Dispozitiv de protecție la supratensiune: diagrama de aplicare și instalare

Conținutul articolului



Dacă casa dvs. are o mulțime de electrocasnice scumpe, este mai bine să aveți grijă de organizarea unei protecții complete a rețelei electrice. În acest articol vă vom spune despre dispozitivele de protecție la supratensiune, de ce sunt necesare, ce sunt și cum sunt instalate.

Dispozitiv de protecție la supratensiune: diagrama de aplicare și instalare

Natura tensiunilor de supratensiune și efectul lor asupra tehnologiei

Încă din copilărie, mulți oameni sunt familiarizați cu dificultatea deconectării aparatelor electrice de uz casnic de la rețea la primul semn al furtunii iminente. Astăzi, echipamentul electric al rețelelor urbane a devenit mai sofisticat, motiv pentru care multe persoane neglijează dispozitivele de protecție de bază. În același timp, problema nu a dispărut complet, aparatele de uz casnic, în special în casele private, sunt încă în pericol..

Natura apariției supratensiunilor de impuls (IP) poate fi naturală și creată de om. În primul caz, IP apar datorită fulgerului care a lovit liniile electrice aeriene, iar distanța dintre punctul de impact și consumatorii la risc poate fi de până la câțiva kilometri. O grevă este de asemenea posibilă pe stâlpii radio și barele de trăsnet conectate la circuitul de împământare principal, caz în care apare o supratensiune indusă în rețeaua casnică.

Dispozitiv de protecție la supratensiune: diagrama de aplicare și instalare 1 – fulger la distanță în liniile electrice; 2 – consumatori; 3 – bucla la sol; 4 – închidere fulger în liniile electrice; 5 – fulger direct către un trăsnet

IP-urile create de om sunt imprevizibile, apar ca urmare a comutării supraîncărcărilor la transformatoare și stații de distribuție. Cu o creștere asimetrică a puterii (doar pe o singură fază), este posibilă o creștere puternică a tensiunii, este aproape imposibil să se prevadă acest lucru.

Tensiunile de impuls sunt foarte scurte în timp (mai puțin de 0,006 s), ele apar în rețea sistematic și cel mai adesea trec neobservate de observator. Aparatele electrocasnice sunt concepute pentru a rezista la supratensiuni de până la 1000 V, care apar cel mai des. La o tensiune mai mare, defecțiunea surselor de alimentare este garantată, este posibilă și defalcarea izolației în cablarea casei, ceea ce duce la scurtcircuite și incendiu.

Cum funcționează SPD și cum funcționează

SPD, în funcție de clasa de protecție, poate avea un dispozitiv semiconductor pe varistori sau poate avea un dispozitiv de oprire a contactului. În modul normal, SPD funcționează în regim de bypass, curentul din interiorul său curge prin șuntul conductor. Șuntul este conectat la pământul de protecție printr-un varistor sau doi electrozi cu un interval strict reglat.

Dispozitiv de protecție la supratensiune: diagrama de aplicare și instalare

Cu un salt de tensiune, chiar unul foarte scurt, curentul trece prin aceste elemente și se răspândește de-a lungul solului sau este compensat printr-o scădere puternică a rezistenței în bucla de fază zero (scurtcircuit). După ce tensiunea se stabilizează, dispozitivul de oprire își pierde capacitatea, iar dispozitivul funcționează din nou în modul normal..

Dispozitiv de protecție la supratensiune: diagrama de aplicare și instalare

Astfel, SPD închide circuitul de ceva timp, astfel încât excesul de tensiune să poată fi transformat în energie termică. În același timp, curenții importanți trec prin dispozitiv – de la zeci la sute de kilograme.

Care este diferența dintre clasele de protecție

În funcție de cauzele IP, se disting două caracteristici ale undei de supratensiune: 8/20 și 10/350 microsecunde. Prima cifră este timpul necesar pentru ca MT să atingă valoarea maximă, a doua este timpul necesar ca MT să scadă la valori nominale. După cum puteți vedea, al doilea tip de supratensiune este mai periculos..

Dispozitivele de clasa I sunt proiectate pentru protecția împotriva alimentării cu o caracteristică de 10/350 μs, care apar cel mai adesea atunci când fulgerele se produc în linii electrice mai apropiate de 1500 m de consumator. Dispozitivele sunt capabile să treacă un curent de 25 până la 100 kA prin ele însele pentru o perioadă scurtă de timp, aproape toate dispozitivele din clasa I sunt bazate pe arestatoare.

SPD-urile din clasa II sunt concepute pentru a compensa alimentările cu o caracteristică de 8/20 μs, valorile lor de vârf variază de la 10 la 40 kA.

Clasa de protecție III este concepută pentru a compensa supratensiunile cu valori curente mai mici de 10 kA cu o sursă de alimentare caracteristică de 8/20 μs. Dispozitivele de clasă II și III de protecție se bazează pe elemente semiconductoare.

