Prenapetost je prekoračitev največje napetosti za določeno omrežje. Prenapetostna napetost se nanaša na nenaden skok napetosti med fazo in zemljo, ki traja delček sekunde. Takšen padec napetosti je nevaren ne le za napeljavo, temveč tudi za električne naprave, ki so nanjo priključene. Da bi preprečili to situacijo, se uporablja prenapetostna zaščita.
Vsebina
Kaj je prenapetostna zaščita in kaj počne?
Prenapetostna zaščita je naprava za prenapetostno zaščito, ki ščiti električne inštalacije do 1 kV. Naprava ščiti pred prenapetostmi v električnem omrežju kot tudi pred udarom strele z odvajanjem tokovnih impulzov v zemljo.
Prenapetostna zaščita se uporablja samo v nizkonapetostnih distribucijskih sistemih. Ta naprava je primerna tako za industrijske obrate kot za stanovanjske objekte.
SPD so dveh vrst:
- OPS - omrežni prenapetostni dušilec;
- OIN - omejevalnik prenapetosti.
Načelo delovanja in naprava
Načelo delovanja SPD je uporaba varistorjev - nelinearnega elementa v obliki polprevodniškega upora odpornosti na uporabljeno napetost.
SPD ima dve vrsti zaščite:
- Neuravnotežen (v fazi) - ko pride do prenapetosti, naprava usmerja impulze na tla (faza na tla in ničelni na tla);
- Simetrična (diferencialna) - ko pride do prenapetosti, se energija pošlje drugemu aktivnemu vodniku (faza - faza ali faza - nevtral).
Da bi bolje razumeli princip prenapetostne zaščite, je tukaj majhen primer.
Normalna napetost tokokroga je 220 V, ko pa se prav v tem tokokrogu pojavi impulz, napetost močno naraste, npr. ko strela udari. Ko nenadoma napetostni skokPrenapetost v prenapetostni zaščiti zmanjša njen upor, kar povzroči kratek stik, ki nato sproži odklopnik in posledično povzroči odklop samega tokokroga. Tako je električna oprema zaščitena pred nenadnimi spremembami napetosti, kar preprečuje prehod visokonapetostnih impulzov skozi njo.
Vrste prenapetostnih zaščit
Prenapetostne zaščite so na voljo v različicah z enim in dvojnim vhodom ter razdeljen na:
- Preklapljanje;
- Omejevanje;
- Kombinirano.
Preklopne prenapetostne zaščite
Značilnost stikalnih naprav je njihova visoka upornost, ki takoj pade na nič, ko se pojavi močan napetostni impulz. Načelo delovanja stikalnih naprav temelji na prenapetostnih odvodnikih.
Prenapetostne dušilke (prenapetostne dušilke)
Za prenapetostni odvodnik je značilen tudi visok upor. Od stikalne naprave se razlikuje le po tem, da je zmanjšanje upora postopno. Prenapetostni odvodnik temelji na varistorju, uporabljenem v njegovi konstrukciji. Upornost varistorja je v nelinearni povezavi z napetostjo, ki se nanj nanaša.Nenadno povečanje napetosti povzroči tudi nenadno povečanje toka, ki teče neposredno skozi varistor. varistor in s tem Električni impulzi se izravnajo, nakar se omejevalnik omrežne napetosti vrne v prvotno stanje.
Kombinirane prenapetostne zaščite
Kombinirane prenapetostne zaščite združujejo prenapetostne odvodnike in varistorje ter lahko delujejo kot prenapetostne odvodnike in dušilci.
Razredi prenapetostnih zaščit
Glede na stopnjo zaščite obstajajo le trije razredi naprav:
- Naprava I. razreda (IV. prenapetostna kategorija) - ščiti sistem pred direktnim udarom strele in je vgrajena v glavno stikalno ploščo ali v vhodno izhodno stikalno napravo (IED). Uporaba te naprave je obvezna, če se objekt nahaja na odprtem prostoru in je obdan z veliko visokimi drevesi, ki povečujejo tveganje za izpostavljenost streli.
- Naprava razreda II (kategorija prenapetosti III) - uporablja se kot dodatek k napravi razreda I za zaščito omrežja pred preklopnimi učinki, to je pred notranjimi prenapetostmi omrežja. Vgrajen je v stikalno ploščo.
- Naprava razreda III (prenapetostna kategorija II) - uporablja se za zaščito pred preostalimi atmosferskimi in preklopnimi prenapetostmi ter za odpravo visokofrekvenčnih motenj, ki prehajajo skozi napravo razreda II. Namestitev se izvaja tako v običajnih vtičnicah ali razdelilnih omaricah kot tudi v samih električnih napravah, ki jih je treba zavarovati.
Razvrstitev glede na stopnjo praznjenja toka:
- Razred B - zračni ali plinski izpusti s tokom praznjenja od 45 do 60 kA. Vgradijo se na vhodu v objekt v glavni stikalni plošči ali v vhodno-razdelilni napravi.
- Razred C - Varistorski moduli z razelektritvenimi tokovi približno 40 kA. Vgrajeni so v dodatne plošče.
- Razreda C in D se uporabljata v tandemu, kadar je potreben podzemni kabelski uvod.
POMEMBNO! Razdalja med SPD-ji mora biti najmanj 10 metrov po dolžini ožičenja.
Kako izbrati prenapetostno zaščito?
Prva stvar pri izbiri prenapetostne zaščite je določitev ozemljitvenega sistema, ki se uporablja v stavbi.
Ozemljitveni sistem je treh vrst:
- TN-S z eno fazo;
- TN-S s tremi fazami;
- TN-C ali TN-C-S s tremi fazami.
Enako pomembno je biti pozoren na temperaturno toleranco pri nakupu enote. Večina prenapetostnih zaščit je zasnovanih za delovanje pri temperaturah do -25. Če ima vaša regija zelo hladno podnebje in so zime lahko ostre, potem zaganjalne plošče ne sme biti na prostem, sicer bo naprava odpovedala.
Pri izbiri prenapetostne zaščite je treba upoštevati tudi naslednje dejavnike:
- pomen opreme, ki jo je treba zaščititi;
- Tveganje izpostavljenosti objektu: teren (mesto ali predmestje, ravno odprt teren), območje posebne nevarnosti (drevesa, gore, voda), območje posebnih učinkov (strelovod manj kot 50 metrov od objekta, ki je nevarnost).
Glede na situacijo, v kateri se je pojavila potreba po vgradnji SPD, se izbere ustrezen razred (I, II, III).
Pomembno je upoštevati tudi vzdržljivo napetost naprave. Za naprave razreda I ta številka ne presega 4 kV. Naprava razreda II vzdrži napetostne nivoje do 2,5 kV in razreda III do 1,5 kV.
Drug pomemben parameter pri izbiri prenapetostne zaščite je največja neprekinjena obratovalna napetost - efektivna vrednost izmeničnega ali enosmernega toka, ki je trajno priključen na prenapetostno zaščito. Ta parameter mora biti enak nazivni napetosti v omrežju. Podrobnosti najdete v standardu IEC 61643-1, dodatek 1.
Pri priključitvi prenapetostne zaščite za zaščito opreme je pomembno upoštevati nazivni enosmerni ali izmenični tok, ki se lahko dovaja obremenitvi.
Kako priključiti prenapetostno zaščito v zasebni hiši?
Namestitev SPD je izvedena glede na nazivno napetost: 220V (ena faza) in 380V (tri faze).
Shema povezave je lahko usmerjena v kontinuiteto ali varnost, določiti morate prednostne naloge. V prvem primeru se lahko zaščita pred strelo začasno izklopi, da ne pride do prekinitve napajanja porabnikov. V drugem primeru se strelovodni sistem ne sme izklopiti niti za nekaj sekund, možno pa je, da dovod popolnoma odklopite.
