Przepięcie to przekroczenie maksymalnego napięcia znamionowego dla danej sieci. Napięcie udarowe odnosi się do nagłego skoku napięcia między fazą a ziemią, który trwa ułamek sekundy. Taki spadek napięcia jest niebezpieczny nie tylko dla linii, ale także dla podłączonych do niej urządzeń elektrycznych. Aby temu zapobiec, stosuje się urządzenie przeciwprzepięciowe.
Zawartość
Co to jest SPD i dlaczego jest potrzebne?
SPD to urządzenie przeciwprzepięciowe zapewniające ochronę instalacji elektrycznych do 1 kV.Urządzenie chroni przed przepięciami w sieci, a także przed skutkami wyładowań atmosferycznych kierując impulsy prądowe do ziemi.
SPD są używane tylko w systemach dystrybucji energii niskiego napięcia. To urządzenie jest odpowiednie zarówno dla przedsiębiorstw przemysłowych, jak i budynków mieszkalnych.
Istnieją dwa rodzaje SPD:
- OPS - sieciowy ogranicznik przepięć;
- SPE - ogranicznik przepięć.
Zasada działania i urządzenie
Zasada działania SPD polega na zastosowaniu warystorów - elementu nieliniowego w postaci półprzewodnikowego rezystora oporowego na przyłożone napięcie.
SPD ma dwa rodzaje ochrony:
- Niesymetryczne (tryb wspólny) – w przypadku przepięcia urządzenie wysyła impulsy do ziemi (faza – masa i neutralny – masa);
- Symetryczny (różnicowy) - w przypadku przepięcia energia kierowana jest do innego przewodu czynnego (faza - faza lub faza - neutralny).
Aby lepiej zrozumieć zasadę działania SPD, przedstawiamy mały przykład.
Normalne napięcie obwodu wynosi 220 V, a gdy w tym obwodzie pojawia się impuls, napięcie gwałtownie wzrasta, na przykład podczas uderzenia pioruna. z ostrym wzrost mocy, rezystancja w SPD maleje, co prowadzi do zwarcia, co z kolei prowadzi do zadziałania wyłącznika, a następnie do odłączenia samego obwodu. W ten sposób zapewniona jest ochrona sprzętu elektrycznego przed nagłymi spadkami napięcia, zapobiegając przepływowi przez niego impulsu wysokiego napięcia.
Odmiany SPD
Urządzenia przeciwprzepięciowe są dostarczane z jednym i dwoma wejściami oraz podzielony na:
- Dojazdy;
- ograniczenie;
- Łączny.
Przełączanie urządzeń ochronnych
Charakterystyczną cechą urządzeń przełączających jest wysoka rezystancja, która przy silnym impulsie w napięciu natychmiast spada do zera. Zasada działania urządzeń łączeniowych oparta jest na ogranicznikach.
Ograniczniki przepięć sieciowych (SPD)
Ogranicznik napięcia sieciowego charakteryzuje się również dużą rezystancją. Jego różnica w stosunku do urządzenia przełączającego polega tylko na tym, że spadek rezystancji następuje stopniowo. Ogranicznik przepięć bazuje na działaniu warystora (rezystora) zastosowanego w jego konstrukcji. Rezystancja warystora jest nieliniowa zależna od działającego na niego napięcia. Wraz z gwałtownym wzrostem napięcia następuje również gwałtowny wzrost natężenia prądu, który przechodzi bezpośrednio warystor a więc W ten sposób wygładzane są impulsy elektryczne, po czym ogranicznik napięcia sieciowego powraca do stanu pierwotnego.
Połączone SPD
SPD typu kombinowanego łączą ograniczniki i warystory i mogą pełnić zarówno funkcję ogranicznika, jak i ogranicznika.
zajęcia SPD
W zależności od stopnia ochrony istnieją tylko trzy klasy urządzeń:
- Urządzenie klasy I (kategoria przepięciowa IV) - chroni system przed bezpośrednim uderzeniem pioruna i jest instalowane w rozdzielnicy głównej lub w wejściowym urządzeniu rozdzielczym (ASU). Pamiętaj, aby korzystać z tego urządzenia, jeśli budynek znajduje się na otwartej przestrzeni i jest otoczony wieloma wysokimi drzewami, co zwiększa ryzyko wystawienia na działanie pioruna.
- Urządzenie klasy II (kategoria przepięciowa III) - stosowane jako dodatek do urządzenia klasy I w celu ochrony sieci przed skutkami przełączania, tj. od przepięć sieci wewnętrznej. Zainstalowany w rozdzielnicy.
- Urządzenie klasy III (kategoria przepięciowa II) - służy do ochrony przed resztkowymi przepięciami atmosferycznymi i łączeniowymi, a także do eliminacji zakłóceń o wysokiej częstotliwości, które przeszły przez urządzenie klasy II. Instalacja odbywa się zarówno w zwykłych gniazdkach lub puszkach przyłączeniowych, jak iw samych urządzeniach elektrycznych, które należy zabezpieczyć.
Klasyfikacja według stopnia rozładowania prądu:
- Klasa B - wyładowania powietrzne lub gazowe o prądzie rozładowania od 45 do 60 kA. Montowane są przy wejściu do budynku w osłonie głównej lub w rozdzielnicy wejściowej.
- Klasa C - moduły warystorowe o prądach wyładowczych rzędu 40 kA. Ustanawiane są w dodatkowych tablicach.
- Klasy C i D są używane razem, gdy wymagane jest podziemne wejście kablowe.
WAŻNY! Odległość między SPD musi wynosić co najmniej 10 metrów na całej długości okablowania.
Jak wybrać SPD?
Pierwszą rzeczą do zrobienia przy wyborze SPD jest określenie systemu uziemienia używanego w budynku.
Istnieją trzy rodzaje systemu uziemienia:
- TN-S jednofazowy;
- TN-S z trzema fazami;
- TN-C lub TN-C-S z trzema fazami.
Równie ważne jest, aby przy zakupie urządzenia zwrócić uwagę na utrzymywaną temperaturę. Większość SPD jest zaprojektowana do pracy w temperaturach do -25. Jeśli twój obszar ma bardzo zimny klimat, a zimy są surowe, panel elektryczny nie powinien znajdować się na zewnątrz, w przeciwnym razie urządzenie ulegnie awarii.
Przy wyborze SPD należy również wziąć pod uwagę następujące czynniki:
- Znaczenie chronionego sprzętu;
- Ryzyko uderzenia w obiekt: teren (miasto lub podmiejskie tereny płaskie otwarte), strefa szczególnego zagrożenia (drzewa, góry, zbiornik), strefa szczególnych uderzeń (piorunochron w odległości mniejszej niż 50 metrów od budynku, co jest niebezpieczny).
W związku z sytuacją, w której konieczne stało się zainstalowanie SPD, dobierana jest odpowiednia klasa (I, II, III).
Ważne jest również, aby wziąć pod uwagę wytrzymałość napięciową urządzenia. Dla urządzeń klasy I wskaźnik ten nie przekracza 4 kV. Urządzenie klasy II wytrzymuje poziomy napięcia do 2,5 kV, a urządzenie klasy III do 1,5 kV.
Kolejnym ważnym parametrem przy wyborze SPD jest maksymalne ciągłe napięcie pracy - efektywna wartość prądu przemiennego lub stałego, która jest stale przyłożona do SPD. Ten parametr musi być równy napięciu znamionowemu w sieci. Szczegóły można znaleźć w informacjach w IEC 61643 - 1, Dodatek 1.
Podczas podłączania SPD w celu ochrony sprzętu ważne jest, aby wziąć pod uwagę jego znamionowy prąd stały lub przemienny, który można obciążyć.
Jak podłączyć SPD w prywatnym domu?
SPD jest instalowany w zależności od wskaźnika napięcia: 220V (jedna faza) i 380V (trzy fazy).
Schemat okablowania może być ukierunkowany na ciągłość lub bezpieczeństwo, musisz ustalić priorytety. W pierwszym przypadku ochrona odgromowa może zostać czasowo wyłączona, aby zapobiec przerwom w dostawach do odbiorców. W drugim przypadku niedopuszczalne jest wyłączenie ochrony odgromowej nawet na kilka sekund, ale możliwe jest całkowite wyłączenie zasilania.
Schemat podłączenia w sieci jednofazowej uziemienia TN-S
W przypadku korzystania z jednofazowej sieci TN-S do SPD należy podłączyć fazowy, zerowy i zerowy przewód ochronny. Faza i zero są najpierw podłączone do odpowiednich zacisków, a następnie pętlą do linii sprzętowej. Przewód uziemiający jest podłączony do przewodu ochronnego. SPD jest instalowany natychmiast po maszynie wprowadzającej. Aby ułatwić proces łączenia, wszystkie kontakty na urządzeniu są oznaczone, więc nie powinno być żadnych trudności.
Wyjaśnienie do schematu: A, B, C - fazy sieci elektrycznej, N - roboczy przewód neutralny, PE - ochronny przewód neutralny.
ODNIESIENIE. Zaleca się stosowanie bezpieczników dla dodatkowej ochrony SPD, które są instalowane bezpośrednio na samym urządzeniu.
Schemat połączeń w sieci trójfazowej uziemienia TN-S
Charakterystyczną cechą trójfazowej sieci TN-S od jednofazowej jest to, że ze źródła zasilania pochodzi pięć przewodów, trzy fazy, roboczy przewód neutralny i ochronny przewód neutralny. Do zacisków podłączone są trzy fazy i przewód neutralny. Piąty przewód ochronny jest podłączony do korpusu urządzenia elektrycznego i ziemi, to znaczy służy jako rodzaj zworki.
Schemat podłączenia w sieci trójfazowej uziemienia TN-C
W systemie uziemienia TN-C przewody robocze i ochronne są połączone w jeden przewód (PEN), jest to główna różnica w stosunku do uziemienia TN-S.
System TN-C jest prostszy i już dość przestarzały i jest powszechny w przestarzałych zasobach mieszkaniowych. Zgodnie z nowoczesnymi standardami stosowany jest system uziemiający TN-C-S, w którym występują osobno zerowe i zerowe przewody ochronne.
Przejście na nowszy system jest konieczne, aby uniknąć porażenia prądem personelu serwisowego i sytuacji pożarowych. I oczywiście w systemie TN-C-S lepsza jest ochrona przed nagłymi przepięciami.
We wszystkich trzech opcjach podłączenia, w przypadku przepięcia, prąd jest kierowany do ziemi przez kabel uziemiający lub przez wspólny przewód ochronny, co zapobiega uszkodzeniu całej linii i urządzeń przez impuls.
Błędy połączenia
1. Instalacja SPD w rozdzielnicy ze słabą pętlą uziemienia.
Jeśli popełnisz taki błąd, możesz stracić nie tylko wszystkie urządzenia elektryczne, ale także samą tablicę rozdzielczą przy pierwszym uderzeniu pioruna, ponieważ ochrona ze złą pętlą uziemienia nie będzie miała sensu, a zatem nie będzie żadnej ochrony.
2. Źle dobrany SPD, który nie pasuje do zastosowanego systemu uziemienia.
Przed zakupem urządzenia upewnij się, który system uziemienia jest używany w Twoim domu, a przy zakupie uważnie przeczytaj jego dokumentację techniczną, aby uniknąć błędów.
3. Użycie SPD niewłaściwej klasy.
Jak już omówiono powyżej, istnieją 3 klasy urządzeń ochrony przeciwprzepięciowej. Każda klasa odpowiada określonej rozdzielnicy i musi być zainstalowana zgodnie z przepisami i przepisami.
4. Instalacja SPD tylko jednej klasy.
Często nie wystarczy zainstalować SPD jednej klasy, aby zapewnić niezawodną ochronę.
5. Pomylić klasę urządzenia i jego przeznaczenie.
Zdarza się również, że urządzenia klasy B są umieszczone w rozdzielni mieszkania, urządzenia klasy C w ASU budynku, a urządzenia klasy D przed sprzętem elektronicznym.
SPD to z pewnością dobra i potrzebna rzecz, ale jego zastosowanie w domowym zasilaniu nie jest obowiązkowe.W przypadku podłączenia tego urządzenia warto pamiętać, że jest ono dobierane indywidualnie do każdego systemu uziemienia. Z tego powodu bezpośrednio przed zakupem zaleca się skorzystanie z usług doświadczonego elektryka, aby uniknąć kłopotów.
Podobne artykuły:
