Zvodič prepätia: zariadenie a princíp činnosti

Vytvárať podmienky pre bezproblémovú a dlhodobú prevádzku obrovského množstva elektrických zariadení používaných v priemysle, a pri každodenných činnostiach je v prvom rade potrebné zabezpečiť bezpečný spôsob podávania a stabilitu parametrov elektriny. Osobitným nebezpečenstvom pre elektrospotrebiteľov je krátkodobé viacnásobné prekročenie hodnoty menovitého napätia v elektrickej sieti. V elektrotechnike je tento jav známy ako prepätia. Dôvodom jeho prejavu je spravidla vplyv búrok na elektrické vedenie alebo spínacích procesov vo vnútri elektroinštalácie. Vznikajúce vysokonapäťové impulzy môžu nenávratne poškodiť drahé zariadenia, spôsobiť požiare a výbuchy. Na ochranu pred vznikajúcimi napäťovými špičkami sa používajú špeciálne vysokonapäťové zariadenia, tlmiče prepätia, ktorých princíp činnosti a účel budeme ďalej zvažovať.

Obsah:

  • Vymenovanie
  • Zariadenie
  • Princíp činnosti
  • Typy zadržiavačov
  • technické údaje

Vymenovanie

Zvodiče prepätia sú určené na ochranu elektrických spotrebičov a zariadení pred účinkami vysokonapäťových impulzov. Vďaka svojej jednoduchosti dizajnu a spoľahlivosti sú široko používané v oblasti napájania. Tieto ochranné zariadenia nahradili zastarané, veľmi ťažkopádne ventilové poistky. Na rozdiel od svojich predchodcov princíp zvodiča nie je založený na použití iskrisk. Ako hlavný ovládací prvok v zvodiči sú použité nelineárne odpory vyrobené z materiálu na báze oxidu zinočnatého.

Zariadenie

Primárnym a hlavným prvkom, z ktorého sa skladá prepäťová ochrana, je varistor, ktorý pôsobí ako nelineárny premenlivý odpor. Konštrukčne pozostávajú zvodiče prepätia z varistorov uložených v kryte vyrobenom z porcelánu alebo vysokopevnostného polyméru. Konštrukcia zvodiča je vyrobená s prihliadnutím na podmienky, ktoré zaisťujú bezpečnosť výbuchu v prípade prúdov skrat. V závislosti od účelu a miesta inštalácie môžu byť zvodiče vyrobené v rôznych verziách. Pre zvodiče používané na ochranu elektrických vedení a priemyselných zariadení, na kryte krytu na pripojenie k sieti je poskytnutá kontaktná skrutka, súprava zvodiča obsahuje dosku izolovanú od kontaktu so zemou dôvodov.

Zariadenia určené na ochranu pred špičkovými napäťovými impulzmi elektrického zariadenia bytu resp vidiecky dom, sú veľmi kompaktné, majú atraktívny dizajn a sú vybavené aj zariadením na upevnenie na din koľajnica. V závislosti od kategórie zložitosti môžu byť vybavené indikáciou prevádzkových režimov a diaľkovým ovládaním.

Zariadenie modulárneho tlmiča prepätia je znázornené na fotografii:

kde:

  1. Rám
  2. Poistka
  3. Vymeniteľný varistorový modul
  4. Indikátor opotrebovania varistorového modulu
  5. Zárezy na klip

Princíp činnosti

Princíp činnosti zvodiča je vysvetlený nelineárnym charakterom charakteristík prúdového napätia (VAC) varistorov. Na ich výrobu sa používa materiál, kde sa oxid zinočnatý používa v zmesi s oxidmi iných kovov. Vďaka zloženiu tejto zmesi je stĺp zostavený z varistorov kombináciou paralelných a po sebe idúce inklúzie p-n prechodov, ktoré určujú charakter prúdovo-napäťových charakteristík nelineárnych obmedzovacie odpory.

Keď sú špecifikácie sieťového napätia v rámci menovitých hodnôt, zvodič je v nevodivom režime. Veľkosť prúdu vo varistoroch má slabé hodnoty a je vysvetlená kapacitnou povahou. Keď sa v sieti objaví napäťový impulz, ktorého veľkosť môže spôsobiť poruchu izolácie elektrického zariadenia v nelineárnom obvode zvodičové odpory, v súlade s ich prúdovo-napäťovými charakteristikami, dôjde k výraznému prúdovému impulzu. V konečnom dôsledku to znižuje hodnotu prepätia na parametre, ktoré sú bezpečné pre bezproblémovú prevádzku zariadenia. Keď sa sieťové napätie vráti do normálu, zvodič sa opäť vráti do nevodivého režimu.

Typy zadržiavačov

Konštrukcie zvodičov prepätia, ktoré výrobcovia ponúkajú energetikom, sú veľmi rôznorodé, vyznačujú sa nasledujúcimi vlastnosťami:

  1. Typ izolácie (porcelán alebo polymér).
  2. Dizajn (jeden alebo viac stĺpcov).
  3. Veľkosť prevádzkového napätia.
  4. Miesto inštalácie obmedzovača.

Ak hovoríme o obmedzovačoch prepätia inštalovaných na lište DIN, potom sú zariadenia spočiatku rozdelené na jednofázové a trojfázové. Okrem toho modulárne zvodiče prepätia (sú SPD) sú rozdelené do troch hlavných tried: B, C a D. Obmedzovače triedy B sú inštalované pri vchode do budovy, C - priamo v rozvádzači bytu alebo doma, D - pre samostatné zariadenia, ktoré je potrebné chrániť pred rušením, ak zvodiče triedy B toto nezvládli a C. Viac o modulárnych tlmičoch prepätia sa dozviete z videa:

technické údaje

  1. Maximálne prevádzkové napätie. Pod týmto pojmom je potrebné rozumieť hodnotu najvyššej hodnoty napätia, pri ktorej je obmedzovač schopný udržať svoju prevádzkyschopnosť bez časového obmedzenia.
  2. Menovité napätie je ekvivalentné hodnote, ktorú zvodič vydrží 10 minút.
  3. Vodivý prúd. Veľkosť prúdu v obvode nelineárneho odporu počas obdobia vystavenia menovitým hodnotám aplikovaného napätia. Spravidla má mizivú hodnotu.
  4. Menovitý vybíjací prúd. Parameter, ktorý určuje klasifikáciu zvodiča v podmienkach blesku.
  5. Menovitý prúd spínacieho prepätia. Hodnota prúdu, ktorá určuje klasifikáciu pre spínacie prepätia.
  6. Prúdová únosnosť. Hodnota je ekvivalentná triede vybíjania linky.
  7. Odolnosť proti skratu. Kategória schopnosti zvodiča odolávať skratovým prúdom pri zachovaní celistvosti kontajnmentu.

Ochrana elektrických zariadení administratívnych budov, bytových domov a podnikov je priradená príslušným služby energetických spoločností, chrániť váš domov pred nežiaducimi následkami výboja blesku je poverený vlastník domu. V súčasnosti je tento problém ľahko riešiteľný. V špecializovaných predajniach je prezentovaný široký výber zvodičov prepätia rôzneho stupňa zložitosti a cenového rozpätia.

Na obrázku nižšie je znázornené pripojenie zvodiča prepätia do jednofázovej siete a symbol v schéme. Pripojenie prepäťovej ochrany k domácej elektrickej sieti nie je ťažké, ale ak nemáte skúsenosti s elektroinštalačnými prácami, je lepšie zveriť túto operáciu odborníkovi.

Na záver odporúčame pozrieť si video, ktoré názorne skúma konštrukciu a princíp činnosti nelineárnych obmedzovačov prepätia:

Preskúmali sme teda zariadenie, účel a princíp fungovania prepäťovej ochrany. Ako vidíte, existujú rôzne typy a prevedenia týchto zariadení, takže si môžete vybrať tú správnu možnosť pre svoje vlastné podmienky použitia.

Bude zaujímavé čítať:

  • Testovanie nelineárnych zvodičov prepätia
  • Na čo slúži napäťové relé?
  • Ako sa chrániť pred elektrickým šumom

instagram viewer