienie, konfiguracja okablowania i wskaźniki stanu.

Typowe błędy w wyborze

Błąd 1: Zakładanie, że cztery bieguny zawsze zapewniają lepszą ochronę

Cztery moduły fizyczne nie zawsze są lepszym rozwiązaniem. Jeśli konfiguracja nie odpowiada układowi sieciowemu, dodatkowy moduł może być zbędny lub ścieżki ochrony mogą być nieprawidłowe dla danego obciążenia.

Błąd 2: Traktowanie układów 4+0 i 3+1 jako zamiennych

Oba układy mogą zawierać cztery elementy ochronne, ale różnią się ścieżkami połączeń. Należy porównywać schematy, a nie tylko szerokość produktu.

Błąd 3: Ignorowanie podziału przewodu PEN w układzie TN-C-S

Produkt odpowiedni przed punktem podziału nie jest automatycznie właściwą topologią po rozdzieleniu przewodów N i PE.

Błąd 4: Dobór według liczby biegunów przed dokonaniem weryfikacji `Uc`

Prawidłowa topologia z nieodpowiednim napięciem pracy ciągłej może nadal powodować przedwczesne starzenie się lub niewystarczającą ochronę. Uc musi być sprawdzony dla każdego trybu ochrony i warunków sieciowych.

Błąd 5: Stosowanie zasad topologii AC dla systemów DC lub IT

Ciągi PV, systemy bateryjne, nieuziemione sieci DC oraz systemy IT z uziemieniem przez impedancję wykazują inne zachowanie w przypadku zwarć i przepięć dorywczych. Wymagają one odrębnych norm produktowych oraz analizy doboru.

Błąd 6: Pomijanie schematu połączeń producenta

Terminologia katalogowa bywa różna. Schemat połączeń oraz deklarowane tryby ochrony stanowią ostateczny dowód na to, co urządzenie faktycznie wykonuje.

Lista kontrolna specyfikacji

Przed zatwierdzeniem trójfazowego ogranicznika przepięć (SPD) należy odnotować wszystkie poniższe dane:

Napięcie i częstotliwość systemu
Układ sieciowy w dokładnym punkcie instalacji
Układ przewodów L1/L2/L3/N/PE/PEN
Wymagana konfiguracja: 3+0, 4+0 lub 3+1
Wymagane ścieżki ochrony w trybie wspólnym (common-mode) i różnicowym (differential-mode)
Typ SPD oraz obowiązująca norma produktowa
Uc dla każdego trybu ochrony
W górę, W, Imaxoraz Iimp tam, gdzie ma to zastosowanie
Przewidywany prąd zwarciowy
Wymagane zabezpieczenie dodatkowe
Zdolność gaszenia prądu następczego, jeśli dotyczy
Koordynacja wyłączników różnicowoprądowych (RCD)
Prowadzenie i długość przewodów przyłączeniowych
Wskaźnik stanu i sygnalizacja zdalna
Schemat producenta i dokumentacja certyfikacyjna

Jeśli dostawca nie może przedstawić przejrzystego schematu połączeń wewnętrznych, nie należy zatwierdzać ogranicznika przepięć (SPD) wyłącznie na podstawie nazwy produktu “3P” lub “4P”.

Odpowiedź końcowa

Użyj ogranicznika przepięć (SPD) 3-polowego lub 3+0, gdy punkt instalacji posiada trzy przewody fazowe i wspólny przewód PEN, jak w układzie TN-C lub w sekcji TN-C układu TN-C-S. W przypadku rozdzielenia przewodu neutralnego i ochronnego, jak w układzie TN-S, należy ocenić konfiguracje 4+0 oraz 3+1 w oparciu o wymagany poziom ochrony w trybie wspólnym i różnicowym oraz obowiązujące przepisy krajowe. Dla układów TT typową konfiguracją wyjściową jest 3+1.

Kolejność wyboru jest następująca:

Zidentyfikuj układ uziemienia oraz układ przewodów w punkcie instalacji.
Zdefiniuj wymagane tryby ochrony.
Wybierz konfigurację 3+0, 4+0 lub 3+1.
Zweryfikuj wszystkie wymagania dotyczące napięcia, prądu wyładowczego, zwarcia, zabezpieczenia wstępnego oraz montażu.

Prawidłowy ogranicznik SPD to nie ten z największą liczbą biegunów, lecz ten, którego wewnętrzne ścieżki ochrony odpowiadają napięciom mogącym wystąpić w rzeczywistej sieci.

W celu oceny produktu należy przejrzeć ofertą ograniczników przepięć VIOX oraz dostarczyć schemat jednokreskowy, układ uziemienia, napięcie systemu, miejsce instalacji, kontekst ochrony odgromowej oraz przewidywany prąd zwarciowy.

Pytania i odpowiedzi

Czy ogranicznik przepięć (SPD) 4-polowy jest lepszy niż 3-polowy?

Nie. Ogranicznik 4-polowy jest przeznaczony do innego układu przewodów. Układ 3+0 jest zazwyczaj odpowiedni w punkcie sieci TN-C z przewodem PEN, podczas gdy układ czterotorowy może być wymagany tam, gdzie przewody N i PE są rozdzielone. Dopasowanie do układu sieci jest ważniejsze niż liczba pól.

Jaka jest różnica między ogranicznikiem SPD 4+0 a 3+1?

Typowy ogranicznik 4+0 zapewnia ścieżki ochrony L1-PE, L2-PE, L3-PE oraz N-PE. Typowy ogranicznik 3+1 zapewnia ścieżki ograniczania napięcia L1-N, L2-N i L3-N oraz oddzielną ścieżkę przełączającą N-PE. Należy potwierdzić dokładny schemat połączeń u producenta.

Który ogranicznik SPD jest zazwyczaj stosowany w układzie TN-C?

Układ 3+0 podłączony od L1, L2 i L3 do PEN jest zazwyczaj punktem wyjścia, ponieważ w układzie TN-C w tym miejscu nie występują oddzielne przewody N i PE.

Który ogranicznik SPD jest zazwyczaj stosowany w układzie TN-S?

W układzie TN-S można zastosować konfigurację 4+0 lub 3+1, w zależności od wymaganych trybów ochrony, lokalnych przepisów, czułości urządzeń, układu wyłączników różnicowoprądowych (RCD) oraz konstrukcji produktu danego producenta.

Który ogranicznik przepięć (SPD) jest zazwyczaj stosowany w układzie TT?

Ogranicznik typu 3+1 jest typowym rozwiązaniem dla trójfazowego układu TT: trzy ścieżki ochrony między fazami a przewodem neutralnym oraz skoordynowana ścieżka przełączająca między przewodem neutralnym a przewodem ochronnym (PE).

Co należy stosować w układzie TN-C-S?

Należy określić położenie ogranicznika SPD względem punktu podziału przewodu PEN. Przed podziałem należy zastosować logikę TN-C i zazwyczaj rozważyć układ 3+0. Po podziale należy traktować sekcję jako TN-S i rozważyć układ 4+0 lub 3+1.

Czy 3P+N to to samo co 4-biegunowy ogranicznik SPD?

Niekoniecznie. Niektóre katalogi używają obu określeń zamiennie, jednak 3P+N może odnosić się do wewnętrznej topologii 3+1, podczas gdy “4P” może odnosić się do 4+0. Zawsze należy porównywać schemat połączeń oraz tryby ochrony.

Czy 4-biegunowy ogranicznik przepięć (SPD) chroni przed przepięciami międzyfazowymi?

Nie automatycznie poprzez dedykowany komponent L-L. Ochrona może wystąpić pośrednio poprzez wiele ścieżek wewnętrznych, ale wynikowy poziom ochrony zależy od układu SPD. Należy zweryfikować deklarowane tryby oraz W górę wartości, zamiast zakładać bezpośrednią ochronę L-L.

Czy mogę zastosować tę samą zasadę doboru biegunów dla ogranicznika przepięć DC w instalacji fotowoltaicznej?

Nie. Ograniczniki przepięć PV DC dobiera się na podstawie napięcia stałego, uziemienia układu, warunków zwarciowych oraz norm takich jak IEC 61643-31. Terminologii AC, takiej jak TN-C 3+0, nie można bezpośrednio przenosić na stringi PV.