Η υπέρταση είναι η υπέρβαση της μέγιστης ονομαστικής τάσης για ένα συγκεκριμένο δίκτυο. Η υπέρταση αναφέρεται σε μια ξαφνική αύξηση της τάσης μεταξύ φάσης και γης, η οποία διαρκεί ένα κλάσμα του δευτερολέπτου. Μια τέτοια πτώση τάσης είναι επικίνδυνη όχι μόνο για τη γραμμή, αλλά και για τις ηλεκτρικές συσκευές που είναι συνδεδεμένες σε αυτήν. Για να αποφευχθεί αυτή η κατάσταση, χρησιμοποιείται μια συσκευή προστασίας από υπερτάσεις.
Περιεχόμενο
Τι είναι το SPD και γιατί χρειάζεται;
Το SPD είναι μια συσκευή προστασίας από υπερτάσεις που παρέχει προστασία για ηλεκτρικές εγκαταστάσεις έως 1 kV.Η συσκευή προστατεύει από υπερτάσεις στο δίκτυο, καθώς και από κεραυνούς εκτρέποντας τους παλμούς ρεύματος στο έδαφος.
Τα SPD χρησιμοποιούνται μόνο σε συστήματα διανομής ισχύος χαμηλής τάσης. Αυτή η συσκευή είναι κατάλληλη τόσο για βιομηχανικές επιχειρήσεις όσο και για κτίρια κατοικιών.
Υπάρχουν δύο τύποι SPD:
- OPS - απαγωγέας υπερτάσεων δικτύου.
- SPE - περιοριστής τάσης υπέρτασης.
Αρχή λειτουργίας και συσκευή
Η αρχή λειτουργίας του SPD είναι η χρήση βαρίστορ - ένα μη γραμμικό στοιχείο με τη μορφή αντίστασης αντίστασης ημιαγωγών έναντι της εφαρμοζόμενης τάσης.
Το SPD έχει δύο τύπους προστασίας:
- Μη ισορροπημένη (κοινή λειτουργία) - σε περίπτωση υπέρτασης, η συσκευή στέλνει παλμούς στο έδαφος (φάση - γείωση και ουδέτερο - γείωση).
- Συμμετρικό (διαφορικό) - σε περίπτωση υπέρτασης, η ενέργεια κατευθύνεται σε άλλο ενεργό αγωγό (φάση - φάση ή φάση - ουδέτερο).
Για να κατανοήσουμε καλύτερα την αρχή λειτουργίας των SPD, παρουσιάζουμε ένα μικρό παράδειγμα.
Η κανονική τάση του κυκλώματος είναι 220 V και όταν εμφανίζεται μια ώθηση σε αυτό ακριβώς το κύκλωμα, η τάση αυξάνεται απότομα, για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια ενός κεραυνού. Με ένα αιχμηρό κύμα δύναμης, η αντίσταση στο SPD μειώνεται, γεγονός που οδηγεί σε βραχυκύκλωμα, το οποίο με τη σειρά του οδηγεί στη λειτουργία του διακόπτη κυκλώματος και στη συνέχεια στην αποσύνδεση του ίδιου του κυκλώματος. Έτσι, διασφαλίζεται η προστασία του ηλεκτρικού εξοπλισμού από απότομες πτώσεις τάσης, αποτρέποντας τη ροή παλμού υψηλής τάσης μέσω αυτού.
Ποικιλίες SPD
Οι συσκευές προστασίας από υπερτάσεις διατίθενται με μία και δύο εισόδους και υποδιαιρείται σε:
- Μετακίνηση?
- περιοριστικό?
- Σε συνδυασμό.
Εναλλαγή προστατευτικών συσκευών
Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα των συσκευών μεταγωγής είναι η υψηλή αντίσταση, η οποία, όταν εμφανίζεται μια ισχυρή ώθηση στην τάση, πέφτει αμέσως στο μηδέν. Η αρχή λειτουργίας των συσκευών μεταγωγής βασίζεται σε απαγωγείς.
Περιοριστές υπέρτασης δικτύου (SPD)
Ο περιοριστής τάσης δικτύου χαρακτηρίζεται επίσης από υψηλή αντίσταση. Η διαφορά του από τη συσκευή μεταγωγής είναι μόνο ότι η μείωση της αντίστασης συμβαίνει σταδιακά. Ο απαγωγέας υπερτάσεων βασίζεται στη λειτουργία του βαρίστορ (αντίστασης), που χρησιμοποιείται στη σχεδίασή του. Η αντίσταση του βαρίστορ είναι σε μη γραμμική εξάρτηση από την τάση που ενεργεί σε αυτό. Με μια απότομη αύξηση της τάσης, υπάρχει επίσης μια απότομη αύξηση της ισχύος ρεύματος, η οποία διέρχεται απευθείας βαρίστορ και έτσι Οι ηλεκτρικοί παλμοί εξομαλύνονται με αυτόν τον τρόπο, μετά τον οποίο ο περιοριστής τάσης δικτύου επιστρέφει στην αρχική του κατάσταση.
Συνδυασμένα SPD
Τα SPD συνδυασμένου τύπου συνδυάζουν απαγωγείς και βαρίστορ και μπορούν να εκτελέσουν τόσο τη λειτουργία του απαγωγέα όσο και του περιοριστή.
Μαθήματα SPD
Υπάρχουν μόνο τρεις κατηγορίες συσκευών ανάλογα με τον βαθμό προστασίας:
- Συσκευή κατηγορίας I (κατηγορία υπέρτασης IV) - προστατεύει το σύστημα από άμεσες κεραυνούς και εγκαθίσταται στον κεντρικό πίνακα διανομής ή στη συσκευή διανομής εισόδου (ASU). Βεβαιωθείτε ότι χρησιμοποιείτε αυτήν τη συσκευή εάν το κτίριο βρίσκεται σε ανοιχτό χώρο και περιβάλλεται από πολλά ψηλά δέντρα, γεγονός που αυξάνει τον κίνδυνο έκθεσης σε κεραυνούς.
- Συσκευή κατηγορίας ΙΙ (κατηγορία υπέρτασης III) - χρησιμοποιείται ως προσθήκη σε συσκευή κατηγορίας Ι για την προστασία του δικτύου από εφέ μεταγωγής, π.χ. από υπέρταση εσωτερικού δικτύου. Εγκατεστημένο στον πίνακα διανομής.
- Συσκευή κατηγορίας III (κατηγορία υπέρτασης II) - χρησιμοποιείται για προστασία από υπολειμματικές ατμοσφαιρικές υπερτάσεις και υπερτάσεις μεταγωγής, καθώς και για την εξάλειψη των παρεμβολών υψηλής συχνότητας που έχουν περάσει από μια συσκευή κατηγορίας II. Η εγκατάσταση πραγματοποιείται τόσο σε συνηθισμένες πρίζες ή κουτιά διακλάδωσης όσο και στις ίδιες τις ηλεκτρικές συσκευές, οι οποίες πρέπει να ασφαλίζονται.
Ταξινόμηση ανάλογα με το βαθμό εκφόρτισης ρεύματος:
- Κατηγορία Β - εκκενώσεις αέρα ή αερίου με ρεύμα εκκένωσης από 45 έως 60 kA. Τοποθετούνται στην είσοδο του κτιρίου στην κύρια θωράκιση ή στον διακόπτη εισόδου.
- Κλάση C - μονάδες βαρίστορ με ρεύματα εκφόρτισης της τάξης των 40 kA. Ιδρύονται σε πρόσθετα συμβούλια.
- Οι κλάσεις C και D χρησιμοποιούνται παράλληλα όταν απαιτείται είσοδος υπόγειου καλωδίου.
ΣΠΟΥΔΑΙΟΣ! Η απόσταση μεταξύ των SPD πρέπει να είναι τουλάχιστον 10 μέτρα κατά το μήκος της καλωδίωσης.
Πώς να επιλέξετε ένα SPD;
Το πρώτο πράγμα που πρέπει να κάνετε όταν επιλέγετε ένα SPD είναι να προσδιορίσετε το σύστημα γείωσης που χρησιμοποιείται στο κτίριο.
Υπάρχουν τρεις τύποι συστημάτων γείωσης:
- TN-S μονοφασική;
- TN-S με τρεις φάσεις.
- TN-C ή TN-C-S με τρεις φάσεις.
Είναι εξίσου σημαντικό να προσέχετε τη διατήρηση της θερμοκρασίας κατά την αγορά της συσκευής. Τα περισσότερα SPD έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν σε θερμοκρασίες έως -25. Εάν η περιοχή σας έχει πολύ κρύο κλίμα και οι χειμώνες είναι σκληροί, τότε ο ηλεκτρικός πίνακας δεν πρέπει να βρίσκεται έξω, διαφορετικά η συσκευή θα παρουσιάσει βλάβη.
Κατά την επιλογή ενός SPD, θα πρέπει επίσης να ληφθούν υπόψη οι ακόλουθοι παράγοντες:
- Σημασία του προστατευμένου εξοπλισμού.
- Κίνδυνος πρόσκρουσης στο αντικείμενο: έδαφος (πόλη ή προάστιο, επίπεδη ανοιχτή περιοχή), ζώνη με ειδικό κίνδυνο (δέντρα, βουνά, δεξαμενή), ζώνη ειδικών κρούσεων (αλεξικέραυνο σε απόσταση μικρότερη από 50 μέτρα από το κτίριο, η οποία είναι επικίνδυνο).
Σε σχέση με την κατάσταση στην οποία κατέστη απαραίτητη η εγκατάσταση ενός SPD, επιλέγεται μια κατάλληλη κλάση (I, II, III).
Είναι επίσης σημαντικό να λάβετε υπόψη την αντοχή της συσκευής στην τάση. Για συσκευές κατηγορίας I, αυτός ο δείκτης δεν υπερβαίνει τα 4 kV. Μια συσκευή κατηγορίας II αντέχει επίπεδα τάσης έως 2,5 kV και μια συσκευή κατηγορίας III έως 1,5 kV.
Μια άλλη σημαντική παράμετρος κατά την επιλογή ενός SPD είναι η μέγιστη συνεχής τάση λειτουργίας - η πραγματική τιμή του εναλλασσόμενου ή συνεχούς ρεύματος, η οποία εφαρμόζεται συνεχώς στο SPD. Αυτή η παράμετρος πρέπει να είναι ίση με την ονομαστική τάση στο δίκτυο. Μπορείτε να βρείτε λεπτομέρειες στις πληροφορίες στο IEC 61643 - 1, Παράρτημα 1.
Κατά τη σύνδεση ενός SPD για την προστασία του εξοπλισμού, είναι σημαντικό να λαμβάνεται υπόψη το ονομαστικό συνεχές ή εναλλασσόμενο ρεύμα του, το οποίο μπορεί να φορτωθεί.
Πώς να συνδέσετε ένα SPD σε μια ιδιωτική κατοικία;
Το SPD εγκαθίσταται ανάλογα με την ένδειξη τάσης: 220V (μία φάση) και 380V (τρεις φάσεις).
Το διάγραμμα καλωδίωσης μπορεί να στοχεύει στη συνέχεια ή την ασφάλεια, πρέπει να δώσετε προτεραιότητα. Στην πρώτη περίπτωση, η αντικεραυνική προστασία μπορεί να απενεργοποιηθεί προσωρινά για να αποφευχθεί η διακοπή της παροχής των καταναλωτών. Στη δεύτερη περίπτωση, είναι απαράδεκτη η απενεργοποίηση της αντικεραυνικής προστασίας, έστω και για λίγα δευτερόλεπτα, αλλά είναι δυνατή η πλήρης διακοπή της παροχής.
Διάγραμμα σύνδεσης σε μονοφασικό δίκτυο του συστήματος γείωσης TN-S
Όταν χρησιμοποιείτε μονοφασικό δίκτυο TN-S, πρέπει να συνδεθεί ένας αγωγός φάσης, μηδενικής λειτουργίας και μηδενικός προστατευτικός αγωγός στο SPD. Η φάση και το μηδέν συνδέονται πρώτα με τους αντίστοιχους ακροδέκτες και στη συνέχεια με βρόχο στη γραμμή εξοπλισμού. Ένας αγωγός γείωσης συνδέεται με τον προστατευτικό αγωγό. Το SPD εγκαθίσταται αμέσως μετά το εισαγωγικό μηχάνημα. Για να διευκολυνθεί η διαδικασία σύνδεσης, όλες οι επαφές στη συσκευή έχουν σήμανση, επομένως δεν πρέπει να υπάρχουν δυσκολίες.
Επεξήγηση για το σχέδιο: A, B, C - φάσεις του ηλεκτρικού δικτύου, N - ουδέτερος αγωγός εργασίας, PE - προστατευτικός ουδέτερος αγωγός.
ΑΝΑΦΟΡΑ. Συνιστάται η χρήση ασφαλειών για πρόσθετη προστασία του SPD, οι οποίες είναι εγκατεστημένες απευθείας στην ίδια τη συσκευή.
Διάγραμμα καλωδίωσης σε τριφασικό δίκτυο του συστήματος γείωσης TN-S
Ένα ξεχωριστό χαρακτηριστικό ενός τριφασικού δικτύου TN-S από ένα μονοφασικό είναι ότι πέντε αγωγοί προέρχονται από την πηγή ισχύος, τρεις φάσεις, ένας ουδέτερος λειτουργίας και ένας προστατευτικός ουδέτερος αγωγός. Τρεις φάσεις και ένα ουδέτερο καλώδιο συνδέονται στους ακροδέκτες. Ο πέμπτος προστατευτικός αγωγός συνδέεται με το σώμα της ηλεκτρικής συσκευής και τη γείωση, δηλαδή χρησιμεύει ως ένα είδος βραχυκυκλωτήρα.
Διάγραμμα σύνδεσης σε τριφασικό δίκτυο του συστήματος γείωσης TN-C
Στο σύστημα σύνδεσης γείωσης TN-C, οι αγωγοί εργασίας και προστασίας συνδυάζονται σε ένα καλώδιο (PEN), αυτή είναι η κύρια διαφορά από τη γείωση TN-S.
Το σύστημα TN-C είναι απλούστερο και ήδη αρκετά ξεπερασμένο, και είναι κοινό σε ένα παλιό απόθεμα κατοικιών. Σύμφωνα με τα σύγχρονα πρότυπα, χρησιμοποιείται το σύστημα γείωσης TN-C-S, στο οποίο υπάρχουν χωριστά μηδενικοί αγωγοί εργασίας και μηδενικοί προστατευτικοί αγωγοί.
Η μετάβαση σε ένα νεότερο σύστημα είναι απαραίτητη για την αποφυγή ηλεκτροπληξίας στο προσωπικό σέρβις και καταστάσεις πυρκαγιάς. Και φυσικά, στο σύστημα TN-C-S, η προστασία από ξαφνικές υπερτάσεις είναι καλύτερη.
Και στις τρεις επιλογές σύνδεσης, σε περίπτωση υπέρτασης, το ρεύμα κατευθύνεται στη γείωση μέσω του καλωδίου γείωσης ή μέσω ενός κοινού προστατευτικού αγωγού, ο οποίος εμποδίζει την ώθηση να βλάψει ολόκληρη τη γραμμή και τον εξοπλισμό.
Σφάλματα σύνδεσης
1. Εγκατάσταση SPD σε πίνακα διανομής με κακή γείωση.
Εάν κάνετε ένα τέτοιο λάθος, μπορείτε να χάσετε όχι μόνο όλες τις ηλεκτρικές συσκευές, αλλά και τον ίδιο τον πίνακα διανομής κατά τον πρώτο κεραυνό, καθώς δεν θα υπάρχει νόημα από την προστασία με κακό βρόχο γείωσης και, κατά συνέπεια, καμία προστασία.
2. Εσφαλμένα επιλεγμένο SPD που δεν ταιριάζει στο χρησιμοποιούμενο σύστημα γείωσης.
Πριν αγοράσετε μια συσκευή, φροντίστε να μάθετε ποιο σύστημα γείωσης χρησιμοποιείται στο σπίτι σας και κατά την αγορά, διαβάστε προσεκτικά την τεχνική τεκμηρίωσή της για να αποφύγετε λάθη.
3. Χρήση SPD λάθος κλάσης.
Όπως ήδη αναφέρθηκε παραπάνω, υπάρχουν 3 κατηγορίες συσκευών προστασίας από υπερτάσεις. Κάθε κατηγορία αντιστοιχεί σε έναν συγκεκριμένο πίνακα διανομής και πρέπει να εγκατασταθεί σύμφωνα με τους κανόνες και τους κανονισμούς.
4. Εγκατάσταση SPD μόνο μιας κλάσης.
Συχνά δεν αρκεί η εγκατάσταση ενός SPD μιας κατηγορίας για αξιόπιστη προστασία.
5. Η κατηγορία της συσκευής και ο προορισμός της έχουν μπερδευτεί.
Συμβαίνει επίσης να τοποθετούνται συσκευές κατηγορίας Β στον πίνακα διανομής του διαμερίσματος, συσκευές κατηγορίας Γ στο ASU του κτιρίου και συσκευές κατηγορίας Δ μπροστά από ηλεκτρονικό εξοπλισμό.
Το SPD είναι σίγουρα ένα καλό και απαραίτητο πράγμα, αλλά η χρήση του στην παροχή ρεύματος στο σπίτι δεν είναι υποχρεωτική.Στην περίπτωση σύνδεσης αυτής της συσκευής, αξίζει να θυμάστε ότι επιλέγεται ξεχωριστά για κάθε σύστημα γείωσης. Γι' αυτό το λόγο, αμέσως πριν την αγορά, συνιστάται να χρησιμοποιήσετε τις υπηρεσίες ενός έμπειρου ηλεκτρολόγου για να αποφύγετε προβλήματα.
Παρόμοια άρθρα:
