Clădire rezidențială și cabană Electrosafe. Partea 4. Protecție la supratensiune

Articolul precedent:

Clădire rezidențială și cabană Electrosafe. Partea 3. Protecția împotriva trăsnetului

În ciuda posibilității teoretice de apariție a supratensiunilor pulsate cu o amplitudine de zeci de kilovoliți în sistemul de alimentare de 0,4 kV, valoarea REALĂ a amplitudinii este limitată de rezistența la impuls a izolației echipamentelor electrice.

Rezistența la izolare la impuls a echipamentelor electrice cu o tensiune nominală de 230/400 volți este stabilită conform standardului și este luată egală cu 6 kV. Pe baza acestui aspect, apariția unor tensiuni mai mari de 6 kV în circuitele electrice este puțin probabilă (apariția amplitudinilor peste 6 kV este posibilă conform oamenilor de știință ruși doar în 10% din cazuri).

Pe baza acestuia, TOATE echipamentele electrice de până la 1000 de volți au fost împărțite în 4 categorii (pentru sisteme trifazate de 230/400 volți):

- Categoria 4 - acest echipament poate rezista la o tensiune de impuls de 6 kV (contoare de electricitate, mașini automate, dispozitive de prindere etc.)

- Categoria 3 - acest echipament poate suporta tensiunea de supratensiune de 4 kV (prize, întrerupătoare, motoare electrice, tablouri electrice, cablare, sobe electrice etc.),

- Categoria 2 - acest echipament poate suporta tensiunea de tensiune de 2,5 kV (acest echipament este conectat la prize (aparate electrice de uz casnic, scule electrice portabile etc.),

- Categoria 1 - acest echipament poate rezista la o tensiune de supratensiune de cel mult 1,5 kV (echipamente care conțin dispozitive semiconductoare și / sau microcircuite).

Acum să rezumăm câteva dintre rezultatele intermediare:

1. Supratensiunea impulsului din rețeaua de alimentare de peste 6 kV nu ne amenință.

2. Deoarece contorul electric, întreruptoarele și supapa de supratensiune aparțin a 4 categorii, nu este necesar să le protejăm de tensiunea de supratensiune.

3. Tot ceea ce este după paragraful 2 trebuie să fie protejat de acestea. supratensiune, dacă este necesar.

SPD.

Acum că înțelegem esența problemei, devine clar cum să ne descurcăm. Principalul lucru pe care trebuie să îl facem este să reducem tensiunea pulsului de 6 kV, dacă apare, la o siguranță de 1,5 kV. În aceste scopuri servi SPD - dispozitiv de protecție la supratensiune (limitator).

La începutul dezvoltării lor, SPD-urile au fost făcute separat pentru fiecare categorie, pentru limitatorii de categoria 3 - clasa I, pentru limitatorii de categoria 2 - clasa II, pentru limitatorii de categoria I - clasa III.

După contorul electric și mașina, care nu avea nevoie de protecție, a fost instalat un limitator de clasa I, care a întrerupt tensiunea de la 6 kV la 4 kV (1 etapă de protecție). De-a lungul sursei de alimentare, a fost instalat un limitator de clasa II, care a întrerupt tensiunea de 4 kV care i-a fost furnizată de la limitatorul de clasă I - până la 2,5 kV (2 etape de protecție). Apoi, din nou în timpul alimentării, a fost instalat un limitator de clasa III, care a întrerupt tensiunea care i-a fost furnizată de la limitatorul de clasa II de -2,5 kV la 1,5 kV (3 etape de protecție).

Cititorul care va observa va întreba - de ce astfel de dificultăți - poate fi imediat limitat la ele.Tensiunea este de la 6 kV la 1,5 kV necesare? Mă grăbesc să-i fac plăcere - odată cu dezvoltarea tehnologiei, acest lucru a devenit posibil. Acum Disponibil SPD-uri universale care combină într-un caz limitatori de clase I, II și III, clase I și II, clase II și III. În acest sens, nu este necesară respectarea distanțelor minime necesare (5-20 metri) între SPD-uri separate sau, în schimb, să instalați chok-uri între ele care simulează astfel de distanțe.

În continuare, câteva cuvinte despre standardele noastre. Iată un extras din Circulația Tehnică nr

CIRCULARE A ASOCIAȚIEI ROSELECTROMONTAZH CIRCULAR TEHNIC Nr.30/2012 „PRIVIND EXECUȚIA PROTECȚIEI ILUMINĂRII ȘI ÎNCĂRCAREA TENSIUNII ȘI TENSIUNII Până la 1 kV”

- Instalarea SPD-urilor abonaților este de natură consultativă și pot fi instalate atât la sucursala abonatului, cât și direct la consumator.

- Instalarea SPD-urilor abonați fără instalarea SPD-urilor pe linie și pe stația de transformare nu este permisă.

- În rețelele cu o tensiune de 380/220 V (400/230 V), un SPD cu o tensiune nominală de până la 450 V este utilizat pentru protejarea liniilor, un SPD cu o tensiune nominală de până la 280 V este utilizat pentru a proteja ramurile monofazate ale abonatului.

- Este obligatorie prezența re-legării la pământ și a unui potențial sistem de egalizare pentru consumator.

Aceasta este, în primul rând, dacă am decis să ne protejăm casa cu ajutorul unui SPD, este necesar să ne asigurăm că SPD-urile sunt instalate pe liniile aeriene și sub-stațiile de transformare. În al doilea rând, trebuie să aveți un dispozitiv de împământare.

NOTA MEA la secțiunea 3 a Circularei. Datorită faptului că este posibilă o tensiune de până la 380 de volți pe o ramură monofazată către casă în situații de urgență, este necesar un SPD cu o tensiune nominală mai mare de 380 de volți (dacă linia aeriană este realizată cu fire separate).

Pentru a nu vă confunda în toate acestea, mai jos am prezentat algoritmul decizional pentru instalarea e-SPD în casa noastră:

Dacă toate acestea au loc în cazul dumneavoastră (adică sunt îndeplinite toate condițiile necesare), puteți începe lucrul la protejarea casei împotriva supratensiunii (începând deja de la alte norme).

În continuare, să vedem cum este un SPD de 1 cl. de protecție.

Fig. 1. Dispozitive de protecție SPD de clasa 1 în caz de impulsuri de supratensiune de la linia aeriană și de la foc direct

Figura de mai sus arată că impulsul de supratensiune a ajuns printr-un fir de fază de la linia aeriană la casa noastră. Dacă este mai mare de 4 kV, atunci dispozitivul de declanșare este declanșat și o parte a curentului curge spre sol prin dispozitivul nostru de împământare, iar cealaltă parte se varsă la sârma PEN, care este re-legată pe linia aeriană și conectată la transformator cu un neutru împământat al transformatorului. În figura de mai jos, se poate observa că, printr-un fulger direct în terminalul nostru de aer, 50% din curentul fulger curge prin dispozitivul nostru de împământare, iar cealaltă jumătate a curentului fulger se răspândește în mod egal între conductoarele de fază și cele neutre. Pe baza acestui lucru, alegeți un SPD.

Fulgerul este mai rar cu o putere a curentului mai mare de 100 kA, prin urmare, în calcule, curentul fulger este luat pentru această valoare. Deci, 50 kA în exemplul nostru au intrat în dispozitivul nostru de împământare. Celelalte 50 kA, atunci când sunt declanșate de SPD-ul nostru, vor fi distribuite uniform între firele L și PEN, adică SPD-ul nostru ar trebui evaluat pentru un curent de cel puțin 25 kA.

Despre linia aeriană (VL).

Devine clar că, dacă linia aeriană se află într-o stare deplorabilă (pantele de împământare sunt putrede, tăiate etc.), atunci nu va găsi calea către pământ, un curent fulger va intra direct în casa noastră și va face multe probleme. Astfel, este necesar să-ți cunoști bine OHL-ul și dacă există îndoieli cu privire la fiabilitatea acestuia, este necesar să echipezi cel puțin stâlpul de la care este alimentată casa ta, adică împământați firul de pe acest stâlp, conectați cârligul (știftul) pe care este conectat izolatorul la acest sol. firul dvs. de fază și dacă suportul este beton armat, atunci armarea acestuia. După aceasta, veți obține, așa cum era, o linie de apărare deja la apropierea casei. 2 linie de apărare - aceasta este instalarea SPD-urilor la intrarea în casă (clase 1, 2 și 3).

Notă. Mulți fac acum o ramură la sârmă de intrare SIP. Dacă este conectat la o linie aeriană de „calitate slabă”, apoi cu PUM în linia aeriană, este posibilă o defalcare a izolației SIP, adică este necesar să faceți această ramificare cu fire separate distanțate unele de altele (sau să luați măsuri suplimentare de protecție).

Pe VLI (adică VL realizată prin fire izolate autoportante - SIP), situația va fi deja diferită. PUM (fulger direct) într-un fir de fază izolat este practic nerealist și doar un impuls de supratensiune indus este posibil într-un astfel de fir, cauzat de o descărcare de trăsnet apropiată sau de la comutare. Pentru a proteja izolarea VLI, rețelele sunt deja obligate să monitorizeze cu atenție arestatorii etc. astfel încât linia să fie în stare bună.

Ce concluzie se poate trage din cele spuse? Dacă linia aeriană este într-o stare proastă, este necesar să „echipezi” stâlpul din care este alimentată casa noastră și să instalezi un dispozitiv de prindere puternic la intrarea în casă, proiectat să devieze curentul fulger de 50-100 kA (cu o formă de curent de 10/350 μs).

Dacă casa noastră este alimentată de VLI, atunci polul poate fi lăsat singur și dispozitivul de prindere poate fi instalat mai simplu (cu o formă curentă de 8/20 μs și un curent de 6-10 kA).

Acum luați în considerare aceeași opțiune, dar casa este, de asemenea, echipată.

Dacă casa este alimentată de VLI (sau VL despre care suntem siguri), atunci SPD pentru prima etapă de protecție trebuie selectată pe baza distribuției curentului fulger în timpul PUM la terminalul de aer (așa cum este descris mai sus). Dacă casa este alimentată de o linie aeriană, de care nu suntem siguri, atunci este necesar să trecem de la PUM la cablul de fază aeriană.

Fig. 2. Selectați SPD pentru prima etapă de protecție (faceți clic pe imagine pentru a mări).

În următoarea parte, vom lua în considerare schemele de comutare SPD pentru s.TN-C-S și TT, cum să le selectăm, să le montăm și unde să amplasăm totul, ținând cont de specificul unei case private și de alimentarea acesteia de la liniile aeriene, precum și prezența sau absența protecției externe împotriva trăsnetului.

Continuarea articolului: Casă privată și cabană Electrosafe. Partea 4 (sfârșit). Exemple de selecție SPD

Mironov S.I.