Mérőműszerek elektromos biztonságának kategóriái. Túlfeszültség-levezetők SP Túlfeszültség kategória 3

Napjainkban az áramellátó rendszerek és terhelések egyre összetettebbek, így az áramingadozások valószínűsége nő. A csúcsfeszültség fő forrásai lehetnek villanymotorok, kondenzátorok és elektromos átalakító berendezések. A légvezetékekbe csapódó villámcsapások rendkívül veszélyes, nagy energiájú tranzienseket is okozhatnak. Elektromos rendszerekben mérve ezek a tranziensek "láthatatlanok", és szinte teljesen elkerülhetetlen kockázatok. Rendszeresen előfordulnak alacsony feszültségű áramkörökben, és elérhetik a sok ezer voltos csúcsértéket. Ezért a mérőberendezést megbízhatóan védeni kell a tranziens feszültségektől.

Az IEC61010-1 európai szabvány túlfeszültség-kategóriákat állapít meg a berendezésnek az áramforrástól való távolsága (1. táblázat) és az áramellátó rendszerben előforduló tranziensek természetes csillapítása alapján. A magasabb kategóriák az áramforráshoz közelebb helyezkednek el, és nagyobb védelmet igényelnek a mérőberendezéstől.
Minden berendezéskategórián belül vannak feszültségosztályozások. A berendezés kategóriája és a feszültségbesorolás kombinációja határozza meg az eszköz maximális ellenállását a tranziens jelenségekkel kapcsolatban.
Az IEC61010 vizsgálati eljárások három fő vizsgálati kritériumot vesznek figyelembe: az állandósult feszültséget, a tranziens csúcsfeszültséget és a forrásimpedanciát. Ez a három kritérium együttesen adja meg a készülék feszültségellenállásának valódi értékét.
A kategórián belül a magasabb "üzemi feszültség" magasabb tranzienssel kombinálódik. Például egy 600 V-os III-as mérőműszert 6000 V-os tranziens feszültséggel, egy 1000 V-os III-as mérőműszert 8000 V-os tranziens feszültséggel vizsgálnak. Ami kevésbé nyilvánvaló, az a különbség a 6000 V-os tranziens feszültség között egy 600-as esetén. V III. kategória és II. kategória 1000 V. Ezek nem ugyanazok. Itt jön képbe a forrásimpedancia. Az Ohm-törvény (I=U/R) azt mutatja, hogy a III. kategóriájú 2 ohmos tesztforrás áramterhelhetősége hatszorosa a II. kategóriájú 12 ohmos tesztforrásénak. A 600 V-os III. kategóriájú mérőről ismert, hogy jobb tranziens védelemmel rendelkezik, mint az 1000 V-os II. kategóriájú mérőnek, bár az úgynevezett "feszültségosztálya" alacsonyabbnak tekinthető (2. táblázat).

IV. kategória	Háromfázisú a tápbemeneten, bármilyen felsővezeték	A "kiindulási pontra" utal, azaz a kisfeszültségű hálózat tápellátáshoz való csatlakozásának pontjára Villanyórák, primer túláramvédelmi berendezések Külső és technológiai bemenetek, technológiai ág az oszloptól az épületig, busz a pult és a tábla között Felső vezeték külön épülethez, földalatti vezeték kútba szivattyúhoz
III. kategória	Háromfázisú tápegység, beleértve az egyfázisú világítási vezetékeket	Helyhez kötött berendezések, például kapcsolóberendezések és háromfázisú motorok Gyári gyűjtősín és adagoló Villamos vezetékek és rövid csapok, kapcsolótáblák Figyelmeztető rendszerek nagy épületekben Aljzatok háztartási elektromos készülékekhez bekapcsolva rövid távolság technológiai ráfordításból
II. kategória	Egyfázisú csatlakoztatott terhelések	Háztartási gépek, hordozható szerszámok és egyéb háztartási és hasonló terhek Aljzatok és hosszú konnektorok 10 méternél távolabb lévő aljzatok a III. kategóriájú forrástól 10 méternél távolabb lévő aljzatok a IV. kategóriájú forrástól
I. kategória	Elektronika	Védett elektronikus berendezések Olyan tápáramkörökhöz csatlakoztatott berendezések, amelyek a tranziens feszültségeket viszonylag alacsony szintre korlátozzák Bármilyen nagyfeszültségű, kis teljesítményű forrás, amely nagy ellenállású tekercstranszformátoron alapul, például egy fénymásoló nagyfeszültségű egysége

2. táblázat: A tranziens feszültségek értékei az elektromos berendezések kategóriáihoz feszültség szerint

Túlfeszültségű berendezés kategória	Üzemi feszültség	Csúcs impulzus tranziens feszültség (20 ismétlés)	Tesztforrás (Om=V/A)
I. kategória	600 V	2500 V
I. kategória	1000 V	4000 V	Forrás 30 ohmos belső ellenállással
II. kategória	600 V	4000 V
II. kategória	1000 V	6000 V	Forrás 12 ohmos belső ellenállással
III. kategória	600 V	6000 V
III. kategória	1000 V	8000 V	Forrás 2 ohm belső ellenállással
IV. kategória	600 V	8000 V	Forrás 2 ohm belső ellenállással

443.2.1 Az osztályozás célja

Megjegyzés - Lásd 44B táblázat.

A terhelési kategóriáknak jellemezniük kell a berendezés változó fokú alkalmasságát a hosszú távú működésre és az elfogadható meghibásodási kockázatra vonatkozóan. A berendezés szigetelésének impulzusellenállásának (túlfeszültség-ellenállásának) a teljes telepítésre alkalmazott szintjének megválasztásával a berendezés meghibásodásának valószínűsége egy előre meghatározott megengedett értékre csökkenthető, ami alapot ad a túlfeszültségek kezelésére.

Az impulzusellenállás kategória legmagasabb karakterisztikus száma a berendezés magasabb fajlagos impulzusellenállását jelzi, és lehetővé teszi a túlfeszültség szabályozási módok szélesebb választékát.

MEGJEGYZÉS A légköri eredetű túlfeszültségek fizikailag jelentéktelenül gyengítik a legtöbb berendezésben lezajló folyamatokat. A kutatások kimutatták, hogy a valószínűségi megközelítés koncepciója indokolt és hasznos.

443.2.2 A túlfeszültség-ellenálló berendezések kategóriáinak leírása (túlfeszültség-ellenállási berendezések kategóriái)

Az I. kategóriájú túlfeszültség-ellenállási berendezéseket az épületekben meglévő elektromos berendezésekhez való csatlakoztatásra tervezték. A védőberendezések a berendezésen kívül vagy egy meglévő létesítményben, vagy egy adott berendezés és berendezés között helyezkednek el, hogy a tranziens túlfeszültségeket meghatározott szintre korlátozzák.

MEGJEGYZÉS Ilyen berendezések például a háztartási készülékek, hordozható szerszámok és hasonlók.

MEGJEGYZÉS Ilyen berendezések például a kapcsolótáblák, kapcsolók, telepítési rendszerek (lásd az IEC 60050 (826) szabványt). 1 ], beleértve a kábeleket, csatlakozódobozokat, kapcsolókat, aljzatokat) egy meglévő létesítményben, valamint ipari alkalmazásokhoz használt berendezéseket, valamint egyéb berendezéseket, például egy adott telepítéshez előre behuzalozott álló motorokat.

A IV. kategóriájú impulzus-ellenállási berendezés épületek elektromos berendezéseinek közelében, a főkapcsolótábla előtt használható.

MEGJEGYZÉS Ilyen berendezések például az elektromos fogyasztásmérők, a primer túláramvédelmi eszközök és a túlfeszültség-szabályozó eszközök.

443.3 Túlfeszültség-szabályozó készülékek

Megjegyzések

1 A legfeljebb 1 kV feszültségű ellátó hálózatok felsővezetékeibe vagy épületek elektromos berendezéseibe történő közvetlen villámcsapást nem veszik figyelembe (külső hatás feltételei AQ3); lásd IEC 61024-1 [ 2 ].

2 A kapcsolási műveletek okozta túlfeszültségek kezelése a legtöbb esetben nem szükséges, mert a statisztikai értékelés szerint a II. kategóriájú túlfeszültségszinteknél nagyobb kapcsolási túlfeszültségek nem valószínűek.

Ha a jelen fejezetben leírtak szerint túlfeszültség-védő berendezéseket kell beszerelni, akkor a következő fejezet feltételeit is figyelembe kell venni.

A modern elektromos berendezéseknek megbízhatóan és biztonságosan kell kapniuk bizonyos paraméterek villamos energiáját.

A társadalom civilizált fejlődése jobban függővé teszi az embereket a különféle elektromos és elektronikus eszközök, amelynek ellenállása a véletlenszerű feszültségnövekedéssel szemben nem nagy.

Túlfeszültség elektromos termékben (készülékben)- elektromos termék (készülék) két pontja közötti feszültség, amelynek értéke meghaladja a legmagasabb üzemi feszültség értéket. (GOST 18311-80).

A túlfeszültség okai lehetnek:

nagy teljesítményű, különösen kapacitív vagy induktív fogyasztók be- és kikapcsolása;

Légköri kisülés közvetlenül a létesítmény áramellátó hálózatába vagy a létesítménytől nem messze (légköri túlfeszültség);

Más berendezésekből (például vízvezetékekből) származó túlfeszültséghullám behatolása az elektromos vezetékekbe;

Elektrosztatikus kisülések az eszközök között.

Közvetlen villámcsapás esetén a tápegységbe vagy indukción keresztül közvetetten, a házon belüli vezetékekben néhány kV-tól több tíz kV-ig terjedhet, és a modern elektronikai eszközök túlfeszültség-ellenállása nem haladja meg az 1,5 kV-ot.

Létező műszaki szabványok töltse fel a villámvédelmi rendszerek használatát az építőiparban. Az 1EC 664A európai szabvány az elektromos vezetékeket négy túlfeszültség-kategóriára osztja: IV, III, II és I (1. ábra).

Az elektromos vezetékek felosztása túlfeszültség kategóriákra

IV. kategória - a huzalozás első részében elhelyezett eszközökre vonatkozik: a főkapcsolótáblák elektromos vezetékeire, amelyeknél a szigetelés impulzusellenállásának legalább 6 kV-nak kell lennie (a légköri túlfeszültség vagy más típusú túlfeszültség közvetlen veszélye miatt). ).

III. kategória - azokra a készülékekre és a vezetékek részeire (például csatlakozásokra) vonatkozik, amelyeket a következők veszélyeztetnek: légköri túlfeszültségek, amelyeket a huzalozás első részébe szerelt túlfeszültség-csillapítók (A típusú) csökkentenek; Védett energiafogyasztók ETITEC D - túlfeszültségek be- és kikapcsolás ellen elektromos eszközök nagy teljesítményű.

Az értékes berendezések (például információs berendezések) tulajdonosainak tisztában kell lenniük a túlfeszültség kockázatával, és óvintézkedéseket kell tenniük.

Az ETITEC varisztoros túlfeszültség-levezetők olyan moduláris eszközök, amelyek megvédik az elektromos vezetékeket a légköri és a be- és kikapcsolásból származó túlfeszültségek hatásaitól.

A limiter legfontosabb eleme az arisztor. A varisztor egy cink-oxidból (ZnO) készült, szinterezett fémötvözetből készült gombreosztát, amelynek ellenállása nem lineáris, és nagymértékben függ a kapcsai feszültségétől. Alacsony (kb. 275 V) névleges feszültséghez nagyon nagy ellenállással rendelkezik, néhány tíz kV nagyságrendű feszültséghez pedig nagyon kicsi.

A korlátozó normál működése során azt varisztor elem folyamatosan feszültség alatt van. A fent említett nagy kisfeszültségű ellenállás miatt a varisztoron áthaladó áram (úgynevezett szivárgási áram) nagyon kicsi (kevesebb, mint 0,5 mA). Ennek az elemnek a védőtevékenysége abban áll, hogy a kisülési áramot a földre vezeti, miután a kapcsain elérte a gyújtás feszültségével megegyező feszültséget.

A levezető működéséhez szükséges idő a gyújtási feszültség rákapcsolásától számítva több tíz nanoszekundum. A varisztor-levezetők rövid reakcióideje előnyük a szikraközökkel szemben. A kisülési áram kioldása és átvezetése után a varisztor-levezető nagyon rövid időn belül szigetelő állapotba kerül, megakadályozva a későbbi áram áramlását.

Varisztor elemek lehetővé teszi párhuzamos kapcsolat a komplett határolók terhelőáram-kapacitásának növelése érdekében, ami szintén komoly előnyük. Minden korlátozó rendelkezik egy hőbiztosítékkal, amely a megengedett áram túllépése esetén átfolyik normál munka, leválasztja a varisztort, rés keletkezik elektromos áramkör ahol dolgozik.

ETITEC túlfeszültség-levezető osztályozás

Az ETITEC varisztoros túlfeszültség-levezetők a VDE 0675 szerint a funkciótól és a telepítés helyétől, valamint a szükséges védelmi szinttől függően a következő csoportokba sorolhatók:

A - korlátozó bilinccsel szigetelés nélküli vezetékhez (kábelhez);

B - határoló dupla bilinccsel, szigetelési defekt mindkét oldalon - 95 mm2-ig;

C - határoló lineáris bilinccsel, huzal formájában, AsXSn szigeteléssel 16 mm2 - 200 mm hosszú;

D - határoló dupla bilinccsel, szigetelési defekt az egyik oldalon - 95 mm2-ig;

E - határoló bilincs nélkül, M8 menetes csavar.

A csoport – ETITEC A. Az ebbe a csoportba tartozó határolók célja, hogy megvédjék a kisfeszültségű eszközöket és hálózatokat az olyan túlfeszültségektől, amelyek a légvezetékek közelében elhelyezkedő tárgyakba vagy közvetlenül a vezetékbe jutó kisülések által okozott túlfeszültségek ellen nagy távolságra vannak ezeknek a korlátozóknak a felszerelési helyétől.

A korlátozókat a vonatkozó szabványok szerint az objektumon kívül - oszlopokra szerelik fel, különösen olyan helyeken, ahol a felsővezeték átmegy kábelvonalés az impulzusfeszültség nem haladhatja meg a 6 kV-ot. 10 mm2 (Cu) és 16 mm2 (AI) felett van, és ezeknek a szegmenseknek a lehető legrövidebbeknek kell lenniük.

A vezetékekbe szerelt határolókat ajánlatos a PE vezeték vagy a föld-nulla vezeték - PEN - földelési helyére elhelyezni. Más esetekben földelő vezetéket kell készíteni, amellyel a PE vagy PEN vezetéket kell csatlakoztatni, amelyhez a határoló földelő bilincse csatlakozik. a túlfeszültség-határolók nem lehetnek 10 ohmnál nagyobbak.

B csoport – ETITEC B. A B csoportba tartozó limiterek az objektumon belüli védelem első fokozatát jelentik. Úgy tervezték, hogy korlátozzák a túlfeszültségeket, amelyek a következőkből erednek:

kisüti az áramokat egy tárgyba történő közvetlen villámcsapás során;

Az objektum elektromos vezetékéhez közeli vagy közvetlen ütés - levegő vagy kábel - alacsony feszültség;

Légköri túlfeszültség indukció.

Fő feladatuk, hogy a túlfeszültségeket az ellenállás szintjére korlátozzák ban ben vevők szigetelése lökésfeszültséghez - 4 kV, valamint a táphálózatba történő közvetlen villámcsapás során felszabaduló elektromos energia kisülése a földelektródarendszerbe. Az ETITEC B határolók használatakor nincs szükség védő intervallumokra -A varisztor-szupresszorok nagy áram áthaladásakor (a lökéshullám elnyomása) nem járnak elektromos ívkibocsátással, mint a szikraközök esetében.

C csoport – ETITEC C. A C csoportos (második védelmi fokozat) levezetők fő feladata a B csoport levezetőin áthaladó túlfeszültség csökkentése, amelynek értéke még mindig magas a védett készülékeknél.

A határolókat az elektromos vezetékek elosztóhelyein lévő kapcsolótáblákba kell bekötni. Azokban a létesítményekben, ahol nincs szükség 2-fokozatú védelemre, azaz külső villámvédelmi rendszer nélkül és kábelvezetéken keresztül táplálva, a csomópontban vagy a főkapcsolószekrényben is csatlakoztathatók (a védelem első fokozataként). A megengedett túlfeszültség szint, amely elbírja a vevők szigetelését az ETITEC C határoló csatlakozási területén, nem lehet több 2,5 kV-nál.

Ezt a típusú levezetőt elsősorban azokhoz a vezetékekhez szánják, amelyek kis áramot (kb. 0,3 mA) igényelnek a levezetőn Un névleges feszültséggel - úgynevezett szivárgási árammal.

D csoport – ETITEC D. A D csoportú levezetőket a fogyasztók pontos védelmére tervezték, különösen érzékenyek a rövid túlfeszültségekre, és amelyek szigetelési ellenállása nem haladja meg az 1,5 kV-ot. Szükségesek az eszközök védelmére is, ha a C csoportú levezető és a vevő közötti távolság túl nagy (15 méter felett).

A D csoportú levezetőknek együtt kell működniük a B és C csoportos levezetőkkel egy többlépcsős védelmi rendszerben, és TH35-ös sínre (DIN-sínre) kell szerelni.

Varisztoros túlfeszültség-levezetőkhosszú távú működésre tervezték - karbantartás nélkül. Névleges körülmények között a határolók működési ideje 200 ezer óra, és ezalatt felbecsülhetetlen számú alkalommal működhetnek.

A limiterekhez a károk távoli jelzésére szolgáló elemek kerültekvarisztor elemtúlfeszültség következtében bizonyos névleges értékek túllépése esetén. Ezen levezetők előnye, hogy a varisztorcsomagot le lehet venni a levezető alapról, a blokkolt levezetőkkel szemben.

O túlfeszültség-védelmet biztosít a kisfeszültségű rendszerek számára.

Általános információ

- ez a feszültség hirtelen emelkedése (impulzus- vagy feszültséghullám, amely a névleges hálózati feszültségre kerül) az elektromos berendezés veszélyes értékeire. Felfutási idővel (tf) µs-ban és elfordulási sebességgel kV/µs-ban.

Külső (atmoszférikus) és belső (kapcsolási) részekre oszthatók.

Külső túlfeszültségek elektromos berendezésbe történő közvetlen villámcsapás során fordulnak elő, vagy a vezetékekben indukálódnak (indukálódnak) a közelükben lévő villámcsapások során.

Belső túlfeszültségek a villamos berendezés működési módjának hirtelen megváltozása során (terheletlen vezetékek leállása, transzformátorok üresjárati áramának lekapcsolása, fáziszárás a földhöz szigetelt nullával rendelkező hálózatban, rezonáns, ferrorezonáns jelenségek stb.) során fordulnak elő.

Túlfeszültség veszélye:
- érzékeny elektronikus berendezések meghibásodása,
- a berendezések és a kapcsolódó folyamatok normál működésének megsértése,
- Rövidzárlat, tüzek elektromos berendezésekben, emberi életveszély stb. szigetelés meghibásodása esetén.

Minden villanyszerelésnek rendelkeznie kell túlfeszültség-védelem.

Létesítmények és elektromos berendezések védelme a villámlás és a túlfeszültség hatásai ellen minden objektumon kívül és belül történik.

Az eszközökhöz kültéri védelem ide tartoznak a villámgyűjtők, villámhárítók, földelőrendszerek, villámhárítók stb. A belső védelmi intézkedések közé tartozik a potenciálkiegyenlítés, az árnyékolás stb.

Elemek belső védelem villámáram- és túlfeszültség-levezetők. A túlfeszültség-korlátozás villám- és túlfeszültség-levezetőkkel szabványos módon három fokozatban történik, mindegyik fokozatnak csökkentenie kell a túlfeszültséget.

A megengedett legnagyobb túlfeszültség szerint a kisfeszültségű vezetékek 4 részre vannak osztva túlfeszültségállósági kategóriák és impulzusfeszültségek Uimp (1,2/50 µs) az objektum egyes részeihez. 230/400 V AC névleges feszültségű hálózat esetén:

Az épületbe bemenő vezetékeken (a főkapcsolótábláig) a túlfeszültség nem haladhatja meg a 6 kV-ot, az épületen belüli kapcsolótáblákban a 4 kV-ot, az aljzaton és egyéb csatlakozókon keresztül csatlakoztatott fogyasztói berendezéseknél a 2,5 kV-ot, valamint a speciálisan védett berendezéseknél (elektronikus stb.). n.) 1,5 kV.

Az egyes túlfeszültség-kategóriák szakaszára 1...3 védelmi fokozatú túlfeszültség-levezetőket szerelnek fel.

Az IEC 61643-1 európai szabvány a levezetőket I., II. és III. osztályba osztja, ami megfelel az 1., 2. és 3. osztályú jelölésünknek.

Korábban a német E DIN VDE 0675-6 szabványt alkalmazták, amely a kisfeszültségű elosztók túlfeszültségvédelmét 4 osztályba osztotta: A , B , C és D. Az A osztályú túlfeszültség-védelmi eszközöket külső elektromos berendezésekhez szánják. A B, C és D osztályú túlfeszültség-védelmi készülékeket a 0-1, 1-2 és 2-3 zóna határaira sorozatban tervezték.

Jegyzet: A túlfeszültség-védelemben több fogalom is használatos. A leggyakrabban használt fogalom az zónavédelmi koncepció. Az övezeti koncepcióban az övezeti védelem egybeesik az épületek felosztásával:
- az első zóna határai az épület homlokzatát alkotják,
- a második zóna - a szobák falai,
- a harmadik zóna - külön bemenetek a berendezéshez.

A kisfeszültségű elosztóhálózatokban használt túlfeszültség-védelmi eszközök esetében az IEC 61643-1 szerint három vizsgálati osztály van meghatározva:
- osztályos tesztek: névleges kisülési árammal (In), feszültségimpulzussal 1,2/50 µs és maximális impulzusárammal Iimp;
- osztályú tesztek: névleges kisülési árammal (In), 1,2/50 µs feszültségimpulzussal és Imax maximális kisülési árammal hajtják végre;
- osztályú tesztek: kombinált hullámmal (1,2/50 és 8/20 µs) hajtjuk végre.

Az I. osztályú vizsgálatnak alávetett eszközöket általában erős ütésnek kitett helyeken lévő tárgyakhoz ajánljuk, például villámvédelmi rendszerrel rendelkező épületekbe történő vezetékbevezetésnél.

A II. vagy III. osztályú vizsgálatnak alávetett eszközöket rövidebb időtartamú impulzusoknak vetik alá.

A túlfeszültség-védelmi eszközök három osztályba sorolhatók:
-1. típus, osztályban tesztelt: olyan levezetők, amelyek speciális kialakításuk alapján közvetlen villámcsapáskor (rész)áramok levezetésére képesek.
-2. típus, osztályban tesztelt: a közeli vagy távoli villámcsapásból, valamint a hálózaton belüli kapcsolásból származó túlfeszültségek elvezetésére alkalmas levezetők.
-3. típus, osztály szerint tesztelve: az egyes fogyasztói készülékek vagy készülékcsoportok túlfeszültség elleni védelmét szolgáló levezetőket az aljzatok közelében kell elhelyezni.

1. fokozat (elővédelem, 1. típus) olyan villámáram-levezetőket biztosítanak, amelyek a túlfeszültség-hullám nagy részét leállítják, és képesek a villámáramok vagy azok lényeges részei károsodás nélküli elvezetésére is.

A közvetlen villámcsapás során fellépő villámáramok reprodukálhatók 10/350 µs impulzusáram hullámformával.

A villámtesztáram a valódi villám gyors felfutását és nagy belső energiáit is reprodukálja. Ezzel az árammal tesztelik az 1-es típusú villámhárítót (korábban B osztályú) és a külső villámvédelmi modulokat.

A legrosszabb esetben 2 vezetékes tápegységnél a villámáram-levezetőknek 50 kA/pólus, 4 vezetékes teljesítményhajtás esetén 25 kA/pólusú túlfeszültséget kell levezetni 10/350 μs hullámformával.

Ilyen paramétereket csak szikraköz alapján kialakított készülékekkel lehet elérni.

2. fokozat (közepes védelem, 2. típus) varisztorokra épülő túlfeszültség-levezetőket biztosítanak (nem lineáris ellenállás, feszültségfüggő - az ellenállás a feszültség növekedésével csökken).

A távoli villámcsapásokból és kapcsolási műveletekből származó túlfeszültségeket egy 8/20 µs-os tesztimpulzus reprodukálja. Ennek az impulzusnak a belső energiája sokkal kisebb, mint a 10/350 µs impulzusáram-hullám villámpróbaárama. A 2-es típusú (korábban C osztályú) túlfeszültség-levezetőket ezzel a tesztimpulzussal terhelik. A légköri túlfeszültségeket vagy a hálózatban zajló kapcsolási folyamatok által okozott túlfeszültségeket 8/20 µs hullámformával károsodás nélkül kell elvezetniük.

Az esetek túlnyomó többségében az 1-es típusú villámáram-levezetők mögé 2-es típusú túlfeszültség-levezetőket szerelnek fel, amelyek csökkentik a túlfeszültséget és korlátozzák a túlfeszültség-hullám energiáját. Ebben az esetben 15 m-nél nagyobb vezetékhosszra kell ügyelni, vagy leválasztó induktivitást kell beépíteni. ábrán. A 2. ábra egy 50 kA-es villámáram-levezető és egy 15 kA-es túlfeszültség-levezető disszipált energiájának összehasonlítását mutatja.

Hullámforma és energia 8/20 µs és 10/350 µs (az eltávolított energia a görbe alatti területnek felel meg):

A túlfeszültség-levezetőket bizonyos hőteljesítményre tervezték. Ha a hálózatban energetikailag erős vagy túl gyakori túlfeszültség lép fel, akkor a hőteljesítmény túlléphet, és a túlfeszültség-levezetőt a hőleválasztó készüléke kikapcsolja. Kikapcsolás után a túlfeszültség-levezetők nem működnek, ezért ki kell cserélni. Az út jelzése optikailag vagy távolról történik. A szigetelés mérésénél a levezetőket le kell választani a talajról, hogy a mérési eredmények ne torzuljanak.

Megfelelő körülmények között a 2. fokozat túlfeszültség-levezetői a további 1. fokozat nélkül is beépíthetők, például a főkapcsolótáblába.

3. fokozat (precíz védelem, 3. típus) további igazán megbízható védelmet nyújt az elektromos vevőknek (beleértve az elektronikusakat is). A precíziós védelem fő eleme a varisztorok és az interferenciaszűrő diódák, amelyek képesek a túlfeszültség 8/20 μs hullámformájú eloszlatására.

Túlfeszültség-védők védelme.

1. A T1 villámáram-levezetőket és a T2 túlfeszültség-levezetőket biztosítékok védik.

Az N és PE vezetékek közötti csatlakozáshoz használt túlfeszültség-levezetők ("3+1" csatlakozáshoz) nincsenek külön védelemmel ellátva. Ennek az az oka, hogy a védelmet a biztosítékok már elérik.

2. Túlfeszültség-levezetők védelme - A T3 megszakítókkal vagy biztosítékokkal történik.

Túlfeszültség-védelem kiválasztása a kisfeszültségű elosztóhálózatban két lépésből áll:

1) A fokozatok számának és a védelem típusainak megválasztása.

2) Túlfeszültség-védelem kiválasztása.

A fokozatok számának és a védelem típusának megválasztását a védendő objektum túlfeszültségének kockázata és az objektum belsejében elhelyezett elektromos vevők túlfeszültségre való érzékenysége határozza meg.

Veszély a tárgyra:

nagy
- erőművek, kórházak, ipari létesítmények, középületek nagy mennyiség látogatók stb.

- különálló apartmanok, nyaralók sűrű épületekben stb.

átlagos
- hegyvidéki területeken lévő objektumok, különálló épületek, nagy- és extra nagyfeszültségű vezetékek közelében található épületek stb.
- sűrű épületekben lévő objektumok, amelyek magassága egyenlő vagy kisebb más épületek magasságával
- objektumok egy sűrű épületben, számos magasabb objektummal körülvéve

kicsi
- külső villámvédelemmel (villámhárító), külső tápellátással, földelt tető felépítménnyel (antennával) ellátott objektumok stb.
- olyan objektumok, amelyek bemenete rövid felsővezeték formájában van egy táptranszformátorról (tíz méter)
- földkábeles tápellátással ellátott sűrű épületekben lévő objektumok

Az eszközök túlfeszültségre való érzékenysége:
nagy - PC, TV, Hi-Fi rendszerek stb.
átlagos - mosógépek, hűtőszekrények stb.
kicsi - motorok, ventilátorok stb.

Az utolsó fokozat (T3) levezetőit a lehető legközelebb kell elhelyezni a végberendezéshez (ha az utolsó fokozat mögött hosszú huzalozás van, a vezetékekben lévő feszültség (például az induktivitás miatt) az elfogadható szint fölé emelkedhet) .

A T3 túlfeszültség-levezetőt mindig a T2 túlfeszültség-levezetőnek kell megelőznie.

Ha a védendő berendezés 5 m-nél kisebb távolságra van a második fokozattól, akkor nem kell a 3. fokozatot beállítani - a második fokozat megfelelő védelmet biztosít.

A készülékek és a mikroelektronikai technológián alapuló eszközök megbízható védelmét csak a 3. osztályú védelem biztosíthatja. Az előírt feszültségértékek betartása nem garantálja az ilyen berendezések biztonságát, mert az 1,5 kV - 2,5 kV nagyságrendű impulzus meghaladja a nyomtatott áramköri kártyákon lévő számos mikroelektronikai elem és vezető expozíciós küszöbét.

Kevésbé igényes elektronikai készülékeknél egyszerű, az aljzatba épített túlfeszültség-védőt használnak.

Jegyzet: Védett aljzat, emellett védelmet nyújt a vezetékben a szomszédos, nem védett aljzatokban lévő eszközök által indukált túlfeszültség ellen is.

A precíziós műszerek, számítógépek és egyéb mikroelektronikai eszközök védelmére háromfokozatú, RF szűrővel ellátott védelmet alkalmaznak. Ezek a védelmek nagyon gyorsan reagálnak, elnyomják a 150 kHz-től 30 MHz-ig terjedő rádiófrekvenciás interferenciát, és 10 kA-ig képesek eloszlatni a túlfeszültséget. A háromfokozatú rádiófrekvenciás védelmi eszközök vezérelt processzorral és memóriával rendelkező berendezésekhez, előfizetőknek ajánlottak telefonközpontok, diagnosztikai és mérőműszerek, orvosi felszerelés.

Az EATON által gyártott túlfeszültség-levezetők.

Az EATON által gyártott berendezések lehetővé teszik a háromlépcsős túlfeszültség-védelem megszervezését.

Az EATON által gyártott 1. osztályú túlfeszültség-levezetőket különféle típusú hálózatokhoz használják:
- TN-C - szilárdan földelt pont, a berendezés csatlakoztatva van a munkaföldhöz, a kombinált nulla- és védővezetékekhez,
- TN-S - szilárdan földelt pont, a berendezés a munkaföldre csatlakozik, külön nulla- és védővezető,
- TT - holt földelési pont és felszerelés.

A 2. osztályú túlfeszültség-levezetők egyértelmű hibajelzéssel rendelkeznek - kioldásjelző a készüléken, és lehetőség van egy további érintkező csatlakoztatására a távjelzéshez.

Az EATON 1. osztályú túlfeszültség-levezetői egy burkolatba vannak zárva, így nincs elektromos ív a kapcsolóberendezésben. Működés közben nem keletkeznek forró ionizált gázok, így nem kell biztonsági távolságot tartani az éghető anyagoktól és vezető alkatrészektől.

Jegyzet: Ha a tárgyat földkábel táplálja, akkor a túlfeszültség elleni védelem érdekében elegendő egy 2. osztályú túlfeszültség-levezető alkalmazása, ennek ellenére a gyártó ebben az esetben először 1. osztályú túlfeszültség-levezető használatát javasolja.

Néz részletes információk, letöltheti az EATON által gyártott túlfeszültség-levezetőkkel kapcsolatos katalógusokat, műszaki adatokat az EATON hivatalos honlapján: "Villamos szektor -> Villamos hálózatok védelme -> Moduláris berendezések -> Túlfeszültség-védelmi készülékek" - a következő linken: http:// www.eaton .ru/EatonRU/ProductsServices/Electrical/Circuit_Protecti...

1. és 2. túlfeszültség-védelmi osztály (B és C osztály).

Főkapcsolótábla 1. osztály (B osztály)
TN-C hálózat (4 vezetékes)	TN-S hálózat (5 vezeték)

3 x SPI-35/440	4 x SPI-35/440

Kapcsolótábla 2. osztály (C osztály)
TN-C hálózat (4 vezetékes)	TN-S hálózat (5 vezeték)

SPC-S-20/280/3	SPC-S-20/280/4

Főkapcsolótábla 1+2 osztály (B+C osztály)
TN-C hálózat (4 vezetékes)		TN-S hálózat (5 vezeték)

SPBT12-280/3	SP-B+C/3	SPBT12-280/4	SP-B+C/3+1

SP-B+C/3 és SP-B+C/3+1

Az 1. osztályú villámáram-határolóból és a 2. osztályú túlfeszültség-levezetőből álló készlet csatlakozórudakkal a TN-C és TN-S/TT hálózatok objektumok védelmére szolgál.

Lehetővé teszi, hogy helyet takarítson meg a kapcsolótáblában - nem kell elválasztó induktivitást használnia.

A TN-S/TT (3+1) hálózatokhoz való készlet tartalmaz egy SPI-100/NPE összegző túlfeszültség-levezetőt és egy SPB-D-125 csatlakozómodult.

SPBT12-280

Kombinált túlfeszültség-levezető osztály 1+2.

Megszünteti a leválasztó induktivitás alkalmazásának szükségességét, ami helyet takarít meg a kapcsolótáblában (két levezető fokozat van egy modulba beépítve) és jelentősen megnöveli az elosztóhálózat átviteli teljesítményét (az elosztóhálózat In-e már nem függ a leválasztás In értékétől induktivitás).

Lehetővé teszi az ASAUXSC-SPM segédérintkező blokk csatlakoztatását a korlátozó hibájának távoli jelzésére.

Túlfeszültség-védelmi osztály 3 (D osztály).

SPD-S

3. osztályú moduláris túlfeszültség-levezetők, csatlakozórudakkal és cserélhető modulokkal, DIN-sínre szereléshez.

Nem szükséges leválasztó induktivitást használni, ha a 2. osztályú túlfeszültség-levezetőtől való ajánlott távolságot nem tartják be.

Lehetővé teszi az SPC-S-HK segédérintkező blokk csatlakoztatását a korlátozó meghibásodásának távoli jelzésére.

Maximális segédbiztosíték 63 A gL / megszakító C 63A.

Eaton védődoboz

Aljzatmodulok túlfeszültség-csillapítóval.

Tápfeszültség-panel túlfeszültség-csillapítóval.

Példák az EATON-tól a túlfeszültség-levezetők használatára.

Nak nek- Kábel csatlakozás
G- Fő kapcsolótábla
P- Kapcsolótábla
E- Padlópajzs
1 - 1-es típusú túlfeszültség-levezetők, SPI-35/440
2 - 1+2 típusú SPBT12-280 túlfeszültség-levezetők...
3 - 1+2 típusú SP-B+C túlfeszültség-levezetők...
4 - 2-es típusú SPCT2-280 túlfeszültség-levezetők...
5 - 3-as típusú túlfeszültség-levezetők SPDT3-335-1+NPE

A villámvédelemmel ellátott többszintes épület tápellátását kábelvezeték biztosítja.

Főkapcsolótáblában 1+2 típusú (B+C osztály) SP-B+C/3..., kapcsolótáblákban 2. típusú (C osztály) SPCT2-280/... túlfeszültség-levezető használata javasolt. Elektronikus eszközök (számítógépek) tápegységeinél 3. típusú (D osztály) SPD-S-1+1.

Az elektromos elosztó rendszerek és a fogyasztók felépítése egyre bonyolultabbá válik. Ezért nő a tranziens túlfeszültség valószínűsége. A teljesítményelektronikai alkatrészek (pl. frekvenciaváltók, fáziseltolásos vezérlőrendszerek, PWM-vezérlésű megszakítók) leggyakrabban átmeneti feszültségcsúcsokat generálnak olyan induktív terhelésekkel kombinálva, amelyek jelentősen meghaladják a megfelelő névleges feszültséget. A felhasználó biztonsága érdekében a DIN VDE 0110 / EN 60664 szabvány négy túlfeszültség-kategóriát határoz meg (CAT I – CAT IV).

A mérési kategória a mérés megengedett alkalmazási területeit írja le, ill vezérlő eszközök elektromos berendezésekhez és berendezésekhez (pl. feszültségmérők, multiméterek, VDE teszterek, ) kisfeszültségű hálózatokban történő használatra.

Az IEC 61010-1 a következő kategóriákat és alkalmazási köröket határozza meg (CAT I, CAT II, CAT III és CAT IV):

A kategória különösen fontos a mérésbiztonság szempontjából, mivel az alacsony ellenállású áramhurkok nagy áramot hordoznak. rövidzárlat, és/vagy a mérőeszközöknek ellenállniuk kell a terhelésváltás és egyéb tranziens túlfeszültségek formájában jelentkező meghibásodásoknak anélkül, hogy ütésveszélyt okoznának Áramütés, tűz, szikrázás vagy robbanás. A táphálózat alacsony impedanciája miatt közös használatú az előfizetői leágazási ponton lépnek fel a legnagyobb zárlati áramok. Házi vezetékrendszeren belül a maximális rövidzárlati áramokat a rendszer soros ellenállásai csökkentik. A kategóriának való műszaki megfelelést különösen a dugaszolók és dugaszolóaljzatok érintésvédelme, a szigetelés, a megfelelő légrések és utak, a vezetékek feszültségmentesítő berendezései és a vezetékek elhajlás elleni védelme, valamint a megfelelő kábelkeresztezés biztosítja. szakasz.

Rizs.: Grafikus ábrázolás CAT kategóriák

Gyakorlati tapasztalatok

Tapasztalataink azt mutatják, hogy ez a téma további megjegyzéseket igényel. A túlfeszültség kategória miatt egy-egy esetben szükség lehet a 300 V-os CAT-III-ról a 600 V-os CAT III-as túlfeszültség-kategóriára való átállásra, azaz a 4000 V-os névleges impulzusfeszültség helyett 50%-kal magasabbra lehet jutni, mint a névleges impulzusfeszültség 6000 V! Ez a mérési pont elmozdulását is okozhatja. Ez további biztonságot jelent az emberek és a berendezések számára!

Tápellátó rendszerek (hálózatok) névleges feszültségei különböző típusú túlfeszültség-korlátozásokhoz

* Az USA-ban és Kanadában használatos.

** Japánban használatos.