Cum să te protejezi de supratensiune

Echipamentele electrice moderne trebuie să primească energie electrică cu anumiți parametri într-un mod fiabil și sigur.

Dezvoltarea civilizată a societății îi face pe oameni mai dependenți de diverse dispozitive electrice și electronice, a căror rezistență la creșterea accidentală a tensiunii nu este mare.

Surge într-un produs (dispozitiv) electric - o tensiune între două puncte ale unui produs (dispozitiv) electric, a cărui valoare depășește cea mai mare valoare a tensiunii de funcționare. (GOST 18311-80).

Supratensiunea poate fi cauzată de:

• pornirea și oprirea consumatorilor de mare putere, în special capacitivi sau inductivi;

• descărcarea atmosferică direct în rețeaua de alimentare cu energie electrică a instalației sau în apropierea instalației (supratensiune atmosferică);

• pătrunderea undelor de supratensiune de la alte echipamente (de exemplu, conducte de apă) în cablajul electric;

• descărcări electrostatice între dispozitive.

În cazul unui fulger direct în rețeaua de alimentare sau indirect prin inducție, supratensiune în unele fire din interiorul casei poate atinge un nivel de la câțiva kV până la câteva zeci de kV, iar rezistența la supratensiune a dispozitivelor electronice moderne nu depășește 1,5 kV.

Standardele tehnice existente obligă utilizarea sistemelor de protecție împotriva trăsnetului în construcții. Standardul european 1EC 664A împarte cablurile electrice în patru categorii de supratensiune: IV, III, II și I (Fig. 1).

Fiecare dintre aceste categorii corespunde unui anumit nivel de rezistență de izolație la impuls cerută (în kV). Acest lucru este valabil atât pentru fire, cât și pentru dispozitivele electrice conectate.

Separarea cablajelor electrice în categorii de supratensiune

Categoria IV — se aplică dispozitivelor situate în prima parte a cablajului: liniile electrice de pe plăcile principale, pentru care rezistența la impuls a izolației trebuie să fie de cel puțin 6 kV (din cauza riscului direct de supratensiune atmosferică sau alte tipuri de supratensiune). ).

Categoria III — se aplică dispozitivelor și părților cablajului electric (ex. conexiuni) amenințate: supratensiune atmosferică redusă de întrerupătoarele de supratensiune (tip A) instalate în prima parte a cablajului; Consumatori de energie protejați ETITEC D — supratensiune de la pornirea și oprirea dispozitivelor electrice de mare putere.

Categoria II - se aplică dispozitivelor alimentate de tablouri de distribuție expuse riscului de supratensiuni atmosferice, reduse de leziunile provocate de incendii de la cititoarele de tip B.

Categoria I. — se referă la acele părți ale cablajului în care nivelul de supratensiune este determinat de descărcătoarele de tip C.

Proprietarii de echipamente valoroase (de exemplu, echipamente de informare) ar trebui să fie conștienți de riscul de supratensiune și să ia măsuri de precauție.

Limitatoarele de tensiune varistor ETITEC sunt dispozitive modulare care protejează cablurile electrice de efectele supratensiunilor, atât atmosferice, cât și rezultate din on-off.

Cel mai important element al limitatorului este un varistor. Un varistor este o tabletă reostat făcută din oxid de zinc (ZnO), un aliaj metal-ceramic a cărui rezistență este neliniară și foarte dependentă de tensiunea la bornele sale. Are rezistență foarte mare pentru tensiune nominală scăzută (aproximativ 275V) și foarte puțină pentru tensiune de ordinul a câteva zeci de kV.

În timpul funcționării normale a limitatorului, elementul varistor este constant sub tensiune în rețea. Datorită rezistenței ridicate menționate anterior pentru joasă tensiune, curentul care circulă prin varistor (numit curent de scurgere) este foarte mic (nu mai mult de 0,5 mA). Activitatea de protecție a acestui element constă în trecerea curentului de descărcare la pământ după atingerea unei tensiuni la bornele sale egală cu tensiunea sa de aprindere.

Timpul necesar pentru ca limitatorul să acționeze din momentul aplicării tensiunii de aprindere este de câteva zeci de nanosecunde. Timpul scurt de răspuns al descărcătoarelor cu varistor este un avantaj față de eclatoarele. După declanșarea și trecerea descărcării, varistorul limitator de curent pentru un timp de revenire foarte scurt se ridică la o stare izolatoare, împiedicând curgerea curentului ulterior.

Elementele varistor permit conectarea în paralel pentru a crește capacitatea de curent de sarcină a limitatoarelor generale, ceea ce este și avantajul lor major.Fiecare limitator are o siguranță termică, care în cazul depășirii curentului admisibil care curge în timpul funcționării normale, oprește varistorul, creând un circuit deschis în circuitul electric în care funcționează.

Clasificarea descărcătoarelor ETITEC

Conform VDE 0675, limitatoarele de tensiune varistor ETITEC sunt împărțite în următoarele grupe, în funcție de funcția și locul de instalare, precum și de nivelul de protecție necesar:

• A — limitator cu clemă pentru o linie (cablu) fără izolație;

• B — limitator cu clemă dublă, defectarea izolației pe ambele părți — până la 95 mm2;

• C — limitator cu clemă liniară în conductoare video cu izolație AsXSn cu lungimea de 16 mm2 — 200 mm;

• D — descărcător cu clemă dublă, defectarea izolației pe o parte — până la 95 mm2;

• E — limitator fără suport, șurub cu filet M8.

Grupa A — ETITEC A. Limitatoarele din această grupă sunt concepute pentru a proteja dispozitivele și rețelele de joasă tensiune de supratensiune rezultată din pătrunderea descărcărilor în obiecte situate în apropierea liniilor electrice aeriene sau direct în linie la mare distanță de locul de instalare a aceste limitatoare.

Limitatoarele sunt instalate în conformitate cu standardele relevante în afara amplasamentelor - pe stâlpi, în special în locurile în care linia aeriană trece în linia de cablu și tensiunea de impuls nu trebuie să depășească 6 kV. mai mult de 10 mm2 (Cu) și 16 mm2 (AI), iar aceste secțiuni trebuie să fie cât mai scurte posibil.

Întreruptoarele instalate în linii se recomandă a fi amplasate la punctele de împământare ale conductorului PE sau conductorului de împământare neutru — PEN.În alte cazuri, trebuie să realizați o împământare la care trebuie să conectați firul PE sau PEN la care este conectată clema de împământare a descărcătorului. Rezistență electrică supratensiunile nu trebuie să fie mai mari de 10 ohmi.

Grupa B — ETITEC B. Limitatoarele din grupa B reprezintă prima etapă de protecție în interiorul clădirii. Acestea sunt concepute pentru a limita supratensiunile rezultate din:

• curenți de descărcare în timpul unei lovituri directe de fulger asupra unui obiect;

• aproape de șoc sau șoc direct la linia de alimentare a obiectului - aer sau cablu - tensiune joasă;

• inducția de supratensiune atmosferică.

Sarcina lor principală este de a limita supratensiunile la nivelul rezistenței de izolație a receptoarelor până la tensiunea de șoc - 4 kV, precum și descărcarea la electrodul de împământare a energiei electrice eliberate în timpul unei lovituri directe de trăsnet în rețeaua de alimentare. Când se folosesc descărcătoarele ETITEC B nu sunt necesare intervale de protecție -Descărcătoarele cu varistor, în timpul trecerii unui curent mare (stingerea undei de șoc), nu conduc la supratensiuni de arc, așa cum este cazul bujiilor.

Grupa C — ETITEC C. Sarcina principală a protectorilor din grupa C (a doua etapă de protecție) este reducerea supratensiunii trecute prin limitatoarele din grupa B, a căror valoare este încă mare pentru dispozitivele protejate.

Limitatoarele trebuie conectate în tablourile de distribuție din locurile de distribuție a cablurilor electrice. De asemenea, pot fi conectate la joncțiune sau în tabloul principal (ca primă treaptă de protecție) în instalațiile în care nu este necesară protecția în două trepte, adică.Nivelul de supratensiune admisibil care poate rezista la izolarea receptoarelor în zona de conectare a limitatorului ETITEC C nu trebuie să fie mai mare de 2,5 kV.

Acest tip de descărcător este destinat în primul rând instalațiilor în care este necesar un curent scăzut (aproximativ 0,3 mA) prin descărcător la tensiune nominală Curent de scurgere necunoscut.

Grupa D — ETITEC D. Întreruptoarele din grupa D sunt proiectate pentru protecția de precizie a consumatorilor care sunt deosebit de sensibili la supratensiuni de scurtcircuit și a căror rezistență de izolație nu depășește 1,5 kV. Sunt necesare si pentru protejarea dispozitivelor in cazul in care distanta dintre limitatorul grupului C si receptor este prea mare (peste 15 metri).

Descărcătoarele din grupa D trebuie să funcționeze împreună cu descărcătoarele din grupa B și C împreună într-un sistem de protecție pe mai multe niveluri și să fie adecvate pentru montarea pe o magistrală TN35 (bus DIN).

Descărcătoare de supratensiune cu varistor concepute pentru service pe termen lung — fără întreținere. În condiții nominale, durata limitatoarelor este stabilită la 200 de mii de ore, iar în această perioadă acestea pot fi declanșate de nenumărate ori.

La limitatoare au fost adăugate elemente pentru semnalizarea de la distanță a defecțiunii elementului varistor ca urmare a supratensiunii atunci când sunt depășite anumite valori nominale. Capacitatea de a îndepărta stiva de varistori de la baza descărcătoarei este un avantaj al acestor descărcători față de cele blocate.