Prenapon je višak najvećeg nazivnog napona za određenu mrežu. Prenaponski napon odnosi se na iznenadni skok napona između faze i zemlje, koji traje djelić sekunde. Takav pad napona opasan je ne samo za liniju, već i za električne uređaje priključene na nju. Kako bi se spriječila ova situacija, koristi se uređaj za zaštitu od prenapona.
Sadržaj
Što je SPD i zašto je potreban?
SPD je uređaj za zaštitu od prenapona koji osigurava zaštitu električnih instalacija do 1 kV.Uređaj štiti od prenapona u mreži, kao i od udara groma preusmjeravanjem strujnih impulsa na zemlju.
SPD se koriste samo u niskonaponskim distribucijskim sustavima. Ovaj uređaj je prikladan i za industrijska poduzeća i za stambene zgrade.
Postoje dvije vrste SPD-a:
- OPS - mrežni odvodnik prenapona;
- SPE - limitator prenapona.
Princip rada i uređaj
Princip rada SPD-a je korištenje varistora - nelinearnog elementa u obliku poluvodičkog otpornika protiv primijenjenog napona.
SPD ima dvije vrste zaštite:
- Neuravnotežen (uobičajeni način rada) - u slučaju prenapona, uređaj šalje impulse prema zemlji (faza - zemlja i neutralna - zemlja);
- Simetrično (diferencijalno) - u slučaju prenapona energija se usmjerava na drugi aktivni vodič (faza - faza ili faza - neutral).
Da bismo bolje razumjeli princip rada SPD-a, predstavljamo mali primjer.
Normalni napon kruga je 220 V, a kada se pojavi impuls upravo u tom krugu, napon naglo raste, na primjer, tijekom udara groma. S oštrim strujni udar, otpor u SPD-u se smanjuje, što dovodi do kratkog spoja, što opet dovodi do rada prekidača i nakon toga do isključenja samog strujnog kruga. Tako je osigurana zaštita električne opreme od iznenadnih padova napona, sprječavajući protok visokog napona kroz nju.
Sorte SPD
Uređaji za zaštitu od prenapona dolaze s jednim i dva ulaza, i podijeljeno na:
- Putovanje na posao;
- ograničavanje;
- Kombinirano.
Preklopni zaštitni uređaji
Karakteristična značajka sklopnih uređaja je visok otpor, koji, kada se pojavi jak impuls u naponu, odmah pada na nulu. Princip rada sklopnih uređaja temelji se na odvodnicima.
Graničari prenapona u mreži (SPD)
Graničnik mrežnog napona također je karakteriziran visokim otporom. Njegova razlika od sklopnog uređaja je samo u tome što se smanjenje otpora događa postupno. Odvodnik prenapona temelji se na radu varistora (otpornika) koji se koristi u njegovom dizajnu. Otpor varistora je u nelinearnoj ovisnosti o naponu koji na njega djeluje. S naglim porastom napona dolazi i do oštrog povećanja jačine struje, koja prolazi izravno varistor i tako električni impulsi se na taj način izglađuju, nakon čega se graničnik mrežnog napona vraća u prvobitno stanje.
Kombinirani SPD-ovi
SPD kombiniranog tipa kombiniraju odvodnike i varistore, a mogu obavljati i funkciju odvodnika i graničnika.
SPD klase
Postoje samo tri klase uređaja prema stupnju zaštite:
- Uređaj klase I (prenaponska kategorija IV) - štiti sustav od izravnog udara groma, a ugrađuje se u glavnu razvodnu ploču ili u ulazni razvodni uređaj (ASU). Obavezno koristite ovaj uređaj ako se zgrada nalazi na otvorenom prostoru i okružena je mnogim visokim stablima, što povećava rizik od izlaganja munji.
- Uređaj klase II (prenaponska kategorija III) - koristi se kao dodatak uređaju klase I za zaštitu mreže od učinaka prebacivanja, t.j. od prenapona unutarnje mreže. Instaliran u centralu.
- Uređaj klase III (prenaponska kategorija II) - koristi se za zaštitu od zaostalih atmosferskih i sklopnih prenapona, kao i za uklanjanje visokofrekventnih smetnji koje su prošle kroz uređaj klase II. Instalacija se provodi kako u obične utičnice ili razvodne kutije, tako iu same električne uređaje, koji moraju biti osigurani.
Klasifikacija prema stupnju strujnog pražnjenja:
- Klasa B - zračna ili plinska pražnjenja sa strujom pražnjenja od 45 do 60 kA. Ugrađuju se na ulazu u zgradu u glavnom štitu ili u ulaznom razvodnom uređaju.
- Klasa C - varistorski moduli sa strujama pražnjenja reda 40 kA. Ustanovljavaju se u dodatnim pločama.
- Klase C i D koriste se u tandemu kada je potreban podzemni uvod kabela.
VAŽNO! Udaljenost između SPD-ova mora biti najmanje 10 metara duž duljine ožičenja.
Kako odabrati SPD?
Prva stvar koju treba učiniti pri odabiru SPD je odrediti sustav uzemljenja koji se koristi u zgradi.
Postoje tri vrste sustava uzemljenja:
- TN-S jednofazni;
- TN-S s tri faze;
- TN-C ili TN-C-S s tri faze.
Jednako je važno pri kupnji uređaja obratiti pozornost na održavanu temperaturu. Većina SPD-ova dizajnirana je za rad na temperaturama do -25. Ako vaše područje ima vrlo hladnu klimu i zime su oštre, električna ploča ne bi trebala biti smještena vani, inače će uređaj otkazati.
Prilikom odabira SPD-a također treba uzeti u obzir sljedeće čimbenike:
- Važnost zaštićene opreme;
- Rizik od utjecaja na objekt: teren (grad ili prigradsko naselje, ravan otvoreni prostor), zona s posebnim rizikom (drveće, planine, akumulacija), zona posebnih utjecaja (gromobran na udaljenosti manjoj od 50 metara od objekta, koji je opasno).
U vezi sa situacijom u kojoj je postalo potrebno instalirati SPD, odabire se prikladna klasa (I, II, III).
Također je važno uzeti u obzir otpornost napona uređaja. Za uređaje klase I, ovaj pokazatelj ne prelazi 4 kV. Uređaj klase II podnosi razine napona do 2,5 kV, a uređaj klase III do 1,5 kV.
Drugi važan parametar pri odabiru SPD je maksimalni kontinuirani radni napon - efektivna vrijednost izmjenične ili istosmjerne struje, koja se kontinuirano primjenjuje na SPD. Ovaj parametar mora biti jednak nazivnom naponu u mreži. Pojedinosti se mogu naći u informacijama u IEC 61643 - 1, Dodatak 1.
Prilikom spajanja SPD-a radi zaštite opreme, važno je uzeti u obzir njegovu nazivnu istosmjernu ili izmjeničnu struju, koja se može opteretiti.
Kako spojiti SPD u privatnoj kući?
SPD se instalira ovisno o indikatoru napona: 220V (jedna faza) i 380V (tri faze).
Dijagram ožičenja može biti usmjeren na kontinuitet ili sigurnost, morate odrediti prioritete. U prvom slučaju može se privremeno onemogućiti zaštita od munje kako bi se spriječio prekid u opskrbi potrošača. U drugom slučaju, neprihvatljivo je isključiti zaštitu od munje, čak i na nekoliko sekundi, ali je moguće potpuno isključenje napajanja.
Shema spajanja u jednofaznu mrežu TN-S sustava uzemljenja
Kada se koristi jednofazna TN-S mreža, na SPD mora biti spojen fazni, nulti radni i nulti zaštitni vodič. Faza i nula najprije su spojeni na odgovarajuće terminale, a zatim petljom na liniju opreme. Na zaštitni vodič spojen je vodič za uzemljenje. SPD se ugrađuje odmah nakon uvodnog stroja. Kako bi se olakšao proces povezivanja, svi kontakti na uređaju su označeni, tako da ne bi trebalo biti poteškoća.
Objašnjenje sheme: A, B, C - faze električne mreže, N - radni neutralni vodič, PE - zaštitni neutralni vodič.
REFERENCA. Za dodatnu zaštitu SPD-a preporuča se korištenje osigurača koji se ugrađuju izravno na sam uređaj.
Shema ožičenja u trofaznoj mreži TN-S sustava uzemljenja
Posebnost trofazne TN-S mreže od jednofazne je da pet vodiča dolazi iz izvora napajanja, tri faze, radni neutralni i zaštitni neutralni vodič. Na stezaljke su spojene tri faze i neutralna žica. Peti zaštitni vodič spojen je na tijelo električnog uređaja i uzemljenje, odnosno služi kao neka vrsta skakača.
Shema spajanja u trofaznu mrežu TN-C sustava uzemljenja
U TN-C sustavu spajanja uzemljenja, radni i zaštitni vodiči su kombinirani u jednu žicu (PEN), to je glavna razlika od TN-S uzemljenja.
TN-C sustav je jednostavniji i već prilično zastario, a uobičajen je u zastarjelom stambenom fondu. Prema suvremenim standardima, koristi se TN-C-S sustav uzemljenja, u kojem postoje odvojeno nulti radni i nulti zaštitni vodiči.
Prijelaz na noviji sustav je neophodan kako bi se izbjegao strujni udar servisera i požarne situacije. I naravno, u TN-C-S sustavu zaštita od iznenadnih prenapona je bolja.
U sve tri mogućnosti spajanja, u slučaju prenapona, struja se usmjerava na uzemljenje preko kabela za uzemljenje ili kroz zajednički zaštitni vodič, čime se sprječava da impuls ošteti cijeli vod i opremu.
Pogreške u povezivanju
1. Ugradnja SPD-a u razvodnu ploču s lošom petljom uzemljenja.
Ako napravite takvu pogrešku, možete izgubiti ne samo sve električne uređaje, već i samu razvodnu ploču pri prvom udaru groma, jer neće biti smisla za zaštitu s lošom petljom uzemljenja, a samim tim i bez zaštite.
2. Neispravno odabran SPD koji ne odgovara korištenom sustavu uzemljenja.
Prije kupnje uređaja svakako se informirajte koji se sustav uzemljenja koristi u vašem domu, a prilikom kupnje pažljivo pročitajte njegovu tehničku dokumentaciju kako biste izbjegli pogreške.
3. Korištenje SPD-a pogrešne klase.
Kao što je već spomenuto, postoje 3 klase uređaja za zaštitu od prenapona. Svaki razred odgovara određenoj razvodnoj ploči i mora biti ugrađen u skladu s pravilima i propisima.
4. Ugradnja SPD-ova samo jedne klase.
Često nije dovoljno instalirati SPD jedne klase za pouzdanu zaštitu.
5. Klasa uređaja i njegovo odredište su zbunjeni.
Također se događa da se uređaji klase B postavljaju u centralu stana, uređaji klase C u ASU zgrade, a uređaji klase D ispred elektroničke opreme.
SPD je svakako dobra i neophodna stvar, ali njegova uporaba u napajanju kod kuće nije obavezna.U slučaju spajanja ovog uređaja, vrijedi zapamtiti da se odabire pojedinačno za svaki sustav uzemljenja. Upravo iz tog razloga, neposredno prije kupnje preporuča se koristiti usluge iskusnog električara kako biste izbjegli probleme.
Slični članci:
