A túlfeszültségek olyan túlfeszültségek, amelyek túllépik az adott hálózati rendszerre megengedett maximális határértékeket. A túlfeszültség-kiugrás a másodperc tört része alatt bekövetkező hirtelen feszültségugrás egy fázis és a föld között. Az ilyen feszültségesés nemcsak a vezetékre, hanem a hozzá csatlakoztatott készülékekre is veszélyes. Ennek megakadályozására túlfeszültség-védőt használnak.
Tartalomjegyzék
Mi az a túlfeszültségvédő és mire való?
A túlfeszültség-védő egy olyan túlfeszültség-védelmi eszköz, amely 1 kV-ig védi az elektromos berendezéseket. A készülék a hálózati túlfeszültségek és villámcsapások ellen véd azáltal, hogy az áramimpulzusokat a földre tereli.
A túlfeszültségvédő csak kisfeszültségű áramelosztó rendszerekben használható. A készülék ipari üzemek és lakóépületek számára egyaránt alkalmas.
A túlfeszültségvédő kétféle típusban kapható:
- OPS - hálózati túlfeszültség-levezető;
- OIN - túlfeszültség-csökkentő.
Működési és tervezési elv
Az SPD elve a varisztorok használata - egy félvezető ellenállás formájú nemlineáris elem, amely ellenáll az alkalmazott feszültségnek.
Az EPD kétféle védelemmel rendelkezik:
- Kiegyenlítetlen (fázison belüli) - amikor túlfeszültség lép fel, a készülék impulzusokat irányít a földre (fázis-föld és semleges-föld);
- Szimmetrikus (differenciális) - túlfeszültség esetén az energia egy másik aktív vezetőre (fázis-fázis vagy fázis-nulla) irányul.
A túlfeszültség elleni védelem jobb megértéséhez itt egy rövid ismertető példa.
Egy áramkör normál feszültsége 220 V, és amikor az áramkörben impulzus keletkezik, a feszültség meredeken megemelkedik, például villámcsapáskor. Hirtelen bekövetkező feszültség tüskeAz SPD-ben fellépő túlfeszültség csökkenti az ellenállását, ami rövidzárlatot eredményez, ami viszont beindítja a megszakítót, és ezt követően magának az áramkörnek a kikapcsolásához vezet. Ez megvédi az elektromos berendezést a hirtelen feszültségingadozásoktól azáltal, hogy megakadályozza a nagyfeszültségű impulzusok átáramlását.
A túlfeszültség-védők típusai
A túlfeszültségvédők egy- és kétfuratú változatban kaphatók, és a következőkre oszthatók a következőkre osztva:
- Kapcsolás;
- Korlátozó;
- Kombinált.
Védőberendezések kapcsolása
A kapcsolóeszközök jellemző tulajdonsága a nagy ellenállásuk, amely erős feszültségimpulzus hatására azonnal nullára esik. A kapcsolóeszközök működési elve a túlfeszültség-levezetőkön alapul.
Vonali túlfeszültség-levezetők (túlfeszültség-levezetők)
A túlfeszültség-levezetőt szintén nagy ellenállás jellemzi. A kapcsolószerkezettől csak abban különbözik, hogy az ellenállás fokozatosan csökken. A levezető a felépítésében használt varisztor (ellenállás) alapján készül. A varisztor ellenállása nem lineáris kapcsolatban áll a rá kapcsolt feszültséggel. A feszültség hirtelen növekedése az áram hirtelen növekedését is okozza, amely közvetlenül a varisztoron keresztül folyik. varisztor és így Ez kisimítja az elektromos impulzusokat, majd a hálózati feszültségkorlátozó visszatér a kiindulási állapotába.
Kombinált túlfeszültség-védők
A kombinált SPD-k mind a túlfeszültség-levezetőket, mind a varisztorokat kombinálják, és így mind a túlfeszültség-levezető, mind a túlfeszültség-csökkentő funkcióját betölthetik.
A túlfeszültség-védők osztályai
Az eszközöknek csak három osztálya van a védelmi fokuk szerint:
- I. osztályú eszköz (IV. túlfeszültségi kategória) - a rendszert közvetlen villámcsapás ellen védi, és a főelosztószekrénybe vagy egy áramelosztó egységbe (PDU) van beépítve. Ezt a készüléket kötelező használni, ha az épület nyílt területen található, és sok magas fa veszi körül, ami növeli a villámcsapás kockázatát.
- II. osztályú eszköz (III. túlfeszültségi kategória) - az I. osztályú eszköz mellett a hálózat kapcsolási hatásoktól, azaz a hálózaton belüli túlfeszültségektől való védelmére szolgál. A kapcsolótáblába van beépítve.
- III. osztályú eszköz (II. túlfeszültségi kategória) - a maradó légköri és kapcsolási túlfeszültségek elleni védelemre és a II. osztályú eszközön átmenő nagyfrekvenciás zavarok kiküszöbölésére szolgál. A telepítés mind a hagyományos konnektorokba vagy elosztódobozokba, mind magukba az elektromos készülékekbe történik, amelyeket rögzíteni kell.
Osztályozás a jelenlegi kisülés szerint:
- B osztály - 45-60 kA kisülési áramerősségű levegő- vagy gázkisülések. Ezeket az épület bemeneténél a főkapcsolótáblában vagy a bemeneti és kimeneti kapcsolóberendezésben helyezik el.
- C osztályú varisztoros modulok kb. 40 kA kisülési árammal. Ezeket a segédpanelekben helyezik el.
- A C és a D osztályokat együttesen használják olyan esetekben, amikor földalatti kábelbevezetésre van szükség.
FONTOS! Az EPD-k közötti távolságnak legalább 10 méternek kell lennie a berendezés teljes hosszában.
Hogyan válasszunk SPD-t?
A túlfeszültségvédő kiválasztásának első lépése az épületben használt földelési rendszer meghatározása.
Háromféle földelési rendszer létezik:
- TN-S egyfázisú;
- TN-S háromfázisú;
- TN-C vagy TN-C-S háromfázisú.
Ugyanilyen fontos, hogy a készülék megvásárlásakor a hőmérséklet-tűrésre is ügyeljen. A legtöbb túlfeszültség-védőt úgy tervezték, hogy akár -25 fokos hőmérsékleten is működjön. Ha az Ön régiójában nagyon hideg az éghajlat, és a tél kemény lehet, akkor az indítópanel nem lehet a szabadban, különben meghibásodik.
A túlfeszültségvédő kiválasztásakor a következő tényezőket is figyelembe kell venni:
- A védendő berendezés fontossága;
- Az objektumot fenyegető kockázat: terepviszonyok (város vagy külváros, sík nyílt vidék), különleges kockázatú terület (fák, hegyek, víztest), különleges hatású terület (az épülettől kevesebb mint 50 méterre lévő, kockázatot jelentő villámhárító).
A megfelelő osztályt (I, II, III) aszerint kell kiválasztani, hogy a túlfeszültség-védőt milyen helyzetben kell felszerelni.
Azt is fontos figyelembe venni, hogy a készülék milyen feszültséget bír el. Az I. osztályú eszközök esetében ez nem haladja meg a 4 kV-ot. A II. osztályú készülék 2,5 kV-ig, a III. osztályú készülék pedig 1,5 kV-ig bírja a feszültséget.
Egy másik fontos paraméter a túlfeszültségvédő kiválasztásakor a maximális folyamatos üzemi feszültség, azaz a túlfeszültségvédőre állandóan ható tényleges váltó- vagy egyenáram. Ennek a paraméternek meg kell egyeznie a névleges hálózati feszültséggel. A részletek az IEC 61643-1 szabvány 1. függelékében találhatók.
Amikor túlfeszültség-védőt csatlakoztat a berendezések védelmére, fontos figyelembe venni a névleges egyen- vagy váltakozó áramot, amely a terhelésnek megfelelhet.
Hogyan csatlakoztassunk túlfeszültség-védőt egy magánlakásban?
A túlfeszültség-védő telepítése a névleges feszültségnek megfelelően történik: 220V (egyfázisú) és 380V (háromfázisú).
A csatlakozási rendszer lehet a folyamatosságra vagy a biztonságra irányuló, meg kell határozni a prioritásokat. Az első esetben a villámvédelem ideiglenesen kikapcsolható, hogy megakadályozza a fogyasztók ellátásának megszakadását. A második esetben azonban a villámvédelmet nem szabad kikapcsolni, még néhány másodpercre sem, de a tápellátás teljes kikapcsolása lehetséges.
Kábelezési rajz egyfázisú TN-S földelőrendszerben
Egyfázisú TN-S hálózatban egy fázisvezetőt, egy működő nullavezetőt és egy védő nullavezetőt kell csatlakoztatni az SPD-hez. A fázist és a semlegeset először a megfelelő csatlakozókhoz kell csatlakoztatni, majd a készülékvezetékre kell hurkosítani. A védővezetőhöz egy földelő vezeték van csatlakoztatva. A túlfeszültségvédő közvetlenül a főkapcsoló után van felszerelve. A vezetékezés megkönnyítése érdekében a készülék összes érintkezője jelöléssel van ellátva, így nem okozhat nehézséget.
A diagram magyarázata: A, B, C - hálózati fázisok, N - üzemi nullavezető, PE - védő nullavezető.
TIPP. Az SPD további védelmére célszerű olyan biztosítékokat használni, amelyek közvetlenül a készüléken vannak elhelyezve.
A TN-S földelőrendszer háromfázisú hálózatának kapcsolási rajza
A TN-S háromfázisú hálózat abban különbözik az egyfázisú hálózattól, hogy öt vezető, három fázis, egy üzemi nullavezető és egy védő nullavezető érkezik a tápegységből. A három fázis és a nullavezető a csatlakozókhoz van csatlakoztatva. Az ötödik védővezető a készülék testéhez és a földeléshez csatlakozik, azaz egyfajta áthidalóként szolgál.
Kapcsolási rajz háromfázisú TN-C rendszerben
A TN-C rendszerben a védőföldelő vezeték és a védőföldelő vezeték elválaszthatatlan a TN-S rendszertől (PEN).
A TN-C rendszer egyszerűbb és meglehetősen elavult, és a régebbi házaknál gyakori. A jelenlegi előírások szerint a TN-C-S rendszert használják, amelyben a semleges munka- és a semleges védővezetők külön-külön helyezkednek el.
Az újabb rendszerre való átállás a szervizszemélyzetet ért áramütés és a tűzhelyzet elkerülése érdekében szükséges. És természetesen a TN-C-S rendszer jobban véd a hirtelen túlfeszültségek ellen.
Mindhárom változatnál a túlfeszültségi áramok egy földelő kábelen vagy egy közös védővezetőn keresztül a földeléshez vezetnek, megakadályozva, hogy az impulzus az egész vezetékben és a berendezésben kárt tegyen.
Vezetékek hibái
1. Túlfeszültségvédő telepítése egy rosszul földelt áramkörrel rendelkező vezérlőteremben.
Ha ilyen hibát követ el, villámcsapás esetén nemcsak az összes készülékét veszítheti el, hanem magát a panelt is, mivel a rossz földelési hurokkal rendelkező védelem nem használ, és így nem nyújt védelmet.
2. Nem megfelelő túlfeszültségvédő, amely nem alkalmas az alkalmazott földelési rendszerhez.
A készülék megvásárlása előtt győződjön meg arról, hogy tudja, milyen földelési rendszert használnak otthonában, és a hibák elkerülése érdekében a készülék megvásárlásakor figyelmesen olvassa el a műszaki dokumentációt.
3. Nem megfelelő osztályú túlfeszültségvédő használata.
A fentiek szerint a túlfeszültség-védők 3 osztályba sorolhatók. Minden osztály egy adott panelnek felel meg, és azokat a szabályoknak és előírásoknak megfelelően kell felszerelni.
4. Csak egy osztályú túlfeszültség-védőt szereljen be.
A megbízható védelemhez gyakran nem elegendő egy osztályú túlfeszültség-védő telepítése.
5. Az osztály és a célállomás összekeveredik.
A B osztályú készülékek a lakás kapcsolószekrényében, a C osztályú készülékek az épület kapcsolóberendezésében, a D osztályú készülékek pedig az elektronikus berendezések előtt helyezhetők el.
A túlfeszültség-védő biztosan jó és hasznos dolog, de használata a ház áramellátásában nem kötelező. Ennek a készüléknek a csatlakoztatásakor nem szabad elfelejteni, hogy minden egyes földelési rendszerhez külön-külön kell kiválasztani. Éppen ezért tanácsos a vásárlás előtt azonnal igénybe venni egy tapasztalt villanyszerelő szolgáltatásait, hogy elkerüljék a problémákat.
Kapcsolódó cikkek:
