Jei jūsų namuose yra daug brangių buitinių prietaisų, geriau pasirūpinti visapusiškos elektros tinklo apsaugos organizavimu. Šiame straipsnyje mes jums papasakosime apie apsaugos nuo viršįtampių įrenginius, kodėl jie reikalingi, kokie jie yra ir kaip jie sumontuoti.
Viršįtampių pobūdis ir jų poveikis technologijai
Nuo vaikystės daugelis žmonių žino apie buitinių elektros prietaisų atjungimo nuo tinklo šurmulį, kai yra pirmieji artėjančio perkūnijos požymiai. Šiandien miesto tinklų elektrinė įranga tapo sudėtingesnė, todėl daugelis nepaiso pagrindinių apsaugos priemonių. Tuo pačiu metu problema visiškai neišnyko, buitiniai prietaisai, ypač privačiuose namuose, vis dar yra rizikingi..
Impulsų viršįtampių (IP) atsiradimas gali būti natūralus ir žmogaus sukurtas. Pirmuoju atveju intelektinė žala atsiranda dėl žaibiškai sklindančių oro linijų, o atstumas nuo smūgio vietos iki rizikuojančių vartotojų gali būti iki kelių kilometrų. Streikas taip pat galimas radijo stovams ir žaibolaidžiams, prijungtiems prie pagrindinės įžeminimo grandinės, tokiu atveju buitiniame tinkle atsiranda indukuota viršįtampis..
1 – nuotolinis žaibolaidis elektros linijose; 2 – vartotojai; 3 – žemės kilpa; 4 – artimas žaibolaidis elektros linijose; 5 – tiesioginis žaibo smūgis į žaibolaidį
Žmogaus sukurtas IP yra nenuspėjamas, jie atsiranda perjungiant perkrovas transformatoriuose ir paskirstymo pastotėse. Asimetriškai padidėjus galiai (tik vienoje fazėje), galimas staigus įtampos padidėjimas, to numatyti beveik neįmanoma..
Impulsų įtampa yra labai trumpa (mažiau nei 0,006 s), jie sistemingai atsiranda tinkle ir dažniausiai praeina nepastebimai stebėtojo. Buitiniai prietaisai yra skirti atlaikyti virš 1000 V įtampą, kuri atsiranda dažniausiai. Esant aukštesnei įtampai, garantuojamas maitinimo šaltinių gedimas, taip pat galimas namo laidų izoliacijos nutrūkimas, dėl kurio kyla keli trumpi jungimai ir gaisras.
Kaip veikia BPD ir kaip jis veikia
SPD, priklausomai nuo apsaugos klasės, gali turėti puslaidininkinį įtaisą ant varistorių arba turėti kontaktinį iškroviklį. Įprastu režimu SPD veikia apėjimo režimu, o jo viduje esanti srovė teka laidžiu šuntu. Šuntas yra prijungtas prie apsauginio žemės per varistorių arba du elektrodus su griežtai reglamentuotu tarpu.
Esant įtampos šuoliui, net labai trumpui, srovė praeina per šiuos elementus ir plinta palei žemę arba yra kompensuojama staigiai sumažėjus atsparumui fazės-nulio kilpoje (trumpasis jungimas). Kai įtampa stabilizuojasi, ribotuvas praranda savo pajėgumą, o prietaisas vėl veikia įprastu režimu..
Taigi SPD tam tikrą laiką uždaro grandinę, kad perteklinę įtampą būtų galima paversti šilumos energija. Tuo pačiu metu per prietaisą praeina reikšmingos srovės – nuo dešimčių iki šimtų kiloamperų.
Kuo skiriasi apsaugos klasės
Atsižvelgiant į IP priežastis, išskiriamos dvi viršįtampio bangos charakteristikos: 8/20 ir 10/350 mikrosekundžių. Pirmasis skaitmuo yra laikas, per kurį MT pasiekia maksimalią vertę, antrasis – laikas, per kurį MT sumažėja iki nominalios vertės. Kaip matote, antrojo tipo viršįtampis yra pavojingesnis..
I klasės įtaisai yra skirti apsaugoti nuo maitinimo šaltinio, kurio charakteristika yra 10/350 μs, dažniausiai atsirandančio žaibo išlydžio metu elektros perdavimo linijoje, esančioje arčiau kaip 1500 m iki vartotojo. Įrenginiai trumpam gali perduoti srovę nuo 25 iki 100 kA, beveik visi I klasės įtaisai yra pagrįsti ribotuvais.
II klasės SPD yra skirti kompensuoti maitinimo šaltinius, kurių charakteristika yra 8/20 μs, o didžiausia srovės vertė juose svyruoja nuo 10 iki 40 kA.
