Συσκευές προστασίας από υπερτάσεις UZIP: εφαρμογή, διάγραμμα σύνδεσης, αρχή λειτουργίας. Τι είναι το usip

Εάν το σπίτι σας έχει πολλές ακριβές οικιακές συσκευές, είναι καλύτερο να φροντίσετε να οργανώσετε ολοκληρωμένη ηλεκτρική προστασία. Σε αυτό το άρθρο θα μιλήσουμε για συσκευές προστασίας από υπερτάσεις, γιατί χρειάζονται, τι είναι και πώς τοποθετούνται.

Η φύση των παλμικών υπερτάσεων και ο αντίκτυπός τους στην τεχνολογία

Πολλοί άνθρωποι είναι εξοικειωμένοι από την παιδική τους ηλικία με τη φασαρία της αποσύνδεσης των οικιακών ηλεκτρικών συσκευών με το πρώτο σημάδι μιας καταιγίδας που πλησιάζει. Σήμερα, ο ηλεκτρικός εξοπλισμός των δικτύων πόλεων έχει γίνει πιο προηγμένος, γι' αυτό και πολλοί άνθρωποι παραμελούν τις βασικές συσκευές προστασίας. Ταυτόχρονα, το πρόβλημα δεν έχει εξαφανιστεί εντελώς.

Η φύση της εμφάνισης υπερτάσεων παλμών (IP) μπορεί να είναι φυσική και ανθρωπογενής. Στην πρώτη περίπτωση, το IP συμβαίνει λόγω κεραυνού που χτυπά τις εναέριες γραμμές ηλεκτρικής ενέργειας και η απόσταση μεταξύ του σημείου πρόσκρουσης και των καταναλωτών που κινδυνεύουν μπορεί να είναι έως και αρκετά χιλιόμετρα. Είναι επίσης δυνατό να χτυπήσετε ραδιοπύργους και αλεξικέραυνα που συνδέονται με το κύριο κύκλωμα γείωσης, οπότε εμφανίζεται μια επαγόμενη υπέρταση στο οικιακό δίκτυο.

1 - απομακρυσμένο χτύπημα κεραυνού σε καλώδια ρεύματος. 2 - καταναλωτές. 3 - βρόχος γείωσης? 4 - κλείσιμο κεραυνού σε καλώδια ρεύματος. 5 - απευθείας κεραυνό στο αλεξικέραυνο

Οι ανθρωπογενείς πηγές ενέργειας είναι απρόβλεπτες, προκύπτουν ως αποτέλεσμα υπερφόρτωσης σε μετασχηματιστές και υποσταθμούς διανομής. Με μια ασύμμετρη αύξηση της ισχύος (μόνο σε μία φάση), μια απότομη αύξηση τάσης είναι σχεδόν αδύνατο να προβλεφθεί.

Οι τάσεις παλμών είναι πολύ μικρές χρονικά (λιγότερο από 0,006 s), εμφανίζονται συστηματικά στο δίκτυο και τις περισσότερες φορές περνούν απαρατήρητες από τον παρατηρητή. Οι οικιακές συσκευές έχουν σχεδιαστεί για να αντέχουν υπερτάσεις έως και 1000 V, αυτές συμβαίνουν συχνότερα. Σε υψηλότερες τάσεις, είναι εγγυημένη η βλάβη της μόνωσης στην καλωδίωση του σπιτιού, η οποία οδηγεί σε πολλαπλά βραχυκυκλώματα και πυρκαγιά.

Πώς λειτουργεί το SPD και πώς λειτουργεί

Το SPD, ανάλογα με την κατηγορία προστασίας, μπορεί να έχει μια συσκευή ημιαγωγών που βασίζεται σε βαρίστορ ή να έχει απαγωγέα επαφής. Στην κανονική λειτουργία, το SPD λειτουργεί σε λειτουργία παράκαμψης, το ρεύμα μέσα σε αυτό ρέει μέσω μιας αγώγιμης διακλάδωσης. Η διακλάδωση συνδέεται με προστατευτική γείωση μέσω ενός βαρίστορ ή δύο ηλεκτροδίων με αυστηρά τυποποιημένο διάκενο.

Κατά τη διάρκεια ενός κύματος τάσης, ακόμη και πολύ σύντομης, το ρεύμα διέρχεται από αυτά τα στοιχεία και εξαπλώνεται κατά μήκος της γείωσης ή αντισταθμίζεται από μια απότομη πτώση της αντίστασης στον βρόχο φάσης μηδέν (βραχυκύκλωμα). Αφού σταθεροποιηθεί η τάση, ο απαγωγέας χάνει την ικανότητά του και η συσκευή λειτουργεί ξανά σε κανονική λειτουργία.

Έτσι, το SPD κλείνει το κύκλωμα για λίγο, ώστε η πλεονάζουσα τάση να μπορεί να μετατραπεί σε θερμική ενέργεια. Σε αυτή την περίπτωση, σημαντικά ρεύματα διέρχονται από τη συσκευή - από δεκάδες έως εκατοντάδες κιλοαμπέρ.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ των κατηγοριών προστασίας

Ανάλογα με τα αίτια της IP, διακρίνονται δύο χαρακτηριστικά του αυξημένου κύματος τάσης: 8/20 και 10/350 μικροδευτερόλεπτα. Το πρώτο ψηφίο είναι ο χρόνος κατά τον οποίο το PI φτάνει στη μέγιστη τιμή του, το δεύτερο είναι ο χρόνος που χρειάζεται για να πέσει στις ονομαστικές τιμές. Όπως μπορείτε να δείτε, ο δεύτερος τύπος υπέρτασης είναι πιο επικίνδυνος.

Οι συσκευές κλάσης I έχουν σχεδιαστεί για προστασία από υπερτάσεις ισχύος με χαρακτηριστικό 10/350 μs, οι οποίες συμβαίνουν συχνότερα κατά την εκκένωση κεραυνού σε γραμμές ηλεκτρικού ρεύματος που βρίσκονται σε απόσταση μικρότερη των 1500 m στον καταναλωτή. Οι συσκευές μπορούν να περάσουν για λίγο ρεύμα από 25 έως 100 kA μέσω των εαυτών τους σχεδόν όλες οι συσκευές Κατηγορίας I βασίζονται σε απαγωγείς.

Τα SPD κλάσης II επικεντρώνονται στην αντιστάθμιση IP με χαρακτηριστικό 8/20 μs, με τις τιμές ρεύματος αιχμής σε αυτά να κυμαίνονται από 10 έως 40 kA.

Η κατηγορία προστασίας III έχει σχεδιαστεί για να αντισταθμίζει υπερτάσεις με τιμές ρεύματος μικρότερες από 10 kA με χαρακτηριστικό IP 8/20 μs. Οι συσκευές κατηγορίας προστασίας II και III βασίζονται σε στοιχεία ημιαγωγών.

Μπορεί να φαίνεται ότι αρκεί η εγκατάσταση μόνο συσκευών Κατηγορίας Ι ως των πιο ισχυρών, αλλά αυτό δεν ισχύει. Το πρόβλημα είναι ότι όσο υψηλότερο είναι το χαμηλότερο όριο του ρεύματος διεκπεραίωσης, τόσο λιγότερο ευαίσθητο είναι το SPD. Με άλλα λόγια: σε μικρές και σχετικά χαμηλές τιμές IP, ένα ισχυρό SPD μπορεί να μην λειτουργεί και ένα πιο ευαίσθητο δεν θα αντιμετωπίσει ρεύματα τέτοιου μεγέθους.

