Urządzenia przeciwprzepięciowe. Ochrona przed przepięciami w domowych sieciach elektrycznych, rodzaje urządzeń zabezpieczających i sposoby ich montażu.Ochrona przeciwprzepięciowa w mieszkaniu.

Urządzenia elektryczne są dziś obecne w każdym domu. Ich łatwość obsługi i żywotność zależą bezpośrednio od dostarczonego napięcia. Często w sieciach domowych występują przepięcia, powodujące awarię nowoczesnej elektroniki. Specjalne urządzenia, takie jak przekaźniki przeciwprzepięciowe, urządzenia różnicowoprądowe i inne, pomogą chronić go przed awariami.

Przyczyny i skutki przepięć

Przepięcie w sieci może spowodować uszkodzenie drogich urządzeń. Istnieje kilka czynników, które powodują dramatyczną zmianę napięcia w sieci:

Nowoczesne urządzenia zasilane z sieci są tworzone z uwzględnieniem występowania niewielkich przepięć. Jeżeli jego wartość nie przekracza 1000 V, to Dzięki wbudowanej ochronie nie dochodzi do awarii. Ale w przypadkach, gdy różnica przekracza ustaloną normę, następuje zwarcie, objawiające się przegrzaniem drutów, uszkodzeniem osłony izolacyjnej i pojawieniem się iskier. Sytuacja ta jest bardzo niebezpieczna dla człowieka.

Stabilizator prądu

Niebezpieczeństwo zwarcia polega na tym, że może ono spowodować zapalenie się sprzętu i pożar. Dlatego niezwykle ważna jest ochrona przed przepięciami sieci 220 V stosowanej w życiu codziennym. W tym celu konsumenci często używają stabilizatora napięcia. Wybierając go, należy wziąć pod uwagę następujące cechy:

Jeśli chodzi o wymaganą liczbę urządzeń stabilizujących, zależy to od tego, ile urządzeń elektrycznych pracuje w jednej sieci. Układ składający się z 2-3 urządzeń elektrycznych małej mocy będzie działał skutecznie, jeśli na wejściu wbudowany będzie jeden stabilizator.

Jeśli w instalacji elektrycznej znajduje się wiele wydajnych, stale działających, drogich urządzeń, każde z nich będzie musiało być zabezpieczone osobnym stabilizatorem.

Przekaźnik ochronny i RCD

Mniejszą wersją stabilizatora jest przekaźnik przeciwprzepięciowy. W zależności od modyfikacji może wyglądać następująco:

Wszystkie modele przekaźników ochronnych mają podobny schemat działania i mogą chronić zarówno pojedyncze urządzenie (komputer, telewizor itp.), jak i kilka urządzeń. Przewagą przekaźnika nad stabilizatorem jest szybkość działania. Szybkość reakcji urządzenia jednofazowego w przypadku przepięcia w sieci 220 V wynosi kilka nanosekund.

Za pomocą przekaźnika trójfazowego można zapewnić ochronę przeciwprzepięciową w sieci 380 V, która jest wykorzystywana do funkcjonowania transportu miejskiego (metro, tramwaje, trolejbusy).

Kolejną możliwością zabezpieczenia domowej sieci elektrycznej jest zakup wyłącznika różnicowoprądowego (RCD), który charakteryzuje się wysoką jakością i stosunkowo niską ceną. Podczas jego działania porównywana jest wielkość prądu w przewodzie fazowym i neutralnym. Jeśli różnica między wskaźnikami jest duża, następuje automatyczne wyłączenie. Aby zapewnić pełną ochronę przed niebezpiecznymi skokami prądu, RCD należy uzupełnić o specjalny czujnik, który sygnalizuje przepięcie i wyłącza zasilanie urządzeń.

Stabilizacja sieci 380 V

Ważną rolę odgrywają sieci elektryczne pracujące pod napięciem 380 V. Za ich pomocą zapewnione jest funkcjonowanie transportu publicznego (trolejbusy, koleje elektryczne, metro), działają latarnie, a domy prywatne na wsiach są zelektryfikowane. Ochrona linii wysokiego napięcia ma swoje własne cechy:

Wybierając jednostki stabilizujące zapewniające ochronę systemów wysokiego napięcia, należy zwrócić uwagę na ich główne cechy. Podobnie jak w przypadku sieci 220 V, głównymi parametrami są moc, szybkość reakcji, żywotność, przyjazny interfejs użytkownika, regulowane ustawienia i koszt.

Choć dostawy energii elektrycznej do mieszkań i domów są regulowane przez prawo, mieszkańcy nie powinni w pełni polegać na odpowiednich usługach w celu zapewnienia wymaganej jakości energii elektrycznej. Jeśli drogie urządzenia elektryczne zawiodą z powodu skoków napięcia, uzyskanie odszkodowania będzie prawie niemożliwe. A ponieważ problemy z liniami energetycznymi nie są rzadkością, warto samodzielnie podjąć działania, które pomogą chronić sprzęt AGD przed awarią. Aby to zrobić, potrzebna jest ochrona przeciwprzepięciowa, którą można zapewnić instalując w sieci odpowiednie urządzenie - przekaźnik ochronny, czujnik z RCD lub stabilizator napięcia.

Dopuszczalne parametry elektryczne

Napięcie znamionowe wskazane na wszystkich domowych urządzeniach elektrycznych wynosi 220 V, ale w rzeczywistości wartość ta nie zawsze jest stabilna. Jest to brane pod uwagę przy produkcji nowoczesnych urządzeń, które mogą pracować stabilnie przy wahaniach napięcia od 209 do 231 V, a także wytrzymywać wahania od 198 do 242 V. Gdyby w konstrukcji urządzeń gospodarstwa domowego nie przewidziano niewielkich różnic w różnicach potencjałów, ulegałyby one ciągłemu zniszczeniu. Bardziej znaczące odchylenia prowadzą do przeciążenia sieci, co skraca żywotność sprzętu.

Aby wygładzić wahania napięcia i zapewnić bezpieczeństwo urządzeń, wystarczy zainstalować stabilizator. Przepięcie (tzw. gwałtowny skok różnicy potencjałów) jest znacznie bardziej niebezpieczne dla elektrotechniki.

Rodzaje przepięć

Przepięcie może trwać krótko lub dość długo. Może to być spowodowane uderzeniem pioruna podczas burzy lub przełączeniem spowodowanym problemem podstacji. Aby się przed nimi zabezpieczyć, SPD (urządzenie przeciwprzepięciowe) podłącza się do sieci 220 lub 380 V (domowej lub przemysłowej). Jego automatyczne działanie pomaga chronić linię, gdy jest narażona na przykład na silne wyładowanie atmosferyczne, przed którym nie może uchronić stabilizator napięcia.

Wizualnie o SPD w filmie:

Uderzenie pioruna powoduje pojawienie się silnego impulsu elektromagnetycznego, pod wpływem którego w przewodnikach znajdujących się w pobliżu miejsca wyładowania powstają potencjały elektryczne i następuje gwałtowny skok napięcia. Trwa to tylko około 0,1 s, ale wielkość różnicy potencjałów wynosi tysiące woltów.

Oczywiste jest, że gdy takie napięcie dostanie się do sieci domowych i przemysłowych, konsekwencje mogą być bardzo poważne.

Przepięcie spowodowane przełączaniem

Zjawisko to może wystąpić, gdy urządzenia wytwarzające duże obciążenie indukcyjne są podłączone do linii lub wyłączone. Należą do nich zasilacze, silniki elektryczne i potężne narzędzia zasilane z sieci.

Efekt ten wynika z praw komutacji. Nie może dojść do chwilowej zmiany wartości prądu w elektromagnesie ani różnicy potencjałów na kondensatorze. Kiedy obwód z takim obciążeniem zostanie podłączony lub otwarty, w miejscu styku odnotowuje się pojawienie się potencjału elektrycznego spowodowanego procesami samoindukcji i przełączania.

Procesowi przejściowemu zawsze towarzyszy wzrost napięcia, który ma przeciwną polaryzację do sygnału wejściowego. Mała pojemność przewodów w sieci powoduje rezonans, który trwa krótko i powoduje oscylacje o wysokiej częstotliwości. Pod koniec procesu przejścia zanikają.

To, jak długo będzie trwało przepięcie i jaka będzie jego wielkość, zależy od następujących wskaźników:

• Indukcyjność obciążenia.
• Chwilowa wartość różnicy potencjałów podczas przełączania.

• Zdolność podłączenia przewodów elektrycznych.
• Reaktywna moc.

Niebezpieczeństwo przepięcia

Ponieważ izolacja drutu jest zaprojektowana na napięcie znacznie wyższe niż wartość nominalna, najczęściej nie dochodzi do awarii. Jeśli impuls elektryczny działa przez krótki czas, wówczas napięcie na wyjściu zasilaczy ze stabilizatorem nie ma czasu na wzrost do wartości krytycznej. To samo dotyczy zwykłych żarówek - jeśli gwałtownie zwiększone napięcie szybko wróci do normy, wówczas spirala nie będzie miała czasu nie tylko na przepalenie, ale nawet na przegrzanie.

Jeżeli warstwa izolacyjna nie wytrzyma zwiększonego napięcia i nastąpi jej przebicie, wówczas pojawia się łuk elektryczny. W tym przypadku strumień elektronów przenika przez mikropęknięcia, które powstały w izolacji i przechodzi przez gazy, które wypełniają powstałe drobne puste przestrzenie. A duża ilość ciepła wytwarzanego przez łuk przyczynia się do rozszerzania się kanału przewodzącego. W rezultacie prąd wzrasta stopniowo, a wyłącznik wyłącza się z pewnym opóźnieniem. I chociaż zajmuje to tylko kilka chwil, wystarczą one, aby okablowanie elektryczne uległo awarii.

Jakie urządzenia zapewniają ochronę przeciwprzepięciową sieci?

Obwód ochrony przeciwprzepięciowej linii elektrycznej może obejmować:

• System ochrony odgromowej.
• Regulator napięcia.
• Czujnik przepięcia (montowany razem z RCD).
• Przekaźnik przepięciowy.

Osobno trzeba powiedzieć o zasilaczach awaryjnych, za pośrednictwem których komputery są najczęściej podłączane w sieciach domowych. To urządzenie nie jest przeznaczone do zapewnienia ochrony przed przepięciami. Jego funkcja jest inna: w przypadku nagłej przerwy w dostawie prądu działa jak bateria, pozwalając użytkownikowi zapisać informacje i spokojnie wyłączyć komputer. Dlatego nie należy go mylić ze stabilizatorem napięcia.

Zasada działania urządzeń ochronnych

Aby zabezpieczyć się przed impulsami elektrycznymi wywołanymi przez piorun, instaluje się odgromnik wraz z SPD. Można też zabezpieczyć linię przed przepływem elektronów, których parametry nie odpowiadają charakterystyce roboczej sieci, za pomocą specjalnych czujników, a także przekaźników przepięciowych.

Należy powiedzieć, że zarówno DPN, jak i przekaźnik różnią się zasadą działania i przeznaczeniem od stabilizatora.

Zadaniem tych elementów jest zatrzymanie dostaw energii elektrycznej w przypadku, gdy wartość różnicy przekroczy maksymalny próg podany w karcie technicznej urządzenia zabezpieczającego lub ustawiony przez regulator.

Po normalizacji parametrów linii elektrycznej przekaźnik włącza się niezależnie. DPS do ochrony linii powinien być instalowany wyłącznie w połączeniu z wyłącznikiem różnicowoprądowym. Jego zadaniem jest spowodowanie upływu prądu w przypadku wykrycia awarii, pod wpływem której zadziała RCD.

Wizualnie o przekaźniku napięciowym na filmie:

Wadą tego obwodu jest to, że należy go włączyć ręcznie, gdy napięcie powróci do normy. Pod tym względem stabilizator napięcia wypada korzystnie w porównaniu. Urządzenie to zapewnia regulowane opóźnienie dostarczania prądu w przypadku jego wyzwolenia przez nadmierne napięcie. Stabilizator jest często używany do łączenia klimatyzatorów i agregatów chłodniczych.

Długotrwałe przepięcie

Długotrwałe przepięcia występują bardzo często na skutek przerwy w przewodzie neutralnym. Nierównomierne obciążenie przewodów fazowych powoduje nierównowagę fazową – przesunięcie różnicy potencjałów w stronę przewodu o największym obciążeniu.

Innymi słowy, pod wpływem nierównomiernego trójfazowego prądu elektrycznego, na kablu neutralnym, który nie ma uziemienia, zaczyna gromadzić się napięcie. Sytuacja nie wraca do normy, dopóki powtarzający się wypadek całkowicie nie wyłączy linii lub specjalista nie naprawi problemu.

W przypadku przerwania przewodu neutralnego w gniazdku elektrycznym napięcie będzie się zmieniać w zależności od obciążenia, które użytkownicy nieświadomi problemu będą podłączać do różnych faz. Użycie wadliwego obwodu jest prawie niemożliwe, nawet jeśli w linii zasilającej znajduje się dobry stabilizator. Faktem jest, że parametry sieci, które regularnie przekraczają granice stabilizacji, doprowadzą do ciągłego wyłączania urządzenia.

Na filmie wyraźnie widać przerwę zerową i to, co należy z tym zrobić:

Brak napięcia (zapad)

Zjawisko to jest szczególnie znane mieszkańcom wsi i wsi. Zapad (zapad) to spadek napięcia poniżej dopuszczalnego limitu.

Niebezpieczeństwo zwiotczenia polega na tym, że wiele urządzeń gospodarstwa domowego jest wyposażonych w kilka zasilaczy, a brak napięcia powoduje krótkotrwałe wyłączenie jednego z nich. Urządzenie zareaguje na to wyświetlając błąd na wyświetlaczu i zatrzymując pracę.

Jeśli mówimy o kotle grzewczym, a awaria wystąpiła zimą, dom pozostanie bez ogrzewania. Podłączenie stabilizatora pomoże uniknąć tej sytuacji. To urządzenie po wykryciu zapadu zwiększy wartość napięcia do wartości nominalnej. Stabilizator może uratować sytuację, nawet jeśli napięcie sieciowe spadnie z powodu awarii podstacji transformatorowej.

Wniosek

W tym artykule wyjaśniliśmy, dlaczego potrzebna jest ochrona przeciwprzepięciowa w sieci, jakie urządzenia ją zapewniają i jak prawidłowo z niej korzystać. Podane zalecenia pomogą czytelnikom zrozumieć przyczyny awarii napięcia sieciowego, a także wybrać i zainstalować urządzenie zabezpieczające sieć elektryczną.

Ochrona urządzeń elektrycznych przed przepięciami. Rodzaje przepięć.

Przepięcie- jakimkolwiek wzroście natężenia pola elektrycznego w jakimkolwiek miejscu instalacji lub linii elektroenergetycznej do wartości niebezpiecznej dla stanu izolacji instalacji. Przepięcie stwarza także zagrożenie dla osób znajdujących się w bezpośrednim sąsiedztwie instalacji lub linii w czasie wystąpienia przepięcia.

Przyczyny przepięć.

Niektóre rodzaje przepięć są nieuniknione podczas eksploatacji linii, gdyż wynikają z właściwości linii i charakteru procesów w niej zachodzących.

Przyczynami przepięć są:

· Pochodzenie krajowe:

· Uziemienie linii.

· Zerowanie linii.

· Zmiana obciążenia.

· Włączanie i wyłączanie linii. W szczególności automatyczny restart.

· Ruchome (niestabilne) zwarcia łukowe na linii.

· Rezonans i ferrorezonans w sieci (np. podczas przemieszczenia i oscylacji przewodu neutralnego układu trójfazowego).

· Pochodzenie zewnętrzne:

· Elektryczność atmosferyczna.

· Błyskawica.

· Piorun kulisty.

W elektromagnesach nadprzewodzących, gdy materiał uzwojenia przechodzi ze stanu nadprzewodzącego do stanu nieprzewodzącego, pojawia się szczególny rodzaj przepięcia, spowodowany gwałtownym wzrostem rezystancji czynnej elektromagnesu (od zera). W wyniku niemożności gwałtownego zmniejszenia początkowego prądu elektromagnesu powstaje różnica potencjałów, która może sięgać kilkuset kV.

Osobliwości

Wewnętrzne przepięcia w liniach izolacyjnych i instalacjach elektrycznych o napięciach do 220 kV z reguły nie stanowią zagrożenia.

Urządzenia przeciwprzepięciowe

Do ochrony przed przepięciami stosuje się wiele urządzeń, wśród których można wymienić:

Warystor

· Bezprzerwowe źródło zasilania

· Aresztownik

· Filtr sieciowy

Dioda Zenera

Stabilizatory:

· Regulator napięcia

· Stabilizator prądu

Bocznikowy reaktor elektryczny

OCHRONA PRZED PRZEPIĘCIAMI

Nagłe wzrosty napięcia do wartości niebezpiecznych dla izolacji instalacji elektrycznej nazywane są przepięciami. Ze względu na pochodzenie przepięcia dzielą się na dwa rodzaje: zewnętrzne (atmosferyczne) i wewnętrzne (przełączające).

Przepięcia atmosferyczne powstają w wyniku bezpośredniego uderzenia pioruna w instalację elektryczną lub są indukowane (indukowane) w liniach, gdy piorun uderza w ich pobliżu. Przepięcia wewnętrzne powstają podczas nagłych zmian trybu pracy instalacji elektrycznej, np. w przypadku wyłączenia nieobciążonych linii, wyłączenia prądu jałowego transformatorów, zwarcia fazy w sieci z izolowanym punktem neutralnym do masy, rezonans, zjawiska ferrorezonansu itp.

Przepięcia podczas bezpośrednich uderzeń pioruna mogą sięgać 1000 kV, a prąd piorunowy - 200 kA. Wyładowanie atmosferyczne składa się zwykle z serii pojedynczych impulsów (do 40) i trwa nie dłużej niż ułamek sekundy. Czas trwania pojedynczego impulsu wynosi dziesiątki mikrosekund. Indukowane przepięcia dochodzą do 100 kV i rozprzestrzeniają się wzdłuż przewodów linii elektroenergetycznej w postaci tłumionych fal. Przepięcia atmosferyczne nie zależą od napięcia znamionowego instalacji elektrycznej i dlatego ich zagrożenie wzrasta wraz ze spadkiem klasy napięcia sieci elektrycznej. Przepięcia przełączające zależą od napięcia znamionowego instalacji elektrycznej i zwykle nie przekraczają wartości znamionowej 4U. Z powyższego wynika, że ​​głównym zagrożeniem są przepięcia atmosferyczne.

Przepięcie jest bardzo niebezpieczne w skutkach. Po przebiciu się przez izolację mogą spowodować zwarcia, pożar instalacji elektrycznych, zagrożenie dla życia ludzkiego itp. Dlatego każda instalacja elektryczna musi posiadać ochronę przeciwprzepięciową.

Jako główne środki ochrony przed uszkodzeniami atmosferycznymi stosowane są piorunochrony, odgromniki i iskierniki. Główną częścią wszystkich tych urządzeń jest elektroda uziemiająca, która musi zapewniać niezawodne odprowadzanie ładunków do ziemi.

Piorunochron kieruje ładunek atmosferyczny w swoją stronę, odwracając go od części instalacji elektrycznej przewodzących prąd. Istnieją piorunochrony prętowe i kablowe (na liniach napowietrznych).

Piorunochrony prętowe instaluje się pionowo. Muszą być wyższe od chronionych obiektów. Strefą ochronną pojedynczego piorunochronu jest przestrzeń chroniona przed bezpośrednim uderzeniem pioruna. Strefa ta ma kształt stożka, którego tworząca wygląda jak linia zakrzywiona (ryc. 1). Na ryc. 1 przyjmuje się następujące oznaczenia: h x – wysokość chronionego obiektu; h a - aktywna część piorunochronu, równa nadmiarowi piorunochronu nad wysokością obiektu; h - wysokość piorunochronu. Jeśli obiekt jest duży lub szeroki, instaluje się kilka piorunochronów. Odległość piorunochronu od chronionego obiektu nie powinna być większa niż 5 m.

Każdy z iskierników, niezależnie od rodzaju i konstrukcji, składa się z iskiernika, którego jedna z elektrod jest połączona z przewodem fazowym linii, a druga z urządzeniem uziemiającym bezpośrednio lub poprzez dodatkowy rezystor.

Po prądzie impulsowym powstałym po przebiciu w wyniku przepięcia, przez dobrze uziemiony iskiernik przepływa prąd towarzyszący o normalnej częstotliwości (50 Hz), określony przez napięcie robocze. Ogranicznik musi mieć możliwość szybkiego wygaszenia towarzyszącego prądu po ustąpieniu przepięcia. W tym celu iskiernik jest wyposażony oprócz iskiernika w specjalny element połączony szeregowo z nim, który zapewnia tłumienie prądu towarzyszącego.

Tłumienie prądu towarzyszącego zapewnia się na dwa sposoby:

V ograniczniki rurowe - specjalne urządzenie do gaszenia łuku;

V ograniczniki zaworów - rezystancje aktywne o charakterystyce nieliniowej (w zależności od przyłożonego napięcia) (ryc. 2, a).

Charakterystyka nieliniowa (ryc. 2, b) powinna być taka, aby podczas przepięć rezystancja ogranicznika była niewielka. Przy napięciach roboczych rezystancja iskiernika musi być wysoka, aby stłumić towarzyszący prąd.

Rysunek 2. Ogranicznik zaworu: a - schemat; b - charakterystyka ochronna

Ograniczniki rurowe stosowane są jako główne środki ochrony izolacji linii elektroenergetycznych oraz jako pomocnicze środki ochrony izolacji urządzeń podstacji. Wykonywane są przy napięciach znamionowych 6, 10, 35 kV.

Główną częścią ogranicznika jest rurka wykonana z dielektryka wytwarzającego gaz stały (włókno, fibrobakelit w przypadku ograniczników serii RT, RTF; tworzywo winylowe w przypadku ograniczników serii RTV). Iskiernik (rys. 3) posiada 2 iskierniki: zewnętrzną (3) i wewnętrzną (2). Zewnętrzny izoluje rurę od stałego kontaktu z częścią pod napięciem. Kiedy iskierniki ulegają uszkodzeniu pod wpływem wysokiej temperatury łuku elektrycznego, rura 1 ulega rozkładowi i wydziela się gaz (głównie wodór), który ułatwia wygaszenie łuku elektrycznego. Konieczność zgaszenia łuku tłumaczy się tym, że po przejściu przepięcia przez iskierniki przepływa prąd towarzyszący iskiernikowi, określony przez napięcie robocze sieci elektrycznej i mający częstotliwość 50 Hz. Dlatego oprócz liter oznaczenie ogranicznika zawiera ułamek, w którym licznik wskazuje napięcie znamionowe, a mianownik wskazuje granice prądu towarzyszącego, który ogranicznik może skutecznie wyłączyć. Przykładowo oznacza to: ogranicznik rurowy 10 kV, który wyłącza prąd towarzyszący (równy prądowi zwarciowemu) od 0,5 do 7 kA.

Rysunek 4. Konstrukcja ogranicznika zaworów serii RVP

Ogranicznik działa w następujący sposób. Podczas przepięć iskierniki 3 przebijają się, a prąd przepływa przez dyski wilitowe bloku 4 do ziemi. Rezystancja zasilacza gwałtownie maleje, a przepięcie nie przepływa do urządzeń podstacji. Kiedy przepięcie zanika, rezystancja obwodu wzrasta, łuk w iskierniku gaśnie, a prąd nie przepływa przez iskiernik. Nie instaluje się specjalnej ochrony linii napowietrznych przed przepięciami atmosferycznymi, ponieważ piorun może uderzyć w linię w dowolnym miejscu. Wszystkie linie napowietrzne są wyposażone w urządzenia automatycznego ponownego załączania, gdyż po zwarciu spowodowanym przepięciem i odłączeniu linii przywracane są jej właściwości izolacyjne. Dlatego ponowne podłączenie linii w większości przypadków kończy się sukcesem. Obecnie coraz popularniejsze stają się tłumiki przepięć (OSL), które są nieliniowymi aktywnymi rezystancjami bez specjalnych iskierników. Ograniczniki przepięć są zwykle wykonane przez spiekanie tlenków cynku i innych metali. W ceramice polikrystalicznej otrzymanej po spiekaniu kryształy tlenku cynku charakteryzują się dużą przewodnością, a przestrzenie międzykrystaliczne powstałe z tlenków innych metali charakteryzują się dużą rezystancją. Punktowe styki kryształów tlenku cynku powstające podczas spiekania to mikrowarystory, czyli posiadają tzw. złącza p-n. Charakterystyka ochronna ogranicznika ma postać zbliżoną do nieliniowej charakterystyki ogranicznika zaworowego (rys. 2, b). Jednakże rezystory z tlenku cynku mają znacznie wyższą nieliniowość niż rezystory vilityczne. Dzięki temu nie ma konieczności stosowania iskierników w ograniczniku. Produkcję ograniczników zaworowych w naszym kraju zaprzestano w latach 90-tych ze względu na dużą złożoność produkcji i regulacji iskierników. Jednocześnie znacznie poszerzono asortyment produkowanych ograniczników przepięć. Zaletami ograniczników w porównaniu z ogranicznikami zaworowymi są bezpieczeństwo wybuchowe, większa niezawodność, zmniejszenie poziomu przepięć oddziałujących na zabezpieczany sprzęt oraz możliwość kontroli starzenia się rezystancji prądowych w trybie pracy. Istotną wadą ograniczników i ograniczników zaworowych jest brak możliwości zapewnienia za ich pomocą ochrony przed przepięciami quasi-stacjonarnymi (przepięcia rezonansowe i ferrorezonansowe, przemieszczenie punktu neutralnego podczas przerywanego łuku elektrycznego). Nie należy zapominać, że przy długotrwałych przepięciach następuje intensywne starzenie się ograniczników przepięć, które mogą ulec uszkodzeniu, tj. e. ulec uszkodzeniu.

W elektrycznych sieciach dystrybucyjnych systemy ochrony przeciwprzepięciowej skupiają się na ochronie urządzeń podstacji. Na ryc. Ryc. 5 pokazuje dwie opcje ochrony podstacji o napięciu 6-10 kV przed przepięciami atmosferycznymi po podłączeniu ich bezpośrednio do linii napowietrznej (ryc. 5, a) i wejścia kablowego (ryc. 5, b). W pierwszym przypadku (a) na linii instaluje się dwa komplety ograniczników rurowych F1, F2, z czego jeden (F2) znajduje się na podporze końcowej linii, a F1 znajduje się w odległości 100-5-200 m z F2. W przypadku (b) na końcu kabla instaluje się zestaw ograniczników F2, a jego uziemienie łączy się z powłoką kabla. Jest to konieczne, aby zmniejszyć przepięcia dochodzące do podstacji. Drugi zestaw F1 instaluje się, gdy długość wprowadzenia kabla jest mniejsza niż 10 m. Odległość pomiędzy F1 i F2 wynosi 100-5-200 m. Zamiast F2, gdy długość wprowadzenia kabla jest większa niż 50 m, zaleca się zamontować ograniczniki zaworów.

Przepięcie– jest to nieprawidłowy tryb pracy w sieciach elektrycznych, polegający na nadmiernym wzroście wartości napięcia powyżej wartości dopuszczalnych dla danego odcinka sieci elektrycznej, co jest niebezpieczne dla elementów wyposażenia tego odcinka sieci elektrycznej .

Izolacja urządzeń elektroinstalacyjnych jest przeznaczona do normalnej pracy przy określonych wartościach napięcia, w przypadku przepięcia izolacja staje się bezużyteczna, co prowadzi do uszkodzenia sprzętu i stwarza zagrożenie dla personelu obsługującego lub osób znajdujących się w pobliżu elementów sieci elektrycznych.

Przepięcia mogą być dwojakiego rodzaju - naturalne (zewnętrzne) i przełączające (wewnętrzne). Naturalne przepięcia są zjawiskiem związanym z elektrycznością atmosferyczną. Przepięcia przełączające występują bezpośrednio w sieciach elektrycznych, przyczyną ich powstawania mogą być duże spadki obciążenia na liniach elektroenergetycznych, zjawiska ferrorezonansu i pozaawaryjne warunki pracy sieci elektrycznych.

Metody ochrony przeciwprzepięciowej

W instalacjach elektrycznych, w celu ochrony sprzętu przed możliwymi przepięciami, stosuje się sprzęt ochronny np Nieliniowe tłumiki przepięć (OSN).

Głównym elementem konstrukcyjnym tego wyposażenia ochronnego jest element o charakterystyce nieliniowej. Cechą charakterystyczną tych elementów jest to, że zmieniają swoją rezystancję w zależności od przyłożonego do nich napięcia. Rozważmy pokrótce zasadę działania tych elementów ochronnych.

Ogranicznik lub tłumik przepięć podłącza się do szyny napięcia roboczego i do pętli uziemiającej instalacji elektrycznej. W trybie normalnym, czyli gdy napięcie sieciowe mieści się w dopuszczalnych wartościach, ogranicznik (SPD) ma bardzo dużą rezystancję i nie przewodzi napięcia.

Jeżeli na odcinku sieci elektrycznej pojawi się przepięcie, rezystancja ogranicznika przepięć (SPD) gwałtownie spada, a ten element ochronny przewodzi napięcie, ułatwiając wyciek powstałego przepięcia do obwodu uziemiającego. Oznacza to, że w momencie wystąpienia przepięcia ogranicznik (SPD) tworzy połączenie elektryczne pomiędzy przewodem a ziemią.

Ograniczniki i ograniczniki przepięć instaluje się w celu ochrony elementów urządzeń na terenie rozdzielnic instalacji elektrycznych, a także na początku i końcu linii elektroenergetycznych 6 i 10 kV nie wyposażonych w kabel odgromowy.

Aby chronić przed naturalnymi (zewnętrznymi) przepięciami, otwarte rozdzielnice instaluje się na konstrukcjach metalowych i żelbetowych. piorunochrony prętowe. Na liniach wysokiego napięcia o napięciu 35 kV i wyższym stosuje się kabel odgromowy (odgromnik kablowy), który umieszczony jest w górnej części wsporników linii elektroenergetycznej na całej ich długości, łącząc się z metalowymi elementami portale liniowe otwartych rozdzielnic podstacji. Piorunochrony przyciągają do siebie ładunki atmosferyczne, uniemożliwiając w ten sposób dotarcie ich do części znajdujących się pod napięciem urządzeń elektrycznych instalacji elektrycznych.

Aby zapewnić niezawodną ochronę urządzeń elektroinstalacyjnych przed ewentualnymi przepięciami, ograniczniki i tłumiki przepięć, jak wszystkie elementy urządzeń, muszą być poddawane okresowym naprawom i testom. Należy także zgodnie z ustaloną częstotliwością sprawdzać rezystancję i stan techniczny obwodów uziemiających aparatury łączeniowej.

Przepięcia w sieciach niskiego napięcia

Zjawisko przepięć jest charakterystyczne także dla sieci niskiego napięcia o napięciu 220/380 V. Przepięcia w sieciach niskiego napięcia prowadzą do awarii nie tylko wyposażenia tych sieci elektrycznych, ale także urządzeń elektrycznych zaliczanych do sieci sieć.

Aby chronić przed przepięciami w domowej instalacji elektrycznej, przekaźnikach napięcia lub stabilizatorach napięcia, stosuje się zasilacze bezprzerwowe, które zapewniają odpowiednią funkcję. Istnieją również modułowe urządzenia przeciwprzepięciowe przeznaczone do montażu w domowej rozdzielnicy.

W rozdzielnicach niskiego napięcia przedsiębiorstw, instalacjach elektrycznych i liniach elektroenergetycznych do ochrony przed przepięciami stosuje się specjalne tłumiki przepięć, których zasada działania jest podobna do ograniczników przepięć wysokiego napięcia.