III apsaugos klasė skirta kompensuoti viršįtampius, kai srovė mažesnė kaip 10 kA, kai maitinimo šaltinis yra 8/20 μs. II ir III apsaugos klasės įtaisai yra pagrįsti puslaidininkių elementais.
Gali atrodyti, kad užtenka įdiegti tik I klasės įrenginius, nes jie yra patys galingiausi, tačiau taip nėra. Problema ta, kad kuo aukštesnis apatinis pralaidumo slenkstis, tuo mažiau jautrus yra SPD. Kitaip tariant: esant trumpoms ir santykinai žemoms maitinimo šaltinio reikšmėms, galingas SPD gali neveikti, o jautresnis nepaveiks tokio masto srovių..
III apsaugos klasės prietaisai yra skirti pašalinti mažiausią energijos tiekimą – tik kelis tūkstančius voltų. Jų savybės yra visiškai panašios į apsauginius įtaisus, kuriuos gamintojai įmontuoja buitinių prietaisų maitinimo šaltiniuose. Diegdami nereikalingą įrenginį, jie pirmieji perima apkrovą ir neleidžia veikti BPD įrenginiuose, kurių ištekliai yra apriboti 20–30 ciklų..
Ar reikalingas BPD, rizikos vertinimas
Pilnas apsaugos nuo maitinimo organizavimo reikalavimų sąrašas yra pateiktas IEC 61643-21, galima nustatyti privalomą įrengimą pagal IEC 62305-2 standartą, pagal kurį nustatomas specialus žaibo smūgio pavojaus laipsnio ir jo sukeltų padarinių įvertinimas..
Apskritai elektros energijos tiekimui iš orinių perdavimo linijų beveik visada geriau montuoti I klasės SPD, nebent buvo imtasi priemonių, skirtų sumažinti perkūnijos poveikį energijos tiekimo režimui: atramų, PEN laidininko ir metalinių guolių elementų įžeminimas iš naujo, žaibolaidis su atskira žemės kilpa, įrengimas potencialų išlyginimo sistemos.
Paprastesnis būdas įvertinti riziką yra palyginti neapsaugotų prietaisų ir apsaugos priemonių kainą. Net daugiaaukščiuose pastatuose, kur viršįtampiai yra labai maži, turintys charakteristiką 8/20, izoliacijos sugedimo ar prietaisų gedimo rizika yra gana didelė..
Įrenginių įrengimas pagrindiniame skirstomajame skydelyje
Daugelis SPD yra moduliniai ir gali būti montuojami ant 35 mm DIN bėgelio. Vienintelis reikalavimas yra tas, kad skydelyje, skirtoje įdiegti SPD, turi būti metalinis korpusas su privalomu prijungimu prie apsauginio laidininko.
Renkantis SPD, be pagrindinių eksploatacinių savybių, taip pat turėtumėte atsižvelgti ir į vardinę darbinę srovę apeinant režimą, ji turi atitikti jūsų tinklo apkrovą. Kitas parametras yra didžiausia ribojanti įtampa, ji neturėtų būti mažesnė už aukščiausią vertę per parą svyruojančius.
SPD yra sujungti nuosekliai į vienfazį arba trifazį tiekimo tinklą atitinkamai per dviejų ir keturių polių jungtuvą. Jo įrengimas yra būtinas tuo atveju, jei lydomas kibirkštinio tarpo elektrodai arba varistorius sugenda, o tai sukelia nuolatinį trumpąjį jungimą. Fazės ir apsauginis laidininkas yra prijungti prie viršutinių SPD gnybtų, prie apatinių gnybtų – nulio.
SPD ryšio pavyzdys: 1 – įvestis; 2 – automatinis jungiklis; 3 – SPD; 4 – įžeminimo autobusas; 5 – žemės kilpa; 6 – elektros skaitiklis; 7 – diferencialo mašina; 8 – vartotojų mašinoms
Montuojant kelis apsauginius įtaisus, turinčius skirtingas apsaugos klases, jie turi būti suderinti naudojant specialius droselius, sujungtus nuosekliai su SPD. Apsauginiai įtaisai yra integruoti į grandinę didėjančia klase. Be koordinavimo jautresni BPD perims pagrindinę apkrovą ir žlugs anksčiau..
Droselių negalima montuoti, jei kabelio linijos ilgis tarp įrenginių yra didesnis nei 10 metrų. Dėl šios priežasties I klasės SPD yra montuojami ant fasado dar prieš skaitiklį, apsaugant matavimo vienetą nuo viršįtampio, o antroji ir trečioji klasės yra atitinkamai sumontuoti ant ASU ir grindų / grupių skydelių..
Apsaugos nuo viršįtampių įtaisas: taikymo ir montavimo schema
Medžiagos turinys
