Sadržaj članka
- Priroda naponskih napona i njihov utjecaj na tehnologiju
- Kako djeluje SPD i kako funkcionira
- Koja je razlika između klasa zaštite
- Postoji li potreba za SPD-om, procjenom rizika
- Ugradnja uređaja u glavnu centralu
Ako vaša kuća ima puno skupih kućanskih aparata, bolje je voditi brigu o organizaciji sveobuhvatne zaštite električne mreže. U ovom ćemo vam članku reći o uređajima za zaštitu od prenapona, zašto su potrebni, što su i kako se ugrađuju.
Priroda naponskih napona i njihov utjecaj na tehnologiju
Već od djetinjstva mnogi su upoznati s bukom isključenja kućanskih električnih uređaja iz mreže pri prvom znaku nadolazeće grmljavinske oluje. Danas je električna oprema urbanih mreža postala sofisticiranija, zbog čega mnogi zanemaruju osnovne zaštitne uređaje. Istodobno, problem nije u potpunosti nestao, kućanski aparati, posebno u privatnim kućama, još uvijek su u opasnosti..
Priroda pojave impulsa prenapona (IP) može biti prirodna i umjetna. U prvom slučaju IP nastaju zbog udara munje u nadzemne vodove, a udaljenost između točke udara i potrošača u opasnosti može biti i do nekoliko kilometara. Moguće je udariti i na radio jarbole i gromobrane povezane na glavni krug uzemljenja, u kojem se slučaju inducirani prenaponski napon pojavljuje u kućanskoj mreži.
1 – daljinski udar munje u dalekovode; 2 – potrošači; 3 – uzemljena petlja; 4 – zatvorite udar munje u vodove; 5 – izravni udar groma na gromobrane
Umjetni IP-ovi su nepredvidivi i nastaju kao rezultat promjene preopterećenja na transformatorskim i distribucijskim podstanicama. S asimetričnim porastom snage (samo u jednoj fazi) moguć je nagli porast napona, gotovo je nemoguće to predvidjeti.
Impulsni naponi su vremenski vrlo kratki (manji od 0,006 s), pojavljuju se u mreži sustavno i najčešće prolaze promatrači. Kućanski aparati dizajnirani su da podnose prenaponske napone do 1000 V, koji se pojavljuju najčešće. Pri većem naponu zagarantirani izvori napajanja zajamčeni su, također je moguć prekid izolacije u kućištu, što dovodi do višestrukih kratkih spojeva i požara.
Kako djeluje SPD i kako funkcionira
SPD, ovisno o klasi zaštite, može imati poluvodički uređaj na varistorima ili imati odvodnik kontakta. U normalnom načinu rada SPD djeluje u zaobilaznom režimu, struja unutar njega teče kroz provodni shunt. Santus je povezan sa zaštitnim tlom kroz varistor ili dvije elektrode sa strogo reguliranim razmakom.
Skokom napona, čak i vrlo kratkim, struja prolazi kroz te elemente i širi se tlom ili se kompenzira oštrim padom otpora u petlji faza-nula (kratki spoj). Nakon što se napon stabilizira, odvodnik gubi svoj kapacitet i uređaj ponovno radi u normalnom načinu rada..
Tako SPD neko vrijeme zatvara krug, tako da se višak napona može pretvoriti u toplinsku energiju. Istodobno, kroz uređaj prolaze značajne struje – od desetaka do stotina kiloampera.
Koja je razlika između klasa zaštite
Ovisno o uzrocima IP-a, razlikuju se dvije karakteristike prenaponskog vala: 8/20 i 10/350 mikrosekundi. Prva znamenka je vrijeme koje je potrebno da MT dostigne svoju maksimalnu vrijednost, druga je vrijeme koje MT treba da padne na nominalne vrijednosti. Kao što vidite, druga vrsta prenapona je opasnija..
Uređaji klase I dizajnirani su za zaštitu od napajanja električnom energijom s karakteristikom 10/350 µs, koja se najčešće javlja tijekom gromobrana u dalekovodu udaljenom od 1500 m do potrošača. Uređaji mogu kratko vrijeme prolaziti struju od 25 do 100 kA, gotovo svi uređaji klase I temelje se na odvodnicima.
SPD-ovi klase II dizajnirani su za nadoknadu napajanja s karakteristikama 8/20 μs, njihove vrijednosti vršne struje variraju od 10 do 40 kA.