Shema ožičenja v enofaznem ozemljitvenem sistemu TN-S
Pri uporabi enofaznega omrežja TN-S morajo biti fazni, ničelni delovni in ničelni zaščitni vodniki priključeni na SPD. Faza in nič sta najprej priključena na ustrezne sponke in nato zanka na linijo opreme. PE vodnik je povezan z zaščitnim vodnikom. Prenapetostna zaščita je nameščena takoj za vhodnim odklopnikom. Za lažji postopek povezave so vsi stiki na napravi označeni, tako da ne bi smelo biti težav.
Razlaga diagrama: A, B, C - faze električnega omrežja, N - delovni ničelni vodnik, PE - zaščitni ničelni vodnik.
NAMIG. Za dodatno zaščito SPD je priporočljiva uporaba varovalk, ki se namestijo neposredno na samo napravo.
Shema ožičenja v trifaznem omrežju ozemljitvenega sistema TN-S
Trifazno omrežje TN-S se od enofaznega omrežja razlikuje po petih vodnikih, treh fazah, delujočem ničelnem vodniku in zaščitnem ničelnem vodniku, ki prihajata iz napajalnika. Na sponke so priključene tri faze in ničelni vodnik. Peti zaščitni vodnik je povezan z ohišjem aparata in ozemljitvijo, to pomeni, da služi kot nekakšen mostiček.
Shema ožičenja za trifazni sistem TN-C
V sistemu ozemljitvene povezave TN-C sta zaščitni vodnik in zaščitni vodnik združena v en vodnik (PEN), kar je glavna razlika od ozemljitve TN-S.
Sistem TN-C je preprostejši in že precej zastarel ter je pogost v starejših stanovanjskih skladih. V skladu s sodobnimi standardi se uporablja ozemljitveni sistem TN-C-S, v katerem sta nevtralni delovni in ničelni zaščitni vodnik ločeno nameščena.
Prehod na novejši sistem je nujen v izogib električnemu udaru serviserja in situacijam z nastankom požara. In seveda ima sistem TN-C-S boljšo zaščito pred nenadnimi prenapetostmi.
Pri vseh treh različicah so udarni tokovi speljani na zemljo preko ozemljitvenega kabla ali skupnega zaščitnega vodnika, kar preprečuje, da bi impulz poškodoval celotno linijo in opremo.
Napake pri ožičenju.
1. Namestitev prenapetostne zaščite v elektro sobi s slabo ozemljitveno zanko.
Če naredite takšno napako, lahko ob prvem udaru strele izgubite ne samo vse aparate, ampak tudi sam panel, saj od zaščite s slabo ozemljitveno zanko ne bo nobene koristi, torej tudi zaščite ne.
2. Napačna prenapetostna zaščita, ki ni primerna za uporabljeni ozemljitveni sistem.
Pred nakupom naprave se obvezno pozanimajte, kakšno ozemljitev uporabljate v vašem domu, pri nakupu naprave pa natančno preberite tehnično dokumentacijo, da se izognete napakam.
Uporaba napačne vrste prenapetostne zaščite.
Kot smo že omenili zgoraj, obstajajo 3 razredi prenapetostnih zaščit. Vsak razred ustreza določeni plošči in mora biti nameščen v skladu s pravili in predpisi.
4. Namestite samo en razred prenapetostne zaščite.
Za zanesljivo zaščito pogosto ni dovolj namestiti prenapetostno zaščito enega razreda.
5. Razred in cilj sta pomešana.
Dogaja se tudi, da so naprave razreda B nameščene v stikalni plošči stanovanja, naprave razreda C v stikalni plošči objekta, naprave razreda D pa pred elektronsko opremo.
SPD je seveda dobra in potrebna stvar, vendar njegova uporaba pri oskrbi z električno energijo v hiši ni obvezna. V primeru priključitve te naprave je vredno zapomniti, da je izbrana posebej za vsak ozemljitveni sistem. Zato je priporočljivo, da tik pred nakupom uporabite storitve izkušenega električarja, da se izognete težavam.
Povezani članki:
