kategória: Najlepšie články » Elektrikár doma
Počet zobrazení: 63261
Komentáre k článku: 5
Zvodiče prepätia v domácom zapojení - typy a schémy zapojenia
Akékoľvek elektrické zariadenie je vytvorené na prácu s určitou elektrickou energiou v závislosti od prúdu a napätia v sieti. Keď sa ich hodnota zvýši nad navrhovanú normu, nastane núdzový režim.
Aby sa zabránilo možnosti ich vytvorenia alebo aby sa zabránilo zničeniu elektrického zariadenia, vyžaduje sa ochrana. Tvoria sa za osobitných podmienok nehody.
Funkcie ochrany domácej elektroinštalácie pred vysokým napätím
Izolácia domácej elektrickej siete sa počíta na limitnej hodnote napätia mierne nad jedným a pol kilovoltov. Ak rastie ďalej, potom cez dielektrickú vrstvu začína prenikať iskrový výboj, ktorý sa môže vyvinúť do oblúka, ktorý vytvára oheň.
Aby zabránili jeho rozvoju, vytvárajú ochranu, ktorá funguje podľa jedného z dvoch princípov:
1. odpojenie elektrického obvodu domu alebo bytu od vysokého napätia;
2. Odstránenie nebezpečného prepätia z chráneného územia v dôsledku jeho rýchleho presmerovania na zemský obrys.
S miernym zvýšením napätia v sieti sa od nich požaduje, aby situáciu napravili. stabilizátory rôznych prevedení, Z veľkej časti sú však vytvorené tak, aby udržiavali prevádzkové parametre zdroja energie v obmedzenom rozsahu svojej regulácie na vstupe, a nie ako ochranné zariadenie. Ich technické možnosti sú obmedzené.
Pri domácom zapojení sa napätie môže zvýšiť:
1. na relatívne dlhé obdobie, keď v trojfázovom obvode dochádza k spaľovaniu nuly a nulový potenciál sa mení v závislosti od odporu náhodne pripojených spotrebiteľov;
2. krátkodobý impulz.
Prvý typ poruchy je úspešne riešený relé na monitorovanie napätia. Neustále monitoruje vstupné parametre siete a keď dosiahne hornú nastavenú hodnotu, odpojí obvod od napájania až do odstránenia nehody.
Dôvodom objavenia sa krátkodobých prepäťových impulzov môžu byť dve situácie:
1. súčasné odstavenie niekoľkých výkonných odberateľov na napájacom vedení, keď trafostanica nemá čas na okamžitú stabilizáciu systému;
2. úder blesku do elektrického zariadenia elektrických vedení, rozvodní alebo domov.
Druhou možnosťou vzniku nehody je najväčšie nebezpečenstvo ako vo všetkých predchádzajúcich prípadoch. Sila bleskového prúdu dosahuje obrovské množstvo. Pri priemerných výpočtoch sa berie pri 200 kA.
Pri zásahu do vzduchového terminálu a pri normálnej prevádzke ochrany pred bleskom budovy tečie cez bleskozvod uzemnenie, V tomto okamihu sa vo všetkých susedných vodičoch indukčným zákonom indukuje EMF, ktorého hodnota sa meria v kilovoltoch.
Môže sa dokonca objaviť v kabeláži odpojenej od siete a spáliť jej vybavenie, vrátane drahých televízorov, chladničiek, počítačov.
Blesk môže naraziť na nadzemné elektrické vedenie v budove, ktorá ho napája. V tejto situácii zvodiče normálne fungujú a tlmia svoju energiu na potenciáli Zeme. Nie sú však schopní ho úplne odstrániť.
Časť vysokonapäťového impulzu pozdĺž drôtov pripojeného obvodu sa rozšíri vo všetkých možných smeroch a príde na vstup do bytového domu az neho - do všetkých pripojených zariadení, aby spálila svoje najslabšie miesta: elektrické motory a elektronické komponenty.
Výsledkom bolo, že sme dostali dve možnosti poškodenia drahého elektrického zariadenia domácnosti v obytnom dome s normálnym odstránením následkov úderu blesku do hromosvodu vlastnej budovy alebo elektrického vedenia so štandardnou ochranou.Záver sám naznačuje: je potrebné ich ustanoviť automatická ochrana proti pulzným výbojom.
