Electrosafe privé woningbouw en cottage. Deel 4. Overspanningsbeveiliging

Vorig artikel:

Electrosafe privé woningbouw en cottage. Deel 3. Bliksembeveiliging

Ondanks de theoretische mogelijkheid van gepulseerde overspanningen met een amplitude van tientallen kilovolt in het 0,4 kV-voedingssysteem, wordt de ECHTE waarde van de amplitude beperkt door de impulssterkte van de isolatie van elektrische apparatuur.

De impulsisolatiesterkte van elektrische apparatuur met een nominale spanning van 230/400 volt wordt ingesteld door de norm en wordt genomen gelijk aan 6 kV. Op basis hiervan is het verschijnen van spanningen hoger dan 6 kV in elektrische circuits onwaarschijnlijk (het verschijnen van amplitudes boven 6 kV is volgens Russische wetenschappers slechts in 10% van de gevallen mogelijk).

Op basis hiervan werd ALLE elektrische apparatuur tot 1000 volt verdeeld in 4 categorieën (voor driefasige systemen 230/400 volt):

- Categorie 4 - deze apparatuur kan een impulsspanning van 6 kV weerstaan ​​(elektriciteitsmeters, automatische machines, afleiders, enz.),

- Categorie 3 - deze apparatuur is bestand tegen 4 kV piekspanning (stopcontacten, schakelaars, elektrische motoren, schakelborden, bedrading, elektrische kachels, enz.),

- Categorie 2 - deze apparatuur is bestand tegen een piekspanning van 2,5 kV (deze apparatuur is aangesloten op stopcontacten (huishoudelijke apparaten, draagbare elektrische gereedschappen, enz.),

- Categorie 1 - deze apparatuur kan een piekspanning van maximaal 1,5 kV weerstaan ​​(apparatuur die halfgeleiderapparatuur en / of microschakelingen bevat).

Laten we nu enkele van de tussentijdse resultaten samenvatten:

1. Impulsoverspanning van het stroomnet boven 6 kV bedreigt ons niet.

2. Aangezien de elektrische meter, stroomonderbrekers en overspanningsbeveiligingen tot 4 categorieën behoren, is het niet nodig om ze tegen overspanning te beschermen.

3. Alles wat na lid 2 komt, moet hiertegen worden beschermd. overspanning indien nodig.

SPD.

Nu we de essentie van het probleem begrijpen, wordt duidelijk hoe ermee om te gaan. Het belangrijkste dat we moeten doen, is de pulsspanning van 6 kV te verminderen tot een veilige 1,5 kV. Voor deze doeleinden dienen SPD - overspanningsbeveiliging (limiter).

Aan het begin van hun ontwikkeling werden SPD's afzonderlijk gemaakt voor elke categorie, voor categorie 3 - klasse I begrenzers, voor categorie 2 - klasse II begrenzers, voor categorie I - klasse III begrenzers.

Na de elektrische meter en de machine, die geen bescherming nodig hadden, werd een klasse I limiter geïnstalleerd, die de spanning van 6 kV tot 4 kV afsneed (1 beschermingsfase). Verderop langs de voeding werd een klasse II-begrenzer geïnstalleerd, die de aan hem geleverde spanning van 4 kV van de klasse I-begrenzer afsneed - tot 2,5 kV (2-niveau van bescherming). Vervolgens werd opnieuw tijdens de stroomvoorziening een klasse III-begrenzer geïnstalleerd, die de spanning afsneed die werd geleverd door de klasse II-begrenzer van -2,5 kV tot 1,5 kV (beschermingsfase 3).

De waarnemende lezer zal vragen - waarom dergelijke moeilijkheden - kan het onmiddellijk tot hen worden beperkt.De spanning is van 6 kV tot de vereiste 1,5 kV? Ik haast me om hem te plezieren - met de ontwikkeling van technologie is dit mogelijk geworden. Nu verkrijgbaar universele SPD's die in één geval begrenzers van I-, II- en III-klassen, I- en II-klassen, II- en III-klassen combineren. In dit verband is het niet nodig om de minimaal noodzakelijke afstanden (5-20 meter) tussen afzonderlijke SPD's in acht te nemen of in plaats daarvan smoorspoelen te installeren die dergelijke afstanden simuleren.

Vervolgens een paar woorden over onze normen. Hier is een fragment uit technische circulaire nr. 30 voor 2012

CIRCULARS VAN DE ROSELECTROMONTAZH ASSOCIATION TECHNISCHE CIRCULAIRE Nr. 30/2012 "OVER DE UITVOERING VAN VERLICHTING BESCHERMING EN AARDING VAN SPANNING EN SPANNING TOT 1 kV"

- De installatie van SPD's van abonnees is adviserend van aard en kan zowel op de abonneebranche als rechtstreeks bij de consument worden geïnstalleerd.

- Installatie van abonnements-SPD's zonder de installatie van SPD's op de lijn en op het transformatorstation is niet toegestaan.

- In netwerken met een spanning van 380/220 V (400/230 V), wordt een SPD met een nominale spanning van maximaal 450 V gebruikt om lijnen te beschermen, een SPD met een nominale spanning van maximaal 280 V wordt gebruikt om eenfase-vertakkingen van de abonnee te beschermen.

- De aanwezigheid van re-grounding en een potentieel egalisatiesysteem voor de consument is verplicht.

Dat wil zeggen, als we hebben besloten ons huis te beschermen met behulp van een SPD, is het noodzakelijk om ervoor te zorgen dat de SPD's op bovenleidingen en transformatorstations worden geïnstalleerd. Ten tweede moet u een aardingsapparaat hebben.

MIJN OPMERKING bij deel 3 van de circulaire. Vanwege het feit dat een spanning tot 380 volt mogelijk is op een enkelfasige aftakking naar het huis in noodsituaties, is een SPD met een nominale spanning boven 380 volt vereist (als de bovenleiding is gemaakt met afzonderlijke draden).

Om hier niet over in de war te raken, presenteerde ik hieronder het besluitvormingsalgoritme voor het installeren van e-SPD in ons huis:

Als dit alles in uw geval gebeurt (dat wil zeggen dat aan alle noodzakelijke voorwaarden is voldaan), kunt u beginnen met het beschermen van het huis tegen overspanning (al vanaf andere normen).

Laten we nu eens kijken hoe een SPD van 1 cl. bescherming.

Fig. 1. Beveiligingsinrichtingen van klasse 1 SPD in geval van overspanningspuls van bovenleiding en directe blikseminslag

De afbeelding hierboven laat zien dat de overspanningspuls door een fasedraad van de bovenleiding naar ons huis kwam. Als deze hoger is dan 4 kV, wordt de afleider geactiveerd en stroomt een deel van de stroom naar de grond via ons aardingsapparaat, en het andere deel stroomt naar de PEN-draad, die opnieuw wordt geaard op de bovenleiding en verbonden met de transformator met een geaarde nulleider van de transformator. In de onderstaande figuur is te zien dat bij een directe blikseminslag in onze luchtterminal 50% van de bliksemstroom door ons aardingsapparaat stroomt en de andere helft van de bliksemstroom zich gelijkmatig verspreidt tussen de fase en de neutrale geleiders. Op basis hiervan, en kies een SPD.

Bliksem is zelden met een stroomsterkte van meer dan 100 kA, daarom wordt in berekeningen de bliksemstroom voor deze waarde genomen. Dus in ons voorbeeld ging 50 kA naar ons aardingsapparaat. De resterende 50 kA, wanneer geactiveerd door onze SPD, wordt gelijkmatig verdeeld tussen de L- en PEN-draden, dat wil zeggen dat onze SPD moet worden geclassificeerd voor een stroom van ten minste 25 kA.

Over de luchtleiding ((VL).

Het wordt duidelijk dat als de bovenleiding zich in een deplorabele staat bevindt (de aardingshellingen zijn verrot, afgesneden, enz.), Dan de weg naar de grond niet vinden, een bliksemstroom recht in ons huis gaat en veel problemen veroorzaakt. Het is dus noodzakelijk om uw OHL goed te kennen en als er enige twijfel bestaat over de betrouwbaarheid ervan, is het noodzakelijk om ten minste de paal uit te rusten van waaruit uw huis wordt gevoed, dat wil zeggen, de draad op deze paal te aarden, de haak (pin) waarop de isolator is verbonden met deze aarde te verbinden uw fasedraad, en als de steun gewapend beton is, dan is dit de versterking. Als je dit hebt gedaan, krijg je als het ware 1 verdedigingslinie al bij de nadering van het huis. 2e verdedigingslinie - dit is de installatie van SPD's bij de ingang van het huis (1, 2 en 3 klassen).

Note. Velen maken nu een aftakking naar de ingangsdraad SIP. Als het is aangesloten op een "slechte kwaliteit" bovenleiding, dan is met PUM in de bovenleiding een afbraak van de SIP-isolatie mogelijk, dat wil zeggen, het is noodzakelijk om deze aftakking te doen met afzonderlijke draden op afstand van elkaar (of neem aanvullende beschermingsmaatregelen).

Op VLI (dat wil zeggen VL gemaakt door zelfdragende geïsoleerde draden - SIP), zal de situatie al anders zijn. POM (directe blikseminslag) in een geïsoleerde fasedraad is praktisch onrealistisch en alleen een geïnduceerde overspanningspuls is mogelijk in een dergelijke draad, veroorzaakt door een dichte bliksemontlading of door schakelen. Om de isolatie van VLI te beschermen, zijn netwerkers al gedwongen om de afleiders, enz. Zorgvuldig te controleren. zodat de lijn in goede staat is.

Welke conclusie kan worden getrokken uit wat is gezegd? Als de bovenleiding in slechte staat verkeert, is het noodzakelijk om de pilaar "uit te rusten" van waaruit ons huis wordt gevoed en een krachtige afleider te installeren bij de ingang van het huis, ontworpen om de bliksemstroom van 50-100 kA (met een huidige vorm van 10/350 μs) af te leiden.

Als ons huis wordt aangedreven door VLI, kan de paal met rust worden gelaten en kan de afleider eenvoudiger worden geïnstalleerd (met een stroomvorm van 8/20 μs en een stroom van 6-10 kA).

Overweeg nu dezelfde optie, maar het huis is ook uitgerust.

Als het huis wordt gevoed door VLI (of VL waarvan we zeker weten), moet de SPD voor de 1e beschermingsfase worden geselecteerd op basis van de verdeling van de bliksemstroom tijdens PUM naar de luchtterminal (zoals hierboven beschreven). Als het huis wordt aangedreven door een bovenleiding, waarvan we niet zeker zijn, is het noodzakelijk om van de PUM naar de fasegeleider van de bovenleiding te gaan.

Fig. 2. Selecteer SPD voor de eerste beschermingsfase (klik op de afbeelding om te vergroten).

In het volgende deel zullen we SPD-schakelprogramma's voor s.TN-C-S en TT overwegen, hoe ze te selecteren, te monteren en waar alles te plaatsen, rekening houdend met de specifieke kenmerken van een privéhuis en de stroomvoorziening van bovenleidingen, evenals de aanwezigheid of afwezigheid van externe bliksembeveiliging.

Vervolg van het artikel: Electrosafe privé huis en huisje. Deel 4 (eindigend). SPD selectie voorbeelden

Mironov S.I.