Zaštitni razred III dizajniran je za kompenzaciju prenapona sa strujnim vrijednostima manjim od 10 kA s karakteristikom napajanja od 8/20 μs. Uređaji zaštite II i III temelje se na poluvodičkim elementima.
Možda se čini da je dovoljno instalirati samo uređaje klase I, kao najmoćnije, ali to nije tako. Problem je što je viši donji prag propusne struje, manje je osjetljiv SPD. Drugim riječima: s kratkim i relativno niskim vrijednostima napajanja, moćni SPD možda neće raditi, a osjetljiviji se neće nositi sa strujama ove veličine..
Uređaji sa III zaštitnom vrstom dizajnirani su tako da eliminiraju najmanje napajanje – samo nekoliko tisuća volti. Po svojstvima su potpuno slični zaštitnim uređajima koje su proizvođači ugradili u napajanje za kućanske uređaje. Sa suvišnom instalacijom, oni prvi prihvaćaju opterećenje i sprečavaju rad SPD-a na uređajima čiji je resurs ograničen na 20-30 ciklusa.
Postoji li potreba za SPD-om, procjenom rizika
Potpuni popis zahtjeva za organizaciju zaštite od napajanja naveden je u IEC 61643-21, moguće je odrediti obveznu instalaciju prema IEC 62305-2 standardu, prema kojem se utvrđuje specifična procjena stupnja rizika od udara groma i posljedica prouzročenih tim.
Općenito, kod opskrbe električnom energijom iz nadzemnih dalekovoda gotovo je uvijek poželjno postavljanje SPD-a klase I, osim ako su poduzete mjere za smanjenje utjecaja grmljavinske oluje na način napajanja: ponovno uzemljenje nosača, PEN-vodič i metalni elementi ležaja, gromobranska greda s zasebnim krugom za uzemljenje, instalacija sustavi izjednačavanja potencijala.
Jednostavniji način procjene rizika je usporedba troškova nezaštićenih uređaja i sigurnosnih uređaja. Čak i kod višestambenih zgrada, gdje su prenaponski naponi vrlo niski s karakterističnim 8/20, rizik od propadanja izolacije ili kvara uređaja prilično je visok..
Ugradnja uređaja u glavnu centralu
Većina SPD-ova su modularna i mogu se instalirati na 35 mm DIN šinu. Jedini zahtjev je da štitnik za ugradnju SPD-a mora imati metalni kovčeg sa obveznim spajanjem na zaštitni vodič..
Prilikom odabira SPD-a, pored osnovnih radnih karakteristika, trebali biste uzeti u obzir i nazivnu radnu struju u zaobilaznom načinu, ona mora odgovarati opterećenju u vašoj mrežnoj mreži. Drugi parametar je maksimalni ograničavajući napon, ne smije biti niži od najviše vrijednosti unutar dnevnih kolebanja.
SPD-ovi su serijski spojeni na jednofaznu ili trofaznu opskrbnu mrežu, preko dvopolnog i četveropolnog prekidača. Njegova je ugradnja potrebna u slučaju lemljenja elektroda svjećica ili proboja varistora, što uzrokuje trajni kratki spoj. Faze i zaštitni vodič spojeni su na gornje terminale SPD-a, na donje terminale – nulu.
Primjer SPD veze: 1 – ulaz; 2 – automatska sklopka; 3 – SPD; 4 – uzemljeni autobus; 5 – petlja zemlje; 6 – mjerač električne energije; 7 – diferencijalni stroj; 8 – do potrošačkih strojeva
Kada instalirate nekoliko zaštitnih uređaja različitih razreda zaštite, oni se moraju koordinirati pomoću posebnih prigušnica spojenih serijski sa SPD-om. Zaštitni uređaji ugrađeni su u krug u sve većoj klasi. Bez koordinacije, osjetljiviji SPD-ovi preuzet će glavni teret i otkazati ranije..
Ugradnja prigušivača može se izbjeći ako je duljina kablovske linije između uređaja veća od 10 metara. Iz tog su razloga SPD-ovi klase I montirani na fasadu čak i prije brojila, štiteći dozirnu jedinicu od prenapona, a druga i treća klasa su ugrađeni na ASU i podne / grupne štitnike.
Molim vas, možete li pružiti detaljnije informacije o uređaju za zaštitu od prenapona? Kako se koristi i instalira? Također, da li postoji neki poseban dijagram primjene koji se treba slijediti prilikom instalacije?+