Làm thế nào để bảo vệ bạn khỏi quá áp

Thiết bị điện hiện đại phải nhận được năng lượng điện với các thông số nhất định một cách đáng tin cậy và an toàn.

Sự phát triển văn minh của xã hội khiến con người phụ thuộc nhiều hơn vào các thiết bị điện và điện tử khác nhau, những thiết bị có khả năng chống tăng điện áp ngẫu nhiên là không lớn.

Tăng điện áp trong sản phẩm điện (thiết bị) — điện áp giữa hai điểm của sản phẩm điện (thiết bị), giá trị vượt quá giá trị cao nhất của điện áp hoạt động. (GOST 18311-80).

Quá điện áp có thể được gây ra bởi:

• bật và tắt người tiêu dùng năng lượng cao, đặc biệt là điện dung hoặc cảm ứng;

• xả khí quyển trực tiếp vào mạng lưới cung cấp điện của cơ sở hoặc gần cơ sở (quá điện áp khí quyển);

• sự xâm nhập của sóng xung từ các thiết bị khác (ví dụ: ống nước) vào hệ thống dây điện;

• xả tĩnh điện giữa các thiết bị.

Trong trường hợp sét đánh trực tiếp vào mạng lưới cung cấp điện hoặc gián tiếp thông qua cảm ứng, quá áp ở một số dây bên trong nhà có thể đạt mức từ vài kV đến vài chục kV, khả năng chống sét lan truyền của các thiết bị điện tử hiện đại không vượt quá 1,5 kV.

Các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành bắt buộc phải sử dụng hệ thống chống sét trong xây dựng. Tiêu chuẩn Châu Âu 1EC 664A chia hệ thống dây điện thành bốn loại quá điện áp: IV, III, II và I (Hình 1).

Mỗi loại này tương ứng với một mức điện trở cách điện xung yêu cầu nhất định (tính bằng kV). Điều này áp dụng cho cả dây và các thiết bị điện được kết nối.

Tách hệ thống dây điện thành các loại quá điện áp

Loại IV - áp dụng cho các thiết bị nằm ở phần đầu tiên của hệ thống dây điện: đường dây điện trên bảng mạch chính, trong đó điện trở xung của lớp cách điện ít nhất phải là 6 kV (do nguy cơ quá áp khí quyển trực tiếp hoặc các loại quá áp khác ).

Loại III - áp dụng cho các thiết bị và bộ phận của hệ thống dây điện (ví dụ: kết nối) bị đe dọa: quá điện áp khí quyển giảm nhờ bộ ngắt đột biến (loại A) được lắp đặt ở phần đầu tiên của hệ thống dây điện; Người tiêu dùng năng lượng được bảo vệ ETITEC D — quá áp do bật và tắt các thiết bị điện công suất cao.

Loại II - áp dụng cho các thiết bị được cung cấp bởi bảng chuyển mạch có nguy cơ tăng áp trong khí quyển, giảm thiểu thương tích do hỏa hoạn từ đầu đọc loại B.

Loại I. — đề cập đến những phần của hệ thống dây điện trong đó mức quá điện áp được xác định bởi bộ chống sét loại C.

Chủ sở hữu thiết bị có giá trị (ví dụ: thiết bị thông tin) nên nhận thức được nguy cơ quá điện áp và thực hiện các biện pháp phòng ngừa.

Bộ giới hạn điện áp biến trở ETITEC là thiết bị mô-đun bảo vệ hệ thống dây điện khỏi tác động của quá điện áp, cả trong khí quyển và do bật tắt.

Yếu tố quan trọng nhất của bộ giới hạn là một varistor. Biến trở là một biến trở dạng viên làm bằng oxit kẽm (ZnO), một hợp kim gốm-kim loại có điện trở phi tuyến tính và phụ thuộc nhiều vào điện áp trên các cực của nó. Nó có điện trở rất cao đối với điện áp danh định thấp (khoảng 275V) và rất ít đối với điện áp cỡ vài chục kV.

Trong quá trình hoạt động bình thường của bộ giới hạn, phần tử varistor liên tục ở dưới điện áp trong mạng. Do điện trở cao nói trên đối với điện áp thấp, dòng điện chạy qua varistor (gọi là dòng rò) là rất nhỏ (không quá 0,5 mA). Hoạt động bảo vệ của phần tử này bao gồm truyền dòng phóng điện xuống đất sau khi đạt đến điện áp ở các cực bằng với điện áp đánh lửa của nó.

Thời gian cần thiết để bộ giới hạn hoạt động kể từ thời điểm đặt điện áp đánh lửa là vài chục nano giây. Thời gian đáp ứng ngắn của bộ chống biến trở là một lợi thế so với khe hở tia lửa điện. Sau khi kích hoạt và phóng điện qua, biến trở giới hạn dòng điện trong thời gian quay trở lại rất ngắn sẽ tăng lên trạng thái cách điện, ngăn dòng điện tiếp theo.

Các phần tử biến trở cho phép kết nối song song để tăng công suất dòng tải của các bộ giới hạn tổng thể, đây cũng là ưu điểm chính của chúng.Mỗi bộ giới hạn có một cầu chì nhiệt, trong trường hợp vượt quá dòng điện cho phép chạy trong quá trình hoạt động bình thường, sẽ tắt varistor, tạo ra một mạch hở trong mạch điện mà nó hoạt động.

Phân loại chống sét lan truyền ETITEC

Theo VDE 0675, bộ giới hạn điện áp varistor EITEC được chia thành các nhóm sau, tùy thuộc vào chức năng và vị trí lắp đặt, cũng như mức độ bảo vệ cần thiết:

• A — bộ giới hạn có kẹp cho đường dây (cáp) không có lớp cách điện;

• B — bộ giới hạn có kẹp đôi, sự cố cách điện ở cả hai bên — lên tới 95 mm2;

• C — bộ giới hạn có kẹp tuyến tính trong dây dẫn vide có cách điện AsXSn với chiều dài 16 mm2 — 200 mm;

• D — bộ chống sét có kẹp đôi, đánh thủng cách điện ở một bên — lên đến 95 mm2;

• E — bộ giới hạn không có giá đỡ, bắt vít bằng ren M8.

Nhóm A — ETITEC A. Bộ hạn chế của nhóm này được thiết kế để bảo vệ các thiết bị và mạng điện áp thấp khỏi quá điện áp do sự xâm nhập của phóng điện vào các vật thể nằm gần đường dây điện trên không hoặc trực tiếp trên đường dây ở khoảng cách rất xa so với nơi lắp đặt những giới hạn này.

Các bộ giới hạn được lắp đặt theo các tiêu chuẩn có liên quan bên ngoài các địa điểm — trên các cột, đặc biệt là ở những nơi đường dây trên không đi vào đường dây cáp và điện áp xung không được vượt quá 6 kV. hơn 10 mm2 (Cu) và 16 mm2 (AI) và các phần này phải càng ngắn càng tốt.

Bộ ngắt mạch được lắp đặt trên đường dây được khuyến nghị đặt tại các điểm tiếp đất của dây dẫn PE hoặc dây dẫn tiếp đất trung tính - PEN.Trong các trường hợp khác, bạn cần tạo một bộ nối đất mà bạn cần kết nối dây PE hoặc PEN mà kẹp nối đất của bộ chống sét được nối với. điện trở quá điện áp không được cao hơn 10 ohms.

Nhóm B — ETITEC B. Bộ giới hạn nhóm B là giai đoạn bảo vệ đầu tiên bên trong tòa nhà. Chúng được thiết kế để hạn chế sự đột biến do:

• dòng phóng điện trong khi sét đánh trực tiếp vào một vật thể;

• gần bị điện giật hoặc điện giật trực tiếp vào đường dây điện của đối tượng—không khí hoặc cáp—điện áp thấp;

• cảm ứng quá điện áp khí quyển.

Nhiệm vụ chính của chúng là hạn chế quá điện áp ở mức điện trở cách điện của máy thu lên đến điện áp xung kích - 4 kV, cũng như phóng điện năng lượng điện được giải phóng vào điện cực nối đất khi sét đánh trực tiếp vào mạng cấp điện. Khi sử dụng bộ chống sét EITETEC B, không cần có bất kỳ khoảng thời gian bảo vệ nào -Bộ chống sét biến áp, trong quá trình dòng điện lớn đi qua (dập tắt sóng xung kích), không dẫn đến xung điện hồ quang, như trường hợp của bugi.

Nhóm C — ETITEC C. Nhiệm vụ chính của các bộ bảo vệ nhóm C (giai đoạn bảo vệ thứ hai) là giảm quá điện áp đi qua các bộ giới hạn của nhóm B, giá trị vẫn còn cao đối với các thiết bị được bảo vệ.

Bộ hạn chế phải được kết nối trong bảng phân phối ở những nơi phân phối dây điện. Chúng cũng có thể được kết nối tại điểm nối hoặc trong tổng đài chính (là giai đoạn bảo vệ đầu tiên) trong các cài đặt không yêu cầu bảo vệ hai giai đoạn, tức là.Mức quá điện áp cho phép có thể chịu được cách điện của các máy thu trong khu vực kết nối của bộ giới hạn ETITEC C không được quá 2,5 kV.

Loại bộ chống sét này chủ yếu dành cho các hệ thống lắp đặt cần có dòng điện thấp (khoảng 0,3 mA) đi qua bộ chống sét ở điện áp định mức Dòng rò không xác định.

Nhóm D — ETITEC D. Cầu dao nhóm D được thiết kế để bảo vệ chính xác người tiêu dùng, những người đặc biệt nhạy cảm với xung điện áp ngắn mạch và có điện trở cách điện không vượt quá 1,5 kV. Chúng cũng cần thiết để bảo vệ các thiết bị trong trường hợp khoảng cách giữa bộ giới hạn nhóm C và bộ thu quá lớn (hơn 15 mét).

Bộ chống sét nhóm D phải hoạt động cùng với bộ chống sét nhóm B và C trong một hệ thống bảo vệ đa cấp và phù hợp để lắp trên thanh cái TN35 (bus DIN).

Thiết bị chống sét biến áp được thiết kế để sử dụng lâu dài — không cần bảo trì. Trong các điều kiện danh nghĩa, thời lượng của các bộ giới hạn được đặt ở mức 200 nghìn giờ và trong khoảng thời gian này, chúng có thể được kích hoạt vô số lần.

Các yếu tố để báo hiệu từ xa sự cố của phần tử varistor do quá điện áp khi vượt quá các giá trị danh nghĩa nhất định đã được thêm vào bộ giới hạn. Khả năng loại bỏ ngăn xếp varistor khỏi đế của bộ chống sét là một lợi thế của những bộ chống sét này so với những bộ chống sét bị khóa.