En överspänning är ett överskridande av den maximala spänningen för ett visst nätverk. Överspänning hänvisar till en plötslig ökning av spänningen mellan fas och jord, som tar en bråkdel av en sekund. Ett sådant spänningsfall är farligt inte bara för linjen utan också för elektriska apparater anslutna till den. För att förhindra denna situation används ett överspänningsskydd.
Innehåll
Vad är en SPD och varför behövs den?
SPD är ett överspänningsskydd som ger skydd för elinstallationer upp till 1 kV.Apparaten skyddar mot överspänningar i elnätet, samt mot blixteffekter genom att avleda strömpulser till marken.
SPD:er används endast i lågspänningskraftdistributionssystem. Denna enhet är lämplig för både industriföretag och bostadshus.
Det finns två typer av SPD:er:
- OPS - nätverksöverspänningsavledare;
- SPE - överspänningsbegränsare.
Funktionsprincip och enhet
Principen för driften av SPD är användningen av varistorer - ett icke-linjärt element i form av ett halvledarmotstånd mot den applicerade spänningen.
SPD har två typer av skydd:
- Obalanserad (vanligt läge) - vid överspänning skickar enheten impulser till marken (fas - jord och neutral - jord);
- Symmetrisk (differential) - vid överspänning riktas energi till en annan aktiv ledare (fas - fas eller fas - neutral).
För att bättre förstå principen om drift av SPD presenterar vi en liten exempel.
Kretsens normala spänning är 220 V, och när en impuls uppstår i just denna krets stiger spänningen kraftigt, till exempel vid ett blixtnedslag. Med en skarp strömstörning, minskar motståndet i SPD, vilket leder till en kortslutning, vilket i sin tur leder till att strömbrytaren fungerar och därefter till att själva kretsen kopplas bort. Således säkerställs skydd av elektrisk utrustning från plötsliga spänningsfall, vilket förhindrar en högspänningspuls från att flöda genom den.
Sorter av SPD
Överspänningsskyddsanordningar kommer med en och två ingångar, och uppdelad i:
- Pendling;
- begränsande;
- Kombinerad.
Byte av skyddsanordningar
Ett karakteristiskt kännetecken för omkopplingsanordningar är ett högt motstånd, som, när en stark impuls uppstår i spänningen, omedelbart sjunker till noll. Funktionsprincipen för omkopplingsanordningar är baserad på avledare.
Nätöverspänningsbegränsare (SPD)
Nätspänningsbegränsaren kännetecknas också av högt motstånd. Dess skillnad från omkopplingsanordningen är bara att minskningen av motståndet sker gradvis. Överspänningsavledaren är baserad på driften av varistorn (motståndet), som används i dess design. Varistorns resistans är i ett icke-linjärt beroende av spänningen som verkar på den. Med en kraftig ökning av spänningen sker också en kraftig ökning av strömstyrkan, som går direkt igenom varistor och så elektriska impulser jämnas ut på detta sätt, varefter nätspänningsbegränsaren återgår till sitt ursprungliga tillstånd.
Kombinerade SPD
SPD:er av kombinerad typ kombinerar avledare och varistorer, och kan utföra både funktionen av en avledare och en limiter.
SPD klasser
Det finns bara tre klasser av enheter beroende på graden av skydd:
- Klass I-enhet (överspänningskategori IV) - skyddar systemet från direkta blixtnedslag och installeras i huvudcentralen eller i ingångsdistributionsenheten (ASU). Se till att använda den här enheten om byggnaden är belägen i ett öppet område och är omgiven av många höga träd, vilket ökar risken för blixtnedslag.
- Klass II-enhet (överspänningskategori III) - används som ett tillägg till en klass I-enhet för att skydda nätverket från omkopplingseffekter, d.v.s. från intern nätverksöverspänning. Installerad i växeln.
- Klass III-enhet (överspänningskategori II) - används för att skydda mot kvarvarande atmosfäriska överspänningar och omkopplingsspänningar, samt för att eliminera högfrekventa störningar som har passerat genom en klass II-enhet. Installation utförs både i vanliga uttag eller kopplingsdosor, och i själva elektriska apparater som måste säkras.
Klassificering enligt graden av strömurladdning:
- Klass B - luft- eller gasurladdningar med en urladdningsström från 45 till 60 kA. De är installerade vid ingången till byggnaden i huvudskärmen eller i ingångsställverket.
- Klass C - varistormoduler med urladdningsströmmar i storleksordningen 40 kA. Inrättas i ytterligare styrelser.
- Klasserna C och D används tillsammans när kabelingång under jord krävs.
VIKTIG! Avståndet mellan SPD:er måste vara minst 10 meter längs kablagets längd.
Hur väljer man en SPD?
Det första du ska göra när du väljer en SPD är att bestämma vilket jordsystem som används i byggnaden.
Det finns tre typer av jordsystem:
- TN-S enfas;
- TN-S med tre faser;
- TN-C eller TN-C-S med tre faser.
Det är lika viktigt att vara uppmärksam på den bibehållna temperaturen när du köper enheten. De flesta SPD är designade för att fungera vid temperaturer ner till -25. Om ditt område har ett mycket kallt klimat och vintrarna är hårda, bör den elektriska panelen inte placeras utanför, annars kommer enheten att misslyckas.
När du väljer en SPD bör följande faktorer också beaktas:
- Betydelsen av skyddad utrustning;
- Risk för påverkan på objektet: terräng (stad eller förort, platt öppet område), zon med speciell risk (träd, berg, reservoar), zon för speciella påverkningar (blixtledare på ett avstånd av mindre än 50 meter från byggnaden, som är farlig).
I samband med situationen där det blev nödvändigt att installera en SPD väljs en lämplig klass (I, II, III).
Det är också viktigt att överväga enhetens spänningsmotstånd. För klass I-enheter överstiger denna indikator inte 4 kV. En klass II-enhet tål spänningsnivåer upp till 2,5 kV och en klass III-enhet upp till 1,5 kV.
En annan viktig parameter när du väljer en SPD är den maximala kontinuerliga driftspänningen - det effektiva värdet av växelström eller likström, som kontinuerligt appliceras på SPD. Denna parameter måste vara lika med märkspänningen i nätverket. Detaljer finns i informationen i IEC 61643 - 1, Bilaga 1.
När du ansluter en SPD för att skydda utrustning är det viktigt att ta hänsyn till dess märkström eller växelström, som kan laddas.
Hur ansluter man en SPD i ett privat hus?
SPD:n installeras beroende på spänningsindikatorn: 220V (en fas) och 380V (tre faser).
Elschemat kan syfta till kontinuitet eller säkerhet, man måste prioritera. I det första fallet kan åskskydd tillfälligt stängas av för att förhindra avbrott i försörjningen till konsumenter. I det andra fallet är det oacceptabelt att stänga av blixtskyddet, även i några sekunder, men en fullständig avstängning av försörjningen är möjlig.
Anslutningsschema i ett enfasnät av TN-S jordsystem
Vid användning av ett enfas TN-S-nätverk måste en fas-, nollarbetande och nollskyddsledare anslutas till SPD. Fas och noll ansluts först till motsvarande terminaler och sedan med en slinga till utrustningsledningen. En jordledare är ansluten till skyddsledaren. SPD installeras omedelbart efter introduktionsmaskinen. För att underlätta anslutningsprocessen är alla kontakter på enheten markerade, så det bör inte vara några svårigheter.
Förklaring till schemat: A, B, C - faser av det elektriska nätverket, N - fungerande nollledare, PE - skyddande nollledare.
REFERENS. Det rekommenderas att använda säkringar för ytterligare skydd av SPD, som installeras direkt på själva enheten.
Kopplingsschema i ett trefasnät av TN-S jordsystem
En utmärkande egenskap hos ett trefas TN-S-nätverk från ett enfas är att fem ledare kommer från strömkällan, tre faser, en fungerande nollledare och en skyddande nollledare. Tre faser och en nollledare är anslutna till plintarna. Den femte skyddsledaren är ansluten till den elektriska apparatens kropp och marken, det vill säga den fungerar som en slags bygel.
Anslutningsschema i ett trefasnät av TN-C-jordsystemet
I TN-C-jordanslutningssystemet kombineras arbets- och skyddsledarna till en tråd (PEN), detta är huvudskillnaden från TN-S-jordningen.
TN-C-systemet är enklare och redan ganska förlegat och är vanligt i ett föråldrat bostadsbestånd. Enligt moderna standarder används TN-C-S jordsystem, där det finns separata nollarbetande och noll skyddsledare.
Övergången till ett nyare system är nödvändig för att undvika elektriska stötar för servicepersonal och brandsituationer. Och naturligtvis, i TN-C-S-systemet är skyddet mot plötsliga överspänningar bättre.
I alla tre anslutningsmöjligheterna, vid överspänning, leds strömmen till jord genom jordkabeln eller genom en gemensam skyddsledare, vilket förhindrar att impulsen skadar hela ledningen och utrustningen.
Anslutningsfel
1. Installation av en SPD i en växel med dålig jordslinga.
Om du gör ett sådant misstag kan du förlora inte bara alla elektriska apparater, utan också själva växeln vid det första blixtnedslaget, eftersom det inte kommer att finnas någon mening med skydd med en dålig jordslinga, och följaktligen inget skydd.
2. Felaktigt vald SPD som inte passar det använda jordningssystemet.
Innan du köper en enhet, se till att ta reda på vilket jordsystem som används i ditt hem, och när du köper, läs noggrant dess tekniska dokumentation för att undvika misstag.
3. Användning av en SPD av fel klass.
Som redan diskuterats ovan finns det 3 klasser av överspänningsskyddsanordningar. Varje klass motsvarar en specifik växel, och måste installeras i enlighet med reglerna och föreskrifterna.
4. Installation av SPD:er av endast en klass.
Det räcker ofta inte att installera en SPD av en klass för ett tillförlitligt skydd.
5. Enhetens klass och dess destination är förvirrade.
Det händer också att klass B-enheter placeras i lägenhetens växel, klass C-enheter i byggnadens ASU och klass D-enheter framför elektronisk utrustning.
SPD är verkligen en bra och nödvändig sak, men dess användning i strömförsörjningen hemma är inte obligatorisk.Vid anslutning av den här enheten är det värt att komma ihåg att den väljs individuellt för varje jordningssystem. Det är av denna anledning som omedelbart före köp rekommenderas att använda tjänsterna från en erfaren elektriker för att undvika problem.
Liknande artiklar:
