O supratensiune este un exces față de tensiunea nominală maximă pentru o anumită rețea. Tensiunea de supratensiune se referă la o creștere bruscă a tensiunii între fază și pământ, care durează o fracțiune de secundă. O astfel de cădere de tensiune este periculoasă nu numai pentru linie, ci și pentru aparatele electrice conectate la aceasta. Pentru a preveni această situație, se folosește un dispozitiv de protecție la supratensiune.
Conţinut
Ce este un SPD și de ce este necesar?
SPD este un dispozitiv de protecție la supratensiune care asigură protecție instalațiilor electrice de până la 1 kV.Aparatul protejează împotriva supratensiunilor din rețea, precum și împotriva efectelor fulgerelor prin devierea impulsurilor de curent către pământ.
SPD-urile sunt utilizate numai în sistemele de distribuție a energiei de joasă tensiune. Acest dispozitiv este potrivit atât pentru întreprinderi industriale, cât și pentru clădiri rezidențiale.
Există două tipuri de SPD:
- OPS - descărcător de supratensiune în rețea;
- SPE - limitator de supratensiune.
Principiul de funcționare și dispozitiv
Principiul de funcționare al SPD este utilizarea varistoarelor - un element neliniar sub forma unui rezistor de rezistență semiconductor împotriva tensiunii aplicate.
SPD are două tipuri de protecție:
- Dezechilibrat (mod comun) - in caz de supratensiune, dispozitivul trimite impulsuri la pamant (faza - masa si neutru - masa);
- Simetric (diferențial) - în caz de supratensiune, energia este direcționată către un alt conductor activ (fază - fază sau fază - neutru).
Pentru a înțelege mai bine principiul de funcționare al SPD-urilor, vă prezentăm un mic exemplu.
Tensiunea normală a circuitului este de 220 V, iar atunci când are loc un impuls chiar în acest circuit, tensiunea crește brusc, de exemplu, în timpul unui fulger. Cu un ascuțit supratensiune, rezistența în SPD scade, ceea ce duce la un scurtcircuit, care duce la rândul său la funcționarea întreruptorului și ulterior la deconectarea circuitului în sine. Astfel, se asigură protecția echipamentelor electrice împotriva căderilor bruște de tensiune, împiedicând trecerea unui impuls de înaltă tensiune prin el.
Soiuri de SPD
Dispozitivele de protecție la supratensiune vin cu una și două intrări și subdivizat in:
- Naveta;
- limitare;
- Combinate.
Comutarea dispozitivelor de protecție
O trăsătură caracteristică a dispozitivelor de comutare este o rezistență ridicată, care, atunci când apare un impuls puternic în tensiune, scade instantaneu la zero. Principiul de funcționare a dispozitivelor de comutare se bazează pe descărcători.
Limitatoare de supratensiune de rețea (SPD)
Limitatorul de tensiune de rețea se caracterizează și prin rezistență ridicată. Diferența sa față de dispozitivul de comutare este doar că scăderea rezistenței are loc treptat. Descărcătorul de supratensiune se bazează pe funcționarea varistorului (rezistor), care este utilizat în proiectarea sa. Rezistența varistorului este într-o dependență neliniară de tensiunea care acționează asupra acestuia. Cu o creștere bruscă a tensiunii, există și o creștere bruscă a puterii curentului, care trece direct prin varistor Așadar impulsurile electrice sunt netezite în acest fel, după care limitatorul de tensiune de rețea revine la starea inițială.
SPD-uri combinate
SPD-urile de tip combinat combină descărcătoare și varistoare și pot îndeplini atât funcția de descărcător, cât și de limitator.
Cursuri SPD
Există doar trei clase de dispozitive în funcție de gradul de protecție:
- Dispozitiv de clasa I (categoria de supratensiune IV) - protejează sistemul de loviturile directe de trăsnet și este instalat în tabloul principal sau în dispozitivul de distribuție a intrărilor (ASU). Asigurați-vă că utilizați acest dispozitiv dacă clădirea este situată într-o zonă deschisă și este înconjurată de mulți copaci înalți, ceea ce crește riscul expunerii la fulgere.