Οι συσκευές με κατηγορία προστασίας III έχουν σχεδιαστεί για να εξαλείφουν τις χαμηλότερες τάσεις - μόνο μερικές χιλιάδες βολτ. Είναι εντελώς παρόμοια σε χαρακτηριστικά με τις συσκευές προστασίας που εγκαθιστούν οι κατασκευαστές σε τροφοδοτικά για οικιακές συσκευές. Σε περίπτωση εφεδρικής εγκατάστασης, είναι οι πρώτοι που αναλαμβάνουν το φορτίο και εμποδίζουν τη λειτουργία του SPD σε συσκευές των οποίων η διάρκεια ζωής περιορίζεται στους 20-30 κύκλους.

Υπάρχει ανάγκη για ΕΕΠ, εκτίμηση κινδύνου

Ένας πλήρης κατάλογος απαιτήσεων για την οργάνωση της προστασίας από την τροφοδοσία ρεύματος ορίζεται στο IEC 61643-21 υποχρεωτική εγκατάσταση με χρήση του προτύπου IEC 62305-2, σύμφωνα με το οποίο μια ειδική αξιολόγηση του βαθμού κινδύνου από κεραυνό και η διαπιστώνονται οι συνέπειες που προκαλούνται από αυτό.

Γενικά, κατά την τροφοδοσία ρεύματος από εναέριες γραμμές ηλεκτρικής ενέργειας, η εγκατάσταση ενός προστατευτικού υπερτάσεως κατηγορίας I είναι σχεδόν πάντα προτιμότερη, εκτός εάν έχει ληφθεί ένα σύνολο μέτρων για τη μείωση των επιπτώσεων των καταιγίδων στη λειτουργία τροφοδοσίας ρεύματος: επαναγείωση στηρίξεων, αγωγός PEN και μεταλλικά φέροντα στοιχεία, τοποθέτηση αλεξικέραυνου με ξεχωριστό βρόχο γείωσης, συστήματα εξισορρόπησης δυναμικού εγκατάστασης.

Ένας ευκολότερος τρόπος αξιολόγησης του κινδύνου είναι να συγκρίνετε το κόστος των απροστάτευτων οικιακών συσκευών και συσκευών ασφαλείας. Ακόμη και σε πολυώροφα κτίρια, όπου οι υπερτάσεις έχουν πολύ χαμηλές τιμές με χαρακτηριστικό 8/20, ο κίνδυνος βλάβης της μόνωσης ή βλάβης των συσκευών είναι αρκετά υψηλός.

Εγκατάσταση συσκευών στον κεντρικό πίνακα διανομής

Τα περισσότερα προστατευτικά υπέρτασης είναι αρθρωτά και μπορούν να εγκατασταθούν σε ράγα DIN 35 mm. Η μόνη απαίτηση είναι η θωράκιση για την εγκατάσταση του SPD να έχει μεταλλικό περίβλημα με υποχρεωτική σύνδεση με τον προστατευτικό αγωγό.

Κατά την επιλογή ενός SPD, εκτός από τα κύρια χαρακτηριστικά απόδοσης, θα πρέπει επίσης να λάβετε υπόψη το ονομαστικό ρεύμα λειτουργίας σε λειτουργία παράκαμψης που πρέπει να αντιστοιχεί στο φορτίο στο ηλεκτρικό σας δίκτυο. Μια άλλη παράμετρος είναι η μέγιστη οριακή τάση που δεν πρέπει να είναι χαμηλότερη από την υψηλότερη τιμή εντός των ημερήσιων διακυμάνσεων.

Τα SPD συνδέονται σε σειρά σε μονοφασικό ή τριφασικό δίκτυο τροφοδοσίας, αντίστοιχα, μέσω ενός διπολικού και τετραπολικού διακόπτη. Η τοποθέτησή του είναι απαραίτητη σε περίπτωση συγκόλλησης των ηλεκτροδίων με διάκενο σπινθήρα ή βλάβης του βαρίστορ, που προκαλεί μόνιμο βραχυκύκλωμα. Οι φάσεις και ο προστατευτικός αγωγός συνδέονται στους άνω ακροδέκτες του SPD και ο ουδέτερος αγωγός συνδέεται στους κάτω ακροδέκτες.

Παράδειγμα σύνδεσης SPD: 1 - είσοδος; 2 - αυτόματος διακόπτης. 3 - SPD; 4 - δίαυλος γείωσης. 5 - βρόχος γείωσης? 6 - μετρητής ηλεκτρικής ενέργειας. 7 - διαφορικό αυτόματο. 8 - σε καταναλωτικές μηχανές

Κατά την εγκατάσταση πολλών προστατευτικών συσκευών με διαφορετικές κατηγορίες προστασίας, απαιτείται ο συντονισμός τους με τη χρήση ειδικών τσοκ συνδεδεμένων σε σειρά με το SPD. Οι προστατευτικές συσκευές είναι ενσωματωμένες στο κύκλωμα με αύξουσα σειρά κατηγορίας. Χωρίς έγκριση, τα πιο ευαίσθητα SPD θα πάρουν το κύριο φορτίο και θα αποτύχουν νωρίτερα.

Η εγκατάσταση τσοκ μπορεί να αποφευχθεί εάν το μήκος της γραμμής καλωδίου μεταξύ των συσκευών υπερβαίνει τα 10 μέτρα. Για το λόγο αυτό, τα SPD κατηγορίας I τοποθετούνται στην πρόσοψη ακόμη και πριν από τον μετρητή, προστατεύοντας τη μονάδα μέτρησης από υπερτάσεις, και η δεύτερη και τρίτη κατηγορία τοποθετούνται, αντίστοιχα, στους πίνακες ASU και δαπέδου/ομάδας.

Η υπέρταση παλμών είναι μια βραχυπρόθεσμη απότομη αύξηση της τάσης στο ηλεκτρικό δίκτυο. Παρά το γεγονός ότι αυτό το κύμα δεν διαρκεί πολύ (κλάσμα του δευτερολέπτου), είναι εξαιρετικά επικίνδυνο τόσο για τη γραμμή όσο και για τους καταναλωτές ενέργειας που συνδέονται σε αυτήν. Για την αποφυγή ζημιών σε καλώδια και ηλεκτρικές συσκευές, χρησιμοποιούνται συσκευές προστασίας από υπερτάσεις. Σε αυτό το υλικό θα μιλήσουμε για το τι είναι αυτές οι συσκευές, ποιοι τύποι έρχονται και επίσης θα εξετάσουμε πώς συνδέονται τα SPD για μια ιδιωτική κατοικία.

Αιτίες υπέρτασης

Το IP μπορεί να συμβεί τόσο για τεχνολογικούς όσο και για φυσικούς λόγους. Στην πρώτη περίπτωση, μια απότομη πτώση στη διαφορά δυναμικού συμβαίνει όταν συμβαίνει υπερφόρτωση μεταγωγής στον υποσταθμό του μετασχηματιστή από τον οποίο προέρχεται η παροχή ρεύματος για μια συγκεκριμένη γραμμή. Η υπέρταση παλμών που προκαλείται από φυσικά αίτια συμβαίνει όταν, κατά τη διάρκεια μιας καταιγίδας, μια ισχυρή εκκένωση χτυπά την αντικεραυνική προστασία μιας κατασκευής ή μιας γραμμής ηλεκτρικής μεταφοράς. Ανεξάρτητα από το τι προκαλεί ένα κύμα ρεύματος, μπορεί να είναι πολύ επικίνδυνο για το ηλεκτρικό σύστημα του σπιτιού σας, επομένως για να προστατευτείτε αποτελεσματικά από αυτό, πρέπει να συνδέσετε ένα προστατευτικό υπέρτασης.

Γιατί χρειάζεται να συνδέσετε ένα SPD;

Για την προστασία του ηλεκτρικού δικτύου και των συσκευών που είναι συνδεδεμένες σε αυτό από ισχυρούς παλμούς ρεύματος και ξαφνικές αλλαγές τάσης, εγκαθίσταται μια συσκευή για την προστασία της γραμμής και του εξοπλισμού από παλμικές τάσεις (συντομογραφία SPD). Περιλαμβάνει ένα ή περισσότερα μη γραμμικά στοιχεία. Η σύνδεση των εσωτερικών εξαρτημάτων της προστατευτικής διάταξης μπορεί να γίνει είτε με συγκεκριμένο συνδυασμό είτε με διάφορους τρόπους (φάση-φάση, φάση-γη, φάση-μηδέν, μηδενική γη). Σύμφωνα με τις απαιτήσεις του PUE, η εγκατάσταση ενός SPD για την προστασία του δικτύου ιδιωτικής κατοικίας ή άλλου ξεχωριστού κτιρίου πραγματοποιείται μόνο μετά τον εισαγωγικό διακόπτη κυκλώματος.

Οπτικά για το SPD στο βίντεο:

Αυτές οι συσκευές μπορεί να έχουν μία ή δύο εισόδους. Και οι δύο συσκευές μίας και διπλής εισόδου συνδέονται πάντα παράλληλα με το κύκλωμα που προστατεύουν. Σύμφωνα με τον τύπο του μη γραμμικού στοιχείου, τα SPD χωρίζονται σε:

• Μετακίνηση.
• Περιορισμός (περιοριστής τάσης δικτύου).
• Σε συνδυασμό.

Εναλλαγή προστατευτικών συσκευών

Οι συσκευές μεταγωγής σε κανονικό τρόπο λειτουργίας χαρακτηρίζονται από υψηλή αντίσταση. Όταν υπάρχει απότομη αύξηση της τάσης στο ηλεκτρικό δίκτυο, η αντίσταση της συσκευής πέφτει αμέσως στην ελάχιστη τιμή. Η βάση των συσκευών μεταγωγής προστασίας δικτύου είναι οι απαγωγείς.

Περιοριστές υπέρτασης δικτύου (OSV)

Ο καταστολέας υπερτάσεων χαρακτηρίζεται επίσης από υψηλή αντίσταση, η οποία σταδιακά μειώνεται καθώς αυξάνεται η τάση και αυξάνεται το ηλεκτρικό ρεύμα. Η σταδιακή μείωση της αντίστασης είναι χαρακτηριστικό των περιοριστικών SPD. Ο περιοριστής υπέρτασης δικτύου (OSL) έχει ένα βαρίστορ στο σχεδιασμό του (αυτό είναι το όνομα μιας αντίστασης της οποίας η τιμή αντίστασης εξαρτάται μη γραμμικά από την τάση που ενεργεί σε αυτόν). Όταν η παράμετρος τάσης γίνει μεγαλύτερη από την τιμή κατωφλίου, υπάρχει μια απότομη αύξηση του ρεύματος που διέρχεται από το βαρίστορ. Μετά την εξομάλυνση του ηλεκτρικού παλμού που προκαλείται από υπερφόρτωση διακόπτη ή κεραυνό, ο περιοριστής τάσης δικτύου (SVR) επιστρέφει στην κανονική του κατάσταση.

Συνδυασμένα SPD

Οι συσκευές συνδυασμένου τύπου συνδυάζουν τις δυνατότητες των συσκευών μεταγωγής και περιορισμού. Μπορούν και να μετατρέψουν τη διαφορά δυναμικού και να περιορίσουν την αύξησή της. Εάν είναι απαραίτητο, οι συνδυασμένες συσκευές μπορούν να εκτελέσουν και τις δύο αυτές εργασίες ταυτόχρονα.

Κατηγορίες συσκευών προστασίας IP

Υπάρχουν 3 κατηγορίες συσκευών προστασίας από υπερτάσεις γραμμής:

Οι συσκευές κατηγορίας I είναι εγκατεστημένες σε πίνακα διανομής ή εισερχόμενο ερμάριο και σας επιτρέπουν να προστατεύσετε το δίκτυο από υπέρταση όταν μια ηλεκτρική εκκένωση προσκρούει σε γραμμή ρεύματος ή αντικεραυνική προστασία κατά τη διάρκεια μιας καταιγίδας.

Οι συσκευές κατηγορίας II παρέχουν πρόσθετη προστασία για την ηλεκτρική γραμμή από ζημιές που προκαλούνται από κεραυνούς. Εγκαθίστανται επίσης όταν είναι απαραίτητο για την προστασία του δικτύου από υπερτάσεις που προκαλούνται από τη μεταγωγή. Εγκαθίστανται μετά από συσκευές κατηγορίας Ι.

Βίντεο σχετικά με το SPD από ειδικούς της ABB:

Οι συσκευές κατηγορίας I+II παρέχουν προστασία για μεμονωμένα κτίρια κατοικιών. Αυτές οι συσκευές εγκαθίστανται κοντά σε ηλεκτρικό εξοπλισμό. Παίζουν το ρόλο του τελευταίου φραγμού, εξομαλύνοντας την υπολειπόμενη υπέρταση, η οποία, κατά κανόνα, είναι ασήμαντου μεγέθους. Οι συσκευές αυτής της κατηγορίας παράγονται με τη μορφή εξειδικευμένων ηλεκτρικών πριζών ή βυσμάτων.

Η ταυτόχρονη εγκατάσταση συσκευών κατηγορίας I, II και III εγγυάται προστασία τριών σταδίων της ηλεκτρικής γραμμής από υπερτάσεις υπέρτασης.

Πώς να συνδέσετε ένα SPD σε μια ιδιωτική κατοικία;

Οι προστατευτικές συσκευές μπορούν να συνδεθούν σε οικιακά ηλεκτρικά δίκτυα (με μονοφασική τάση και τάση λειτουργίας 220V) και σε γραμμές μεταφοράς ρεύματος βιομηχανικών εγκαταστάσεων (τρεις φάσεις, 380V). Με βάση αυτό, το πλήρες διάγραμμα σύνδεσης SPD προβλέπει την επίδραση του αντίστοιχου δείκτη τάσης.

Εάν ο ρόλος της γείωσης και του ουδέτερου αγωγού παίζεται από ένα κοινό καλώδιο, τότε σε ένα τέτοιο κύκλωμα εγκαθίσταται ένα απλό SPD ενός μπλοκ. Συνδέεται ως εξής: ένας αγωγός φάσης που συνδέεται στην είσοδο της προστατευτικής συσκευής - ένα καλώδιο εξόδου συνδεδεμένο σε έναν κοινό προστατευτικό αγωγό - οι προστατευμένες ηλεκτρικές συσκευές και εξοπλισμός.

Σύμφωνα με τις απαιτήσεις της σύγχρονης ηλεκτρικής τεκμηρίωσης, ο ουδέτερος και ο αγωγός γείωσης δεν πρέπει να συνδυάζονται. Με βάση αυτό, σε νέα σπίτια, για την προστασία του κυκλώματος από υπερτάσεις, χρησιμοποιείται μια συσκευή δύο μονάδων, η οποία έχει τρεις ξεχωριστούς ακροδέκτες: φάση, ουδέτερο και γείωση.

Σε αυτή την περίπτωση, η συσκευή συνδέεται στο κύκλωμα σύμφωνα με μια διαφορετική αρχή: το καλώδιο φάσης και ουδέτερου πηγαίνουν στους αντίστοιχους ακροδέκτες του SPD και, στη συνέχεια, σε βρόχο στον εξοπλισμό που είναι συνδεδεμένος στη γραμμή. Ο αγωγός γείωσης συνδέεται επίσης με τον ακροδέκτη του της προστατευτικής συσκευής.

Σε καθεμία από τις περιγραφόμενες περιπτώσεις, το υπερβολικό ρεύμα που δημιουργείται από την υπέρταση ρέει στο έδαφος μέσω του καλωδίου γείωσης ή του κοινού προστατευτικού αγωγού χωρίς να επηρεάζει τη γραμμή ή τον εξοπλισμό που είναι συνδεδεμένος σε αυτήν.

Απαντήσεις σε ερωτήσεις σχετικά με τα SPD στο βίντεο:

συμπέρασμα

Σε αυτό το άρθρο, μιλήσαμε για το τι είναι ένα SPD, ποιοι τύποι συσκευών υπάρχουν και πώς ταξινομούνται και καταλάβαμε επίσης πώς συνδέονται με το προστατευμένο κύκλωμα. Τέλος, πρέπει να πούμε ότι η χρήση αυτής της συσκευής, σε αντίθεση με ένα RCD, στη γραμμή τροφοδοσίας μιας ιδιωτικής κατοικίας δεν είναι υποχρεωτική. Η συμπερίληψή του στο δίκτυο σε κάθε μεμονωμένη περίπτωση απαιτεί να λαμβάνεται υπόψη το μεμονωμένο κύκλωμα γείωσης, καθώς και η τοποθέτηση του κεντρικού διακόπτη και του διακόπτη εισόδου. Επομένως, πριν αγοράσετε και εγκαταστήσετε ένα SPD, συνιστούμε ανεπιφύλακτα να συμβουλευτείτε έναν έμπειρο ηλεκτρολόγο.

Με ώθησε να γράψω αυτό το κείμενο από την αίσθηση ότι πολλοί άνθρωποι δεν γνωρίζουν τις αρχές λειτουργίας, τη χρήση (ή ακόμα και την άγνοια της ύπαρξης) της παράλληλης προστασίας από υπερτάσεις στο δίκτυο, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που προκαλούνται από κεραυνούς
Ο παλμικός θόρυβος στο δίκτυο είναι αρκετά συνηθισμένος, μπορεί να προκύψει κατά τη διάρκεια μιας καταιγίδας, κατά την ενεργοποίηση/απενεργοποίηση ισχυρών φορτίων (καθώς το δίκτυο είναι ένα κύκλωμα RLC, εμφανίζονται ταλαντώσεις σε αυτό, προκαλώντας υπερτάσεις) και πολλούς άλλους παράγοντες. Σε κυκλώματα χαμηλού ρεύματος, συμπεριλαμβανομένων των ψηφιακών κυκλωμάτων, αυτό είναι ακόμη πιο σχετικό, καθώς ο θόρυβος μεταγωγής διεισδύει αρκετά καλά μέσω των τροφοδοτικών (οι μετατροπείς flyback είναι οι πιο προστατευμένοι - σε αυτούς, η ενέργεια του μετασχηματιστή μεταφέρεται στο φορτίο όταν αποσυνδεθεί η κύρια περιέλιξη από το δίκτυο).
Στην Ευρώπη, εδώ και πολύ καιρό είναι de facto υποχρεωτική η εγκατάσταση μονάδων προστασίας από υπερτάσεις (εφεξής, για λόγους απλότητας, θα αποκαλώ αντικεραυνική προστασία ή SPD), αν και τα δίκτυά τους είναι καλύτερα από τα δικά μας και υπάρχουν λιγότερες περιοχές κεραυνών.
Η χρήση των SPD έχει γίνει ιδιαίτερα σημαντική τα τελευταία 20 χρόνια, όταν οι επιστήμονες άρχισαν να αναπτύσσουν όλο και περισσότερες παραλλαγές τρανζίστορ πεδίου MOSFET, που φοβούνται πολύ την υπέρβαση της αντίστροφης τάσης. Και τέτοια τρανζίστορ χρησιμοποιούνται σχεδόν σε όλα τα τροφοδοτικά μεταγωγής έως 1 kVA, ως διακόπτες στην κύρια πλευρά (δικτύου).
Μια άλλη πτυχή της χρήσης των SPD είναι η παροχή περιορισμού τάσης μεταξύ του ουδέτερου και του αγωγού γείωσης. Υπέρταση στον ουδέτερο αγωγό στο δίκτυο μπορεί να προκύψει, για παράδειγμα, κατά την εναλλαγή ενός διακόπτη μεταφοράς με ένα διαιρεμένο ουδέτερο. Κατά την εναλλαγή, ο ουδέτερος αγωγός θα είναι «στον αέρα» και μπορεί να υπάρχει οτιδήποτε πάνω του.

Χαρακτηριστικά των υπερτάσεων

Οι παλμοί υπέρτασης στο δίκτυο χαρακτηρίζονται από την κυματομορφή και το πλάτος ρεύματος. Το σχήμα του τρέχοντος παλμού χαρακτηρίζεται από τους χρόνους ανόδου και πτώσης του - για τα ευρωπαϊκά πρότυπα πρόκειται για παλμούς 10/350 μs και 8/20 μs. Στη Ρωσία, όπως συμβαίνει συχνά πρόσφατα, υιοθετήθηκαν ευρωπαϊκά πρότυπα και εμφανίστηκε το GOST R 51992-2002. Οι αριθμοί στον προσδιορισμό του σχήματος παλμού σημαίνουν τα εξής:
- πρώτη φορά (σε μικροδευτερόλεπτα) για την αύξηση του παλμού ρεύματος από το 10% στο 90% της μέγιστης τιμής ρεύματος.
- δεύτερη - φορά (σε μικροδευτερόλεπτα) για τον παλμό ρεύματος να μειωθεί στο 50% της μέγιστης τιμής ρεύματος.

Οι προστατευτικές συσκευές χωρίζονται σε κατηγορίες ανάλογα με την ισχύ παλμού που μπορούν να διαχέουν:
1) Κλάση 0 (Α) - εξωτερική αντικεραυνική προστασία (δεν λαμβάνεται υπόψη σε αυτή τη θέση).
2) Κλάση I (B) - προστασία από υπερτάσεις που χαρακτηρίζονται από παλμικά ρεύματα με πλάτος από 25 έως 100 kA με κυματομορφή 10/350 μs (προστασία στους πίνακες διανομής εισόδου του κτιρίου).
3) Κλάση II (C) - προστασία από υπερτάσεις που χαρακτηρίζονται από παλμικά ρεύματα με πλάτος 10 έως 40 kA με κυματομορφή 8/20 μs (προστασία σε πάνελ δαπέδου, ηλεκτρικούς πίνακες χώρων, είσοδοι εξοπλισμού τροφοδοσίας).
3) Κλάση III (D) - προστασία από υπερτάσεις που χαρακτηρίζονται από παλμικά ρεύματα με πλάτος έως 10 kA με κυματομορφή 8/20 μs (στις περισσότερες περιπτώσεις, η προστασία είναι ενσωματωμένη στον εξοπλισμό - εάν κατασκευάζεται σύμφωνα με με GOST)

Συσκευές προστασίας από υπερτάσεις

Οι δύο κύριες συσκευές SPD είναι απαγωγείς και βαρίστορ διαφόρων σχεδίων.

Σταματών

Το διάκενο σπινθήρα είναι μια ηλεκτρική συσκευή ανοιχτού (αέρα) ή κλειστού (γεμάτου με αδρανή αέρια) τύπου, που περιέχει στην απλούστερη περίπτωση δύο ηλεκτρόδια. Όταν η τάση στα ηλεκτρόδια του διακένου σπινθήρα υπερβαίνει μια ορισμένη τιμή, "διαπερνά", περιορίζοντας έτσι την τάση στα ηλεκτρόδια σε ένα ορισμένο επίπεδο. Όταν ένα διάκενο σπινθήρα σπάσει, ένα σημαντικό ρεύμα ρέει μέσα από αυτό (από εκατοντάδες αμπέρ σε δεκάδες κιλοαμπέρ) σε σύντομο χρονικό διάστημα (έως εκατοντάδες μικροδευτερόλεπτα). Μετά την αφαίρεση του παλμού υπέρτασης, εάν δεν έχει ξεπεραστεί η ισχύς που μπορεί να διαχέει ο απαγωγέας, μεταβαίνει στην αρχική του κλειστή κατάσταση μέχρι τον επόμενο παλμό.


Κύρια χαρακτηριστικά των απαγωγέων:
1) Κατηγορία προστασίας (βλ. παραπάνω).
2) Ονομαστική τάση λειτουργίας - μακροπρόθεσμη τάση λειτουργίας του απαγωγέα που συνιστά ο κατασκευαστής.
3) Μέγιστη εναλλασσόμενη τάση λειτουργίας - η μέγιστη μακροπρόθεσμη τάση του απαγωγέα στην οποία είναι εγγυημένο ότι δεν λειτουργεί.
4) Μέγιστο ρεύμα εκφόρτισης παλμού (10/350) μs - η μέγιστη τιμή του πλάτους ρεύματος με κυματομορφή (10/350) μs, στην οποία το διάκενο σπινθήρα δεν θα αποτύχει και θα εξασφαλίσει περιορισμό τάσης σε ένα δεδομένο επίπεδο.
5) Ονομαστικό ρεύμα εκφόρτισης παλμού (8/20) μs - η ονομαστική τιμή του πλάτους ρεύματος με κυματομορφή (8/20) μs, στην οποία ο απαγωγέας θα παρέχει περιορισμό τάσης σε ένα δεδομένο επίπεδο.
6) Τάση περιορισμού - η μέγιστη τάση στα ηλεκτρόδια του διακένου σπινθήρα κατά τη διάσπασή του λόγω της εμφάνισης παλμού υπέρτασης.
7) Χρόνος απόκρισης - ο χρόνος ανοίγματος του απαγωγέα (σχεδόν για όλους τους απαγωγείς - λιγότερο από 100 ns).
8) (μια παράμετρος που σπάνια υποδεικνύεται από τους κατασκευαστές) στατική τάση διάσπασης του διακένου σπινθήρα - στατική τάση (μεταβαλλόμενη αργά με την πάροδο του χρόνου) στην οποία θα ανοίξει το διάκενο σπινθήρα. Μετράται εφαρμόζοντας σταθερή τάση. Στις περισσότερες περιπτώσεις, είναι 20-30% υψηλότερη από τη μέγιστη εναλλασσόμενη τάση λειτουργίας που μειώνεται σε σταθερή (εναλλασσόμενη τάση πολλαπλασιασμένη με τη ρίζα του 2).

Η επιλογή ενός κενού σπινθήρα είναι μια αρκετά δημιουργική διαδικασία με πολυάριθμα «φτύσματα στο ταβάνι» - εξάλλου, δεν γνωρίζουμε εκ των προτέρων την αξία του ρεύματος που θα προκύψει στο δίκτυο...
Όταν επιλέγετε ένα διάκενο σπινθήρα, μπορείτε να καθοδηγηθείτε από τους ακόλουθους κανόνες:
1) Κατά την εγκατάσταση προστασίας σε πίνακες εισόδου από εναέριες γραμμές ρεύματος ή σε περιοχές όπου είναι συχνές οι καταιγίδες, εγκαταστήστε απαγωγείς με μέγιστο ρεύμα εκφόρτισης (10/350) μs τουλάχιστον 35 kA.
2) Επιλέξτε τη μέγιστη μακροπρόθεσμη τάση ελαφρώς υψηλότερη από την αναμενόμενη μέγιστη τάση δικτύου (διαφορετικά, υπάρχει πιθανότητα σε υψηλή τάση δικτύου, το διάκενο σπινθήρα να ανοίξει και να αποτύχει λόγω υπερθέρμανσης).
3) Επιλέξτε απαγωγείς με τη χαμηλότερη δυνατή τάση περιορισμού (πρέπει να τηρούνται οι κανόνες 1 και 2). Τυπικά η οριακή τάση των απαγωγέων κατηγορίας Ι είναι από 2,5 έως 5 kV.
4) Εγκαταστήστε απαγωγείς ειδικά σχεδιασμένους για αυτόν τον σκοπό μεταξύ των αγωγών N και PE (οι κατασκευαστές υποδεικνύουν ότι προορίζονται για σύνδεση με αγωγούς N-PE). Επιπλέον, αυτοί οι απαγωγείς χαρακτηρίζονται από χαμηλότερες τάσεις λειτουργίας, συνήθως της τάξης των 250 V AC (δεν υπάρχει καθόλου τάση μεταξύ ουδέτερου και γείωσης σε κανονική λειτουργία) και μεγάλο ρεύμα εκφόρτισης - από 50 kA έως 100 kA και πιο ψηλά.
5) Συνδέστε τους απαγωγείς στο δίκτυο με αγωγούς με διατομή τουλάχιστον 10 mm2 (ακόμα και αν οι αγωγοί δικτύου έχουν μικρότερη διατομή) και όσο το δυνατόν μικρότερο μήκος. Για παράδειγμα, εάν εμφανιστεί ρεύμα 40 kA σε έναν αγωγό μήκους 2 μέτρων με διατομή 4 mm2, θα πέσουν περίπου 350 V (στην ιδανική περίπτωση, χωρίς να ληφθεί υπόψη η επαγωγή - και παίζει μεγάλο ρόλο εδώ Εάν ένα κενό σπινθήρα είναι συνδεδεμένο με έναν τέτοιο αγωγό, τότε στο σημείο σύνδεσης με το δίκτυο η οριακή τάση θα είναι ίση με το άθροισμα της οριακής τάσης του απαγωγέα και της πτώσης τάσης στον αγωγό με παλμικό ρεύμα (). τα 350 V μας). Έτσι, οι προστατευτικές ιδιότητες υποβαθμίζονται σημαντικά.
6) Εάν είναι δυνατόν, εγκαταστήστε απαγωγείς μπροστά από τον ασφαλειοδιακόπτη εισόδου και πάντα μπροστά από το RCD (στην περίπτωση αυτή, είναι απαραίτητο να εγκαταστήσετε μια ασφάλεια με χαρακτηριστικό gL για ρεύμα 80-125 A σε σειρά με τον απαγωγέα βεβαιωθείτε ότι ο απαγωγέας αποσυνδέεται από το δίκτυο εάν αποτύχει). Επειδή κανείς δεν θα σας επιτρέψει να εγκαταστήσετε ένα SPD μπροστά από τον διακόπτη κυκλώματος εισόδου, είναι επιθυμητό ο διακόπτης κυκλώματος να έχει ρεύμα τουλάχιστον 80A με χαρακτηριστικό απόκρισης D. Αυτό θα μειώσει την πιθανότητα εσφαλμένης λειτουργίας του διακόπτη κυκλώματος όταν ενεργοποιείται ο απαγωγέας. Η εγκατάσταση ενός SPD μπροστά από το RCD οφείλεται στη χαμηλή αντίσταση του RCD στα παλμικά ρεύματα. Επίσης, καλό είναι να εγκαταστήσετε SPD μπροστά από μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας (κάτι που, και πάλι, οι ηλεκτρολόγοι δεν θα σας επιτρέψουν να το κάνετε)

Varistor

Το βαρίστορ είναι μια συσκευή ημιαγωγών με «απότομο» συμμετρικό χαρακτηριστικό ρεύματος-τάσης.

Στην αρχική κατάσταση, το βαρίστορ έχει υψηλή εσωτερική αντίσταση (από εκατοντάδες kOhms έως δεκάδες και εκατοντάδες MOhms). Όταν η τάση στις επαφές του βαρίστορ φτάσει σε ένα ορισμένο επίπεδο, μειώνει απότομα την αντίστασή του και αρχίζει να διεξάγει σημαντικό ρεύμα, ενώ η τάση στις επαφές του βαρίστορ αλλάζει ελαφρώς. Όπως ένας απαγωγέας υπερτάσεων, ένα βαρίστορ είναι ικανό να απορροφά την ενέργεια ενός παλμού υπέρτασης που διαρκεί έως και εκατοντάδες μικροδευτερόλεπτα. Αλλά με παρατεταμένη αυξημένη τάση, το βαρίστορ αποτυγχάνει, απελευθερώνοντας μεγάλη ποσότητα θερμότητας (εκρήγνυται).
Όλα τα βαρίστορ που είναι τοποθετημένα σε ράγα DIN είναι εξοπλισμένα με θερμική προστασία που έχει σχεδιαστεί για να αποσυνδέει το βαρίστορ από το δίκτυο σε περίπτωση απαράδεκτης υπερθέρμανσης (σε αυτή την περίπτωση, μπορεί να προσδιοριστεί από την τοπική μηχανική ένδειξη ότι το βαρίστορ έχει αποτύχει).
Η φωτογραφία δείχνει βαρίστορ με ενσωματωμένο θερμικό ρελέ αφού η τάση λειτουργίας έχει υπερβεί διαφορετικές τιμές. Εάν υπάρχει σημαντική υπέρταση, μια τέτοια ενσωματωμένη θερμική προστασία είναι πρακτικά αναποτελεσματική - τα βαρίστορ εκρήγνυνται με αποτέλεσμα να μπλοκάρουν τα αυτιά. Ωστόσο, η ενσωματωμένη θερμική προστασία σε μονάδες βαρίστορ σε ράγα DIN είναι αρκετά αποτελεσματική σε περίπτωση παρατεταμένης υπέρτασης και καταφέρνει να αποσυνδέσει το βαρίστορ από το δίκτυο

Ένα σύντομο βίντεο με νατουραλιστικές δοκιμές :) (παροχή αυξημένης τάσης σε βαρίστορ με διάμετρο 20 mm - περίσσεια 50 V)

Κύρια χαρακτηριστικά των βαρίστορ:
1) Κατηγορία προστασίας (βλ. παραπάνω). Συνήθως, τα βαρίστορ έχουν κατηγορία προστασίας II (C), III (D).
2) Ονομαστική τάση λειτουργίας - μακροχρόνια τάση λειτουργίας του βαρίστορ που συνιστάται από τον κατασκευαστή.
3) Μέγιστη εναλλασσόμενη τάση λειτουργίας - η μέγιστη μακροπρόθεσμη τάση του βαρίστορ, στην οποία είναι εγγυημένο ότι δεν ανοίγει.
4) Μέγιστο ρεύμα εκφόρτισης παλμού (8/20) μs - η μέγιστη τιμή του πλάτους ρεύματος με κυματομορφή (8/20) μs, στην οποία το βαρίστορ δεν θα αποτύχει και θα εξασφαλίσει περιορισμό τάσης σε ένα δεδομένο επίπεδο.
5) Ονομαστικό ρεύμα εκφόρτισης παλμού (8/20) μs - η ονομαστική τιμή του πλάτους ρεύματος με κυματομορφή (8/20) μs, στην οποία το βαρίστορ θα παρέχει περιορισμό τάσης σε ένα δεδομένο επίπεδο.
6) Τάση περιορισμού - η μέγιστη τάση στο βαρίστορ όταν ανοίγει λόγω της εμφάνισης παλμού υπέρτασης.
7) Χρόνος απόκρισης - χρόνος ανοίγματος του βαρίστορ (σχεδόν για όλα τα βαρίστορ - λιγότερο από 25 ns).
8) (μια παράμετρος που σπάνια υποδεικνύεται από τους κατασκευαστές) Ταξινόμηση βαρίστορ τάση - στατική τάση (αργά αλλάζει με την πάροδο του χρόνου), στην οποία το ρεύμα διαρροής βαρίστορ φτάνει το 1 mA. Μετράται εφαρμόζοντας σταθερή τάση. Στις περισσότερες περιπτώσεις, είναι 15-20% υψηλότερη από τη μέγιστη εναλλασσόμενη τάση λειτουργίας που μειώνεται σε σταθερή (εναλλασσόμενη τάση πολλαπλασιασμένη με τη ρίζα του 2).
9) (μια παράμετρος που υποδεικνύεται πολύ σπάνια από τους κατασκευαστές) το επιτρεπτό σφάλμα των παραμέτρων βαρίστορ είναι ±10% για όλα σχεδόν τα βαρίστορ. Αυτό το σφάλμα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την επιλογή της μέγιστης τάσης λειτουργίας του βαρίστορ.

Η επιλογή των βαρίστορ, καθώς και των απαγωγέων, είναι γεμάτη δυσκολίες που συνδέονται με τις άγνωστες συνθήκες λειτουργίας τους.
Όταν επιλέγετε προστασία βαρίστορ, μπορείτε να καθοδηγηθείτε από τους ακόλουθους κανόνες:
1) Τα βαρίστορ εγκαθίστανται ως το δεύτερο ή τρίτο στάδιο προστασίας από υπερτάσεις.
2) Όταν χρησιμοποιείτε προστασία βαρίστορ κατηγορίας II μαζί με προστασία κατηγορίας Ι, είναι απαραίτητο να λάβετε υπόψη τις διαφορετικές ταχύτητες απόκρισης των βαρίστορ και των απαγωγέων. Δεδομένου ότι οι απαγωγείς είναι πιο αργοί από τα βαρίστορ, εάν το SPD δεν ταιριάζει, τα βαρίστορ θα απορροφήσουν το μεγαλύτερο μέρος του παλμού υπέρτασης και θα αστοχήσουν γρήγορα. Για τον συντονισμό των κατηγοριών αντικεραυνικής προστασίας I και II, χρησιμοποιούνται ειδικά πηνία που ταιριάζουν (οι κατασκευαστές υπερήχων διαθέτουν μια ποικιλία από αυτά για τέτοιες περιπτώσεις) ή το μήκος του καλωδίου μεταξύ των SPD των κατηγοριών I και II πρέπει να είναι τουλάχιστον 10 μέτρα. Το μειονέκτημα αυτής της λύσης είναι η ανάγκη ενσωμάτωσης τσοκ στο δίκτυο ή επέκτασης του, γεγονός που αυξάνει την επαγωγική συνιστώσα του. Η μόνη εξαίρεση είναι ο Γερμανός κατασκευαστής PhoenixContact, ο οποίος έχει αναπτύξει ειδικούς απαγωγείς Κατηγορίας Ι με τη λεγόμενη «ηλεκτρονική ανάφλεξη», που «ταιριάζουν» με μονάδες βαρίστορ του ίδιου κατασκευαστή. Αυτοί οι συνδυασμοί SPD μπορούν να εγκατασταθούν χωρίς πρόσθετη έγκριση.
3) Επιλέξτε τη μέγιστη συνεχή τάση ελαφρώς υψηλότερη από την αναμενόμενη μέγιστη τάση δικτύου (διαφορετικά, υπάρχει πιθανότητα σε υψηλή τάση δικτύου, το βαρίστορ να ανοίξει και να αστοχήσει λόγω υπερθέρμανσης). Αλλά δεν μπορείτε να το παρακάνετε εδώ, καθώς η τάση περιορισμού του βαρίστορ εξαρτάται άμεσα από την τάση ταξινόμησης (και επομένως από τη μέγιστη τάση λειτουργίας). Παράδειγμα ανεπιτυχούς επιλογής της μέγιστης τάσης λειτουργίας είναι οι μονάδες βαρίστορ IEK με μέγιστη συνεχή τάση 440 V. Εάν εγκατασταθούν σε δίκτυο με ονομαστική τάση 220 V, τότε η λειτουργία τους θα είναι εξαιρετικά αναποτελεσματική. Επιπλέον, πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι τα βαρίστορ τείνουν να «γερνούν» (δηλαδή, με την πάροδο του χρόνου, με πολλές λειτουργίες του βαρίστορ, η τάση ταξινόμησής του αρχίζει να μειώνεται). Το βέλτιστο για τη Ρωσία θα ήταν η χρήση βαρίστορ με μακροχρόνια τάση λειτουργίας 320 έως 350 V.
4) Πρέπει να επιλέξετε ένα με τη χαμηλότερη δυνατή οριακή τάση (σε αυτήν την περίπτωση, πρέπει να τηρούνται οι κανόνες 1 - 3). Συνήθως, η οριακή τάση των βαρίστορ κατηγορίας II για τάσεις γραμμής είναι από 900 V έως 2,5 kV.
5) Μη συνδέετε βαρίστορ παράλληλα για να αυξήσετε τη συνολική απαγωγή ισχύος. Πολλοί κατασκευαστές συσκευών προστασίας από υπερτάσεις (ειδικά κατηγορίας III (D)) αμαρτάνουν συνδέοντας βαρίστορ παράλληλα. Αλλά, επειδή δεν υπάρχουν 100% πανομοιότυπα βαρίστορ (ακόμα και από την ίδια παρτίδα είναι διαφορετικά), ένα από τα βαρίστορ θα αποδεικνύεται πάντα ότι είναι ο πιο αδύναμος σύνδεσμος και θα αποτυγχάνει κατά τη διάρκεια ενός παλμού υπέρτασης. Με τους επόμενους παλμούς, τα υπόλοιπα βαρίστορ της αλυσίδας θα αποτύχουν, καθώς δεν θα παρέχουν πλέον την απαιτούμενη ισχύ διασποράς (αυτό είναι το ίδιο με τη σύνδεση των διόδων παράλληλα για την αύξηση του συνολικού ρεύματος - αυτό δεν μπορεί να γίνει)
6) Συνδέστε βαρίστορ στο δίκτυο με αγωγούς με διατομή τουλάχιστον 10 mm2 (ακόμα κι αν οι αγωγοί δικτύου έχουν μικρότερη διατομή) και όσο το δυνατόν μικρότερο μήκος (η συλλογιστική είναι ίδια με τους απαγωγείς).
7) Εάν είναι δυνατόν, τοποθετήστε βαρίστορ μπροστά από τον διακόπτη κυκλώματος εισόδου και πάντα μπροστά από το RCD. Δεδομένου ότι κανείς δεν θα σας επιτρέψει να εγκαταστήσετε ένα SPD μπροστά από τον διακόπτη κυκλώματος εισόδου, είναι επιθυμητό ο διακόπτης κυκλώματος να έχει ρεύμα τουλάχιστον 50A με χαρακτηριστικό απόκρισης D (για βαρίστορ κατηγορίας II). Αυτό θα μειώσει την πιθανότητα εσφαλμένης λειτουργίας του μηχανήματος όταν ενεργοποιείται το βαρίστορ.

Σύντομη επισκόπηση των κατασκευαστών SPD

Οι κορυφαίοι κατασκευαστές που ειδικεύονται σε συσκευές προστασίας από υπερτάσεις για δίκτυα χαμηλής τάσης είναι: Phoenix Contact; Dehn; OBO Bettermann; CITEL; Hakel. Επίσης, πολλοί κατασκευαστές εξοπλισμού χαμηλής τάσης διαθέτουν μονάδες SPD στα προϊόντα τους (ABB, Schneider Electric κ.λπ.). Επιπλέον, η Κίνα αντιγράφει με επιτυχία προστατευτικά υπέρτασης από παγκόσμιους κατασκευαστές (καθώς το Varistor είναι μια αρκετά απλή συσκευή, οι Κινέζοι κατασκευαστές παράγουν προϊόντα αρκετά υψηλής ποιότητας - για παράδειγμα, μονάδες TYCOTIU).
Επιπλέον, υπάρχουν αρκετά έτοιμα πάνελ προστασίας από υπερτάσεις στην αγορά, τα οποία περιλαμβάνουν μονάδες μιας ή δύο τάξεων προστασίας, καθώς και ασφάλειες για την ασφάλεια σε περίπτωση βλάβης των προστατευτικών στοιχείων. Σε αυτή την περίπτωση, η θωράκιση στερεώνεται στον τοίχο και συνδέεται με την υπάρχουσα ηλεκτρική καλωδίωση σύμφωνα με τις συστάσεις του κατασκευαστή.
Το κόστος των προστατευτικών υπερτάσεων ποικίλλει σημαντικά ανάλογα με τον κατασκευαστή. Κάποτε (πριν από αρκετά χρόνια), διεξήγαγα μια ανάλυση αγοράς και επέλεξα έναν αριθμό κατασκευαστών κατηγορίας προστασίας II (μερικοί δεν συμπεριλήφθηκαν στη λίστα λόγω της έλλειψης εκδόσεων μονάδας για την απαιτούμενη μακροπρόθεσμη τάση λειτουργίας 320 V ή 350 V).
Ως σημείωση για την ποιότητα, μπορώ να επισημάνω μόνο τις μονάδες HAKEL (για παράδειγμα PIIIMT 280 DS) - έχουν αδύναμες συνδέσεις επαφής των ενθέτων και είναι κατασκευασμένες από εύφλεκτο πλαστικό, κάτι που απαγορεύεται από το GOST R 51992-2002. Αυτή τη στιγμή, η HAKEL έχει ενημερώσει ορισμένα προϊόντα - δεν μπορώ να πω τίποτα γι 'αυτά, γιατί... Δεν θα χρησιμοποιήσω ποτέ ξανά το HAKEL

Θα αφήσουμε τη χρήση των προστατευτικών υπερτάσεων κατηγορίας III (D) και την προστασία των ψηφιακών κυκλωμάτων συσκευών για αργότερα.
Συμπερασματικά, μπορώ να πω ότι αν αφού διαβάσετε τα πάντα έχετε περισσότερες ερωτήσεις παρά αφού διαβάσετε τον τίτλο, αυτό είναι καλό, γιατί το θέμα σας ενδιέφερε και είναι τόσο τεράστιο που θα μπορούσατε να γράψετε περισσότερα από ένα βιβλία.

Ετικέτες:

• αλεξικέραυνο
• SPD
• προστασία από υπέρταση

Προσθέστε ετικέτες

Οι υπερτάσεις παλμών σε ηλεκτρικά δίκτυα δεν είναι ασυνήθιστες. Εμφανίζονται κατά τη διάρκεια άμεσων ή κλειστών κεραυνών, λόγω μεταγωγής σε δίκτυα υψηλής τάσης, καθώς και λόγω διαφόρων διαδικασιών έκτακτης ανάγκης. Ταυτόχρονα, τα ιδιωτικά νοικοκυριά που λαμβάνουν ρεύμα μέσω εναέριας γραμμής ηλεκτρικής ενέργειας (OHL) κινδυνεύουν ιδιαίτερα.

Ο κεραυνός είναι μια ηλεκτρική εκκένωση ατμοσφαιρικής προέλευσης που αναπτύσσεται μεταξύ ενός κεραυνού και του εδάφους ή μεταξύ των κεραυνών. Πιστεύεται ότι το ρεύμα ενός άμεσου κεραυνού είναι περίπου 100 χιλιάδες αμπέρ, και η τάση είναι μέχρι 1 δισεκατομμύριο βολτ. Το σχήμα του παλμού υπέρτασης κατά τη διάρκεια ενός κεραυνού φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.

Είναι προφανές ότι ο αντίκτυπος της τάσης δεκάδων χιλιάδων βολτ σε ηλεκτρικές συσκευές που έχουν σχεδιαστεί για 220 V θα οδηγήσει τουλάχιστον σε αστοχία τους, και συχνότερα στη φωτιά τους.

Πότε να χρησιμοποιήσετε το SPD

Η προστασία κτιρίων και κατασκευών από πυρκαγιές λόγω άμεσου κεραυνού πραγματοποιείται με αλεξικέραυνα. Για κτίρια κατοικιών, πρόκειται για ένα συγκολλημένο χαλύβδινο πλέγμα διαμέτρου 8 mm σε επίπεδη οροφή, με βήμα κυψέλης 15x15 ή ένα καλώδιο τεντωμένο στην κορυφογραμμή της οροφής εάν είναι κεκλιμένου τύπου.

Η προστασία του εξοπλισμού και της ηλεκτρικής καλωδίωσης από τις επιπτώσεις των κεραυνών πραγματοποιείται με ειδικές συσκευές -. Η χρήση SPD κατά την είσοδο εναέριας γραμμής σε ένα κτίριο είναι υποχρεωτική. Αυτή η απαίτηση επιβάλλεται από την ρήτρα PUE 7.1.22. Τα SPD μπορεί να εμφανίζονται ως μονάδες DIN που είναι τοποθετημένες σε ράγα ή ως συσκευές ενσωματωμένες σε βύσματα ή πρίζες.

Είναι απαραίτητο να εξεταστεί η σκοπιμότητα εγκατάστασης SPD και συσκευών προστασίας από υπερτάσεις. Εξ ορισμού, τα SPD δεν εγκαθίστανται σε όλα τα ηλεκτρικά κυκλώματα και η σκοπιμότητα χρήσης SPD πρέπει να καθοριστεί στο στάδιο του σχεδιασμού.

• GOST R 50571.20/2000.

Σύμφωνα με τους κανονισμούς, η εγκατάσταση SPD είναι υποχρεωτική:

• Σε κάθε σπίτι όπου είναι τοποθετημένο το σπίτι.
• Σε ένα σπίτι που λαμβάνει την ισχύ του από μια εναέρια γραμμή ρεύματος (ολικά ή εν μέρει) όπου υπάρχουν περισσότερες από 25 ώρες καταιγίδων ετησίως.

Τέτοιες περιοχές ρυθμίζονται και εμφανίζονται στον χάρτη.

Δεν θα ήταν κακό να εγκαταστήσετε ένα SPD σε περιοχές με λιγότερες καταιγίδες, όπου τροφοδοτείται ρεύμα μέσω εκτεθειμένων συρμάτων εναέριας γραμμής.

Σημείωση:Εάν το καλώδιο τροφοδοσίας του σπιτιού εισάγεται στο σπίτι από μια εναέρια γραμμή ρεύματος υπόγεια, δεν απαιτείται εγκατάσταση SPD.

Τι είναι ένα SPD πρώτης κατηγορίας

Τα SPD χωρίζονται σε τάξεις. Στην είσοδο του σπιτιού τοποθετείται SPD πρώτης κατηγορίας. Ένα SPD πρώτης κατηγορίας προστατεύει το δίκτυο τροφοδοσίας του σπιτιού από άμεσες ή έμμεσες κεραυνές στη γραμμή τροφοδοσίας ή στην αντικεραυνική προστασία του σπιτιού.

Σύμφωνα με τους κανόνες, ένα SPD εγκαθίσταται στο ή (αν προβλέπεται από το έργο).

Τύποι SPD

Επί του παρόντος, χρησιμοποιούνται τρεις τύποι SPD:

• Συνελήφθησαν– συσκευή για την προστασία των συσκευών ηλεκτρικού κυκλώματος για τον περιορισμό των υπερτάσεων.
• Αλεξικέραυνα γεμάτα αέριο– ισχυρά κενά σπινθήρα γεμάτα με αδρανές αέριο.
• Βαρίστορ– μια αντίσταση ημιαγωγών της οποίας η αντίσταση αυξάνεται με την αύξηση της τάσης.

πόλοι SPD

Οι συσκευές προστασίας από υπερτάσεις εγκαθίστανται στον πίνακα εισόδου, εισόδου-διανομής ή κύριας διανομής του σπιτιού, καθώς και στην επιλογή εγκατάστασης σε ξεχωριστή πλακέτα Shch.Z.I.P. (πίνακας προστασίας από υπερτάσεις).

Δεδομένου ότι το SPD είναι συνδεδεμένο με όλα τα καλώδια μεταφοράς ρεύματος του κυκλώματος τροφοδοσίας, τα SPD της πρώτης και δεύτερης κατηγορίας είναι διπολικά (220 V) και τετραπολικά (380 V).

Διάγραμμα σύνδεσης SPD

Σε αυτό το άρθρο θα εξοικειωθούμε με τρία γενικά σχήματα σύνδεσης SPD στο ηλεκτρικό δίκτυο μιας ιδιωτικής κατοικίας.

• Σύνδεση SPD σε δίκτυο 220 Volt (μονοφασικό).
• Σύνδεση SPD σε δίκτυο 380 Volt (τύπου TT και TN-S).
• Σύνδεση SPD σε δίκτυο 380 Volt (τύπος ).