Typy prepäťových potlačovačov pre domácu kabeláž
Sortiment takýchto ochrán je vytvorený pre prácu v rôznych podmienkach, líši sa v dizajne, použitých materiáloch a technológii práce.
Princípy formovania elementovej základne zadržovača
Pri vytváraní prepäťovej ochrany sa berú do úvahy technické možnosti rôznych konštrukčných riešení. Pre zvodiče naplnené plynom je charakteristické, že po priechode výbojového impulzu podporujú tok dodatočného prúdu blízko veľkosti skratu. Nazýva sa to sprievodný prúd.
Zvodiče prepätia, ktoré poskytujú sledovací prúd rádovo 100 až 400 ampérov, sa môžu stať zdrojom ohňa a neposkytujú ochranu. Nemôžu byť inštalované na ochranu izolácie pred poruchami medzi fázou, pracovnou a ochrannou nulou. Modely iných typov zvodičov pracujú v rámci siete 0,4 kV celkom spoľahlivo.
Pri domácom zapojení má prednosť prepäťová ochrana varistorové zariadenia, Za normálnych prevádzkových podmienok elektrických inštalácií vytvárajú veľmi malé zvodové prúdy až niekoľko miliampérov a počas priechodu vysokonapäťového impulzu sa napätia prenášajú do tunelového režimu čo najrýchlejšie, keď sú schopné prejsť až tisíce ampér.
Triedy prepäťovej izolácie domácej elektroinštalácie pre prepätie
Elektrické vybavenie obytných budov je vytvorené v štyroch kategóriách, ktoré sú označené rímskymi číslicami IV ÷ I a vyznačujú sa maximálnym povoleným prepätím 6, 4, 2,5 a 1,5 kilovoltov. V týchto zónach je navrhnutá ochrana proti prepätiu.
V technickej literatúre sa nazývajú "SPD"to znamená prepäťová ochrana, Výrobcovia elektrických zariadení na marketingové účely zaviedli zrozumiteľnejšiu definíciu pre bežných ľudí - obmedzovačov. Ďalšie mená nájdete na internete.
Preto sa s cieľom zamieňať používanú terminológiu odporúča odkazovať na technické vlastnosti pomôcok, nielen na ich názov.
Hlavné parametre vzťahu medzi kategóriami izolačného odporu a nebezpečnými zónami budov a aplikácie troch tried SPD pre ne pomôžu porozumieť nasledujúcemu obrázku.
Preukazuje, že z transformačnej trafy pozdĺž elektrického vedenia k vstupnému panelu môže prísť impulz 6 kilovoltov. Jeho hodnota by mala znížiť prepäťový potlačovač triedy I v zóne 1 na štyri kV.
V rozvodnom paneli zóny 2 pracuje obmedzovač triedy II, ktorý znižuje napätie na 2,5 kV. Vo vnútri obývacej izby so zónou 3 poskytuje SPD triedy III konečnú redukciu impulzov až o 1,5 kilovoltov.
Ako vidíte, všetky tri triedy obmedzovačov pracujú komplexne, postupne a striedavo redukujú prepäťový impulz na hodnotu, ktorá je prijateľná pre izoláciu elektroinštalácie.
Ak sa ukáže, že aspoň jeden z prvkov tohto ochranného reťazca je chybný, celý systém zlyhá a na koncovom zariadení dôjde k rozpadu izolácie. Je potrebné ich komplexne využívať a počas prevádzky je potrebné skontrolovať technický stav technického stavu aspoň externou kontrolou.
Výber varistorov pre rôzne triedy regulátorov prepätia
Výrobcovia zariadení zariadení SPD dodávajú modely varistorov vybrané podľa charakteristík prúdu a napätia. Ich vzhľad a prevádzkové limity sú uvedené v príslušnej tabuľke.
Každá trieda ochrany má svoje vlastné napätie a otvárací prúd. Môžete ich nainštalovať iba na svoje miesto.
Zásady formovania zvodičov prepätia
Na ochranu napájacieho vedenia bytu možno na pripojenie SPD použiť rôzne princípy:
1. vo fáze;
2. mimo fázy;
3. kombinované.
V prvom prípade je splnený pozdĺžny princíp ochrany každého vodiča proti prepätiu vo vzťahu k uzemňovacej slučke av druhom je priečny medzi každým párom vodičov. Na základe zberu štatistických údajov o spracovaní porúch a ich analýzy sa zistilo, že vznikajúce mimofázové prepätia spôsobujú viac škôd, a preto sa považujú za najnebezpečnejšie.
Kombinovaná metóda umožňuje kombinovať obidve predchádzajúce metódy.
Možnosti pripojenia prepäťových prepínačov pre uzemňovací systém TN-S
Okruh s elektronickým SPD a zvodičmi
V tejto schéme prepäťové ochrany všetkých troch tried eliminujú prepäťové impulzy medzi fázami vedenia a pracovnou nulou N pozdĺž reťazcov drôt-drôt. Funkcia redukcie prepätia v bežnom režime je priradená k zvodičom určitej triedy z dôvodu ich spojenia medzi pracovnou a ochrannou nulou.
Táto metóda umožňuje galvanické oddelenie PE a N medzi sebou. Neutrálna poloha trojfázovej siete závisí od symetrie použitých fázových záťaží. Vždy má nejaký potenciál, ktorý môže byť od zlomkov po niekoľko desiatok voltov.
Ak v systéme pracujú napájacie systémy s pulznou záťažou, potom sa z nich môžu vysokofrekvenčné interferencie prenášať prostredníctvom potenciálových vyrovnávacích a uzemňovacích obvodov cez PE vodič na citlivé elektronické zariadenia a rušiť ich fungovanie.
Zahrnutie zvodiča v tomto prípade znižuje vplyv týchto faktorov v dôsledku lepšej galvanickej izolácie ako elektronických obmedzovačov na varistory.
Obvody s elektronickým SPD v triedach ochrany I a II
V tejto schéme je ochrana pred impulzným napätím vo vstupných a distribučných doskách vykonávaná iba elektronickým zvodičom.
Eliminujú všetky prepätia v bežnom režime (všetky káble súvisiace so zemnou slučkou).
V triede III predchádzajúci obvod pracuje s elektronickým zvodičom a iskrovou medzerou, čo poskytuje ochranu (vodič-vodič) pre koncového používateľa.
Funkcie použitia rôznych modelov zvodiča s prihliadnutím na postupnosť kaskád
Počas prevádzky stupňov prepäťovej ochrany sa vyžaduje ich koordinácia a koordinácia. Vykonáva sa odstránením schodov cez kábel na vzdialenosť viac ako 10 metrov.
Táto požiadavka sa vysvetľuje skutočnosťou, že keď vysokonapäťový impulz so strmým priebehom vstúpi do obvodu v dôsledku induktívneho odporu vodičov, nastane na nich pokles napätia. Okamžite sa aplikuje na prvú kaskádu a spôsobí jej streľbu. Ak táto požiadavka nie je splnená, potom sa kroky vynechajú, keď ochrana nefunguje správne.
Nasledujúce kaskády ochrany sú spojené tým istým princípom.
Ak je umiestnená v blízkosti konštrukčných prvkov zariadenia, potom sú do obvodu umelo začlenené ďalšie impulzné izolačné tlmivky, ktoré vytvárajú oneskorovací reťazec. Ich indukčnosť je vyladená v rámci 6-15 mikrogenézy v závislosti od typu príkonu použitého v budove.
Na diagrame je znázornený variant takéhoto spojenia s tesným usporiadaním vstupných a distribučných panelov a diaľkovou inštaláciou koncových spotrebiteľov.
Pri montáži škrtiacej klapky do takéhoto systému je potrebné vziať do úvahy ich schopnosť spoľahlivo pracovať pri vytvorených zaťaženiach a vydržať ich limitné hodnoty.
Na uľahčenie údržby môže byť prepäťová ochrana spolu so škrtiacimi zariadeniami umiestnená do samostatného ochranného štítu, ktorý postupne spája vstupné zariadenie s hlavným rozvádzačom domu.
Jedna z variantov tohto návrhu pre budovu vyrobenú podľa uzemňovacieho systému TN-C-S je uvedená na nasledujúcom diagrame.
Pri tejto inštalácii môžu byť všetky tri triedy obmedzovačov umiestnené na jednom mieste, čo je vhodné na údržbu. Na tento účel je potrebné namontovať deliace tlmivky do série medzi stupňami ochrany.
Konštrukčne by vstupné zariadenie, hlavný rozvádzač a ochranný štít s týmto spôsobom montáže obvodu mali byť umiestnené čo najbližšie.
Kombinované usporiadanie SPD a reaktorov na jednom mieste - ochranný štít umožňuje vylúčiť vstup prepäťových impulzov už na hlavnom rozvádzači, v ktorom je oddelený vodič PEN.
Pripojenie napájacích káblov k MES má vlastnosti: musia byť položené pozdĺž najkratších ciest, aby sa zabránilo spojeniu častí chráneného obvodu a bez ochrany.
Moderní výrobcovia neustále aktualizujú svoje návrhy SPD pomocou vstavaných pulzných izolačných tlmiviek. Umožnili nielen umiestniť ochranné kroky v tesnej blízkosti kábla, ale tiež ich spojiť do samostatnej jednotky.
Teraz, na trhu, berúc do úvahy implementáciu tejto metódy, existujú návrhy SPD kombinovaných tried I + II + III alebo I + II. Rôznu škálu modelov takýchto zadržačov vyrába ruská spoločnosť Hakel.
Sú určené pre rôzne uzemňovacie systémy budov, pracujú bez inštalácie ďalších úrovní ochrany, ale vyžadujú splnenie určitých inštalačných špecifikácií po celej dĺžke pripojeného kábla. Vo väčšine prípadov by to malo byť menej ako 5 metrov.
Na normálnu prevádzku elektronických zariadení a na ich ochranu pred vysokofrekvenčným rušením sa vyrábajú rôzne filtre, ktoré zahŕňajú SPD triedy III. Musia byť pripojené k uzemňovacej slučke pomocou vodiča PE.
Funkcie ochrany komplexných domácich spotrebičov pred nárazovými impulzmi
Život moderného človeka vyžaduje použitie rôznych elektronických zariadení, ktoré spracúvajú a prenášajú informácie. Sú dosť citlivé na vysokofrekvenčné rušenie a impulzy, nefungujú dobre alebo zvyčajne zlyhávajú, keď sa objavia. Na odstránenie týchto porúch sa používa individuálne uzemnenie puzdra zariadenia, ktoré sa nazýva funkčné.
Je elektricky oddelený od ochranného vodiča PE. Keď však blesk zasiahne ochranu pred bleskom medzi uzemnením budovy alebo vedenia a funkčným elektronickým zariadením, pozdĺž uzemňovacieho obvodu bude pretekať vybíjací prúd v dôsledku aplikovaného vysokonapäťového prepäťového impulzu.
Dá sa to eliminovať vyrovnaním potenciálov týchto obvodov inštaláciou špeciálneho zvodiča medzi nimi, ktorý vyrovná potenciály obvodov v prípade nehôd a zabezpečí galvanické oddelenie v každodenných prevádzkových podmienkach.
Hakel Digging sa tiež špecializuje na výrobu takýchto zadržačov.
Dodatočná požiadavka na ochranu pred skratom
Všetky SPD sú súčasťou obvodu na vyrovnávanie potenciálov medzi jeho rôznymi časťami v kritických situáciách. Malo by sa pamätať na to, že aj napriek prítomnosti zabudovanej tepelnej ochrany varistorov sa môžu poškodiť a stať sa zdrojom skratu, ktorý sa vyvinie v oheň.
Ochrana varistorov môže zlyhať, ak je menovité napätie prekročené na dlhú dobu, napríklad z dôvodu nulového horenia v trojfázovej napájacej sieti. Na rozdiel od elektroniky nie sú vybíjačky vôbec vybavené tepelnou ochranou.
Z týchto dôvodov sú všetky konštrukcie SPD ďalej chránené poistkami, ktoré fungujú počas preťaženia a skratu. Majú špeciálny zložitý dizajn a sú veľmi odlišné od modelov s jednoduchou taviteľnou vložkou.
Použitie ističov v takýchto situáciách nie je vždy opodstatnené: v prípade zvárania silových kontaktov sú poškodené bleskovými impulzmi.
Pri použití ochranného obvodu SPD s poistkami je potrebné dodržiavať zásadu vytvárania jeho hierarchie pomocou metód selektivity.
Ako vidíte, s cieľom zabezpečiť spoľahlivú ochranu elektroinštalácie pred prepätím v domácnosti je potrebné tento problém starostlivo riešiť, analyzovať pravdepodobnosť nehôd v projektovej schéme s prihliadnutím na systém uzemnenia a vybrať pre ňu najvhodnejšie zvodiče zastavenia.
Pozri tiež na electro-sk.tomathouse.com
: