Топовая баня
Назад

Опн принцип работы назначение

Опубликовано: 26.03.2020
0
2

Защита от импульсных перенапряжений

Электрическое и электронное оборудование может быть повреждено или уничтожено не только в непосредственной близости от удара молнии, но и на расстоянии в несколько километров.

Ограничители перенапряжений срабатывают за доли секунды, они надежно защищают чувствительные системы и устройства (например, компьютеры, серверы или любое другое чувствительное электронное оборудование). При проектировании частных домов и коттеджей, административных зданий, магазинов важно осуществить качественную многоуровневую защиту объекта от воздействий молнии.

https://www.youtube.com/watch?v=2ZZwQRD6q4I

Для защиты от импульсных перенапряжений применяются вентильные разрядники, калиброванные искровые промежутки, различного вида нелинейные сопротивления, варисторы и их комбинации. Далее для простоты изложения как обобщающий будет использоваться термин »защитный элемент».Защитные элементы согласно классификации МЭК по назначению и по параметрам разделяются на классы A, B, C и D.

Класс А. Предназначены для установки в распределительных воздушных сетях низкого напряжения. Испытываются ударным током 3.

Класс В. Предназначены для систем уравнивания грозовых перенапряжений и защиты от прямых ударов молнии. Испытываются ударным током 1.

Класс С. Предназначены для защиты от импульсных перенапряжений в стационарных электроустановках и устанавливаются во вводных распределительных щитах. Испытываются ударным током 3.

Класс D. Предназначены для защиты от импульсных перенапряжений в стационарных и передвижных электроустановках и устанавливаются в розеточных блоках или непосредственно у потребителя. Испытываются комплексными импульсами напряжения 1,2/50 и тока 8/20 мкс.

Параметр/импульс 1 2 3
imax, кА 100 100 5
W/R (удельная энергия), Дж/Ом 2,5 * 106 5 * 105 0,4 * 103
Qmax, Кл 50 10 0,1
Форма импульса, мкс 10/350 8/80 8/20

Известными европейскими производителями разрядников различных систем являются фирмы: DEHN, ABB, LEGRAND, OBO BETTERMANN, ETI и др.

Ограничитель представляет собой разрядник без искровых промежутков, активная часть которых состоит из металлооксидных нелинейных резисторов (МНР) с высоконелинейной вольт-амперной характеристикой.

Защитное действие ограничителя перенапряжений основано на протекании через него при появлении опасных перенапряжений (в силу высоконелинейной вольт-амперной характеристики МНР), импульсного тока на заземляющее устройство, что обеспечивает снижение перенапряжений до безопасного значения, при котором не происходит пробоя изоляции электрооборудования.

Для полной защиты электрического и электронного оборудования объекта необходимым условием является применение каждого из классов ограничителей перенапряжения на определенных участках электрической сети.

Причиной таких скачков может стать выключение и включение устройств, для которых необходимо потребление больших мощностей; атмосферный разряд в сеть питания; попадание в проводку перенапряженной волны или электростатические разряды между устройствами.

Защищают электропроводку от перенапряжений — варисторные ограничители. Использование варисторных элементов допускает параллельное соединение, чтобы увеличить нагрузочную токовую способность комплектных ограничителей.

В — ограничитель с двухсторонним проколом изоляции (до 95 мм2) с двойным зажимом,

С — ограничитель — провод с изоляцией (AsXSn 16 мм2) с линейным зажимом, длиной 200 метров,- D — ограничитель с односторонним проколом изоляции (до 95 мм2) с двойным зажимом, — Е — ограничитель в виде болта с резьбой М8 без зажима.

Предлагаем ознакомиться  Пневматические гильотинные ножницы

Ограничители группы А защищают сеть и устройства от низкого напряжения и перенапряжений связанных с попаданием разрядов прямо в линию электропередач или в объекты, которые расположены рядом с воздушной линией электропередач, но на большом расстоянии от установленных ограничителей.

Монтируются опн на столбах, особенно в местах перехода воздушной линии в кабельную, в местах заземления провода РЕ или PEN (земля-ноль). Ограничители группы В являются первой ступенью внутренней защиты от разрядов тока возникающего при ударе молнии, от низкого напряжения и от индукции атмосферных перенапряжений.

Их задача — ограничить перенапряжение до уровня сопротивления изоляции, сбросить излишки электроэнергии на заземлитель. При использовании ограничителей группы В не понадобятся защитные интервалы, так как выброса электрической дуги не происходит.

Ограничители группы С являются второй ступенью защиты и уменьшают перенапряжение, которое было пропущено ограничителями группы В. Их устанавливают в распределительные щиты в места, где распределяется электропроводка, или в качестве первой ступени защиты объектов, которым не нужна двухступенчатая защита.

Допустимый уровень перенапряжения составляет 1,5 кВ.Ограничители группы D защищают потребителей чутко реагирующих на короткие перенапряжения с устойчивостью изоляции 1,5 кВ. Они необходимы если расстояние между приемником и ограничителем группы С превышает 15 метров.

Ограничитель перенапряжения предназначены для защиты от импульсных перенапряжение в результате грозовых разрядов или работой устройств с большой индуктивной нагрузкой (высоковольтные трансформаторы, большие электродвигатели с короткозамкнутым ротором)

Принцип действия ограничителя ( УЗИП ) основан на способности материала варистора при многократном увеличении напряжения пропускать электрический ток.

Виды ОПН

Материал варистора утрачивает свои свойства, после нескольких разрядов. В большинстве серий УЗИП имеется возможность визуально проверить работоспособность варистора в индикаторном окне.

Основные типы/классы  УЗИП

Тип 1 — используются при  возможности непосредственного удара молний в линию электропередач или в землю в непосредственной близости от места установки.

Тип 2 — используются в местах, в которых отсутствует угроза прямого удара молнии в непосредственной близости от места установки. По сравнению с Тип 1 имеют меньшую способность к защите от импульсных перенапряжений, рекомендуется устанавливать на воде электроустановок и вводе в жилые помещения в качестве второго уровня защиты.

Тип 3  защита оборудования от остаточных токов перенапряжения, защита от несеметричных дифференциальных токов, защиты от высокочастотных помех.

Ограничители перенапряжения предназначены для защиты от импульсных перенапряжений в результате грозовых разрядов или работы устройств с большой индуктивной нагрузкой (высоковольтные трансформаторы, большие электродвигатели с короткозамкнутым ротором)

Принцип действия ограничителя ( УЗИП ) основан на способности материала варистора при многократном увеличении напряжения пропускать электрический ток. Материал варистора утрачивает свои свойства после нескольких разрядов.

В большинстве серий УЗИП имеется возможность визуально проверить работоспособность варистора в индикаторном окне. В конструкцию ограничителя зачастую включен предохранитель для защиты от сверхтоков.

Предлагаем ознакомиться  Отмостка назначение и устройство

 Тип 1 (В) — используются при  возможности непосредственного удара молний в линию электропередач или в землю в непосредственной близости от места установки.

Тип 2 (С) — используются в местах, в которых отсутствует угроза прямого удара молнии в непосредственной близости от места установки. По сравнению с Тип 1 имеют меньшую способность к защите от импульсных перенапряжений, рекомендуется устанавливать на воде электроустановок и вводе в жилые помещения в качестве второго уровня защиты.

Тип 2 или В в основном используется для защиты в индивидуальном строительстве.

Тип 3 (D)  защита оборудования от остаточных токов перенапряжения, защита от несимметричных дифференциальных токов, защиты от высокочастотных помех.

Молния —  природный электрический разряд. Чтобы защитится от этого явления, нужно создать два контура обороны. Если говорить о защите многоквартирных домов, то об этом думают госучреждения. Но вот защита частного дома — дело рук самих обладателей собственности.

К первому контуру относится  внешняя защита. Для этого устанавливают молниеотвод. Тема первого контура заземления очень интересная, обширная и многогранная. Она требует тщательного исследования, поговорим о ней в другом посте. Предлагаю рассмотреть подробно второй контур – внутренняя защита, которая обеспечивается специальными устройствами – ограничителями перенапряжения (ОПН).

ВАХ ОПН

Как уже стало ясно, от прямого попадания в дом молнии защищает громоотвод. Но  опасный разряд молнии может оказаться в нашем доме с неожиданной стороны. “Синий дракон” может проникнуть в сеть за сотни метров, а то и в километре от дома, и примчаться по воздушным проводам.

Проводник, который принял импульс, может привести к катастрофическим последствиям домашнюю аппаратуру, подключенную к электрической сети.

За фатальный исход дорогого оборудования придется платить самим. Вот почему так активно рекомендуется во время грозы отключать от электросети все электроприборы.

Применяются во вводно-распределительных устройствах, главных распределительных щитах, квартирных щитах. Устанавливаются на DIN-рейку в металлических распределительных щитовых.

В обязательном порядке требуется наличие заземляющего проводника РЕ, для сброса импульсной тепловой энергии. ОПН устанавливается между фазой и землей или нулевым проводником и землей. Срабатывает ОПН за считанные доли секунд, гарантируя надежную защиту от повреждения электрооборудования.

ОПН надежно защищает от скачков напряжения, коммутационных перенапряжений, дифференциальных перенапряжений и высокочастотных помех. Для того чтобы был сброс импульсного перенапряжения, необходимо иметь наличие защитного заземления, такие системы как TN-C-S, TN-S, TT.

ОПН класса В:

  • Устанавливается на вводе здания.
  • Предназначен для защиты от атмосферных молний и коммутационных перенапряжений.
  • Защищают силовую распределительную сеть, оборудование главного распределительного щита и вводный электрический счетчик.

ОПН класса С:

  • Устанавливается в водном щите квартиры или офиса.
  • Предназначен для защиты от наведенных атмосферных и коммутационных перенапряжений, проскочивших через ограничитель В.
  • Защищает внутреннею электропроводку квартиры, офиса, автоматику щитовой, квартирный электрический счетчик.
Предлагаем ознакомиться  Работы по ремонту фундамента дома

Классификация устройств

АВДТ

Стандартом предусмотрена классификация устройств по следующим параметрам:

  • числу вводов;
  • по способу осуществления защитных функций;
  • по месту расположения;
  • по способу монтажа;
  • по набору защитных функций;
  • по степени защиты наружной оболочки;
  • по роду тока питания.

Так выглядят устройства для защиты от грозовых и коммутационных перенапряжений.

Читайте еще:что такое узо и зачем нужен автоматический выключатель тока?

По признаку количества вводов приборы защиты делятся на одновводные, то есть, имеющие один ввод и двухвводные. Защита может осуществляться различными способами, существуют устройства коммутирующего типа, приборы, осуществляющие ограничение напряжения, а также аппараты комбинированного типа. Место установки защиты зависит от вида защищаемого оборудования.

  • защиты теплового типа;
  • защиты, реагирующей на появление токов утечки;
  • защиты от сверхтока.

Степень защиты по IP должна соответствовать условиям эксплуатации. Приборы могут питаться переменным или постоянным током.

Домашние модульные УЗИП для установки в распределительных устройствах 0,4 кВ

Основной принцип защиты сетей и электрооборудования от грозовых и коммутационных перенапряжений заключается в подключении заземляющего контура для принятия импульсного разряда и снижение волны перенапряжения. Осуществляется это двумя путями:

  • разрядом импульса перенапряжения через воздушный промежуток;
  • снижением уровня перенапряжения посредством применения нелинейного элемента.

Для защиты внутридомовой электропроводки и бытовой техники от бросков напряжения, имеющих грозовую и переходную природу, многие производители электротехники выпускают компактные приборы модульного исполнения, которые удобно располагаются в распределительных шкафах.

Подобные УЗИП ставят на DIN-рейку.

Монтаж

Подключаются модульные УЗИП между фазным и защитным заземляющим проводом. Присоединение должно осуществляться после автоматического выключателя. При этом в момент возникновения перенапряжения и открывания варистора устройства, повышенный ток варистора протекает через выключатель, вызывая срабатывание защиты. Отключаясь, автоматический выключатель разрывает связь нагрузки с внешней сетью, являющейся источником повышенного напряжения.

Разрядники

полная мощность трансформатора

Принцип работы разрядников основан на способности высокого напряжения пробивать воздушный промежуток. Напряжение пробоя промежутка зависит главным образом от величины воздушного зазора.

Воздушный разрядник

Конструкция воздушного разрядника очень проста. Величина воздушного зазора между фазным и заземляющим проводом выбирается таким образом, что он гарантированно не пробивается при рабочем напряжении, но в случае кратного увеличения этого значения происходит пробой. При этом образуется электрическая цепь через дуговой разряд между фазой и защитным заземлением. Импульс тока, уходящий в заземляющее устройство, снимает перенапряжение и защищает силовые цепи от повреждения.

Усовершенствованной моделью воздушного разрядника является разрядник вентильного типа. Конструкция вентильного разрядника включает в себя несколько компонентов:

  • искровой промежуток, разделённый на несколько воздушных зазоров;
  • резистора.

Рабочий резистор представляет собой набор последовательно соединённых между собой дисков, изготовленных из вилита или тирита. Свойства этих материалов таковы, что вольт-амперная характеристика рабочего сопротивления является нелинейной. Это свойство позволяет пропускать большие импульсные токи перенапряжений при малом падении напряжения на самом элементе.

, ,
Поделиться
Похожие записи
Комментарии:
Комментариев еще нет. Будь первым!
Имя
Укажите своё имя и фамилию
E-mail
Без СПАМа, обещаем
Текст сообщения
Adblock detector