Уређај за заштиту од пренапона: дијаграм примене и инсталације

Садржај препоруке

• Природа пренапонских напона и њихов утицај на технологију
• Како функционише СПД и како функционише
• Која је разлика између класа заштите
• Да ли постоји потреба за СПД, проценом ризика
• Уградња уређаја у главну централу

Ако ваша кућа има пуно скупих кућанских апарата, боље је водити рачуна о организацији свеобухватне заштите електричне мреже. У овом чланку ћемо вам рећи о уређајима за заштиту од пренапона, зашто су потребни, шта су и како се инсталирају.

Природа пренапонских напона и њихов утицај на технологију

Већ од детињства многи су упознати са гужвом искључења електричних уређаја за домаћинство из мреже на први знак предстојеће грмљавинске олује. Данас је електрична опрема урбаних мрежа постала софистициранија, због чега многи занемарују основне уређаје за заштиту. Истовремено, проблем није у потпуности нестао, кућански апарати, посебно у приватним кућама, још су у опасности.

Природа појаве импулса пренапона (ИП) може бити природна и начињена од људи. У првом случају, ИП настају због удара муње у надземне водове, а удаљеност између тачке удара и потрошача у ризику може бити и до неколико километара. Могуће је ударити и на радио јарболе и громобране спојене на главни круг уземљења, у којем се случају индуковани пренапони појављују у домаћинству.

1 – даљински удар муње у далеководима; 2 – потрошачи; 3 – уземљивачка петља; 4 – затворите удар муње у далеководе; 5 – директан удар грома у громобране

Умножени ИП-ови су непредвидиви и настају као резултат пребацивања преоптерећења на трансформаторским и дистрибутивним подстаницама. Са асиметричним повећањем снаге (само у једној фази), могућ је нагли пораст напона, то је готово немогуће предвидети.

Импулсни напони су временски веома кратки (мањи од 0,006 с), систематски се појављују у мрежи и најчешће пролазе посматрачи. Уређаји у домаћинству дизајнирани су да подносе пренапоне до 1000 В, који се појављују најчешће. При већем напону загарантовани су прекиди напајања, могућ је и квар изолације у кућишту, што доводи до вишеструких кратких спојева и пожара.

Како функционише СПД и како функционише

СПД, у зависности од класе заштите, може имати полуводички уређај на варисторима или имати одводник контакта. У нормалном режиму, СПД ради у бајпасном режиму, струја унутар њега тече кроз проводни шаннт. Прекидач је повезан са заштитним подлогом кроз варистор или двије електроде са строго регулираним размаком.

Са скоком напона, па и врло кратким, струја пролази кроз те елементе и шири се дуж земље или се компензује оштрим падом отпора у петљи фаза-нула (кратки спој). Након што се напон стабилише, одводник губи свој капацитет и уређај поново ради у нормалном режиму..

Стога СПД неко време затвара круг тако да се вишак напона може претворити у топлотну енергију. Истовремено, кроз уређај пролазе значајне струје – од десетина до стотина килоампера.

Која је разлика између класа заштите

У зависности од узрока ИП-а, разликују се две карактеристике таласа пренапона: 8/20 и 10/350 микросекунди. Прва цифра је време које је потребно да МТ достигне своју максималну вредност, друга је време које је потребно да падне на номиналне вредности. Као што видите, друга врста пренапона је опаснија..

Уређаји класе И дизајнирани су за заштиту од напајања електричном енергијом са карактеристиком од 10/350 µс, која се најчешће дешава када удари муња у водове ближе 1500 м потрошачу. Уређаји су у стању да кроз кратко време прођу струју од 25 до 100 кА, а скоро сви уређаји класе И базирани су на одводницима.

СПД класе ИИ дизајнирани су да надокнаде напајање са карактеристиком 8/20 μс, а вршне вредности струје у њима варирају од 10 до 40 кА.

Заштитна класа ИИИ дизајнирана је за надокнаду пренапона са тренутним вредностима мањим од 10 кА са карактеристиком напајања од 8/20 μс. Уређаји заштите ИИ и ИИИ темеље се на полуводичким елементима.

Можда се чини да је довољно инсталирати само уређаје класе И, као најмоћније, али то није тако. Проблем је што је виши доњи праг пропусне струје, мање је осетљив СПД. Другим речима: с кратким и релативно ниским вредностима напајања, моћни СПД можда неће радити, а осетљивији се неће носити са струјама ове величине..

Уређаји са ИИИ заштитном врстом дизајнирани су тако да елиминишу најмање напајање – само неколико хиљада волти. По својствима су потпуно слични заштитним уређајима које произвођачи уграђују у напонске уређаје за кућанске уређаје. Са сувишном инсталацијом, они први прихватају оптерећење и спречавају рад СПД-а на уређајима чији је ресурс ограничен на 20-30 циклуса.

Да ли постоји потреба за СПД, проценом ризика

Потпуна листа захтева за организовање заштите од напајања електричном енергијом наведена је у ИЕЦ 61643-21, могуће је одредити обавезну инсталацију према ИЕЦ 62305-2 стандарду, према којој се утврђује специфична процена степена ризика од удара грома и последица проузрокованих последицом.

Опћенито, приликом напајања електричном енергијом из надземних далековода готово је увијек пожељно постављање СПД-а класе И, осим ако се предузму мјере за смањење утјецаја грмљавинске олује на режим напајања: поновно уземљење носача, ПЕН-проводник и метални лежајни елементи, громобранска греда с одвојеном уземљеном петљом, инсталација потенцијални системи изједначавања.

Једноставнији начин процјене ризика је упоређивање трошкова незаштићених уређаја и сигурносних уређаја. Чак и у вишестамбеним зградама, где су пренапонски односи врло ниски са карактеристикама 8/20, ризик од пропадања изолације или квара уређаја је прилично висок..

Уградња уређаја у главну централу

Већина СПД-ова су модуларна и могу се инсталирати на 35 мм ДИН шину. Једини захтев је да штитник за уградњу СПД-а мора имати металну футролу са обавезним спајањем на заштитни проводник..

Приликом избора СПД-а, поред основних карактеристика перформанси, требало би да узмете у обзир и називну радну струју у бајпасном режиму, она мора одговарати оптерећењу у вашој мрежи. Други параметар је максимални гранични напон, не сме да буде нижи од највише вредности у оквиру дневних колебања.

СПД-ови се серијски повезују на једнофазну или трофазну мрежу напајања, преко двополног и четверополног прекидача. Његова инсталација је неопходна у случају лемљења електрода свеће или пукнућа варистора, што узрокује трајни кратки спој. Фазе и заштитни проводник су спојени на горње терминале СПД, а на доње терминале – нулу.

Пример СПД везе: 1 – улаз; 2 – аутоматски прекидач; 3 – СПД; 4 – уземљени аутобус; 5 – петља за уземљење; 6 – мерач електричне енергије; 7 – диференцијална машина; 8 – до потрошачких машина

Када инсталирате неколико заштитних уређаја различитих разреда заштите, они се морају координирати помоћу посебних пригушница повезаних серијски са СПД-ом. Заштитни уређаји су уграђени у круг у све већој класи. Без координације, осетљивији СПД ће преузети главно оптерећење и отказати раније..

Инсталација пригушивача може се избећи ако је дужина кабловске линије између уређаја већа од 10 метара. Из тог разлога, СПД-ови класе И су монтирани на фасаду пре мерача, штитећи дозирну јединицу од пренапона, а друга и трећа класа су уграђени, на АСУ и подне / групне штитнике.