Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!
Aby stworzyć warunki do bezproblemowej i długotrwałej pracy ogromnej masy używanego sprzętu elektrycznego, zarówno w przemyśle, jak iw codziennych czynnościach, należy najpierw zapewnić bezpieczną metodę dostarczania i stabilność parametrów elektrycznych. Szczególnym zagrożeniem dla odbiorców elektrycznych jest krótkoterminowy, wielokrotny nadmiar wartości napięcia nominalnego w sieci elektrycznej. W elektrotechnice zjawisko to nazywane jest przepięciem. Z reguły przyczyną jej manifestacji jest wpływ na linie energetyczne zjawisk burzowych lub procesów przełączania wewnątrz instalacji elektrycznej. Powstające impulsy wysokiego napięcia mogą trwale wyłączyć drogi sprzęt, powodując pożary i wybuchy. Aby zabezpieczyć się przed pojawiającymi się szczytowymi wartościami napięcia, istnieją specjalne urządzenia wysokiego napięcia, tłumiki przepięć, zasada działania i cel, który omówimy poniżej.Cel
Ograniczniki przepięć zaprojektowano w celu ochrony urządzeń elektrycznych i sprzętu przed narażeniem na impulsy napięcia wysokiego napięcia. Ze względu na prostotę konstrukcji i niezawodność, są one szeroko stosowane w dziedzinie dostaw energii. Te urządzenia ochronne zastąpiły przestarzałe, bardzo kłopotliwe ograniczniki zaworów. W przeciwieństwie do swoich poprzedników, zasadą ogranicznika nie jest stosowanie iskierników. Rezystory nieliniowe wykonane z materiału na bazie tlenku cynku są stosowane jako główny element roboczy ogranicznika.
Urządzenie
Podstawowym i głównym elementem składowym ogranicznika przepięcia jest warystor działający jako nieliniowy rezystor zmienny. Strukturalnie ograniczniki składają się z warystorów umieszczonych w obudowie wykonanej z porcelany lub polimeru o wysokiej wytrzymałości. Konstrukcja ogranicznika jest wykonywana z uwzględnieniem warunków zapewniających bezpieczeństwo wybuchu w przypadku prądów zwarciowych. W zależności od celu i miejsca instalacji ogranicznik może być wykonany w różnych wersjach. W przypadku ograniczników stosowanych do ochrony linii energetycznych i urządzeń przemysłowych, na pokrywie obudowy znajduje się śruba kontaktowa do podłączenia do sieci, płyta podstawowa izolowana od styku z ziemią jest zawarta w zestawie ogranicznika przepięć.
Urządzenia zaprojektowane do ochrony przed impulsami napięcia szczytowego urządzeń elektrycznych mieszkania lub domu wiejskiego są bardzo kompaktowe, mają atrakcyjny wygląd i są również wyposażone w urządzenie do montażu na szynie din. W zależności od kategorii złożoności, mogą być wyposażone w wskazanie trybów pracy i zdalnego sterowania.
Modułowy tłumik przepięć na zdjęciu:
gdzie:
- Obudowa
- Bezpiecznik
- Wymienny moduł warystorowy
- Wskaźnik zużycia modułu warystorowego
- Nacięcia na klipach
Zasada działania
Zasada działania ogranicznika jest wyjaśniona nieliniową naturą charakterystyki prądowo-napięciowej (VAC) warystorów. Do ich produkcji stosuje się materiał, w którym tlenek cynku stosuje się w mieszaninie z tlenkami innych metali. Ze względu na skład tej mieszaniny kolumna złożona z warystorów jest połączeniem równoległych i sekwencyjnych wtrąceń złączy pn, które określają charakterystykę charakterystyki prądowo-napięciowej rezystorów nieliniowych ograniczników.
Gdy charakterystyki napięcia w sieci odpowiadają wartościom nominalnym, ogranicznik znajduje się w trybie stanu nieprzewodzącego. Wielkość prądu w warystorach ma skąpe wartości i jest wyjaśniona przez naturę pojemnościową. Gdy w sieci pojawia się impuls napięcia, którego wartość może spowodować uszkodzenie izolacji urządzeń elektrycznych, w obwodzie ochronników nieliniowych wystąpi znaczny impuls prądu, zgodnie z ich charakterystyką prądowo-napięciową. Ostatecznie zmniejsza to ilość przepięć do parametrów bezpiecznych dla bezproblemowej pracy urządzeń. Gdy napięcie sieciowe powróci do normalnego poziomu, ogranicznik powraca ponownie do trybu nieprzewodzącego.
Rodzaje ograniczników
Projekty ograniczników przepięć oferowanych przez producentów firm energetycznych są bardzo zróżnicowane, wyróżniają się następującymi cechami:
- Rodzaj izolacji (porcelana lub polimer).
- Projektowanie (jedna lub więcej kolumn).
- Wielkość napięcia roboczego.
- Miejsce instalacji ogranicznika.
Jeśli mówimy o tłumikach przepięć zainstalowanych na szynie DIN, urządzenia są początkowo podzielone na jednofazowe i trójfazowe. Dodatkowo, modułowe ograniczniki (także SPD) są podzielone na trzy główne klasy: B, C i D. Ograniczniki klasy B są instalowane przy wejściu do budynku, C - bezpośrednio w rozdzielnicy mieszkania lub domu, D - w oddzielne wyposażenie, które musi być chronione z zakłóceń, jeśli ograniczniki klasy B i C nie poradzą sobie z tym. Więcej informacji na temat modułowych tłumików przepięć można znaleźć na filmie:
Specyfikacje techniczne
- Maksymalne napięcie prądu. Dzięki tej koncepcji konieczne jest zrozumienie wielkości najwyższej wartości napięcia, przy której ogranicznik jest w stanie utrzymać swoją funkcjonalność bez ograniczeń czasowych.
- Napięcie znamionowe odpowiada wartości, którą ogranicznik jest w stanie wytrzymać przez 10 minut.
- Prąd przewodzenia. Wielkość prądu w nieliniowym obwodzie rezystora podczas wpływu wartości nominalnych przyłożonego napięcia. Z reguły ma znikomą wartość.
- Znamionowy prąd rozładowania. Parametr określający klasyfikację ogranicznika w trybie burzy.
- Znamionowe przepięcie prądu znamionowego. Bieżąca wartość określająca klasyfikację przepięć przełączania.
- Aktualna przepustowość. Wartość jest równoważna klasie linii rozładowania.
- Odporność na zwarcie. Kategoria zdolności ogranicznika do wytrzymywania prądów zwarciowych przy zachowaniu integralności osłony ochronnej.
Ochrona urządzeń elektrycznych budynków administracyjnych, budynków mieszkalnych i przedsiębiorstw leży w gestii odpowiednich służb przedsiębiorstw energetycznych, aby chronić dom przed niepożądanymi konsekwencjami wyładowań atmosferycznych przypisanych właścicielowi domu. Obecnie ten problem został rozwiązany w prosty sposób. Specjalistyczne sklepy oferują szeroki wybór tłumików przepięć o różnym stopniu złożoności i przedziale cenowym.
Poniższy rysunek przedstawia połączenie ogranicznika z siecią jednofazową i symbolem na schemacie. Podłączenie tłumika przepięć do domowej sieci zasilającej nie jest trudne, ale lepiej powierzyć tę operację specjalisty, jeśli nie masz doświadczenia w pracach elektrycznych.
Na koniec zalecamy obejrzenie filmu, który wyraźnie analizuje konstrukcję i zasadę działania nieliniowych ograniczników przepięć:
Tutaj rozważaliśmy urządzenie, cel i zasadę działania tłumika przepięć. Jak widać, istnieją różne typy i projekty tych urządzeń, więc możesz wybrać odpowiednią opcję dla własnych warunków użytkowania.
Interesujące będzie przeczytanie:
- Testy nieliniowych ograniczników przepięć
- Do czego służy przekaźnik napięcia?
- Jak chronić przed hałasem elektrycznym