כיצד להגן על עצמך מפני מתח יתר

ציוד חשמלי מודרני חייב לקבל אנרגיה חשמלית עם פרמטרים מסוימים בצורה אמינה ובטוחה.

ההתפתחות המתורבתת של החברה גורמת לאנשים להיות תלויים יותר במכשירים חשמליים ואלקטרוניים שונים, שעמידותם בפני עליית מתח מקרית אינה גדולה.

נחשול במוצר חשמלי (מכשיר) - מתח בין שתי נקודות של מוצר חשמלי (מכשיר), שערכו עולה על הערך הגבוה ביותר של מתח ההפעלה. (GOST 18311-80).

מתח יתר יכול להיגרם על ידי:

• הפעלה וכיבוי של צרכנים בעלי הספק גבוה, במיוחד קיבוליים או אינדוקטיביים;

• פריקה אטמוספרית ישירות לרשת אספקת החשמל של המתקן או ליד המתקן (מתח יתר אטמוספרי);

• חדירת גלי נחשול מציוד אחר (לדוגמה, צינורות מים) לתוך החיווט החשמלי;

• פריקה אלקטרוסטטית בין מכשירים.

במקרה של מכת ברק ישירה ברשת אספקת החשמל או בעקיפין באמצעות אינדוקציה, מתח יתר בחוטים מסוימים בתוך הבית הוא יכול להגיע לרמה של כמה קילו וולט עד כמה עשרות קילו וולט, ועמידות הנחשולים של מכשירים אלקטרוניים מודרניים אינה עולה על 1.5 קילו וולט.

התקנים הטכניים הקיימים מחייבים שימוש במערכות הגנה מפני ברקים בבנייה. התקן האירופי 1EC 664A מחלק את החיווט החשמלי לארבע קטגוריות מתח יתר: IV, III, II ו-I (איור 1).

כל אחת מהקטגוריות הללו מתאימה לרמה מסוימת של התנגדות בידוד דחף נדרשת (ב-kV). זה חל הן על החוטים והן על המכשירים החשמליים המחוברים.

הפרדה של חיווט חשמלי לקטגוריות מתח יתר

קטגוריה IV - חלה על מכשירים הממוקמים בחלק הראשון של החיווט: קווי מתח על הלוחות הראשיים, שעבורם התנגדות הדחף של הבידוד חייבת להיות לפחות 6 קילו וולט (בשל הסיכון הישיר של מתח יתר אטמוספרי או סוגים אחרים של מתח יתר ).

קטגוריה III - חלה על התקנים וחלקים של חיווט חשמלי (למשל חיבורים) המאוימים: מתח יתר אטמוספרי מופחת על ידי מפסקי נחשול (סוג A) המותקנים בחלק הראשון של החיווט; צרכני אנרגיה מוגנים ETITEC D - מתח יתר כתוצאה מהפעלה וכיבוי של מכשירים חשמליים בעלי הספק גבוה.

קטגוריה II - חלה על מכשירים המוזנים ממרכזיות החשופים לסיכון של עליות אטמוספריות, מופחתות על ידי פציעות אש מקוראי סוג B.

קטגוריה I. - מתייחסת לאותם חלקים של החיווט שבהם רמת מתח היתר נקבעת על ידי מעצרים מסוג C.

בעלי ציוד יקר ערך (למשל ציוד מידע) צריכים להיות מודעים לסיכון של מתח יתר ולנקוט באמצעי זהירות.

מגבילי מתח וריסטורים של ETITEC הם מכשירים מודולריים המגנים על חיווט חשמלי מהשפעות של מתחי יתר, הן אטמוספריים והן כתוצאה מהפעלה וכיבוי.

המרכיב החשוב ביותר של המגביל הוא וריסטו. וריסטור הוא טבלית ריאוסטט העשוי מתחמוצת אבץ (ZnO), סגסוגת מתכת-קרמית שהתנגדותה אינה ליניארית ותלויה מאוד במתח על פני הטרמינלים שלו. יש לו התנגדות גבוהה מאוד למתח נומינלי נמוך (בערך 275V) ומעט מאוד למתח בסדר גודל של כמה עשרות קילו וולט.

במהלך פעולה רגילה של המגביל, אלמנט הווריסטור נמצא כל הזמן במתח ברשת. בשל ההתנגדות הגבוהה שהוזכרה לעיל למתח נמוך, הזרם הזורם דרך הווריסטור (הנקרא זרם דליפה) קטן מאוד (לא יותר מ-0.5 mA). פעילות ההגנה של אלמנט זה מורכבת מהעברת זרם הפריקה לקרקע לאחר שהגיע למתח במסופיו השווה למתח ההצתה שלו.

הזמן הנדרש להפעלת המגביל מרגע הפעלת מתח ההצתה הוא כמה עשרות ננו-שניות. זמן התגובה הקצר של מעכבי הווריסטורים הוא יתרון על פני פערי ניצוצות. לאחר הפעלה והעברת פריקה, וריסטור מגביל הזרם לזמן חזרה קצר מאוד עולה למצב מבודד, ומונע את זרימת הזרם הבא.

אלמנטים של וריסטורים מאפשרים חיבור מקביל על מנת להגדיל את קיבולת זרם העומס של המגבילים הכוללים, וזה גם היתרון העיקרי שלהם.לכל מגביל יש נתיך תרמי, שבמקרה של חריגה מהזרם המותר הזורם במהלך פעולה רגילה, מכבה את הווריסטור, ויוצר מעגל פתוח במעגל החשמלי בו הוא פועל.

סיווג בולמי מתח ETITEC

על פי VDE 0675, מגבילי מתח וריסטורים של ETITEC מחולקים לקבוצות הבאות, בהתאם לתפקוד ומקום ההתקנה, כמו גם לרמת ההגנה הנדרשת:

• A - מגביל עם מהדק עבור קו (כבל) ללא בידוד;

• B - מגביל עם מהדק כפול, התמוטטות בידוד משני הצדדים - עד 95 מ"מ;

• C - מגביל עם מהדק ליניארי במוליכי vide עם בידוד AsXSn באורך של 16 מ"מ - 200 מ"מ;

• D - מעצר עם מהדק כפול, התמוטטות בידוד בצד אחד - עד 95 מ"מ;

• E - מגביל ללא תושבת, בורג עם הברגה M8.

קבוצה A — ETITEC A. מגבילים של קבוצה זו נועדו להגן על מכשירים ורשתות במתח נמוך מפני מתח יתר הנובע מחדירת פריקות לתוך עצמים הממוקמים ליד קווי חשמל עיליים או ישירות בקו במרחק גדול ממקום ההתקנה של המגבילים הללו.

מגבילים מותקנים בהתאם לתקנים הרלוונטיים מחוץ לאתרים - על עמודים, במיוחד במקומות שבהם הקו העילי עובר לקו הכבל ומתח הדחף לא יעלה על 6 קילו וולט. יותר מ-10 מ"מ (Cu) ו-16 מ"מ (AI), וקטעים אלה צריכים להיות קצרים ככל האפשר.

מפסקי חשמל המותקנים בקווים מומלצים להיות ממוקמים בנקודות ההארקה של מוליך PE או מוליך הארקה נייטרלי - PEN.במקרים אחרים, אתה צריך לעשות הארקה שאליו אתה צריך לחבר את חוט PE או PEN שאליו מחובר מהדק הארקה של המעצר. התנגדות חשמלית מתח יתר לא צריך להיות גבוה מ-10 אוהם.

קבוצה B — ETITEC B. מגבילי קבוצה B הם השלב הראשון של הגנה בתוך הבניין. הם נועדו להגביל עליות הנובעות מ:

• זרמי פריקה במהלך פגיעת ברק ישירה לאובייקט;

• כמעט הלם או הלם ישיר לקו החשמל של האובייקט - אוויר או כבל - מתח נמוך;

• אינדוקציה של מתח יתר אטמוספרי.

המשימה העיקרית שלהם היא להגביל מתח יתר לרמת התנגדות הבידוד של מקלטים עד למתח הלם - 4 קילו וולט, כמו גם פריקה לאלקטרודת הארקה של אנרגיה חשמלית המשתחררת במהלך מכת ברק ישירה ברשת אספקת החשמל. כאשר משתמשים במעצורי ETITEC B, אין צורך במרווחי הגנה כלשהם - מעכבי וריסטורים, במהלך מעבר זרם גדול (כיבוי גל ההלם), אינם מובילים לנחשולי קשת, כפי שקורה במצתים.

קבוצה C — ETITEC C. המשימה העיקרית של מגיני קבוצה C (שלב שני של הגנה) היא להפחית את מתח היתר המועבר דרך המגבילים של קבוצה B, שערכו עדיין גבוה עבור המכשירים המוגנים.

מגבילים חייבים להיות מחוברים בלוחות חלוקה במקומות ההפצה של חיווט חשמלי. ניתן לחבר אותם גם בצומת או במרכזייה הראשית (כשלב ראשון של הגנה) במתקנים בהם אין צורך בהגנה דו-שלבית, כלומר.רמת מתח היתר המותרת שיכולה לעמוד בבידוד של המקלטים באזור החיבור של מגביל ETITEC C חייבת להיות לא יותר מ-2.5 קילו וולט.

מעצור מסוג זה מיועד בעיקר למתקנים בהם נדרש זרם נמוך (כ-0.3 mA) דרך המעצר במתח נקוב זרם דליפה לא ידוע.

קבוצה D — ETITEC D. מפסקים מקבוצה D מיועדים להגנה מדויקת על צרכנים הרגישים במיוחד לנחשולי קצר והתנגדות הבידוד שלהם אינה עולה על 1.5 קילו וולט. הם נחוצים גם כדי להגן על המכשירים במקרה שהמרחק בין מגביל קבוצה C למקלט גדול מדי (מעל 15 מטר).

מעכבי קבוצה D חייבים לעבוד יחד עם מעכבי קבוצה B ו-C ביחד במערכת הגנה רב-מפלסית ולהתאים להרכבה על אפיק TN35 (אוטובוס DIN).

בולמי נחשולי וריסטור המיועדים לשירות ארוך טווח - ללא תחזוקה. בתנאים נומינליים, משך המגבילים נקבע ל-200 אלף שעות, ובמהלך תקופה זו ניתן להפעילם אינספור פעמים.

למגבילים נוספו אלמנטים לאיתות מרחוק של כשל באלמנט הווריסטור כתוצאה ממתח יתר כאשר חריגה מערכים נומינליים מסוימים. היכולת להסיר את ערימת הווריסטורים מבסיס המעצר היא יתרון של המעצרים הללו על פני אלה הנעולים.