Indholdet af artiklen
- Overspenningsspændingernes art og deres indvirkning på teknologien
- Hvordan SPD fungerer, og hvordan det fungerer
- Hvad er forskellen mellem beskyttelsesklasser
- Er der behov for en SPD, risikovurdering
- Installation af enheder i hovedtavlen
Hvis dit hus har en masse dyre husholdningsapparater, er det bedre at tage sig af organiseringen af en omfattende beskyttelse af det elektriske netværk. I denne artikel fortæller vi dig om overspændingsbeskyttelsesenheder, hvorfor de er nødvendige, hvad er de og hvordan de er installeret.
Overspenningsspændingernes art og deres indvirkning på teknologien
Siden barndommen er mange mennesker fortrolige med opstyret ved at frakoble husholdningselektriske apparater fra netværket ved det første tegn på en forestående tordenvejr. I dag er det elektriske udstyr i bynettet blevet mere sofistikeret, hvorfor mange forsømmer grundlæggende beskyttelsesanordninger. På samme tid er problemet ikke helt forsvundet, husholdningsapparater, især i private huse, er stadig i fare..
Arten af forekomsten af impulsoverskud (IP) kan være naturlig og menneskeskabt. I det første tilfælde opstår IP på grund af lyn, der rammer luftledninger, og afstanden mellem påvirkningspunktet og de forbrugere, der er i fare, kan være op til flere kilometer. Et strejke er også muligt på radiomaster og lynstænger, der er forbundet til hovedforbindelse til jordforbindelse, i dette tilfælde vises induceret overspænding i husholdningsnetværket.
1 – fjern lynnedslag i kraftledninger; 2 – forbrugere; 3 – jordsløjfe; 4 – tæt lynnedslag i kraftledninger; 5 – direkte lynnedslag i en lynstang
Menneskeskabt IP er uforudsigelig, de opstår som et resultat af at skifte overbelastning ved transformator- og distributionsstationer. Med en asymmetrisk stigning i magten (kun i en fase) er en kraftig spændingsstød mulig, det er næsten umuligt at forudse dette.
Impulsspændinger er meget kort i tiden (mindre end 0,006 s), de vises systematisk i netværket og passerer ofte ubemærket af observatøren. Husholdningsapparater er designet til at modstå overspændinger op til 1000 V, som ofte vises. Ved en højere spænding garanteres fiasko i strømforsyningen, isolering nedbrud i husets ledninger er også muligt, hvilket fører til flere kortslutninger og brand.
Hvordan SPD fungerer, og hvordan det fungerer
SPD kan, afhængigt af beskyttelsesklassen, have en halvlederenhed på varistorer eller have en kontaktarrester. I normal tilstand fungerer SPD i bypass-tilstand, strømmen inde i den strømmer gennem den ledende shunt. Shunten er forbundet til beskyttende jord gennem en varistor eller to elektroder med et strengt reguleret hul.
Med et spændingsspring, endda et meget kort, passerer strømmen gennem disse elementer og spreder sig langs jorden eller kompenseres med et kraftigt fald i modstand i fase-nul-løkken (kortslutning). Når spændingen er stabiliseret, mister arrestoren sin kapacitet, og enheden fungerer i normal tilstand igen..
Således lukker SPD kredsløbet et stykke tid, så overskydende spænding kan omdannes til varmeenergi. Samtidig passerer betydelige strømme gennem enheden – fra titusinder til hundreder af kilo -amper.
Hvad er forskellen mellem beskyttelsesklasser
Afhængigt af årsagerne til IP’et skelnes to egenskaber ved overspændingsbølgen: 8/20 og 10/350 mikrosekunder. Det første ciffer er den tid det tager for MT at nå sin maksimale værdi, det andet er den tid det tager for MT at falde til nominelle værdier. Som du kan se, er den anden type overspænding mere farlig..
Klasse I-enheder er designet til beskyttelse mod strømforsyning med en egenskab på 10/350 μs, som oftest forekommer under et lynafladning i en kraftoverførselsledning, der er nærmere end 1500 m til forbrugeren. Enhederne er i stand til at overføre en strøm fra 25 til 100 kA i kort tid, næsten alle klasse I-enheder er baseret på arrestanter.
Klasse II SPD’er er designet til at kompensere for strømforsyninger med en egenskab på 8/20 μs, de højeste strømværdier i dem varierer fra 10 til 40 kA.
Beskyttelsesklasse III er designet til at kompensere for overspændinger med strømme mindre end 10 kA med en strømforsyning, der er karakteristisk på 8/20 μs. Enheder i beskyttelsesklasse II og III er baseret på halvlederelementer.
Det ser ud til, at det er nok at installere kun klasse I-enheder, som de mest kraftfulde, men det er ikke sådan. Problemet er, at jo højere den nedre tærskelværdi for gennemstrømningsstrømmen er, desto mindre følsom er SPD’en. Med andre ord: med korte og relativt lave værdier for strømforsyningen fungerer en kraftig SPD muligvis ikke, og en mere følsom vil ikke klare strømme i denne størrelsesorden..
Enheder med beskyttelsesklasse III er designet til at eliminere den laveste strømforsyning – kun et par tusinde volt. De svarer fuldstændigt til egenskaber som beskyttelsesanordninger, der er installeret af fabrikanter i strømforsyninger til husholdningsapparater. Med en overflødig installation er de de første, der påtager sig belastningen og forhindrer drift af SPD’er på enheder, hvis ressource er begrænset til 20-30 cyklusser.
Er der behov for en SPD, risikovurdering
En komplet liste over krav til organisering af beskyttelse mod strømforsyning er beskrevet i IEC 61643-21, det er muligt at bestemme den obligatoriske installation i henhold til IEC 62305-2-standarden, hvorefter en specifik vurdering af graden af risiko for lynnedslag og de konsekvenser, der er forårsaget af det, er fastlagt.
Generelt foretrækkes installationen af SPD’er i klasse I næsten altid ved levering af strøm fra luftledninger, medmindre der er truffet et sæt af foranstaltninger til at reducere effekten af tordenvejr på strømforsyningstilstanden: genjordning af understøtninger, PEN-leder og metallejeelementer, en lynstang med en separat jordsløjfe, installation potentielle udligningssystemer.
En lettere måde at vurdere risiko på er at sammenligne omkostningerne ved ubeskyttede apparater og sikkerhedsanordninger. Selv i bygninger i flere etager, hvor overspændinger er meget lave med en karakteristisk 8/20, er risikoen for isolationsnedbrud eller svigt i enheder ret stor..
Installation af enheder i hovedtavlen
De fleste SPD’er er modulopbyggede og kan installeres på en 35 mm DIN-skinne. Det eneste krav er, at afskærmningen til installation af SPD skal have et metalhus med en obligatorisk forbindelse til den beskyttende leder.
Når du vælger en SPD, skal du ud over de grundlæggende ydeevneegenskaber også tage hensyn til den nominelle driftsstrøm i bypass-tilstand, det skal svare til belastningen i dit lysnettet. En anden parameter er den maksimale begrænsningsspænding, den skal ikke være lavere end den højeste værdi inden for de daglige udsving.
SPD’er er i serie forbundet til henholdsvis et enfase- eller trefasetilslutningsnetværk gennem en to-polet og firpolet afbryder. Dens installation er nødvendig i tilfælde af lodning af gnistgapelektroder eller nedbrydning af varistoren, hvilket forårsager en permanent kortslutning. Faser og en beskyttelsesleder er forbundet til de øvre klemmer på SPD, til de nederste klemmer – nul.
Eksempel på SPD-forbindelse: 1 – input; 2 – automatisk switch; 3 – SPD; 4 – jordforbindelse; 5 – jordsløjfe; 6 – elektricitetsmåler; 7 – differentiel maskine; 8 – til forbrugermaskiner
Når du installerer flere beskyttelsesanordninger med forskellige beskyttelsesklasser, skal de koordineres ved hjælp af specielle choker, der er forbundet i serie med SPD. Beskyttelsesanordninger er indbygget i kredsløbet i stigende klasse. Uden koordinering vil mere følsomme SPD’er påtage sig hovedbelastningen og mislykkes tidligere..
Installation af choker kan undgås, hvis kabellinjens længde mellem enhederne er mere end 10 meter. Af denne grund er klasse I SPD’er monteret på facaden allerede før måleren for at beskytte doseringsenheden mod overspænding, og den anden og tredje klasse er installeret på henholdsvis ASU og gulv / gruppeskærme.
Kan du uddybe hvordan en overspændingsbeskyttelsesanordning fungerer i praksis? Jeg ønsker at forstå både applikations- og installationsdiagrammet bedre. Tak!