Pārsprieguma novadītāji mājas elektroinstalācijā - veidi un instalācijas shēmas

Jebkura elektroiekārta ir izveidota darbam ar noteiktu elektrisko enerģiju, atkarībā no strāvas un sprieguma tīklā. Kad to vērtība kļūst lielāka par paredzēto normu, notiek avārijas režīms.

Lai novērstu tā veidošanos vai novērstu elektroiekārtu iznīcināšanu, ir nepieciešama aizsardzība. Tie ir izveidoti īpašos negadījuma apstākļos.

Mājas vadu aizsardzības iezīmes no augstsprieguma

Sadzīves elektriskā tīkla izolācija tiek aprēķināta pēc sprieguma robežvērtības, kas nedaudz pārsniedz pusotru kilovoltu. Ja tas aug vairāk, tad caur dielektrisko slāni sāk iekļūt dzirksteļizlāde, kas var izveidoties par loka, kas veido uguni.

Lai novērstu tā attīstību, viņi izveido aizsardzības pasākumus, kas darbojas saskaņā ar vienu no diviem principiem:

1. mājas vai dzīvokļa elektriskās ķēdes atvienošana no augstsprieguma;

2. Bīstamā pārsprieguma potenciāla noņemšana no aizsargājamās teritorijas, pateicoties tā ātrai novirzīšanai uz zemes kontūru.

Nedaudz palielinoties spriegumam tīklā, viņi tiek aicināti arī labot situāciju. dažādu dizainu stabilizatori. Bet lielākoties tie ir izveidoti, lai uzturētu barošanas avota darbības parametrus ierobežotā tā regulēšanas diapazonā pie ieejas, nevis kā aizsardzības ierīci. Viņu tehniskās iespējas ir ierobežotas.

Mājas elektroinstalācijā spriegums var palielināties:

1. samērā ilgu laiku, kad trīsfāzu ķēdē notiek nulles degšana un neitrālais potenciāls mainās atkarībā no nejauši pieslēgtu patērētāju pretestības;

2. īstermiņa impulss.

Pirmā veida darbības traucējumus veiksmīgi novērš sprieguma uzraudzības relejs. Tas pastāvīgi uzrauga tīkla ieejas parametrus, un, sasniedzot augšējo iestatīto punktu, tas atvieno ķēdi no barošanas avota, līdz tiek novērsts negadījums.

Īstermiņa pārsprieguma impulsu parādīšanās iemesli var būt divās situācijās:

1. vairāku jaudīgu patērētāju vienlaicīga izslēgšana no piegādes līnijas, kad transformatora apakšstacijai nav laika tūlītējai sistēmas stabilizēšanai;

2. zibens spēriens elektropārvades līniju, apakšstaciju vai māju elektroiekārtām.

Otrais nelaimes gadījuma attīstības risks ir vislielākās briesmas nekā visos iepriekšējos gadījumos. Zibens strāvas stiprums sasniedz milzīgus apjomus. Vidējos aprēķinos to ņem pie 200 kA.

Tas, ietriecoties gaisa terminālī un normāli darbojoties ēkas zibens aizsardzībai, caur zibens stieni plūst uz zemes cilpa. Šajā brīdī visos blakus esošajos vadītājos ar indukcijas likumu tiek ierosināta EML, kuras vērtību mēra kilovoltos.

Tas var parādīties pat vados, kas atvienoti no tīkla, un sadedzināt tā aprīkojumu, ieskaitot dārgus televizorus, ledusskapjus, datorus.

Zibens var atsist gaisvadu elektrolīniju ēkā, kas to baro. Šajā situācijā parasti darbojas līnijas novadītāji, slāpējot tā enerģiju uz zemes potenciāla. Bet viņi nespēj to pilnībā novērst.

Daļa augstsprieguma impulsa gar savienotās shēmas vadiem izplatīsies visos iespējamos virzienos un nonāks daudzdzīvokļu ēkas ieejā, bet no tā - visām pievienotajām ierīcēm, lai sadedzinātu savas vājākās vietas: elektromotorus un elektroniskos komponentus.

Rezultātā mēs saņēmām divas iespējas dārgu sadzīves elektrisko iekārtu bojājumiem dzīvojamā ēkā ar normālu zibens stresa seku novēršanu mūsu pašu ēkas vai elektrolīnijas zibens stienī ar standarta aizsardzību.Secinājums pats par sevi liek domāt: viņiem ir jāizveido automātiska aizsardzība pret impulsu izlādi.

Mājas elektroinstalācijas pārsprieguma slāpētāju veidi

Šādu aizsardzības līdzekļu sortiments ir izveidots darbam dažādos apstākļos, tas atšķiras pēc konstrukcijas, izmantotajiem materiāliem un darba tehnoloģijas.

Aizsargstieņa elementu bāzes veidošanas principi

Veidojot pārsprieguma aizsardzību, tiek ņemtas vērā dažādu dizaina risinājumu tehniskās iespējas. Ar gāzi pildītiem novadītājiem ir raksturīgi, ka pēc izlādes impulsa pārejas tie atbalsta papildu strāvas plūsmu, kas ir tuvu lielumam īssavienojuma slodzei. To sauc par pavadošo strāvu.

Pārsprieguma novadītāji, kas nodrošina izsekošanas strāvu aptuveni 100 līdz 400 ampēros, paši var kļūt par uguns avotu un nenodrošina aizsardzību. Tos nevar uzstādīt, lai aizsargātu izolāciju no sabrukšanas starp jebkuru fāzi, darba un aizsargājošo nulli. Cita veida novadītāju modeļi darbojas diezgan ticami 0,4 kV tīklā.

Mājas elektroinstalācijā prioritāte ir pārsprieguma aizsardzībai varistora ierīces. Elektrisko instalāciju normālos darbības apstākļos tie rada ļoti mazas noplūdes strāvas līdz vairākiem miliampēriem, un augsta sprieguma impulsa pārejas laikā spriegumi pēc iespējas ātrāk tiek pārsūtīti uz tuneļa režīmu, kad tie spēj pāriet līdz tūkstošiem ampēru.

Mājas elektroinstalācijas pārsprieguma izolācijas klases pārsprieguma spriegumam

Dzīvojamo ēku elektriskās iekārtas ir izveidotas četrās kategorijās, kuras apzīmē ar romiešu cipariem IV ÷ I un kurām raksturīgs maksimālais pieļaujamais pārspriegums 6, 4, 2,5 un 1,5 kilovolti. Šajās zonās ir paredzēta pārsprieguma aizsardzība.

Tehniskajā literatūrā tos sauc "SPD"kas nozīmē pārsprieguma aizsardzības ierīce. Tirdzniecības nolūkā izmantojamo elektrisko iekārtu ražotāji ir ieviesuši saprotamāku definīciju vienkāršajiem cilvēkiem - ierobežotājus. Citus vārdus var atrast internetā.

Tāpēc, lai nemulsinātu izmantoto terminoloģiju, ieteicams atsaukties ne tikai uz to nosaukumiem, bet arī uz ierīču tehniskajiem parametriem.

Galvenie parametri attiecībām starp izolācijas pretestības kategorijām un ēku bīstamības zonām un trīs SPD klašu piemērošana tām palīdzēs izprast zemāk redzamo attēlu.

Viņš pierāda, ka no transformatora apakšstacijas gar elektropārvades līniju līdz ievades panelim var ienākt 6 kilovoltu impulss. Tā vērtībai vajadzētu samazināt I klases pārsprieguma slāpētāju 1. zonā līdz četriem kV.

2. zonas sadales panelī darbojas II klases ierobežotājs, samazinot spriegumu līdz 2,5 kV. Dzīvojamā istabā ar 3. zonu III klases SPD nodrošina pulsa galīgo samazinājumu līdz 1,5 kilovolti.

Kā redzat, visas trīs ierobežotāju klases darbojas kompleksā, secīgi un pārmaiņus samazinot pārsprieguma impulsu līdz vērtībai, kas pieņemama elektroinstalācijas izolācijai.

Ja izrādās, ka vismaz viens no šīs aizsardzības ķēdes elementiem ir kļūdains, visa sistēma neizdodas, un gala ierīce var izraisīt izolācijas sabrukumu. Ir nepieciešams tos izmantot visaptveroši, un ekspluatācijas laikā ir jāpārbauda tehniskā stāvokļa stāvoklis vismaz ar ārēju pārbaudi.

Varistoru atlase dažādu klašu pārsprieguma slāpētājiem

SPD ierīču ražotāji piegādā varistora modeļus, kas izvēlēti atbilstoši strāvas sprieguma parametriem. To izskats un darbības robežas ir parādītas attiecīgajā tabulā.

Katrai aizsardzības klasei ir savs spriegums un atvēršanas strāva. Tos var instalēt tikai savā vietā.

Pārsprieguma novadītāju veidošanas principi

Lai aizsargātu dzīvokļa strāvas padeves līniju, var izmantot dažādus principus SPD pievienošanai:

1. fāzē;

2. ārpus fāzes;

3. kombinēts.

Pirmajā gadījumā tiek izpildīts gareniskais princips katra stieples aizsardzībai pret pārspriegumiem attiecībā pret zemes cilpu, bet otrajā - šķērsvirziens starp katru vadu pāri. Balstoties uz statistikas datu apkopošanu par kļūmju apstrādi un to analīzi, ir atklāts, ka radītie pretfāzu pārspriegumi rada lielākus zaudējumus, tāpēc tos uzskata par visbīstamākajiem.

Kombinētā metode ļauj apvienot abas iepriekšējās metodes.

TN-S zemējuma sistēmas pārsprieguma slāpētāju savienojuma iespējas

Ķēde ar elektronisko SPD un novadītājiem

Šajā shēmā visu trīs klašu pārsprieguma novadītāji novērš pārsprieguma impulsus starp līnijas fāzēm un darba nulli N gar stieples-stieples ķēdēm. Parastā režīma pārspriegumu samazināšanas funkcija tiek noteikta noteiktas klases ierobežotājiem, ņemot vērā to savienojumu starp darba un aizsargājošo nulli.

Šī metode ļauj galvaniski atvienot PE un N savā starpā. Trīsfāzu tīkla neitrālais stāvoklis ir atkarīgs no pielietoto fāžu slodžu simetrijas. Tam vienmēr ir sava veida potenciāls, kas var būt no frakcijām līdz vairākiem desmitiem voltu.

Ja sistēmā darbojas barošanas avoti ar impulsa slodzi, tad augstfrekvences traucējumus no tiem var pārraidīt caur potenciāla izlīdzināšanas un zemēšanas ķēdēm caur PE vadītāju uz jutīgām elektroniskām ierīcēm un traucēt to darbību.

Avarētāja iekļaušana šajā gadījumā samazina šo faktoru ietekmi labākas galvaniskās izolācijas dēļ nekā elektroniskie ierobežotāji uz varistoriem.

Ķēdes ar elektronisku SPD I un II aizsardzības klasē

Šajā shēmā aizsardzību pret impulsa spriegumiem ieejas un sadales plāksnēs veic tikai ar elektronisko ierobežotāju.

Tie novērš visus parasto režīmu pārspriegumus (visus vadus attiecībā pret zemes cilpu).

III klasē iepriekšējā ķēde darbojas ar elektronisko ierobežotāju un dzirksteles spraugu, nodrošinot aizsardzību (vadu savienojumiem) tiešajam lietotājam.

Dažādu aizturētāja modeļu izmantošanas iezīmes, ņemot vērā kaskāžu secību

Pārsprieguma aizsardzības posmu darbības laikā ir nepieciešama to koordinācija un koordinācija. To veic, noņemot pakāpienus virs kabeļa, kas ir lielāks par 10 metriem.

Šī prasība ir izskaidrojama ar to, ka, kad vadītāju induktīvās pretestības dēļ ķēdē nonāk augstsprieguma impulss ar stāvu viļņu formu, tiem rodas sprieguma kritums. Tas tiek nekavējoties uzklāts uz pirmo kaskādi, izraisot tā ugunsgrēku. Ja šī prasība netiek izpildīta, tad darbības tiek apietas, ja aizsardzība nedarbojas pareizi.

Turpmākās aizsardzības kaskādes ir savienotas ar to pašu principu.

Kad tas atrodas tuvu aprīkojuma dizaina iezīmēm, ķēdē mākslīgi tiek iekļauti papildu impulsa tipa izolācijas droseles, izveidojot kavēšanās ķēdi. To induktivitāte tiek noregulēta 6-15 mikroviļņu diapazonā atkarībā no ēkas izmantotā strāvas veida.

Šāda savienojuma variants ar ievades un sadales paneļu tuvumu un gala patērētāju attālinātu uzstādīšanu ir parādīts diagrammā.

Uzstādot droseļvārstu šādā sistēmā, ir jāņem vērā to spēja droši darboties zem izveidotajām slodzēm un izturēt to robežvērtības.

Apkalpošanas ērtībai pārsprieguma aizsardzību kopā ar droseļvārsta ierīcēm var ievietot atsevišķā aizsargājošā vairogā, kas secīgi savieno ievades ierīci ar mājas galveno sadales skapi.

Viena no līdzīgas izpildes iespējām ēkai, kas izgatavota saskaņā ar TN-C-S zemējuma sistēmu, parādīta zemāk redzamajā diagrammā.

Ar šo uzstādīšanu visas trīs ierobežotāju klases var novietot vienā vietā, kas ir ērti apkopei. Lai to izdarītu, ir nepieciešams secīgi uzstādīt dalīšanas droseles starp aizsardzības posmiem.

Strukturāli ievades ierīcei, galvenajam sadales skapim un aizsargājošajam vairogam, izmantojot šo shēmas montāžas metodi, jāatrodas pēc iespējas tuvāk.

SPD un reaktoru kombinētais izvietojums vienā vietā - aizsargājošs vairogs ļauj izslēgt pārsprieguma impulsu iekļūšanu jau galvenajā komutācijas iekārtā, kurā PEN vadītājs ir atdalīts.

Strāvas kabeļu savienojumam ar IZM ir raksturīgas iezīmes: tie jānovieto pa īsākajiem ceļiem, izvairoties no kopīga kontakta ar aizsargājamās ķēdes sekcijām un bez aizsardzības.

Mūsdienu ražotāji pastāvīgi atjaunina savus SPD dizainus, izmantojot iebūvētās impulsa izolācijas droseles. Viņi ļāva ne tikai novietot aizsardzības pakāpienus tuvu kabelim, bet arī apvienot tos atsevišķā blokā.

Tagad tirgū, ņemot vērā šīs metodes ieviešanu, ir izstrādāti SPD kombinētās klases I + II + III vai I + II. Dažādu šādu arestētāju modeļu klāstu ražo Krievijas Hakel uzņēmums.

Tie ir izveidoti dažādām ēku zemēšanas sistēmām, strādā, neinstalējot papildu aizsardzības līmeņus, taču prasa izpildīt noteiktas uzstādīšanas specifikācijas visā pievienojamā kabeļa garumā. Vairumā gadījumu tam jābūt mazākam par 5 metriem.

Elektroniskās iekārtas normālai darbībai un lai pasargātu to no augstfrekvences traucējumiem, tiek ražoti dažādi filtri, kas ietver III klases SPD. Viņiem jābūt savienotiem ar zemes cilpu caur PE vadītāju.

Sarežģītas sadzīves tehnikas aizsardzības iezīmes no pārsprieguma impulsiem

Mūsdienu cilvēka dzīve diktē nepieciešamību izmantot dažādas elektroniskas ierīces, kas apstrādā un pārraida informāciju. Tie ir diezgan jutīgi pret augstfrekvences traucējumiem un impulsiem, nedarbojas labi vai parasti neizdodas, kad tie parādās. Lai novērstu šādus darbības traucējumus, tiek izmantots ierīces korpusa individuāls zemējums, ko sauc par funkcionālu.

Tas ir elektriski atdalīts no PE aizsardzības vadītāja. Tomēr, zibens spērot zibens aizsardzību starp ēkas vai līnijas zemējumu un funkcionālu elektronisku ierīci, gar zemes ķēdi plūst izlādes strāva, ko izraisa lieks augstsprieguma pārsprieguma impulss.

To var novērst, izlīdzinot šo ķēžu potenciālus, starp tām uzstādot īpašu ierobežotāju, kas izlīdzinās ķēžu potenciālus negadījumu gadījumos un nodrošinās galvanisko izolāciju ikdienas darba apstākļos.

Hakel Digging specializējas arī šādu aizturētāju ražošanā.

Papildu prasība pret īssavienojumu

Visi SPD ir iekļauti ķēdē, lai kritiskās situācijās izlīdzinātu potenciālu starp tā dažādajām daļām. Jāpatur prātā, ka viņi paši, neraugoties uz iebūvētu varistoru termisko aizsardzību, var tikt sabojāti un kļūt par īssavienojuma avotu, kas attīstās ugunsgrēkā.

Varistoru aizsardzība var neizdoties, ja nominālais spriegums tiek ilgstoši pārsniegts, piemēram, nulles degšanas dēļ trīsfāzu barošanas tīklā. Izlādes ierīces atšķirībā no elektronikas vispār nav aprīkotas ar termisko aizsardzību.

Šo iemeslu dēļ visu SPD dizainu papildus aizsargā drošinātāji, kas darbojas pārslodzes un īssavienojumu laikā. Viņiem ir īpašs sarežģīts dizains un tie ļoti atšķiras no modeļiem ar vienkāršu kausējamu ieliktni.

Automātisko slēdžu izmantošana šādās situācijās ne vienmēr ir pamatota: kad notiek strāvas kontaktu metināšana, tos sabojā zibens impulsi.

Izmantojot SPD aizsardzības ķēdi ar drošinātājiem, ir jāievēro princips, kā izveidot tās hierarhiju, izmantojot selektivitātes metodes.

Kā mēs redzam, lai nodrošinātu mājas elektroinstalācijas uzticamu aizsardzību no pārsprieguma pārsprieguma, ir nepieciešams rūpīgi tuvināties šim jautājumam, projektēšanas shēmā analizēt negadījumu iespējamību, ņemot vērā strādājošo zemējuma sistēmu, un izvēlēties tai vispiemērotākos novadītāju novadītājus.