W nowoczesnych budynkach wyposażonych w zaawansowane instalacje elektryczne, automatykę, pompy ciepła, systemy alarmowe czy fotowoltaikę, kluczowym elementem bezpieczeństwa jest odpowiednio dobrana ochrona przeciwprzepięciowa, czyli urządzenia SPD. Chronią one instalację przed nagłymi skokami napięcia, które mogą zostać wywołane zarówno przez bezpośrednie uderzenie pioruna w budynek, jak i przez wyładowanie w jego sąsiedztwie. Nawet jeśli instalacja odgromowa przechwyci i odprowadzi energię piorunową, przepięcia mogą przeniknąć do wnętrza domu za pośrednictwem przewodów energetycznych, kabli sygnałowych lub metalowych elementów konstrukcyjnych. To powoduje ryzyko uszkodzenia sprzętu RTV/AGD, zniszczenia rozdzielnic, awarii falowników PV czy zagrożenie dla życia mieszkańców. Dlatego norma PN-EN 62305 szczegółowo opisuje zasady stosowania urządzeń SPD, ich klasę, miejsce montażu i współpracę z uziemieniem, zwodami odgromowymi, przewodami odprowadzającymi i połączeniami wyrównawczymi. Podczas przeglądu instalacji odgromowej specjaliści analizują nie tylko stan odgromówki, ale także jakość zabezpieczeń przeciwprzepięciowych — ponieważ to właśnie SPD jest ostatnią linią obrony budynku.
Czym jest urządzenie SPD i jak działa w praktyce?
Urządzenie SPD (Surge Protective Device) pełni funkcję zaworu energii — w normalnych warunkach nie przewodzi prądu, lecz w chwili wystąpienia przepięcia kieruje impuls do uziemienia, chroniąc instalację elektryczną i podłączone do niej urządzenia. Gdy piorun uderzy w budynek lub w jego okolicę, wzrasta napięcie w sieci i w elementach metalowych. SPD wykrywa te skoki i błyskawicznie obniża napięcie do wartości bezpiecznych dla urządzeń, eliminując ryzyko przepalenia przewodów, stopienia izolacji czy zniszczenia falownika PV. Ochrona przeciwprzepięciowa może działać na zasadzie iskierników, warystorów lub technologii hybrydowych, a każda z nich ma inne właściwości i zastosowanie. Urządzenia różnią się także klasami — SPD typu 1 stosuje się w budynkach z instalacją odgromową, SPD typu 2 w rozdzielnicach piętrowych, a SPD typu 3 przy odbiornikach końcowych. Ich dobór wymaga analizy ryzyka, parametrów budynku oraz wymogów normy PN-EN 62305.
Dlaczego ochrona przeciwprzepięciowa jest niezbędna nawet wtedy, gdy budynek ma instalację odgromową?
Wielu właścicieli domów błędnie zakłada, że jeśli budynek posiada instalację odgromową, to ochrona przeciwprzepięciowa nie jest potrzebna. W rzeczywistości instalacja odgromowa odpowiada tylko za przechwycenie pioruna i bezpieczne odprowadzenie energii poza konstrukcję, natomiast nie zabezpiecza instalacji wewnętrznych przed impulsami napięciowymi. Gdy piorun uderza w otoczenie budynku, powstają potężne pola elektromagnetyczne, które indukują przepięcia w przewodach energetycznych, kablach internetowych, antenowych czy w instalacji fotowoltaicznej. To właśnie SPD chroni instalację elektryczną przed skutkami tych zjawisk. Bez ochrony przeciwprzepięciowej może dojść do zniszczenia zabezpieczeń, liczników, sterowników, central alarmowych, automatyki domowej czy modułów PV. Podczas przeglądu instalacji odgromowej specjaliści weryfikują, czy SPD zostało dobrane poprawnie, czy znajduje się we właściwym miejscu i czy współpracuje z systemem wyrównania potencjałów.
Rodzaje urządzeń SPD i ich zastosowanie w budynkach mieszkalnych
Norma PN-EN 62305 wyróżnia trzy główne typy urządzeń SPD, a każdy z nich pełni inną funkcję w systemie zabezpieczeń. SPD typu 1 stosuje się w budynkach wyposażonych w instalację odgromową — chronią one przed przepływem części prądu piorunowego, który może przedostać się do rozdzielnicy nawet przy poprawnie wykonanym systemie zwodów i uziemienia. SPD typu 2 służą do ochrony instalacji wewnętrznej przed przepięciami pochodzącymi z sieci energetycznej oraz skutkami wyładowań pośrednich. SPD typu 3 montuje się bezpośrednio przy urządzeniach wrażliwych, takich jak telewizory, systemy alarmowe, automatyka domowa, routery czy sprzęt komputerowy. Odpowiednie połączenie wszystkich trzech typów tworzy kompletną strefę zabezpieczeń, która minimalizuje ryzyko przepięć w całym budynku. W budynkach z fotowoltaiką konieczne jest również stosowanie SPD dedykowanych do obwodów DC, ponieważ są one szczególnie podatne na uszkodzenia wywołane przepięciami.
Zasady montażu SPD zgodnie z normą PN-EN 62305
Prawidłowy montaż ochrony przeciwprzepięciowej wymaga zachowania minimalnych odległości między urządzeniami, odpowiedniego doboru przekroju przewodów, prawidłowego połączenia z uziemieniem i główną szyną wyrównawczą. SPD typu 1 instalowany jest przy głównej rozdzielnicy budynku, jak najbliżej miejsca wejścia instalacji elektrycznej. SPD typu 2 montuje się w kolejnych rozdzielnicach, natomiast SPD typu 3 — możliwie najbliżej odbiorników końcowych. Bardzo ważna jest długość przewodów — zbyt długie połączenia zwiększają impedancję, co obniża skuteczność działania SPD. Urządzenia muszą także współpracować z systemem połączeń wyrównawczych, dzięki czemu energia przepięciowa jest równomiernie rozprowadzana i bezpiecznie odprowadzana do gruntu. W budynkach z fotowoltaiką SPD muszą być montowane zarówno po stronie AC, jak i DC, zgodnie z wymaganiami falownika i normą branżową.
Najczęstsze błędy w ochronie przeciwprzepięciowej i ich konsekwencje
Największym błędem jest całkowity brak ochrony przeciwprzepięciowej w budynku, który posiada instalację odgromową — takie połączenie jest szczególnie niebezpieczne, ponieważ energia pioruna może przedostać się do wnętrza instalacji elektrycznej i uszkodzić urządzenia. Częstym błędem jest również stosowanie tylko jednego typu SPD, co nie zapewnia pełnej strefy ochronnej. Niewłaściwy dobór urządzeń, zbyt długie przewody, brak połączeń z główną szyną wyrównawczą lub połączenia wykonane przewodami o zbyt małym przekroju — to kolejne częste uchybienia. W instalacjach z fotowoltaiką spotyka się także brak SPD na obwodach DC, co prowadzi do uszkodzenia falownika lub paneli. Podczas przeglądu instalacji odgromowej eksperci często wykrywają przegrzane SPD, wypalone warystory, luźne zaciski, brak zgodności z normą PN-EN 62305 lub nieaktualny stan zabezpieczeń.