- Dispozitiv de clasa II (categoria de supratensiune III) - utilizat ca adaos la un dispozitiv de clasa I pentru a proteja rețeaua de efectele de comutare, de ex. de la supratensiunea internă a rețelei. Instalat în tablou de distribuție.
- Dispozitiv de clasa III (categoria de supratensiune II) - folosit pentru a proteja împotriva supratensiunilor atmosferice reziduale și de comutare, precum și pentru a elimina interferențele de înaltă frecvență care au trecut printr-un dispozitiv de clasa a II-a. Instalarea se realizează atât în prize sau cutii de joncțiune obișnuite, cât și în aparatele electrice în sine, care trebuie asigurate.
Clasificare în funcție de gradul de descărcare a curentului:
- Clasa B - descărcări în aer sau gaz cu un curent de descărcare de la 45 la 60 kA. Sunt instalate la intrarea în clădire în scutul principal sau în tabloul de intrare.
- Clasa C - module varistoare cu curenți de descărcare de ordinul a 40 kA. Sunt stabilite în consilii suplimentare.
- Clasele C și D sunt utilizate în tandem atunci când este necesară intrarea cablurilor subterane.
IMPORTANT! Distanța dintre SPD-uri trebuie să fie de cel puțin 10 metri pe lungimea cablajului.
Cum să alegi un SPD?
Primul lucru de făcut atunci când alegeți un SPD este să determinați sistemul de împământare care este utilizat în clădire.
Există trei tipuri de sisteme de împământare:
- TN-S monofazat;
- TN-S cu trei faze;
- TN-C sau TN-C-S cu trei faze.
La fel de important este să acordați atenție temperaturii menținute atunci când achiziționați dispozitivul. Majoritatea SPD-urilor sunt proiectate să funcționeze la temperaturi de până la -25. Dacă zona dvs. are o climă foarte rece și iernile sunt aspre, atunci tabloul electric nu trebuie amplasat în exterior, altfel dispozitivul se va defecta.
Atunci când alegeți un SPD, trebuie luați în considerare și următorii factori:
- Importanța echipamentului protejat;
- Risc de impact asupra obiectului: teren (oraș sau suburbie, zonă plană deschisă), zonă cu risc deosebit (copaci, munți, lac de acumulare), zonă de impact deosebit (paratrăsnet la o distanță mai mică de 50 de metri de clădire, care este periculos).
În legătură cu situația în care a devenit necesară instalarea unui SPD, este selectată o clasă adecvată (I, II, III).
De asemenea, este important să luați în considerare rezistența la tensiune a dispozitivului. Pentru dispozitivele de clasa I, acest indicator 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 până la 1,5 kV.
Un alt parametru important atunci când alegeți un SPD este tensiunea maximă de funcționare continuă - valoarea efectivă a curentului alternativ sau continuu, care este aplicată continuu SPD-ului. Acest parametru trebuie să fie egal cu tensiunea nominală din rețea. Detalii pot fi găsite în informațiile din IEC 61643 - 1, Anexa 1.
Atunci când conectați un SPD pentru a proteja echipamentul, este important să luați în considerare curentul nominal continuu sau alternativ al acestuia, care poate fi încărcat.
Cum se conectează un SPD într-o casă privată?
SPD-ul se instalează în funcție de indicatorul de tensiune: 220V (o fază) și 380V (trei faze).
Schema de cablare poate avea drept scop continuitate sau securitate, trebuie să prioritizați. În primul caz, protecția împotriva trăsnetului poate fi dezactivată temporar pentru a preveni întreruperea aprovizionării consumatorilor. În al doilea caz, este inacceptabil să dezactivați protecția împotriva trăsnetului, chiar și pentru câteva secunde, dar este posibilă oprirea completă a alimentării.
Schema de conectare într-o rețea monofazată a sistemului de împământare TN-S
Când se utilizează o rețea TN-S monofazată, la SPD trebuie conectat un conductor de protecție de fază, de lucru zero și de protecție zero. Faza și zero sunt mai întâi conectate la bornele corespunzătoare și apoi printr-o buclă la linia echipamentului. Un conductor de împământare este conectat la conductorul de protecție. SPD este instalat imediat după mașina introductivă. Pentru a facilita procesul de conectare, toate contactele de pe dispozitiv sunt marcate, deci nu ar trebui să existe dificultăți.
Explicație pentru schema: A, B, C - fazele rețelei electrice, N - conductor neutru de lucru, PE - conductor neutru de protecție.
REFERINŢĂ. Se recomandă utilizarea siguranțelor pentru protecția suplimentară a SPD-ului, care sunt instalate direct pe dispozitivul însuși.
Schema de conexiuni într-o rețea trifazată a sistemului de împământare TN-S
O trăsătură distinctivă a unei rețele TN-S trifazate față de una monofazată este că cinci conductori provin de la sursa de alimentare, trei faze, un neutru de lucru și un conductor neutru de protecție. La bornele sunt conectate trei faze și un fir neutru. Al cincilea conductor de protecție este conectat la corpul aparatului electric și la pământ, adică servește ca un fel de jumper.
Schema de conectare într-o rețea trifazată a sistemului de împământare TN-C
În sistemul de conectare la pământ TN-C, conductoarele de lucru și de protecție sunt combinate într-un singur fir (PEN), aceasta este principala diferență față de împământarea TN-S.
Sistemul TN-C este mai simplu și deja destul de depășit și este comun într-un fond de locuințe învechit. Conform standardelor moderne, se utilizează sistemul de împământare TN-C-S, în care există separat conductori de protecție zero și zero.
Trecerea la un sistem mai nou este necesară pentru a evita șocurile electrice pentru personalul de service și situațiile de incendiu. Și, desigur, în sistemul TN-C-S, protecția împotriva supratensiunilor bruște este mai bună.
În toate cele trei opțiuni de conectare, în caz de supratensiune, curentul este direcționat la pământ prin cablul de împământare sau printr-un conductor de protecție comun, care împiedică ca impulsul să afecteze întreaga linie și echipament.
Erori de conectare
1. Instalarea unui SPD într-un tablou cu o buclă de masă slabă.
Dacă faceți o astfel de greșeală, puteți pierde nu numai toate aparatele electrice, ci și tabloul de distribuție în sine la prima lovitură de fulger, deoarece nu va exista niciun sens de protecție cu o buclă de pământ defectuoasă și, în consecință, nicio protecție.
2. SPD selectat incorect care nu se potrivește cu sistemul de împământare utilizat.
Înainte de a cumpăra un dispozitiv, asigurați-vă că aflați ce sistem de împământare este utilizat în casa dvs., iar atunci când cumpărați, citiți cu atenție documentația tehnică a acestuia pentru a evita greșelile.
3. Utilizarea unui SPD din clasa greșită.
După cum sa discutat deja mai sus, există 3 clase de dispozitive de protecție la supratensiune. Fiecare clasă corespunde unui tablou specific și trebuie instalată în conformitate cu regulile și reglementările.
4. Instalarea SPD-urilor de o singură clasă.
Adesea, nu este suficient să instalați un SPD de o clasă pentru o protecție fiabilă.
5. Clasa dispozitivului și destinația acestuia sunt confuze.
Se mai intampla ca in tabloul de distributie al apartamentului sa fie amplasate aparate de clasa B, aparate de clasa C in ASU al cladirii, iar aparate de clasa D in fata echipamentelor electronice.
SPD este cu siguranță un lucru bun și necesar, dar utilizarea lui în sursa de alimentare de acasă nu este obligatorie.În cazul conectării acestui dispozitiv, merită să ne amintim că este selectat individual pentru fiecare sistem de împământare. Tocmai din acest motiv, imediat înainte de cumpărare este recomandat să apelați la serviciile unui electrician cu experiență pentru a evita problemele.
Articole similare:
