Zabezpieczenie pulsacyjne

Nowoczesne urządzenia gospodarstwa domowego często mają wbudowaną ochronę przeciwprzepięciową w swoich zasilaczach, jednak zasoby typowych rozwiązań warystorów są ograniczone do maksymalnie 30 przypadków wyzwalania, a nawet wtedy, gdy prąd w sytuacji awaryjnej nie przekracza 10 kA. Wcześniej czy później ochrona wbudowana w urządzenie może zawieść, a urządzenia, które nie są chronione przed przepięciem, po prostu zawiodą i przyniosą wiele problemów ich właścicielom. Tymczasem przyczyną niebezpiecznych skoków napięcia mogą być: burza z piorunami, prace naprawcze, gwałtowne wzrosty podczas przełączania dużych obciążeń biernych i nigdy nie wiadomo, co jeszcze.

Aby zapobiec takim nieprzyjemnym sytuacjom, zaprojektowano urządzenia zabezpieczające przed przepięciami (w skrócie SPD), które przyjmują awaryjny impuls przepięcia, zapobiegając wyłączeniu urządzeń elektrycznych podłączonych do sieci.

Zasada działania SPD jest dość prosta: w trybie normalnym prąd wewnątrz urządzenia przepływa przez bocznik przewodzący, a następnie przez obciążenie podłączone w tym momencie do sieci; ale między bocznikiem a ziemią znajduje się element ochronny - warystor lub ogranicznik, którego rezystancja w trybie normalnym wynosi megaomów, a jeśli nagle pojawi się przepięcie, element ochronny natychmiast przejdzie w stan przewodzenia, a prąd przepłynie przez niego do ziemi.

W momencie działania SPD rezystancja w pętli zerowej fazy spadnie do wartości krytycznej, a urządzenia gospodarstwa domowego zostaną zapisane, ponieważ linia zostanie prawie ominięta przez element ochronny SPD. Kiedy napięcie w linii ustabilizuje się, element ochronny SPD ponownie przejdzie w stan nieprzewodzący, a prąd do obciążenia ponownie przepłynie przez bocznik.

Istnieją trzy klasy urządzeń przeciwprzepięciowych, które są szeroko rozpowszechnione:

• Klasa I SPD

• Klasa II SPD

• SPD klasy III

Urządzenia zabezpieczające klasy I są zaprojektowane do ochrony przed impulsami udarowymi o charakterystyce fali 10/350 μs, co oznacza, że ​​maksymalny dopuszczalny czas narastania impulsu udarowego do maksimum i spadku do wartości nominalnej nie powinien przekraczać odpowiednio 10 i 350 mikrosekund; w tym przypadku dopuszczalny jest prąd krótkotrwały od 25 do 100 kA, takie prądy pulsacyjne występują podczas wyładowań piorunowych, gdy wchodzą do linii energetycznej w odległości bliższej niż 1,5 km od odbiornika.

Urządzenia tej klasy wykonywane są na ogranicznikach, a ich instalacja odbywa się w głównej tablicy rozdzielczej lub urządzeniu dystrybucyjnym wejściowym przy wejściu do budynku.

SPD klasy II zostały zaprojektowane w celu ochrony przed krótkotrwałym hałasem impulsowym i są instalowane w rozdzielnicach. Są w stanie zapewnić ochronę przed impulsami przepięciowymi o parametrach 8/20 μs, o sile prądu od 10 do 40 kA. W SPD tej klasy stosowane są warystory.

Ponieważ zasoby warystora są ograniczone, do projektu SPD dodano mechaniczny bezpiecznik, który po prostu rozpuszcza bocznik z warystora, gdy jego oporność przestaje być wystarczająca do bezpiecznego trybu ochronnego. W rzeczywistości jest to ochrona termiczna, która chroni urządzenie przed przegrzaniem i pożarem. Z przodu modułu znajduje się kolorowy wskaźnik związany z bezpiecznikiem, jego statusem, a jeśli warystor wymaga wymiany, można to łatwo zrozumieć.

SPD klasy III są podobnie rozmieszczone, z tą różnicą, że maksymalny prąd warystora wewnętrznego nie powinien przekraczać 10 kA.

Tradycyjne obwody ochrony przed impulsami wbudowane w urządzenia gospodarstwa domowego mają te same parametry, jednak przy powielaniu ich za pomocą zewnętrznego urządzenia przeciwprzepięciowego klasy III prawdopodobieństwo przedwczesnego uszkodzenia sprzętu jest zminimalizowane.

Dla uczciwości warto zauważyć, że dla niezawodnej ochrony sprzętu ważne jest ustanowienie SPD o I, II i III klasie ochronnej. Należy to zauważyć, ponieważ potężny ochronnik przepięciowy klasy I nie będzie działał z krótkimi impulsami niskiego przepięcia tylko z powodu swojej niskiej czułości, a mniej potężny nie poradzi sobie z wysokim prądem, z którym poradzi sobie ochronnik przeciwprzepięciowy klasy I.