Свръхнапрежението е превишаване на максималното напрежение за конкретна мрежа. Пренапрежението се отнася до внезапен скок на напрежението между фаза и земя, който отнема част от секундата. Такъв спад на напрежението е опасен не само за линията, но и за свързаните към нея електрически уреди. За да се предотврати тази ситуация, се използва устройство за защита от пренапрежение.
Съдържание
Какво е SPD и защо е необходимо?
SPD е устройство за защита от пренапрежение, което осигурява защита на електрически инсталации до 1 kV.Устройството предпазва от пренапрежения в електрическата мрежа, както и от мълниеносни ефекти, като отклонява токовите импулси към земята.
SPD се използват само в електроразпределителни системи с ниско напрежение. Това устройство е подходящо както за промишлени предприятия, така и за жилищни сгради.
Има два вида SPD:
- OPS - мрежов отводител от пренапрежения;
- SPE - ограничител на пренапрежение.
Принцип на работа и устройство
Принципът на действие на SPD е използването на варистори - нелинеен елемент под формата на полупроводников съпротивителен резистор срещу приложеното напрежение.
SPD има два вида защита:
- Небалансиран (общ режим) - в случай на пренапрежение, устройството изпраща импулси към земята (фаза - земя и нула - земя);
- Симетричен (диференциален) - при пренапрежение енергията се насочва към друг активен проводник (фаза - фаза или фаза - неутрален).
За да разберем по-добре принципа на работа на SPD, представяме малка пример.
Нормалното напрежение на веригата е 220 V и когато възникне импулс в тази верига, напрежението се повишава рязко, например по време на удар от мълния. С остър скок на тока, съпротивлението в SPD намалява, което води до късо съединение, което от своя страна води до работа на прекъсвача и впоследствие до изключване на самата верига. По този начин се осигурява защита на електрическото оборудване от внезапни спадове на напрежението, предотвратявайки преминаването на импулс с високо напрежение през него.
Разновидности на SPD
Устройствата за защита от пренапрежение се предлагат с един и два входа и подразделен на:
- Пътуване до работното място;
- ограничаване;
- Комбиниран.
Превключващи защитни устройства
Характерна особеност на комутационните устройства е високото съпротивление, което при възникване на силен импулс в напрежението моментално пада до нула. Принципът на работа на комутационните устройства се основава на разрядници.
Ограничители на пренапрежение в мрежата (SPD)
Ограничителят на мрежовото напрежение също се характеризира с високо съпротивление. Разликата му от превключващото устройство е само, че намаляването на съпротивлението става постепенно. Отводителят от пренапрежения се основава на работата на варистора (резистора), който е използван при неговото проектиране. Съпротивлението на варистора е в нелинейна зависимост от напрежението, действащо върху него. При рязко увеличаване на напрежението има и рязко увеличаване на силата на тока, който преминава директно през него варистор и така електрическите импулси се изглаждат по този начин, след което ограничителят на мрежовото напрежение се връща в първоначалното си състояние.
Комбинирани SPD
SPD от комбиниран тип комбинират отводители и варистори и могат да изпълняват както функцията на отводител, така и на ограничител.
SPD класове
Има само три класа устройства според степента на защита:
- Устройство от клас I (категория на пренапрежение IV) - защитава системата от директни удари на мълния и се монтира в главното разпределително табло или във входно разпределителното устройство (ASU). Не забравяйте да използвате това устройство, ако сградата се намира на открито и е заобиколена от много високи дървета, което увеличава риска от излагане на мълния.
- Устройство от клас II (категория на пренапрежение III) - използва се като допълнение към устройство от клас I за защита на мрежата от ефекти на превключване, т.е. от пренапрежение на вътрешната мрежа. Монтира се в разпределителното табло.
- Устройство от клас III (категория на пренапрежение II) - използва се за защита от остатъчни атмосферни и превключващи пренапрежения, както и за премахване на високочестотни смущения, преминали през устройство от клас II. Монтажът се извършва както в обикновени контакти или разклонителни кутии, така и в самите електрически уреди, които трябва да бъдат обезопасени.
Класификация според степента на токов разряд:
- Клас B - въздушни или газови разряди с разряден ток от 45 до 60 kA. Монтират се на входа на сградата в главния щит или във входното разпределително устройство.
- Клас C - варисторни модули с разрядни токове от порядъка на 40 kA. Установяват се в допълнителни табла.
- Класове C и D се използват в тандем, когато се изисква подземен кабелен вход.
ВАЖНО! Разстоянието между SPD трябва да бъде най-малко 10 метра по дължината на окабеляването.
Как да изберем SPD?
Първото нещо, което трябва да направите при избора на SPD, е да определите системата за заземяване, която се използва в сградата.
Има три вида системи за заземяване:
- TN-S еднофазен;
- TN-S с три фази;
- TN-C или TN-C-S с три фази.
Също толкова важно е да се обърне внимание на поддържаната температура при закупуване на уреда. Повечето SPD са проектирани да работят при температури до -25. Ако вашият район има много студен климат и зимите са сурови, тогава електрическият панел не трябва да се намира навън, в противен случай устройството ще се провали.
При избора на SPD трябва да се вземат предвид и следните фактори:
- Значение на защитеното оборудване;
- Риск от въздействие върху обекта: терен (град или предградие, равна открита площ), зона със особен риск (дървета, планини, язовир), зона на специални въздействия (гръмоотвод на разстояние по-малко от 50 метра от сградата, която е опасно).
Във връзка със ситуацията, в която се наложи инсталирането на SPD, се избира подходящ клас (I, II, III).
Също така е важно да се вземе предвид издръжливостта на напрежението на устройството. За устройства от клас I този показател не надвишава 4 kV. Устройство от клас II издържа нива на напрежение до 2,5 kV, а устройство от клас III до 1,5 kV.
Друг важен параметър при избора на SPD е максималното продължително работно напрежение - ефективната стойност на променлив или постоянен ток, който непрекъснато се прилага към SPD. Този параметър трябва да бъде равен на номиналното напрежение в мрежата. Подробности можете да намерите в информацията в IEC 61643 - 1, Приложение 1.
Когато свързвате SPD за защита на оборудването, е важно да вземете предвид неговия номинален постоянен или променлив ток, който може да бъде натоварен.
Как да свържете SPD в частна къща?
SPD се инсталира в зависимост от индикатора за напрежение: 220V (една фаза) и 380V (три фази).
Схемата на свързване може да бъде насочена към непрекъснатост или сигурност, трябва да дадете приоритет. В първия случай мълниезащитата може да бъде временно деактивирана, за да се предотврати прекъсване на захранването на потребителите. Във втория случай е недопустимо да изключите мълниезащитата дори за няколко секунди, но е възможно пълно спиране на захранването.
Схема на свързване в еднофазна мрежа на заземителната система TN-S
При използване на еднофазна TN-S мрежа към SPD трябва да се свърже фазов, нулев работен и нулев защитен проводник. Фазата и нулата първо се свързват към съответните клеми, а след това чрез контур към линията на оборудването. Към защитния проводник е свързан заземителен проводник. SPD се инсталира веднага след въвеждащата машина. За да се улесни процеса на свързване, всички контакти на устройството са маркирани, така че не трябва да има затруднения.
Обяснение на схемата: A, B, C - фази на електрическата мрежа, N - работен нулев проводник, PE - защитен неутрален проводник.
СПРАВКА. Препоръчително е да се използват предпазители за допълнителна защита на SPD, които се монтират директно на самото устройство.
Схема на свързване в трифазна мрежа на заземителната система TN-S
Отличителна черта на трифазна TN-S мрежа от еднофазна е, че пет проводника идват от източника на захранване, три фази, работещ неутрален и защитен неутрален проводник. Към клемите са свързани три фази и неутрален проводник. Петият защитен проводник е свързан към тялото на електрическия уред и земята, тоест служи като един вид джъмпер.
Схема на свързване в трифазна мрежа на заземителната система TN-C
В системата за свързване на заземяване TN-C работният и защитният проводник са комбинирани в един проводник (PEN), това е основната разлика от заземяването TN-S.
Системата TN-C е по-проста и вече доста остаряла и е често срещана в остарял жилищен фонд. Според съвременните стандарти се използва заземителната система TN-C-S, в която има отделно нулеви работни и нулеви защитни проводници.
Преходът към по-нова система е необходим, за да се избегне токов удар за обслужващия персонал и ситуации на пожар. И разбира се, в системата TN-C-S защитата срещу внезапни пренапрежения е по-добра.
И при трите варианта на свързване, в случай на пренапрежение, токът се насочва към земята през заземителния кабел или през общ защитен проводник, което не позволява на импулса да навреди на цялата линия и оборудване.
Грешки при свързване
1. Монтаж на SPD в разпределително табло с лош заземителен контур.
Ако направите такава грешка, можете да загубите не само всички електрически уреди, но и самото разпределително табло при първия удар на мълния, тъй като няма да има смисъл от защита с лош заземителен контур и съответно няма защита.
2. Неправилно избран SPD, който не отговаря на използваната заземителна система.
Преди да закупите устройство, не забравяйте да разберете коя система за заземяване се използва във вашия дом, а когато купувате, внимателно прочетете техническата му документация, за да избегнете грешки.
3. Използване на SPD от грешен клас.
Както вече беше обсъдено по-горе, има 3 класа устройства за защита от пренапрежение. Всеки клас съответства на конкретно разпределително табло и трябва да бъде инсталиран в съответствие с правилата и разпоредбите.
4. Монтаж на SPD само от един клас.
Често не е достатъчно да инсталирате SPD от един клас за надеждна защита.
5. Класът на устройството и неговата дестинация са объркани.
Случва се също така устройствата от клас B да се поставят в таблото на апартамента, устройствата от клас C в ASU на сградата, а устройствата от клас D пред електронното оборудване.
SPD със сигурност е добро и необходимо нещо, но използването му в захранването у дома не е задължително.В случай на свързване на това устройство си струва да запомните, че то се избира индивидуално за всяка заземителна система. Поради тази причина непосредствено преди покупката се препоръчва да използвате услугите на опитен електротехник, за да избегнете проблеми.
Подобни статии:
