Limitatore di sovratensione: dispositivo e principio di funzionamento

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Per creare le condizioni per un funzionamento senza problemi ea lungo termine di un'enorme massa di apparecchiature elettriche utilizzate nell'industria, e nelle attività quotidiane, prima di tutto, è necessario garantire un metodo di consegna sicuro e stabilità dei parametri elettricità. Un pericolo particolare per le utenze elettriche è un superamento multiplo a breve termine del valore della tensione nominale nella rete elettrica. In ingegneria elettrica, questo fenomeno è noto come sovratensione. Di norma, la ragione della sua manifestazione è l'impatto sulle linee elettriche di temporali o processi di commutazione all'interno di un'installazione elettrica. Gli impulsi ad alta tensione che si generano possono danneggiare irreparabilmente apparecchiature costose, causare incendi ed esplosioni. Per proteggersi dai valori di tensione di picco derivanti, vengono utilizzati speciali dispositivi ad alta tensione, soppressori di sovratensioni, il cui principio di funzionamento e il cui scopo considereremo ulteriormente.

Contenuto:

  • Appuntamento
  • Dispositivo
  • Principio di funzionamento
  • Tipi di scaricatore
  • Specifiche

Appuntamento

Gli scaricatori di sovratensione sono progettati per proteggere gli apparecchi e le apparecchiature elettriche dagli effetti degli impulsi ad alta tensione. Per la loro semplicità di progettazione e affidabilità, sono ampiamente utilizzati nel campo dell'alimentazione. Questi dispositivi di protezione hanno sostituito gli obsoleti e molto ingombranti scaricatori di valvole. A differenza dei suoi predecessori, il principio dello scaricatore non si basa sull'uso di spinterometro. I resistori non lineari realizzati con un materiale a base di ossido di zinco sono utilizzati come elemento operativo principale nello scaricatore.

Dispositivo

L'elemento primario e principale di cui è costituito il soppressore di sovratensioni è un varistore, che funge da resistore variabile non lineare. Strutturalmente, gli scaricatori di sovratensione sono costituiti da varistori alloggiati in un alloggiamento in porcellana o polimero ad alta resistenza. Il progetto dello scaricatore è realizzato tenendo conto delle condizioni che garantiscono la sicurezza contro le esplosioni in caso di correnti corto circuito. A seconda dello scopo e del luogo di installazione, gli scaricatori possono essere realizzati in varie versioni. Per scaricatori utilizzati per proteggere linee elettriche e apparecchiature industriali, sul coperchio dell'alloggiamento è previsto un bullone di contatto per il collegamento alla rete, il kit scaricatore comprende una piastra isolata dal contatto con la terra motivi.

Dispositivi progettati per proteggere dagli impulsi di tensione di picco delle apparecchiature elettriche di un appartamento o country house, sono molto compatte, hanno un design accattivante, e sono inoltre dotate di un dispositivo per il fissaggio Su guida DIN. A seconda della categoria di complessità, possono essere dotati di indicazione delle modalità di funzionamento e telecomando.

Il dispositivo del limitatore di sovratensione modulare è mostrato nella foto:

dove:

  1. Portafoto
  2. Fusibile
  3. Modulo varistore sostituibile
  4. Indicatore di usura del modulo varistore
  5. Tacche a clip

Principio di funzionamento

Il principio di funzionamento dello scaricatore è spiegato dalla natura non lineare delle caratteristiche corrente-tensione (VAC) dei varistori. Per la loro fabbricazione viene utilizzato un materiale in cui l'ossido di zinco viene utilizzato in una miscela con ossidi di altri metalli. A causa della composizione di questa miscela, la colonna assemblata da varistori è una combinazione di parallelo e inclusioni consecutive di giunzioni p-n, che determina la natura delle caratteristiche corrente-tensione di non lineare resistori limitatori.

Quando le specifiche della tensione di rete rientrano nei valori nominali, lo scaricatore è in modalità non conduttiva. L'ampiezza della corrente nei varistori ha valori scarsi ed è spiegata dalla natura capacitiva. Quando appare un impulso di tensione nella rete, la cui entità può causare una rottura dell'isolamento delle apparecchiature elettriche, nel circuito non lineare resistori di scaricatore, in base alle loro caratteristiche di corrente-tensione, ci sarà un impulso di corrente significativo. In definitiva, questo riduce il valore di sovratensione ai parametri che sono sicuri per un funzionamento senza problemi dell'apparecchiatura. Quando la tensione di rete torna alla normalità, lo scaricatore torna nuovamente in modalità non conduttiva.

Tipi di scaricatore

I design degli scaricatori di sovratensione offerti dai produttori agli ingegneri dell'energia sono molto diversi, si distinguono per le seguenti caratteristiche:

  1. Tipo di isolamento (porcellana o polimero).
  2. Design (una o più colonne).
  3. L'entità della tensione di esercizio.
  4. Posizione di installazione del limitatore.

Se parliamo di limitatori di sovratensione installati su guida DIN, i dispositivi sono inizialmente suddivisi in monofase e trifase. Inoltre, gli scaricatori di sovratensione modulari (sono SPD) si suddividono in tre classi principali: B, C e D. I limitatori di classe B sono installati all'ingresso dell'edificio, C - direttamente nel centralino dell'appartamento o a casa, D - per apparecchiature separate che devono essere protette dalle interferenze, se gli scaricatori di classe B non hanno affrontato questo e C. Puoi saperne di più sui soppressori di sovratensione modulari dal video:

Specifiche

  1. Tensione massima di esercizio. Sotto questo concetto, è necessario comprendere il valore del valore di tensione più alto al quale il limitatore è in grado di mantenere la sua operatività senza limiti di tempo.
  2. La tensione nominale è equivalente al valore che lo scaricatore può sopportare per 10 minuti.
  3. Corrente di conduzione. L'entità della corrente nel circuito del resistore non lineare durante il periodo di esposizione ai valori nominali della tensione applicata. Di regola, ha un valore scarso.
  4. Corrente di scarica nominale. Un parametro che determina la classificazione dello scaricatore in condizioni di fulmine.
  5. Corrente nominale di sovratensione di commutazione. Il valore di corrente che determina la classificazione per le sovratensioni di commutazione.
  6. Capacità di carico di corrente. Il valore è equivalente alla classe di scarico della linea.
  7. Resistenza al cortocircuito. La categoria della capacità dello scaricatore di resistere alle correnti di cortocircuito mantenendo l'integrità del contenimento.

La protezione degli impianti elettrici degli edifici amministrativi, dei condomini e delle imprese è affidata ai competenti servizio delle compagnie energetiche, per proteggere la tua casa dalle conseguenze indesiderate di una scarica di fulmine è affidato a padrone di casa. Attualmente, questo problema è facile da risolvere. Un'ampia selezione di scaricatori di sovratensione di vari gradi di complessità e fascia di prezzo è presentata nei negozi specializzati.

La figura seguente mostra il collegamento dello scaricatore di sovratensione ad una rete monofase e il simbolo nello schema. Non è difficile collegare il soppressore di sovratensioni alla rete elettrica domestica, ma è meglio affidare questa operazione a uno specialista se non si ha esperienza in lavori elettrici.

Infine, ti consigliamo di guardare il video, che esamina chiaramente il design e il principio di funzionamento dei limitatori di sovratensione non lineari:

Quindi abbiamo esaminato il dispositivo, lo scopo e il principio di funzionamento del soppressore di sovratensioni. Come puoi vedere, ci sono vari tipi e design di questi dispositivi, quindi puoi scegliere l'opzione giusta per le tue condizioni d'uso.

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