Защита от пренапрежение в частни домове. Преглед на мрежовите устройства за защита от пренапрежение Система за защита от пренапрежение

Електроуредите днес присъстват във всеки дом. Тяхната лекота на използване и експлоатационен живот директно зависят от доставеното напрежение. Често в битовите мрежи възникват пренапрежения, което води до повреда на съвременната електроника. Специални устройства, като релета за защита от пренапрежение, устройства за остатъчен ток и други, ще ви помогнат да го предпазите от повреди.

Причини и последствия от пренапрежение

Пренапрежението в мрежата може да причини повреда на скъпи устройства. Има няколко фактора, които причиняват драматична промяна на напрежението в мрежата:

Съвременните устройства, работещи от мрежата, са създадени, като се вземе предвид появата на леко пренапрежение. Ако стойността му не надвишава 1000 V, тогава Благодарение на вградената защита не възникват повреди. Но в случаите, когато разликата надвишава установената норма, възниква късо съединение, проявяващо се в прегряване на проводниците, разрушаване на изолационната обвивка и появата на искри. Тази ситуация е много опасна за хората.

Стабилизатор на ток

Опасността от късо съединение е, че може да предизвика запалване на оборудването и да причини пожар. Ето защо защитата от пренапрежение на мрежата 220 V, използвана в ежедневието, е изключително важна. За тези цели потребителите често използват стабилизатор на напрежението. Когато го избирате, трябва да имате предвид следните характеристики:

Що се отнася до необходимия брой стабилизиращи устройства, това зависи от това колко електрически устройства работят в една мрежа. Система, състояща се от 2-3 електрически устройства с ниска мощност, ще работи ефективно, ако има един стабилизатор, вграден в нея на входа.

Ако електрическата система включва много мощни, постоянно работещи, скъпи устройства, всяко от тях ще трябва да бъде защитено с отделен стабилизатор.

Защитно реле и RCD

По-малка версия на стабилизатора е реле за защита от пренапрежение. В зависимост от модификацията може да изглежда така:

Всички модели защитни релета имат сходна схема на работа и могат да защитават както едно устройство (компютър, телевизор и др.), така и няколко устройства. Предимството на релето пред стабилизатора е неговата скорост на действие. Скоростта на реакция на еднофазно устройство в случай на пренапрежение в мрежа от 220 V е няколко наносекунди.

С помощта на трифазно реле може да се осигури защита от пренапрежение в 380-волтова мрежа, която се използва за работата на градския транспорт (метро, ​​трамваи, тролейбуси).

Друга възможност за защита на домашната електрическа мрежа е закупуването на дефектнотоково устройство (RCD), което е с високо качество на сравнително ниска цена. По време на работата му се сравнява големината на тока във фазовия и нулевия проводник. Ако има голяма разлика между индикаторите, се задейства автоматично изключване. За пълна защита срещу опасни токови удари, RCD трябва да бъде допълнен със специален сензор, който сигнализира за пренапрежение и изключва захранването на устройствата.

Стабилизиране на мрежи 380 волта

Електрическите мрежи, работещи на 380 V, играят важна роля. С тяхна помощ се осигурява работата на обществения транспорт (тролейбуси, електрически влакове, метро), уличното осветление работи, а частните къщи в селата са електрифицирани. Защитата на линии с високо напрежение има свои собствени характеристики:

Когато избирате стабилизиращи блокове, които осигуряват защита на системи с високо напрежение, трябва да обърнете внимание на техните основни характеристики. Както в случая на 220-волтови мрежи, основните параметри са мощност, скорост на реакция, експлоатационен живот, удобен за потребителя интерфейс, регулируеми настройки и цена.

Пренапреженията, възникващи в електрическата мрежа, обикновено са придружени от повреда на електрическите уреди. Освен това пренапрежението може да доведе до негативни последици като пожар или дори смърт. Тази статия разглежда устройства, които се използват за защита срещу пренапрежение в мрежата.

Доста често в нашите къщи и апартаменти можете да наблюдавате, че напрежението в гнездата е малко по-различно от предписаното 220 V. Това зависи от различни причини и обхватът на такива отклонения на напрежението може да варира от 170 - 380 V до няколко хиляди V.

Не е трудно да се досетите, че такива падания на напрежението често причиняват повреда на домакинските уреди. Ясно е, че ниското напрежение може да доведе до неправилна работа на електрическото оборудване, а високото напрежение може да доведе до неговата повреда, особено за устройства като компютри, телевизори, плазмени панели, хладилници и др.

ПренапрежениеТова е стойността на стационарното напрежение, която надвишава стойността на максимално допустимото напрежение.

Държавният стандарт за качество на електрическата енергия установява норми за отклонение на напрежението в точката на присъединяване на потребителите на електрическа енергия. Има концепция за допустима и максимално допустима стойност на напрежението. Тези стойности са равни съответно на ±5 и ±10% от номиналната стойност на напрежението в точките на общо свързване на потребителите.

Тоест напрежението се счита за нормално:

• - за еднофазна мрежа в диапазона 198 – 242 V;
• - за трифазна мрежа 342 – 418 V.

Причини за пренапрежение

1) Най-честата причина за пренапрежение за битовите потребители е прекъсване на нулевия проводник (N).

При небалансирани товари нулевият проводник изравнява фазовите напрежения на потребителя на електроенергия. Ако нулевият проводник се счупи или изгори, токът ще циркулира между фазите. Някои потребители ще получат повишено напрежение, до 380 V, а някои ще получат по-ниско напрежение.

2) Неправилно или погрешно свързване в електрическото табло, когато вместо нулевия проводник свържете фазовия проводник и в къщата влиза не 220 V, а 380 V.

3) По време на разряди на мълния, удар на мълния в електропровод, възникват импулсни пренапрежения, които могат да достигнат няколко хиляди V по величина.

4) Регулиране на напрежението в подстанции на електроенергийната система.

Защита от пренапрежение

Приложение стабилизатори на напрежениетопредпазва вашата мрежа от пренапрежения, което прави работата на електрическото оборудване безопасна. Повечето от тези устройства имат дисплей, който показва мрежовото напрежение, графика на пренапреженията на напрежението и т.н.

Стабилизаторите са оборудвани с функция за контрол на напрежението, ако стойността на мрежовото напрежение е извън обхвата на управление на стабилизатора, например под 150 V или над 260 V, стабилизаторът се блокира и изключва потребителя от мрежата. Веднага щом мрежовото напрежение се върне до приемливи стойности, стабилизаторът се включва отново.

- реле за напрежениепредпазва и изключва домакинските уреди при недопустими спадове на напрежението и автоматично включва консуматори след възстановяване на допустимите му стойности.

Релето за напрежение се използва широко за защита от пренапрежение на битови електрически уреди. Препоръчително е да използвате релета за напрежение в апартаменти, тъй като в такива мрежи често възникват опасни пренапрежения поради прекъсване на нулевия проводник.

Релетата за напрежение по своята структура могат да се използват както за защита на конкретен потребител, така и за защита на цялата къща или апартамент.

В момента въпросът за стабилно напрежение в електрическата мрежа е доста остър. Мрежовите организации не бързат да реконструират и модернизират електропроводи, подстанции и трансформатори. Междувременно ситуацията само се влошава, така че колебанията в напрежението в нашите мрежи са доста често срещано явление.

Актуализация 11.11.2018 г.
За тези, които се съмняват в инсталирането на реле за защита от пренапрежения на дома си или вярват в качеството на строително-монтажните работи в съвременните нови сгради. По-долу е екранна снимка на един от най-новите.

Съгласно GOST 29322-92 волтажв електрическата мрежа на страната ни трябва да бъде в рамките 230 Vна една фаза и 400 Vмежду фазите. Но ако живеете в селски район или близо до град, тогава проблемите с постоянни нива на напрежение са много големи, а в самия град това не може да се изключи, особено в по-стария жилищен фонд. Пренапреженията на напрежението имат много пагубен ефект върху електрическите уреди в къщата. Например, поради ниско напрежение, хладилник или климатик може да изгори (компресорът няма да стартира и прегрее), мощността на микровълновата печка е значително намалена, а лампите с нажежаема жичка светят слабо. Е, високото напрежение просто ще „убие“ вашите домакински уреди. Сигурен съм, че мнозина са чували за "нулево прегаряне"във високите сгради и как цели входове се отвеждат в работилници за ремонт на домакински уреди.

Причините за колебанията на напрежението в мрежата са различни:

• Скъсяване на една от фазите до неутрална, в резултат на това в контакта ще има 380 волта;
• Изгаряне (счупване) на нула, ако имате ниско натоварване в този момент, тогава напрежението също ще клони към 380 V;
• Неравномерно разпределение на натоварването по фазите (несъответствие), в резултат на това в най-натоварената фаза напрежението намалява и ако към него са свързани хладилник и климатици, тогава има голяма вероятност те да се счупят;

Примерно видео, показващо работата на реле за напрежение

Специални устройства - релета за контрол на напрежението - помагат за решаването на проблема с пренапрежението в мрежите. Принципът на работа на такива релета е доста прост, има „електронен блок“, който следи дали напрежението е в границите, определени от настройките и, ако има отклонения, сигнализира освобождаването (силовата секция), което изключва мрежа. Всички релета за контрол на напрежението в домакинството се включват автоматично след определено време. За обикновените потребители е достатъчно забавяне от няколко секунди, но за хладилници и климатици с компресори е необходимо забавяне от няколко минути.

Релетата за контрол на напрежението се предлагат в монофазни и трифазни типове. Еднофазните релета за напрежение изключват една фаза, докато трифазните релета за напрежение изключват всичките три фази едновременно. Когато използвате трифазна връзка у дома, трябва да използвате еднофазни релета за напрежение, така че колебанията на напрежението на една фаза да не доведат до изключване на други фази. Трифазните релета за напрежение се използват за защита на двигатели и други трифазни консуматори.

Разделям устройствата за защита от пренапрежение на три вида: UZM-51M от Meander, Zubr от Electronics и всички останали. Не налагам нищо на никого - това е лично мое мнение.

Реле за напрежение Zubr (Rbuz)

Това устройство е предназначено да предпазва от пренапрежения на напрежението (нулево изгаряне). BISON се произвежда в Донецк.

Ще отбележа характеристиките на това реле за напрежение.

Индикация на напрежението на уреда - показва стойността на напрежението в реално време. Това е доста удобно и необходимо за оценка на напрежението в мрежата. Грешката при четене е ниска, разликата спрямо високопрецизния мултиметър Fluke 87 е само 1-2 волта.

Релетата за напрежение Zubr се произвеждат за различни номинални токове: 25, 32, 40, 50 и 63А. Устройството с номинален ток от 63А може да издържи на ток от 80А за 10 минути.

Горната стойност на напрежението се задава от 220 до 280 V на стъпки от 1 волт, долната - от 120 до 210 V. Времето за рестартиране е от 3 до 600 секунди, на стъпки от 3 секунди.

Настроих релето за напрежение Zubr, максималната (горна) стойност на напрежението е 250 волта, а долната стойност е 190 волта.

За устройства с индекс Tв името, например Zubr D63 T, има термозащита срещу вътрешно прегряване. Тези. когато температурата на самото устройство се повиши до 80 градуса (например поради нагряване на контактите), то се изключва.

Релетата за напрежение Zubr заемат 3 модула или 53 mm на DIN шина и са само еднофазни.

Паспортът и схемите на свързване на релето за напрежение Zubr не казват за ограничения на тока, но в старата документация преди това беше посочено, че не повече от 0,75 от номинала.

Схема на свързване на реле за напрежение Zubr

В момента производителите твърдят, че релето може да бъде свързано при номиналната му стойност. Ако рейтингът на Bison е по-малък от рейтинга на входния прекъсвач, тогава трябва да използвате реле за напрежение - контактор - в схемата на свързване.

Гаранция на релето Напрежение Zubrпроизводителят дава цели 5 години! Има много добри отзиви от колеги - форумци. И точно като Meander във форума на MasterCity има представител на Zubra, който не се страхува да комуникира публично. И между другото, от примера на UZM и Zubr е показателно, че представителите на производителите на качествени продукти не се страхуват да общуват във форуми.

Видео за реле за напрежение Zubr

Актуализация (07.06.15 г.). В момента релето за напрежение Zubr се продава в Русия под друго име Rbuz (думата Zubr е обратно).

Това се дължи на факта, че в Русия търговската марка Zubr е регистрирана при друг производител и само името на релето е променено, но всички компоненти остават същите.

.

UZM-51M. Устройството за защита е многофункционално.

В момента UZM-51M се е доказал като надежден и лесен за свързване.

UZM-51M е предназначен за ток до 63A, заема 2 модула на DIN шина (35 мм ширина). В стандартната версия работната температура на UZM е от -20 до +55 градуса, така че не препоръчвам да го инсталирате в разпределително табло на открито. Вярно е, че има диапазон от -40 до +55, но не съм срещал такива в продажба, освен ако не се свържете директно с Меандър АД.Максималната настройка за горното прекъсване на напрежението е 290 V, долният праг е 100 V. Времето за рестартиране се задава независимо - това е 10 секунди или 6 минути. Може да се използва в мрежи с всякакъв тип заземяване: TN-C, TN-S, TT или TN-C-S.

Схема на свързване UZM-51M

Meander произвежда още два вида еднофазни релета за напрежение - това са UZM-50M и UZM-16. Основната разлика между UZM-50M и UZM-51M е може би само, че в последния, както знаем, можете да зададете настройката за задействане независимо, докато в UZM-50M настройката е „твърда“, горната границата на напрежението е 265 V, а долната - 170 V.

UZM-16 е проектиран за ток от 16A, така че се инсталира само на отделен електрически приемник. Например, за да не чакате 6 минути за включване на UZM-51, хладилникът може да бъде свързан чрез UZM-16, на който забавянето на включване е зададено на 6 минути, а на основния UZM-51M на 10 секунди.

Зададох максималната (горна) стойност на напрежението на UZM-51M на 250 волта, а долната стойност на 180 волта.

Meander също произвежда трифазно реле за напрежение UZM-3-63, както писах по-горе, такива релета се използват главно за защита на двигатели.

Добра надеждна защита от пренапрежение. UZM не е необходимо да се свързва с контактор, както обикновено се прави с други релета за напрежение. Устройството е произведено в Русия. Гаранцията на UZM е 2 години. Важното е, че представителят на Meander присъства на най-популярния форум на Mastercity, винаги дава съвети за продуктите и също така обръща голямо внимание на коментарите на потребителите на форума, чиито коментари по едно време помогнаха за подобряването на UZM-51M.

Пример за инсталиране на UZM-51M в трифазно разпределително табло за селска къща, където UZM е инсталиран във всяка фаза.

Може би един недостатък на UZM-51M в сравнение с други релета за напрежение е липсата на индикация за напрежение. Но разликата в цената между UZM и реле за напрежение с контактор ви позволява да купувате и доставяте волтметър отделно.

Реле за напрежение RN-111, RN-111M, RN-113 от Novatek

Тези релета за напрежение се произвеждат тук в Русия. Както можете да видите от заглавието, Novatek предлага три вида релета за напрежение.

RN-111 и RN-111M са практически едно и също устройство по отношение на параметрите, основната им разлика е, че релето RN-111M има индикация за напрежение, докато RN-111 не.

Горната граница на напрежението е от 230 до 280 V, долната граница е от 160 до 220 V. Времето за автоматично рестартиране е от 5 до 900 секунди. Тези релета са с 3 години гаранция.

Схема на свързване на реле за напрежение RN-111

RN-111 е предназначен за малки токове до 16A или мощност до 3,5 kW, но за свързване на по-висок товар RN-111 може да се включва заедно с контактори (магнитни пускатели).

Схема на свързване на реле за напрежение с контактор

Това значително увеличава разходите, тъй като добър контактор сега ще струва около 4-5 хиляди рубли, ще ви трябва по-голям брой модули в панела, както и прекъсвач за защита на бобината на контактора. Горната схема за свързване на реле за напрежение с контактор за RN-111 е валидна за всяко друго реле, като се вземат предвид характеристиките на неговата верига.

Релето RN-113 вече е по-подобрено в сравнение с RN-111, обхватите на напрежението и времето на AR са същите като тези на RN-111, но максималният ток, за който може да се включи RN-113, е до 32А или ако мощността е до 7 kW.

Схема на свързване на реле за напрежение RN-113

Но не бих направил това, тъй като контактите на RN-113 са достатъчно слаби за проводник с напречно сечение от 6 mm 2 и това е точно напречното сечение, необходимо за 32A връзка.

По-надеждно е да свържете RN-113 с контактори, без контактори максимум 25А. Не използвам релета за напрежение от Novatek в моите разпределителни табла, така че заех снимката от един от електротехниците от форума Avs1753.

Изглежда, разбира се, красиво, но такава връзка отнема още 3-4 модула и струва два пъти по-скъпо, отколкото ако се използват UZM-51M или Zubr.

Но какво се случва с RN-113, ако го свържете без контактори 32A.

За съжаление във форумите не намерих информация за тестове като UZM-51M и Zubr.

Реле за напрежение TM DigiTop

Точно като Zubr, тези релета се произвеждат в Донецк. Производителят произвежда няколко серии устройства със защита срещу пренапрежение.

Релето за напрежение от серията V-protector е предназначено само за защита срещу пренапрежения. Предлага се за номинални токове 16, 20, 32, 40, 50, 63 A в монофазен вариант, има вградена термична защита срещу прегряване, задействаща се при 100 градуса. Горният праг е от 210 до 270 V, долният е от 120 до 200 V. Времето за автоматично превключване е от 5 до 600 секунди. Има и трифазно реле за напрежение V-протектор 380, доста компактно 35 мм (два модула), но максималният ток във фаза е не повече от 10А.

Монофазното реле за напрежение Protektor е с 5 години гаранция, а трифазното само 2 години.

Схема на свързване на реле за напрежение V-Protektor DigiTop

Digitop произвежда и реле за напрежение и реле за ток, VA-протектор, комбинирани в едно устройство. Освен защита от пренапрежение, устройството осигурява и ограничение на тока (мощността). Предлага се за номинални токове от 32, 40, 50 и 63 A. Всички параметри на напрежението са същите като тези на V-протектора. Въз основа на номиналния и максималния ток VA контролира натоварването и при превишаване на номиналния ток изключва мрежата след 10 минути, а максималния - след 0,04 секунди. Дисплеят на устройството показва както напрежение, така и ток. Гаранцията на VA-протектор е 2 години.

Е, най-модерното от серията релета за напрежение от TM DigiTop е многофункционалното реле MP-63. Всъщност всичко е същото като при предишния VA-протектор, само MP-63 показва освен ток и напрежение и активна мощност.

Това реле MP-63 и V-протектор са тествани независимо от членове на форума, отзивите са средни.

Опитах се да покрия в моята статия най-често срещаните устройства за защита от пренапрежение. Разбира се, все още има производители на устройства за този тип защита, но има много малко информация за тяхното използване.

Благодаря за вниманието.

Защита на електрическо оборудване от пренапрежение. Видове пренапрежения.

Пренапрежение- всяко повишаване на напрегнатостта на електрическото поле в която и да е част от инсталацията или електропровода, достигащо стойност, опасна за състоянието на изолацията на инсталацията. Пренапрежението представлява опасност и за хората, които се намират в непосредствена близост до инсталацията или линията по време на пренапрежението.

Причини за пренапрежение.

Някои видове пренапрежения са неизбежни по време на работа на линиите, тъй като произтичат от свойствата на линията и естеството на процесите, протичащи в тях.

Причините за пренапрежение включват:

· Вътрешен произход:

· Заземяване на линията.

· Нулиране на линията.

· Промяна в натоварването.

· Включване и изключване на линията. По-специално, автоматично рестартиране.

· Движеща се (нестабилна) дъга късо съединение на линията.

· Резонанс и ферорезонанс в мрежата (например при изместване и трептене на неутрала на трифазна система).

· Външен произход:

· Атмосферно електричество.

· Светкавица.

· Кълбовидна мълния.

При свръхпроводящите соленоиди, когато материалът на намотката преминава в не-свръхпроводящо състояние от свръхпроводящо състояние, възниква специален тип пренапрежение, причинено от рязко увеличаване на активното съпротивление на соленоида (от нула). В резултат на невъзможността за рязко намаляване на първоначалния ток на соленоида възниква потенциална разлика, която може да достигне няколкостотин kV.

Особености

Вътрешните пренапрежения за изолационни линии и електрически инсталации с напрежение до 220 kV обикновено не представляват опасност.

Устройства за защита от пренапрежение

Много устройства се използват за защита от пренапрежение, сред които са:

Варистор

· Непрекъсваем източник на захранване

· Разрядник

· Мрежов филтър

Ценеров диод

стабилизатори:

· Волтажен регулатор

· Стабилизатор на ток

Шунтиращ електрически реактор

ЗАЩИТА ОТ ПРЕНАПРЕЖЕНИЕ

Внезапните повишения на напрежението до стойности, опасни за изолацията на електрическата инсталация, се наричат ​​пренапрежения. Според произхода си пренапреженията биват два вида: външни (атмосферни) и вътрешни (имутационни).

Атмосферните пренапрежения възникват от директни удари на мълния в електрическа инсталация или се индуцират (индуцират) в линиите, когато мълния удари близо до тях. Вътрешни пренапрежения възникват при внезапни промени в режима на работа на електрическа инсталация, например, когато ненатоварените линии са изключени, токът на празен ход на трансформаторите е изключен, фаза е късо в мрежа с изолирана неутрала към земята, резонанс, ферорезонансни явления и др.

Пренапреженията при директен удар на мълния могат да достигнат 1000 kV, а токът на мълния - 200 kA. Гръмотевичният разряд обикновено се състои от поредица от отделни импулси (до 40) и продължава не повече от част от секундата. Продължителността на отделния импулс е десетки микросекунди. Индуцираните пренапрежения достигат 100 kV и се разпространяват по проводниците на електропровода под формата на затихнали вълни. Атмосферните пренапрежения не зависят от номиналното напрежение на електрическата инсталация и поради това тяхната опасност нараства с намаляване на класа на напрежение на електрическата мрежа. Комутационните пренапрежения зависят от номиналното напрежение на електрическата инсталация и обикновено не надвишават номиналното 4U. От горното следва, че основната опасност представляват атмосферните пренапрежения.

Пренапрежението е много опасно по своите последствия. Пробивайки изолацията, те могат да причинят късо съединение, пожар в електрически инсталации, опасност за човешкия живот и др. Затова всяка електрическа инсталация трябва да има защита от пренапрежение.

Като основно защитно оборудване срещу атмосферни щети се използват мълниеотводи, отводители и искрови междини. Основната част от всички тези устройства е заземителният електрод, който трябва да осигури надеждно разреждане на зарядите в земята.

Гръмоотводът ориентира атмосферния заряд към себе си, като го отклонява от тоководещите части на електрическата инсталация. Има прътови и кабелни (на въздушни линии) гръмоотводи.

Родовите гръмоотводи са монтирани вертикално. Те трябва да са по-високи от обектите, които се защитават. Защитната зона на единичен гръмоотвод е пространство, защитено от директни удари на мълния. Тази зона има формата на конус, чиято образуваща изглежда като крива линия (фиг. 1). На фиг. 1 се приемат следните означения: h x - височина на охранявания обект; h a - активната част на гръмоотвода, равна на превишението на гръмоотвода над височината на обекта; h - височина на гръмоотвода. Ако обектът е голям или широк, се монтират няколко гръмоотвода. Разстоянието между гръмоотвода и защитения обект трябва да бъде не повече от 5 m.

Всеки от искровите междини, независимо от вида и конструкцията си, се състои от искрова междина, единият от електродите на която е свързан към фазовия проводник на линията, а другият към заземяващото устройство директно или чрез допълнително съпротивление.

След импулсния ток, възникващ след пробив от пренапрежение, съпътстващ ток с нормална честота (50 Hz), определен от работното напрежение, преминава през добре заземен искров междинник. Разрядникът трябва да може бързо да гаси съпътстващия ток след изчезване на пренапрежението. За да направите това, искровата междина е оборудвана, в допълнение към искрова междина, със специален елемент, свързан последователно с нея, който осигурява амортизиране на съпътстващия ток.

Затихването на придружаващия ток се осигурява по два начина:

V тръбни отводители - специално устройство за гасене на дъга;

V вентилни ограничители - активни съпротивления с нелинейна (в зависимост от приложеното напрежение) характеристика (фиг. 2, а).

Нелинейната характеристика (фиг. 2, b) трябва да бъде такава, че по време на пренапрежения съпротивлението на разрядника да е малко. При работни напрежения съпротивлението на искрова междина трябва да е високо, за да се потисне съпътстващият ток.

Фигура 2. Предпазител на клапана: а - диаграма; b - защитна характеристика

Тръбните отводители се използват като основно средство за защита на изолацията на електропроводи и като спомагателно средство за защита на изолацията на оборудването на подстанцията. Изпълняват се с номинални напрежения 6, 10, 35 kV.

Основната част на разрядника е тръба, изработена от твърд газообразуващ диелектрик (влакна, фибробакелит за разрядници от серията RT, RTF; винилова пластмаса за разрядници от серия RTV). Искровият междинник (фиг. 3) има 2 искрови междини: външен (3) и вътрешен (2). Външният изолира тръбата от постоянен контакт с тоководещата част, която е под напрежение. Когато искровите междини се разрушат под въздействието на високата температура на електрическата дъга, тръба 1 се разлага и генерира газ (главно водород), което улеснява гасенето на електрическата дъга. Необходимостта от гасене на дъгата се обяснява с факта, че след преминаване на пренапрежението през искровите междини преминава съпътстващият искров ток, определен от работното напрежение на електрическата мрежа и с честота 50 Hz. Следователно, в допълнение към буквите, обозначението на разрядника съдържа дроб, където числителят показва номиналното напрежение, а знаменателят показва границите на съпътстващия ток, който може да бъде успешно изключен от разрядника. Например това означава: тръбен разрядник 10 kV, който изключва съпътстващия ток (равен на тока на късо съединение) от 0,5 до 7 kA.

Фигура 4. Конструкция на клапанен ограничител серия RVP

Отводителят работи по следния начин. При пренапрежения искровите междини 3 се пробиват и токът преминава през вилитовите дискове на блок 4 в земята. Съпротивлението на захранването рязко намалява и пренапрежението не преминава към оборудването на подстанцията. Когато пренапрежението изчезне, съпротивлението на веригата се увеличава, дъгата в искрова междина изгасва и токът не преминава през искрова междина. Не е инсталирана специална защита на въздушните линии от атмосферни пренапрежения, тъй като мълния може да удари линията във всяка точка. Всички въздушни линии са оборудвани с автоматични устройства за повторно включване, тъй като след късо съединение, причинено от пренапрежение и прекъсване на линията, нейните изолационни свойства се възстановяват. Следователно повторното свързване на линията е успешно в повечето случаи. Понастоящем широко разпространени са ограничителите на пренапрежение (OSL), които са нелинейни активни съпротивления без специални искрови междини. Отводителите за пренапрежение обикновено се правят чрез синтероване на оксиди на цинк и други метали. В поликристалната керамика, получена след синтероване, кристалите от цинков оксид имат висока проводимост, а междукристалните пространства, образувани от оксиди на други метали, имат висока устойчивост. Точковите контакти между кристалите на цинков оксид, които се появяват по време на синтероване, са микроваристори, т.е. те имат така наречените p-n преходи. Защитната характеристика на разрядника има форма, близка до нелинейната характеристика на вентилния разрядник (фиг. 2, б). Резисторите от цинков оксид обаче имат значително по-висока нелинейност от вилитовите резистори. Благодарение на това не е необходимо да се използват искрови междини в разрядника. Производството на вентилни разрядници в нашата страна е преустановено през 90-те години поради високата сложност на производството и настройката на искровите междини. В същото време гамата от произвеждани отводители на пренапрежение е значително разширена. Предимствата на отводителите в сравнение с вентилните отводители са взривобезопасност, по-висока надеждност, намаляване на нивото на пренапрежения, засягащи защитаваното оборудване, както и възможността за контролиране на стареенето на токовите съпротивления в работен режим. Съществен недостатък на отводителите и вентилните отводители е невъзможността да се осигури с тяхна помощ защита срещу квазистационарни пренапрежения (резонансни и ферорезонансни пренапрежения, неутрално изместване по време на прекъсваща електрическа дъга). Не бива да забравяме, че при продължителни пренапрежения настъпва интензивно стареене на отводителите за пренапрежение и те могат да се повредят, т.е. д. да се повреди.

В електрическите разпределителни мрежи системите за защита от пренапрежение се фокусират върху защитата на оборудването на подстанциите. На фиг. Фигура 5 показва два варианта за защита на подстанции с напрежение 6-10 kV от атмосферни пренапрежения при свързването им директно към въздушна линия (фиг. 5, а) и кабелен вход (фиг. 5, б). В първия случай (а) на линията са монтирани два комплекта тръбни ограничители F1, F2, единият от които (F2) е в крайната опора на линията, а F1 е на разстояние 100-5-200 m от F2. В случай (б) в края на кабела е монтиран комплект отводители F2, а заземяването му е свързано към обвивката на кабела. Това е необходимо, за да се намалят пренапреженията, влизащи в подстанцията. Вторият комплект F1 се инсталира, когато дължината на кабелния вход е по-малка от 10 м. Разстоянието между F1 и F2 е 100-5-200 м. Вместо F2, когато дължината на кабелния вход е повече от 50 м, се препоръчва да монтирайте спирателни клапани.

• Инженерни системи,
• Електрика

Как да организираме мрежова защита от пренапрежение в частен дом

Наличието на скъпо електрическо и електронно оборудване в къщата, природните бедствия и лошото качество на захранването в градските мрежи принуждават собствениците на жилища да предприемат мерки за минимизиране на възможните щети от горните фактори.

Тази статия ще обсъди практически мерки, които могат да бъдат приложени при организиране на електрозахранване на частен дом. Освен това тази работа може да се извърши както по време на ново строителство, така и при модернизиране на съществуващи системи за захранване на частен дом.

Извърших посочената работа при преобразуване на захранването у дома от еднофазна към трифазна верига. Освен това работата беше не само завършена, но и приета от представители на градските електрически мрежи без коментари, а правилното функциониране на устройствата и ефективността на защитата от пренапрежение бяха тествани на практика по време на работа. Известно е, че основното условие за свързване към градските електрически мрежи е изпълнението на технически условия (TS), които се издават на собственика на жилището. Както показа личният опит, е възможно да се надяваме, че тези спецификации ще отразяват всички мерки за безопасна работа на електрическото оборудване с известен скептицизъм. Снимката по-долу показва спецификациите, издадени ми от градската електрическа мрежа.

Забележка: елементите, маркирани в червено на снимката, бяха внедрени от мен независимо дори преди да получа техническа поддръжка. условия. Елементът, маркиран в синьо, се определя повече от интересите на самите градски мрежи (за да се защитят от отговорност за щети на собственика на къщата поради възможни проблеми в тяхната зона на отговорност).

Ето защо при разработването на схема за захранване на частна къща беше решено да се използват допълнителни мерки за защита на електрическото оборудване, които не бяха отразени в техническите спецификации. Снимката по-долу показва фрагмент от проекта за електроснабдяване на моята жилищна сграда.

Както се вижда от снимката, шкафът за измерване и разпределение (ShchR1), монтиран вътре в къщата, е оборудван с устройство за защита от пренапрежение (SPD-II) в съответствие с изискванията на техническите спецификации, издадени от градските електрически мрежи.

Тъй като влизането в къщата се осъществява чрез въздушна линия, като се вземат предвид изискванията на PUE (правила за електрическа инсталация), на входа на къщата трябва да се монтират ограничители на пренапрежения, които взех предвид в проекта (SPD -I на снимката), които са монтирани в шкафа ( ShchV1) на фасадата на сградата. За защита на отделните електрически приемници в къщата се използват UPS (непрекъсваеми захранвания) и стабилизатори на напрежение.

По този начин защитата на електрическото оборудване на къщата от пренапрежения се осъществява в три зони (нива):

• на входа на къщата
• вътре в къщата, в контролния шкаф
• индивидуална защита на електрически уреди на закрито у дома

Какво е важно да се има предвид при извършване на работа

На първо място, трябва да отбележа специфичните характеристики, необходими за извършване на електромонтажни работи от представители на градските електрически мрежи. Например, от гледна точка на отчитане на консумираната електроенергия, достатъчно е да се доверите и да запечатате електромера. Но тъй като във всеки от нас виждат „потенциални крадци на електроенергия“, тогава всичко, свързано с инсталирането на оборудването, връзките в района от градската поддръжка и до брояча включително, трябва да бъде „недостъпно за потребителя“, затворено (в кутии, шкафове) и запечатани. Освен това, дори ако тези „изисквания“ противоречат на изискванията на техническата документация за инсталираното оборудване, създават риск от повреда на оборудването и т.н. Тези „специфични изисквания“ ще бъдат разгледани по-подробно по-долу.

Сега относно техническата страна на проблема:

За защита на електрическото оборудване, инсталирано в къщата, използвах следните устройства и устройства.

1. Като SPD (устройство за защита от пренапрежение) - ниво I, използвах нелинейни ограничители на пренапрежение (OSN), произведени в Русия (Санкт Петербург), в количество от три броя (по един за всеки фазов проводник). Фабричното обозначение на тези устройства е OPNd-0.38. Монтират се в запечатана пластмасова кутия в стоманен шкаф на фасадата на къщата.

Какво е важно да се отбележи за това оборудване:

• Тези устройства предпазват само от импулсни (краткотрайни) пренапрежения, възникващи по време на гръмотевични бури, както и от краткотрайни комутационни пренапрежения, в двете посоки. В случай на продължителни пренапрежения, причинени от аварии и неизправности в градската електрическа мрежа, тези устройства няма да осигурят защита на дома.
• От техническа гледна точка разрядникът е варистор (нелинеен резистор). Устройството е свързано паралелно на товара между фазовия и нулевия проводник. Когато се появят пренапрежения (импулси), вътрешното съпротивление на устройството моментално намалява, докато токът през устройството се увеличава рязко и многократно, отивайки в земята. По този начин амплитудата на импулсното напрежение се изглажда (намалява). Във връзка с горното, когато инсталирате тези устройства, трябва да обърнете специално внимание на дизайна на заземяващия контур и надеждното свързване на разрядника към него.
• В зависимост от електрозахранващата верига на дома, броят на използваните ограничители на пренапрежение може да варира. Например, за еднофазен въздушен вход е достатъчно да инсталирате едно такова устройство, когато се захранва от градската мрежа чрез двупроводна линия. За трифазен въздушен вход в повечето случаи е достатъчно да инсталирате три устройства (според броя на фазите). Ако влизането в къщата се извършва по трифазна, но петжилна верига или устройствата са инсталирани на обекта след разделяне на общия проводник на неутрален работен (N) проводник и защитен проводник (PE) , тогава ще е необходимо инсталирането на допълнително устройство между нулевия и защитния проводник.

2. Като SPD ниво II използвах устройства UZM-50 M (многофункционално защитно устройство), произведени в Русия.

Сред характеристиките на тези устройства може да се отбележи следното:

• За разлика от отводителите, тези устройства осигуряват защита не само от пренапрежения, но и защита от дългосрочни (аварийни) пренапрежения и провисвания (неприемливи спадове на напрежението).
• Структурно те представляват реле за контрол на напрежението, допълнено от мощно реле и варистор, затворени в един корпус.
• За еднофазна мрежа трябва да инсталирате едно устройство, за трифазна мрежа ще са необходими три устройства, независимо от броя на проводниците на захранващата линия.

3. Третият важен момент относно правилната инсталация и работа на SPD при последователно свързване (показани на снимката с червени правоъгълници SPD-1 и SPD-2) е, че разстоянието между тях (по дължината на кабела) трябва да бъде най-малко 10 метра. В моя случай е 20 метра.

Забележка: оказа се невъзможно да закупя посоченото оборудване (отводители за пренапрежение и ултразвукови устройства) в моя град, поради липсата му в продажба, така че го поръчах чрез интернет. Тази ситуация вдъхнови идеята, че практически никой не обръща внимание на въпроса за защита на електрическото оборудване, поне в нашия град.

Практическо изпълнение на работата

Практическото изпълнение на работата не е много трудно и е показано на снимката по-долу, с малко обяснение.

Монтаж на разрядник-0.38 на входа на къщата

Снимката показва инсталирането на ограничители на пренапрежение в пластмасова кутия. Сред характеристиките е необходимо да се има предвид, че няма специални кутии за отводители на пренапрежение, тъй като те са конструктивно монтирани върху носеща конструкция и поради вида на дизайна им могат да бъдат монтирани открито. Инсталирането на отводител в кутия е необходима мярка. Кутията трябва да има възможност за запечатване. За монтиране на ограничителя на пренапрежение в кутията е изработена домашно изработена конструкция от поцинкована стомана с дебелина 1 мм, която е фиксирана вместо стандартната DIN шина, монтирана в кутията при производителя.

При инсталиране на ограничители на пренапрежение и свързване на проводници към тях използването на гравиращи шайби е задължително. Съгласно изискванията на техническото задание, въвеждащата машина трябва да бъде монтирана в кутия с възможност за запечатване. Използвана е подобна кутия като за ограничителя на пренапрежение, както е показано на снимката по-долу (горна пластмасова кутия в метален шкаф).

Такова натрупване на конструкции (пластмасови кутии в метален шкаф) на фасадата на къщата се дължи, както отбелязах по-рано, на специфичните изисквания на градските електрически мрежи и причинява не само забележимо увеличение на разходите за работа, но и но и допълнителен разход на усилия, време и нерви. По мое мнение, технически правилното изпълнение на работата по време на влизане на въздух, извършено със SIP проводник, трябва да бъде следното: полагаме SIP проводник от опората на градската електрическа мрежа до фасадата на къщата, закрепваме го към фасадата на къщата и я изрежете с леко припокриване. След това към всеки SIP проводник прикрепяме пробивна скоба с изход за меден проводник с напречно сечение 10 mm2, който се вкарва в шкафа (или кутията) на клемите на входната машина. Затваряме секциите на SIP проводниците с херметически затворени капачки. Така правилно „превключихме“ от алуминий (SIP проводник) към мед. В този случай не бихме имали никакви проблеми при свързването на медния проводник (сечение 10 mm2) към клемите на модулния входен прекъсвач. Но представители на градските мрежи няма да приемат такава работа.

Следователно SIP проводник със сечение 16 mm2 трябва да бъде изведен директно към клемите на входния прекъсвач, който трябва да бъде монтиран в пластмасова кутия. На практика е много трудно да се направи това, тъй като е необходимо да се поддържа степента на защита на кутията (за външна инсталация не по-ниска от IP 54), докато SIP проводникът трябва да бъде фиксиран спрямо пластмасовата кутия и т.н.

На практика просто трябваше да купя друг стоманен шкаф, в който монтирах самите пластмасови кутии, след което SIP проводникът беше вкаран в шкафа и закрепен в него. Снимката по-долу показва окончателната работа по инсталирането на шкафа и закрепването му към фасадата на къщата. Творбите бяха приети без забележки и оплаквания.

Друг важен момент, на който трябва да се обърне внимание, е, че разрядникът за пренапрежение, когато работи по време на гръмотевична буря, отклонява тока към земята, като свързва самия разрядник към заземяващия контур. В този случай токовете могат да достигнат значителни стойности: от 200 - 300 A и до няколко хиляди ампера. Ето защо е важно да се осигури най-късият път от самите ограничители на пренапрежение до заземителния контур с меден проводник със сечение най-малко 10 mm2. Снимката по-долу показва как направих тази връзка. За да осигуря надеждна работа на разрядника, свързах устройствата към заземителния контур с два медни проводника с напречно сечение 10 mm2 всеки. На снимката има проводник в жълто-зелена тръба ТУК (термосвиваема тръба).

Монтаж на устройства UZM-50M в счетоводно-разпределителния шкаф

Извършването на електрически инсталационни работи не създава проблеми, тъй като устройствата имат стандартен монтаж на DIN шина. Фрагмент от работата по инсталирането на UZM-50M в шкафа е показан на снимката по-долу. Устройствата също трябва да бъдат монтирани в пластмасова кутия, която може да се запечата. На снимката не се вижда горният капак на кутията.

От гледна точка на схемата на електрическо свързване (въпреки че диаграмата е налична в паспорта на устройството и върху тялото на самото устройство), неподготвен читател може да има въпроси. За да обясня характеристиките на свързване на устройството, фигурата по-долу показва схемата на свързване, дадена в паспорта за UZM-50M, с някои от моите обяснения.

Първо, както се вижда от диаграмата, UZM-50M е еднофазно превключващо устройство и за работата му е необходимо задължително свързване на проводници L и N към горните клеми. Това е показано на схемата на свързване и в двата случая (a и b). Освен това се появява разлика между верига a и верига b, за която производителят не дава никакво обяснение и потребителят трябва самостоятелно да разбере как и в какви случаи коя верига да използва.

Разликата е, че в горната диаграма (а) товарът е свързан към устройството чрез два проводника (L и N). Тоест, в случай на аварийна работа на устройството, веригата ще бъде прекъсната както по фазовия проводник (L), така и по протежение на проводника (N).

В долната диаграма (b) товарът е свързан към устройството само чрез един фазов проводник (L), а вторият проводник (N) е свързан към товара директно, заобикаляйки устройството. Тоест, в случай на аварийна работа на устройството, той ще отвори само фазовия проводник, а проводникът N винаги остава свързан. Въз основа на горното, както и знаейки в кой случай е разрешено прекъсването на проводник N и в кой не е позволено, можем да направим следното заключение:

В случай на свързване на къща (апартамент) чрез двупроводна линия (система TN-C), е необходимо да свържете устройството UZM-50M съгласно долната диаграма (b), тъй като в този случай N проводникът изпълнява две функции (нулев работен проводник и нулев защитен проводник) и при никакви обстоятелства не трябва да се разкъсва.

Ако свързването на къщата (апартамента) е направено по трипроводна схема (TN-S) или устройството е инсталирано в системата (TN-C-S), в зоната след разделяне на общия (PEN) проводник ( в N и PE), тогава N проводникът може да бъде счупен. В този случай устройството UZM-50M трябва да бъде свързано съгласно горната схема (a). Защо устройството, според схемата на производителя, трябва да бъде свързано след измервателния уред (поставям въпросителен знак на снимката) не ми е ясно. Например, свързах устройствата си в килера към измервателния уред, така че те да защитят цялото оборудване, инсталирано в къщата, включително оборудването, инсталирано в самия килер. Освен това, тъй като разделянето на общия PEN се извършва в шкаф (ShchR1) в къщата, свързах защитните устройства съгласно схема а, т.е. с изключени фазови и нулеви проводници. Както е показано на снимката по-долу.

Друг важен момент: тъй като тези устройства не са предназначени за използване в многофазна мрежа, трябва да знаете и вземете предвид следното.

В случай на трифазна връзка у дома и използването на тези устройства, ако къщата има само еднофазни електрически приемници, не трябва да има проблеми с използването и работата на тези устройства. Но ако в къщата има трифазни консуматори, например трифазен електродвигател, тогава в случай на аварийна работа на устройствата (едно или две), трифазният електрически приемник (например електрически мотор) може да се повреди. Така в този случай ще са необходими допълнителни технически мерки за изключване на трифазни консуматори при аварийна работа на UZM устройства.

Използване на лични предпазни средства

Използването на UPS стабилизатори на напрежение за защита на отделни електрически приемници в къщата (телевизор, компютър и др.) Стана толкова познато и широко разпространено, че не изисква специално обяснение, така че не е дадено тук.

заключения

1. Експлоатационният опит показва, че по време на силна гръмотевична буря защитата може да работи многократно за сравнително кратък период от време. Като вземем това предвид, можем спокойно да кажем, че по време на силни гръмотевични бури и при липса на защита електрическото оборудване, инсталирано в къщата, може да бъде повредено с доста висока степен на вероятност.
2. Ако е невъзможно да извършите подобна работа във вашия дом, като защитна мярка по време на удари от мълния, трябва поне да изключите електрическите уреди от мрежата, което, между другото, не всеки прави.

Тази опция за защита на електрическото оборудване е евтино бюджетно решение, но доста функционално, надеждно и доказано на практика. Ако се използва подобно вносно оборудване и са поканени специалисти да извършат работата, цената на емисията може да се увеличи значително, което може да бъде скъпо дори за семейство със среден доход.