Supratensiunile sunt supratensiuni care depășesc limitele maxime admise pentru un anumit sistem de rețea. Un val de supratensiune este un salt brusc de tensiune între o fază și masă, care durează o fracțiune de secundă. O astfel de cădere de tensiune este periculoasă nu numai pentru linie, ci și pentru aparatele conectate la aceasta. Pentru a preveni acest lucru, se utilizează un dispozitiv de protecție împotriva supratensiunilor.
Cuprins
- 1 Ce este un protector de supratensiune și de ce am nevoie de unul?
- 2 Principiul funcțional și proiectarea
- 3 Tipuri de protectori de supratensiune
- 4 Clase de protectori de supratensiune
- 5 Cum de a alege un protector de supratensiune?
- 6 Cum se conectează un protector de supratensiune într-o casă privată?
- 7 Erori de cablare
Ce este un protector de supratensiune și la ce folosește?
Un dispozitiv de protecție împotriva supratensiunilor este un dispozitiv de protecție împotriva supratensiunilor care protejează instalațiile electrice de până la 1kV. Dispozitivul protejează împotriva supratensiunilor de rețea și a descărcărilor electrice prin devierea impulsurilor de curent către pământ.
Dispozitivul de protecție împotriva supratensiunilor este utilizat numai în sistemele de distribuție a energiei electrice de joasă tensiune. Acest dispozitiv este potrivit atât pentru uzinele industriale, cât și pentru clădirile rezidențiale.
Dispozitivul de protecție împotriva supratensiunilor este disponibil în două tipuri:
- OPS - supresor de supratensiune de rețea;
- OIN - supresor de supratensiune.
Principiul de funcționare și de proiectare
Principiul SPD constă în utilizarea varistoarelor - un element neliniar sub forma unei rezistențe semiconductoare care rezistă la tensiunea aplicată.
DOCUP are două tipuri de protecție:
- Dezechilibrat (în fază) - atunci când apare o supratensiune, dispozitivul direcționează impulsurile către pământ (fază-pământ și neutru-pământ);
- Simetrice (diferențiale) - în cazul unei supratensiuni, energia este direcționată către un alt conductor activ (de la fază la fază sau de la fază la neutru).
Pentru a înțelege mai bine protecția împotriva supratensiunilor, iată un scurt rezumat. exemplu.
Tensiunea normală a unui circuit este de 220 V, iar atunci când apare un impuls în circuitul respectiv, tensiunea crește brusc, de exemplu, atunci când apare un fulger. În cazul unei situații bruște vârf de tensiuneSupratensiunea din SPD scade rezistența acestuia, ceea ce duce la un scurtcircuit, care, la rândul său, declanșează întrerupătorul de circuit și, ulterior, duce la declanșarea circuitului însuși. Aceasta protejează instalația electrică împotriva fluctuațiilor bruște de tensiune, împiedicând trecerea unui impuls de înaltă tensiune prin ea.
Tipuri de protectori de supratensiune
Protectoarele de supratensiune sunt disponibile în versiuni cu un singur orificiu și cu două orificii și sunt împărțite în subdivizat în:
- Comutare;
- Limitare;
- Combinate.
Dispozitive de protecție de comutare
Caracteristica caracteristică a dispozitivelor de comutare este rezistența ridicată a acestora, care scade instantaneu la zero atunci când apare un impuls puternic de tensiune. Principiul de funcționare a dispozitivelor de comutare se bazează pe descărcătoarele de supratensiune.
Supresoare de supratensiune de linie (supresoare de supratensiune)
Un descărcător de supratensiune este, de asemenea, caracterizat de o rezistență ridicată. Se deosebește de un dispozitiv de comutare doar prin faptul că rezistența este redusă treptat. Descărcătorul se bazează pe varistorul (rezistența) utilizat în construcția sa. Rezistența varistorului se află într-o relație neliniară cu tensiunea care îi este aplicată. O creștere bruscă a tensiunii va provoca, de asemenea, o creștere bruscă a curentului care trece direct prin varistor. varistor și astfel Acest lucru netezește impulsurile electrice, după care limitatorul de tensiune de linie revine la starea sa inițială.
Protectori de supratensiune combinați
SPD-urile combinate combină atât descărcătoarele de supratensiune, cât și varistoarele, și astfel pot îndeplini funcția de descărcător și supresor de supratensiune.
Clase de protectori de supratensiune
Există doar trei clase de dispozitive în funcție de gradul de protecție:
- Dispozitiv de clasa I (categoria de supratensiune IV) - protejează sistemul împotriva loviturilor directe de trăsnet și este instalat în tabloul principal de distribuție sau în tabloul principal de distribuție. Este obligatorie utilizarea acestui dispozitiv în cazul în care clădirea este situată într-o zonă deschisă și înconjurată de mulți copaci înalți, ceea ce crește riscul de lovituri de trăsnet.
- Dispozitiv de clasa II (categoria de supratensiune III) - utilizat în plus față de dispozitivul de clasa I pentru a proteja rețeaua de efectele de comutare, adică de supratensiunile interne ale rețelei. Acesta este instalat în tabloul de distribuție.
- Dispozitiv de clasa III (categoria de supratensiune II) - utilizat pentru a proteja împotriva supratensiunilor atmosferice și de comutație reziduale și pentru a elimina interferențele de înaltă frecvență trecute prin dispozitivul de clasa II. Instalarea se realizează atât în prizele convenționale sau în cutiile de joncțiune, cât și în aparatele electrice în sine, care trebuie să fie securizate.
Clasificarea în funcție de descărcarea de curent:
- Clasa B - descărcări în aer sau în gaz cu un curent de descărcare de 45 până la 60 kA. Acestea sunt instalate la intrarea în clădire în panoul principal sau în tabloul de distribuție de intrare și ieșire.
- Module de varistoare de clasă C cu curenți de descărcare de aprox. 40 kA. Acestea sunt instalate în panourile auxiliare.
- Clasele C și D sunt utilizate în tandem în cazurile în care este necesară intrarea subterană a cablurilor.
IMPORTANT! Distanța dintre SPD-uri trebuie să fie de cel puțin 10 metri pe toată lungimea instalației.
Cum se alege un DOCUP?
Primul pas în selectarea unui dispozitiv de protecție împotriva supratensiunilor este determinarea sistemului de legare la pământ utilizat în clădire.
Există trei tipuri de sisteme de legare la pământ:
- TN-S cu o singură fază;
- TN-S cu trei faze;
- TN-C sau TN-C-S cu trei faze.
Este la fel de important să acordați atenție toleranței la temperatură atunci când achiziționați unitatea. Cele mai multe dispozitive de protecție împotriva supratensiunilor sunt proiectate să funcționeze la temperaturi de până la -25. Dacă regiunea dvs. are un climat foarte rece și iernile pot fi aspre, atunci panoul de pornire nu trebuie să fie în aer liber, altfel va ceda.
Atunci când selectați un dispozitiv de protecție împotriva supratensiunilor, trebuie luați în considerare și următorii factori:
- Importanța echipamentului care trebuie protejat;
- Riscul la care este expus obiectul: teren (oraș sau suburbie, câmpie deschisă), o zonă de risc special (copaci, munți, corp de apă), o zonă de impact special (un paratrăsnet la mai puțin de 50 de metri de clădire care prezintă un risc).
Clasa adecvată (I, II, III) trebuie selectată în funcție de situația în care trebuie instalat apărătorul de supratensiune.
De asemenea, este important să se ia în considerare tensiunea pe care o poate suporta dispozitivul. Pentru clasa I, aceasta nu depășește 4 kV. Un dispozitiv de clasa II rezistă la niveluri de tensiune de până la 2,5 kV, iar un dispozitiv de clasa III la 1,5 kV.
Un alt parametru important la selectarea unui dispozitiv de protecție împotriva supratensiunilor este tensiunea maximă de funcționare continuă, adică curentul efectiv de curent alternativ sau continuu care este aplicat permanent dispozitivului de protecție împotriva supratensiunilor. Acest parametru trebuie să fie egal cu tensiunea nominală a rețelei. Detalii pot fi găsite în standardul IEC 61643-1, apendicele 1.
Atunci când conectați un dispozitiv de protecție împotriva supratensiunilor pentru a proteja echipamentul, este important să luați în considerare curentul nominal de curent continuu sau alternativ care se poate preta la sarcină.
Cum se conectează un protector de supratensiune într-o casă privată?
Instalarea dispozitivului de protecție împotriva supratensiunilor se efectuează în funcție de tensiunea nominală: 220V (o fază) și 380V (trei faze).
Schema de conectare poate viza continuitatea sau siguranța, fiind necesar să se stabilească prioritățile. În primul caz, protecția împotriva trăsnetului poate fi oprită temporar pentru a preveni întreruperea alimentării consumatorilor. Cu toate acestea, în al doilea caz, protecția împotriva trăsnetului nu trebuie deconectată, nici măcar pentru câteva secunde, dar este posibilă deconectarea completă a alimentării.