Dispozitiv de protecție la supratensiune: diagrama de aplicare și instalare

Poate părea că este suficient să instalezi doar dispozitive de clasă I, ca fiind cele mai puternice, dar nu este așa. Problema este că, cu cât pragul inferior al curentului de debit este mai mare, cu atât SPD este mai puțin sensibil. Cu alte cuvinte: cu valori scurte și relativ mici ale sursei de alimentare, este posibil ca un SPD puternic să nu funcționeze, iar unul mai sensibil nu va face față curenților de această amploare..

Dispozitivele cu clasa de protecție III sunt concepute pentru a elimina cele mai mici surse de alimentare – doar câteva mii de volți. Acestea sunt complet similare cu caracteristicile dispozitivelor de protecție instalate de producători la sursele de alimentare pentru electrocasnice. Cu o instalare redundantă, acestea sunt primele care își asumă sarcina și împiedică funcționarea unui SPD în dispozitivele a căror resursă este limitată la 20-30 de cicluri.

Este necesară o evaluare a riscului pentru SPD

O listă completă de cerințe pentru organizarea protecției împotriva alimentării este prevăzută în IEC 61643-21, este posibilă determinarea instalării obligatorii în conformitate cu standardul IEC 62305-2, conform căreia se stabilește o evaluare specifică a gradului de risc de trăsnet și a consecințelor cauzate de aceasta..

Dispozitiv de protecție la supratensiune: diagrama de aplicare și instalare

În general, la furnizarea de energie electrică de la liniile de transmisie aeriene, instalarea SPD-urilor din clasa I este aproape întotdeauna de preferat, cu excepția cazului în care s-au luat un set de măsuri pentru a reduce impactul furtunilor asupra modului de alimentare: reamplasarea suporturilor, conductor-PEN și elemente de rulment metalic, o trăsnet cu o buclă de pământ separată, instalarea sisteme de egalizare potențială.

O modalitate mai ușoară de a evalua riscul este de a compara costul aparatelor și dispozitivelor de securitate neprotejate. Chiar și în clădirile cu mai multe etaje, unde supratensiunile sunt foarte scăzute, cu un caracteristic 8/20, riscul de rupere a izolației sau de defectare a dispozitivelor este destul de mare..

Instalarea dispozitivelor în tabloul principal

Majoritatea SPD-urilor sunt modulare și pot fi instalate pe o șină DIN de 35 mm. Singura cerință este aceea că scutul pentru instalarea SPD trebuie să aibă o carcasă metalică cu conexiune obligatorie la conductorul de protecție..

Dispozitiv de protecție la supratensiune: diagrama de aplicare și instalare

Atunci când alegeți un SPD, pe lângă caracteristicile de performanță de bază, ar trebui să țineți cont și de curentul de funcționare nominal în regim de by-pass, acesta trebuie să corespundă sarcinii din rețeaua de alimentare. Un alt parametru este tensiunea maximă de limitare, ea nu trebuie să fie mai mică decât cea mai mare valoare a fluctuațiilor zilnice.

SPD-urile sunt conectate în serie la o rețea de alimentare monofazată sau trifazată, respectiv, printr-un întreruptor cu doi poli și patru poli. Instalarea sa este necesară în cazul lipirii electrozilor cu distanță scânteie sau defalcarea varistorului, ceea ce determină un scurtcircuit permanent. Fazele și un conductor de protecție sunt conectate la bornele superioare ale SPD, la bornele inferioare – zero.

Dispozitiv de protecție la supratensiune: diagrama de aplicare și instalare Exemplu de conexiune SPD: 1 – intrare; 2 – comutator automat; 3 – SPD; 4 – autobuz de împământare; 5 – bucla la sol; 6 – contor de electricitate; 7 – mașină diferențială; 8 – la mașini de larg consum

La instalarea mai multor dispozitive de protecție cu clase de protecție diferite, acestea trebuie coordonate folosind șocuri speciale conectate în serie cu SPD. Dispozitivele de protecție sunt încorporate în circuit în clasă în creștere. Fără coordonare, SPD-uri mai sensibile vor prelua sarcina principală și vor eșua mai devreme..

Instalarea de chokuri poate fi evitată dacă lungimea cablului dintre dispozitive este mai mare de 10 metri. Din acest motiv, SPD-urile de clasă I sunt montate pe fațadă chiar înainte de contor, protejând unitatea de măsurare de supratensiune, iar clasa a doua și a treia sunt instalate, respectiv, pe scuturile ASU și podea / grup.

Evaluează articolul
( Nu există încă evaluări )
Distribuie prietenilor
Recomandări și sfaturi în orice domeniu al vieții
Adauga un comentariu

Dând clic pe butonul „Trimiteți comentariul”, sunt de acord cu prelucrarea datelor cu caracter personal și accept politica de confidențialitate