Electrosafe prywatny budynek mieszkalny i domek. Część 4. Ochrona przeciwprzepięciowa

Poprzedni artykuł:

Electrosafe prywatny budynek mieszkalny i domek. Część 3. Ochrona odgromowa

Pomimo teoretycznej możliwości pojawienia się przepięć pulsacyjnych o amplitudzie kilkudziesięciu kilowoltów w systemie zasilania 0,4 kV, rzeczywista wartość amplitudy jest ograniczona przez siłę impulsu izolacji sprzętu elektrycznego.

Impulsowa wytrzymałość izolacji urządzeń elektrycznych o napięciu nominalnym 230/400 woltów jest ustalona przez normę i przyjmuje się, że wynosi 6 kV. Na tej podstawie pojawienie się napięć wyższych niż 6 kV w obwodach elektrycznych jest mało prawdopodobne (według rosyjskich naukowców pojawienie się amplitud powyżej 6 kV jest możliwe tylko w 10% przypadków).

Na tej podstawie WSZYSTKIE urządzenia elektryczne do 1000 woltów podzielono na 4 kategorie (dla układów trójfazowych 230/400 woltów):

- Kategoria 4 - to urządzenie może wytrzymać napięcie impulsowe 6 kV (liczniki energii elektrycznej, automaty, ograniczniki itp.),

- Kategoria 3 - to urządzenie może wytrzymać napięcie udarowe 4 kV (gniazda, przełączniki, silniki elektryczne, tablice rozdzielcze, okablowanie, piece elektryczne itp.),

- Kategoria 2 - to urządzenie może wytrzymać napięcie udarowe 2,5 kV (to urządzenie jest podłączone do gniazdek elektrycznych (domowe urządzenia elektryczne, przenośne narzędzia elektryczne itp.)

- Kategoria 1 - to urządzenie może wytrzymać napięcie udarowe nie większe niż 1,5 kV (sprzęt zawierający urządzenia półprzewodnikowe i / lub mikroukłady).

Podsumujmy teraz niektóre wyniki pośrednie:

1. Przepięcie impulsowe z sieci zasilającej powyżej 6 kV nie zagraża nam.

2. Ponieważ licznik elektryczny, automaty i ograniczniki należą do 4 kategorii, nie ma potrzeby ich ochrony przed przepięciami.

3. Wszystko, co następuje po ust. 2, musi być przed nimi chronione. przepięcie, jeśli to konieczne.

SPD.

Teraz, gdy rozumiemy istotę problemu, staje się jasne, jak sobie z nim poradzić. Najważniejsze, co musimy zrobić, to zmniejszyć napięcie impulsu o wartości 6 kV, jeśli się wydaje, do bezpiecznego 1,5 kV. Do tych celów służą SPD - urządzenie przeciwprzepięciowe (ogranicznik).

Na początku ich opracowywania SPD zostały wykonane osobno dla każdej kategorii, dla ograniczników kategorii 3 - klasy I, dla ograniczników kategorii 2 - klasy II, dla ograniczników kategorii I - klasy III.

Za licznikiem elektrycznym i maszyną, która nie wymagała ochrony, zainstalowano ogranicznik klasy I, który odciął napięcie od 6 kV do 4 kV (1 stopień ochrony). Dalej wzdłuż zasilacza zainstalowano ogranicznik klasy II, który odciął doprowadzone do niego napięcie 4 kV z ogranicznika klasy I - do 2,5 kV (2 stopnie ochrony). Następnie, ponownie podczas zasilania, zainstalowano ogranicznik klasy III, który odciął doprowadzone do niego napięcie od ogranicznika klasy II od -2,5 kV do 1,5 kV (3 poziomy ochrony).

Spostrzegawczy czytelnik zapyta - dlaczego takie trudności - czy można je od razu ograniczyć: napięcie wynosi od 6 kV do wymaganego 1,5 kV? Pośpieszam go zadowolić - wraz z rozwojem technologii stało się to możliwe. Teraz dostępne uniwersalne SPD łączące w jednym przypadku ograniczniki klas I, II i III, klas I i II, klas II i III. W związku z tym nie trzeba przestrzegać minimalnych koniecznych odległości (5–20 metrów) między oddzielnymi SPD lub instalować między nimi dławiki symulujące takie odległości.

Następnie kilka słów o naszych standardach. Oto fragment okólnika technicznego nr 30 na rok 2012

OKOLICE STOWARZYSZENIA ROSELEKTROMONTAŻOWEGO OKOŁO TECHNICZNE nr 30/2012 „O WYKONANIU OCHRONY OŚWIETLENIA I UZIEMIENIA NAPIĘCIA I NAPIĘCIA DO 1 kV”

- Instalacja SPD abonentów ma charakter doradczy i mogą być instalowane zarówno w oddziale abonenta, jak i bezpośrednio u konsumenta.

- Instalacja SPD abonentów bez instalacji SPD na linii i na TP jest niedozwolona.

- W sieciach o napięciu 380/220 V (400/230 V) stosuje się SPD o napięciu znamionowym do 450 V do ochrony linii, SPD o napięciu znamionowym do 280 V stosuje się do ochrony jednofazowych rozgałęzień abonenta.

- Obecność ponownego uziemienia i potencjalnego systemu wyrównywania dla konsumenta jest obowiązkowa.

Po pierwsze, jeśli zdecydowaliśmy się chronić nasz dom za pomocą SPD, należy upewnić się, że SPD są zainstalowane na liniach napowietrznych i podstacjach transformatorowych. Po drugie, musisz mieć urządzenie uziemiające.

MOJA UWAGA do części 3 okólnika. Ponieważ w sytuacjach awaryjnych możliwe jest napięcie do 380 woltów na jednofazowym odgałęzieniu do domu, wymagane jest urządzenie SPD o napięciu znamionowym powyżej 380 woltów (jeśli linia napowietrzna jest wykonana z oddzielnych przewodów).

Aby się nie pomylić, poniżej przedstawiłem algorytm decyzyjny dotyczący instalacji e-SPD w naszym domu:

Jeśli to wszystko dzieje się w twoim przypadku (tzn. Spełnione są wszystkie niezbędne warunki), możesz rozpocząć pracę nad ochroną domu przed przepięciem (już zaczynając od innych norm).

Następnie zobaczmy, jak SPD 1 cl. ochrona

Ryc. 1. Urządzenia ochronne SPD klasy 1 w przypadku impulsu przepięciowego z linii napowietrznej i przed bezpośrednim uderzeniem pioruna

Powyższy rysunek pokazuje, że impuls przepięcia przeszedł przez przewód fazowy z linii napowietrznej do naszego domu. Jeśli jest ono wyższe niż 4 kV, wówczas zadziała ogranicznik, a jedna część prądu przepływa do ziemi przez nasze urządzenie uziemiające, a druga część przepływa do drutu PEN, który jest ponownie uziemiony na linii napowietrznej i podłączony do transformatora z uziemionym punktem zerowym transformatora. Na poniższym rysunku widać, że po bezpośrednim uderzeniu pioruna w nasz terminal lotniczy, 50% prądu pioruna przepływa przez nasze urządzenie uziemiające, a druga połowa prądu pioruna rozprowadza się równomiernie między fazą a przewodami neutralnymi. Na tej podstawie wybierz SPD.

Piorun rzadko ma prąd o sile większej niż 100 kA, dlatego w obliczeniach prąd pioruna jest brany dla tej wartości. Zatem 50 kA w naszym przykładzie poszło na nasze urządzenie uziemiające. Pozostałe 50 kA, po wyzwoleniu przez nasz SPD, zostanie równomiernie rozdzielone między przewody L i PEN, to znaczy, że nasz SPD powinien zostać oceniony dla prądu co najmniej 25 kA.

Informacje o linii lotniczej ((VL).

Staje się jasne, że jeśli linia napowietrzna jest w opłakanym stanie (zbocza uziemienia są zepsute, odcięte itp.), To nie znajdując drogi na ziemię, prąd pioruna trafi prosto do naszego domu i sprawi wiele kłopotów. Dlatego należy dobrze znać swój OHL, a jeśli istnieją wątpliwości co do jego niezawodności, konieczne jest co najmniej wyposażenie słupa, z którego zasilany jest Twój dom, to znaczy uziemienie drutu na tym słupie, podłącz hak (szpilkę), na którym izolator jest podłączony do tego uziemienia twój drut fazowy, a jeśli podpora jest żelbetowa, to jej wzmocnienie. Po wykonaniu tej czynności otrzymasz, jakby to było, 1 linię obrony już przy podejściu do domu. Druga linia obrony - jest to instalacja SPD przy wejściu do domu (1, 2 i 3 klasy).

Uwaga Wielu tworzy teraz odgałęzienie do przewodu wejściowego SIP. Jeśli jest on podłączony do linii napowietrznej „złej jakości”, wówczas w przypadku PUM w linii napowietrznej możliwy jest podział izolacji SIP, to znaczy konieczne jest wykonanie tego rozgałęzienia oddzielnymi przewodami oddalonymi od siebie (lub podjąć dodatkowe środki ochronne).

Na VLI (to znaczy VL wykonanym z samonośnych drutów izolowanych - SIP) sytuacja będzie już inna. PUM (bezpośrednie uderzenie pioruna) w izolowany drut fazowy jest praktycznie nierealistyczny i możliwy jest tylko indukowany impuls przepięcia w takim przewodzie, spowodowany bliskim wyładowaniem piorunowym lub przełączeniem. Aby chronić izolację VLI, sieciowcy są już zmuszeni do uważnego monitorowania urządzeń zatrzymujących itp. dzięki czemu linia jest w dobrym stanie.

Jakie wnioski można wyciągnąć z tego, co zostało powiedziane? Jeśli linia napowietrzna jest w złym stanie, konieczne jest „wyposażenie” filaru, z którego zasilany jest nasz dom, i zainstalowanie potężnego ogranicznika przy wejściu do domu, zaprojektowanego do kierowania prądu piorunowego 50-100 kA (o kształcie prądu 10/350 μs).

Jeśli nasz dom jest zasilany przez VLI, to słup można zostawić w spokoju, a ogranicznik można zainstalować w prostszy sposób (o obecnym kształcie 8/20 μs i prądzie 6-10 kA).

Rozważ teraz tę samą opcję, ale dom jest również wyposażony.

Jeśli dom jest zasilany przez VLI (lub VL, których jesteśmy pewni), wówczas SPD dla pierwszego etapu ochrony należy wybrać na podstawie rozkładu prądu piorunowego podczas PUM na terminalu powietrznym (jak opisano powyżej). Jeśli dom jest zasilany przez linię napowietrzną, o której nie jesteśmy pewni, konieczne jest przejście od PUM do przewodu fazowego linii napowietrznej.

Ryc. 2. Wybierz SPD dla pierwszego etapu ochrony (kliknij zdjęcie, aby powiększyć).

W następnej części rozważymy schematy przełączania SPD dla systemów TN-C-S i TT, jak je wybrać, zamontować i gdzie umieścić wszystko, biorąc pod uwagę specyfikę prywatnego domu i jego zasilania z linii napowietrznych, a także obecność lub brak zewnętrznej ochrony odgromowej.

Kontynuacja artykułu: Electrosafe prywatny dom i domek. Część 4 (zakończenie). Przykłady wyboru SPD

Mironov S.I.