Schema de cablare într-un sistem de legare la pământ TN-S monofazat
Într-o rețea monofazată TN-S, un conductor de fază, un conductor neutru de lucru și un conductor neutru de protecție trebuie să fie conectați la SPD. Faza și neutrul sunt conectate mai întâi la bornele respective și apoi conectate în buclă la linia echipamentului. Un conductor de împământare este conectat la conductorul de protecție. Dispozitivul de protecție împotriva supratensiunilor este instalat imediat în aval de întrerupătorul principal de circuit. Pentru a facilita cablarea, toate contactele de pe dispozitiv sunt marcate, astfel încât nu ar trebui să existe nicio dificultate.
Explicația diagramei: A, B, C - faze de rețea, N - conductor neutru de lucru, PE - conductor neutru de protecție.
TIP. Este recomandabil să se utilizeze siguranțe pentru protecția suplimentară a SPD, care sunt plasate direct pe dispozitiv.
Schema de cablare într-o rețea trifazată a sistemului de legare la pământ TN-S
O rețea trifazată TN-S diferă de o rețea monofazată prin faptul că există cinci conductori, trei faze, un conductor neutru de lucru și un conductor neutru de protecție, care provin de la sursa de alimentare. Trei faze și conductorul neutru sunt conectate la borne. Al cincilea conductor de protecție este conectat la corpul aparatului și la pământ, adică servește ca un fel de jumper.
Schema de cablare într-un sistem trifazat TN-C
În sistemul TN-C, conductorul de pământ de protecție și conductorul de pământ de protecție sunt inseparabile de sistemul TN-S (PEN).
Sistemul TN-C este mai simplu și mai degrabă învechit și este obișnuit în cazul locuințelor mai vechi. În conformitate cu reglementările în vigoare, se utilizează sistemul TN-C-S, în care conductoarele neutre de lucru și de protecție neutre sunt amplasate separat.
Trecerea la un sistem mai nou este necesară pentru a evita șocurile electrice pentru personalul de service și situațiile de incendiu. Și, bineînțeles, sistemul TN-C-S are o protecție mai bună împotriva supratensiunilor bruște.
În toate cele trei variante, curenții de supratensiune sunt direcționați către pământ prin intermediul unui cablu de împământare sau, alternativ, printr-un conductor de protecție comun, împiedicând astfel ca impulsul să afecteze întreaga linie și echipamentul.
Erori de cablare
1. Instalarea unui dispozitiv de protecție împotriva supratensiunilor într-o cameră de control cu un circuit de împământare slab.
Dacă faceți o astfel de greșeală, nu numai că vă puteți pierde toate aparatele, dar și panoul însuși în cazul unui trăsnet, deoarece protecția cu o buclă de împământare slabă nu va fi de folos și, prin urmare, nu va fi protejată.
2. Protectorul de supratensiune greșit, care nu este potrivit pentru sistemul de legare la pământ utilizat.
Înainte de a cumpăra un dispozitiv, asigurați-vă că știți ce fel de sistem de legare la pământ este utilizat în casa dumneavoastră și citiți cu atenție documentația tehnică atunci când cumpărați dispozitivul pentru a evita greșelile.
3. utilizarea unei clase greșite de protecție împotriva supratensiunilor.
După cum s-a discutat mai sus, există 3 clase de protectori de supratensiune. Fiecare clasă corespunde unui panou specific și trebuie instalată în conformitate cu normele și reglementările.
4. Instalați doar o singură clasă de protecție împotriva supratensiunilor.
Adesea nu este suficient să instalați un dispozitiv de protecție împotriva supratensiunilor dintr-o singură clasă pentru o protecție fiabilă.
5. Clasa și destinația sunt confundate.
Dispozitivele din clasa B pot fi instalate în tabloul de distribuție al unui apartament, dispozitivele din clasa C în tabloul de distribuție al clădirii și dispozitivele din clasa D în fața echipamentelor electronice.
Un dispozitiv de protecție împotriva supratensiunilor este cu siguranță un lucru bun și util, dar utilizarea sa în alimentarea cu energie electrică a casei nu este obligatorie. Atunci când conectați acest dispozitiv, merită să vă amintiți că acesta trebuie să fie selectat individual pentru fiecare sistem de împământare. Din acest motiv, este recomandabil să apelați la serviciile unui electrician cu experiență imediat înainte de achiziție pentru a evita orice problemă.
Articole conexe:
