Wat is een overspanningsbeveiliging?

Om de voorwaarden te scheppen voor een probleemloze en langdurige werking van een enorme massa elektrische apparatuur die zowel in de industrie als bij alledaagse activiteiten wordt gebruikt, is het allereerst noodzakelijk om te zorgen voor een veilige leveringsmethode en stabiliteit van elektriciteitsparameters. Een bijzonder gevaar voor elektrische verbruikers is het meervoudige overschrijding op korte termijn van de waarde van de nominale spanning in het elektrische netwerk. In de elektrotechniek staat dit fenomeen bekend als overspanning. In de regel is de reden voor de manifestatie de impact op hoogspanningslijnen van onweersbuien of schakelprocessen in een elektrische installatie. De optredende hoogspanningsimpulsen kunnen dure apparatuur permanent beschadigen, brand en explosies veroorzaken. Om te beschermen tegen opkomende piekspanningswaarden, worden speciale hoogspanningsapparatuur gebruikt, overspanningsafleiders, het werkingsprincipe en het doel hiervan zullen we later bespreken.

Inhoud:

Afspraak
Apparaat
Werkend principe
Soorten afleider
Technische specificaties

Afspraak

Afleiders zijn ontworpen om elektrische apparaten en apparatuur te beschermen tegen de effecten van hoogspanningspulsen. Vanwege de eenvoud van ontwerp en betrouwbaarheid worden ze veel gebruikt op het gebied van energievoorziening. Deze beveiligingsinrichtingen vervingen de verouderde, zeer omvangrijke klepstoppers. In tegenstelling tot zijn voorgangers is het werkingsprincipe van de limiter niet het gebruik van vonkbruggen. Niet-lineaire weerstanden gemaakt van een materiaal op basis van zinkoxide worden gebruikt als het belangrijkste werkelement in de afleider.

Apparaat

Het primaire en belangrijkste element waaruit de overspanningsbeveiliging bestaat, is een varistor, die werkt als een niet-lineaire variabele weerstand. Structureel bestaat de afleider uit varistoren die in een behuizing van porselein of hoogwaardig polymeer zijn geplaatst. Het ontwerp van de limiter is gemaakt rekening houdend met de omstandigheden die de explosieveiligheid garanderen in geval van stromen kortsluiting. Afhankelijk van het doel en de montageplaats kan de afleider in verschillende uitvoeringen worden gemaakt. Voor de begrenzers die worden gebruikt om elektriciteitsleidingen en apparatuur van industriële installaties te beschermen, is er een contactbout op de behuizingsafdekking voor aansluiting op het netwerk, de afleider bevat een basisplaat die is geïsoleerd van contact met de grond.

Apparaten die zijn ontworpen om te beschermen tegen piekspanningspieken van het elektrische huishouden van een appartement of een landhuis zijn zeer compact, hebben een aantrekkelijk ontwerp en zijn ook uitgerust met een apparaat voor montage op din rail. Afhankelijk van de complexiteitscategorie kunnen ze worden uitgerust met een indicatie van bedieningsmodi en afstandsbediening.

Het apparaat van een modulaire overspanningsbeveiliging wordt weergegeven op de foto:

waar:

Wonen
Zekering
Vervangbare varistormodule
Slijtage-indicator varistormodule
Klem inkepingen

Werkend principe

Het werkingsprincipe van de afleider wordt verklaard door het niet-lineaire karakter van de stroomspanningskarakteristieken (CVC) van de varistoren. Voor hun vervaardiging wordt een materiaal gebruikt waarbij zinkoxide wordt gebruikt in een mengsel met oxiden van andere metalen. Door de samenstelling van dit mengsel is een uit varistoren samengestelde kolom een combinatie van parallelle en opeenvolgende insluitingen van pn-overgangen, die de aard van de stroomspanningskarakteristieken van niet-lineaire begrenzerweerstanden bepaalt.

Wanneer de spanningskarakteristieken van het netwerk overeenkomen met de nominale waarden, bevindt de limiter zich in de niet-geleidende toestand. De grootte van de stroom in de varistoren heeft magere waarden en wordt verklaard door capacitieve aard. Wanneer een spanningspuls in het netwerk verschijnt, waarvan de waarde een storing van de isolatie van elektrische apparatuur kan veroorzaken, zal er een significante stroompuls optreden in het circuit van niet-lineaire weerstanden van de afleider, in overeenstemming met hun stroomspanningskarakteristieken. Uiteindelijk vermindert dit de hoeveelheid overspanning tot parameters die veilig zijn voor een probleemloze werking van de apparatuur. Wanneer de spanning in het netwerk normaliseert, keert de afleider weer terug naar de niet-geleidende modus.

Soorten afleider

Het ontwerp van overspanningsafleiders die door fabrikanten aan energie-ingenieurs wordt aangeboden, is zeer divers en onderscheidt zich door de volgende kenmerken:

Type isolatie (porselein of polymeer).
Constructieve uitvoering (een of meer kolommen).
De grootte van de bedrijfsspanning.
De locatie van de limiter.

Als we het hebben over overspanningsbeveiligers die op een DIN-rail zijn geïnstalleerd, zijn de apparaten aanvankelijk verdeeld in eenfasig en driefasig. Bovendien, modulaire afleider (zij SPD), zijn onderverdeeld in drie hoofdklassen: B, C en D. Klasse B-begrenzers worden geïnstalleerd bij de ingang van het gebouw, C - direct in het schakelbord van het appartement of huis, D - voor afzonderlijke apparatuur die moet worden beschermd tegen interferentie als ze er niet tegen zouden kunnen Afleider klasse B en C. U kunt meer leren over modulaire overspanningsafleiders in de video:

Technische specificaties

Maximaal werkende spanning. Volgens dit concept is het noodzakelijk om de grootte van de grootste waarde van de spanningswaarde te begrijpen waarbij de limiter in staat is om zijn werking zonder tijdslimiet te behouden.
De nominale spanning is gelijk aan de waarde die de afleider gedurende 10 minuten kan weerstaan.
Geleidbaarheid stroom. De grootte van de stroom in het circuit van niet-lineaire weerstanden tijdens de periode van blootstelling aan de nominale waarden van de aangelegde spanning. In de regel heeft het een magere waarde.
Nominale ontlaadstroom. Parameter die de classificatie van de limiter in bliksemomstandigheden definieert.
Geschatte overspanningsstroom. Huidige waarde die de classificatie definieert voor het schakelen van overspanning.
Huidige doorvoer. De waarde is equivalent aan de klasse lijnontlading.
Weerstand tegen kortsluiting. De categorie van het vermogen van de afleider om kortsluitstromen te weerstaan met behoud van de integriteit van de insluiting.

De bescherming van de elektrische voorzieningen van administratieve gebouwen, appartementsgebouwen en bedrijven berust bij de desbetreffende diensten van energiebedrijven en het is de verantwoordelijkheid van de huiseigenaar om zijn huis te beschermen tegen de ongewenste gevolgen van blikseminslag. Momenteel wordt dit probleem eenvoudig opgelost. Gespecialiseerde winkels bieden een brede selectie van overspanningsafleiders van verschillende mate van complexiteit en prijsklasse.

De onderstaande afbeelding toont de aansluiting van de afleider op een enkelfasig netwerk en het symbool in het diagram. Het is niet moeilijk om een overspanningsbeveiliging aan te sluiten op het elektrische thuisnetwerk, maar het is beter om de specialist de opdracht te geven om deze operatie uit te voeren als u geen ervaring hebt met elektrisch werk.

Ten slotte raden we u aan een video te bekijken waarin het ontwerp en het werkingsprincipe van niet-lineaire overspanningsafleiders grafisch wordt onderzocht:

Dus onderzochten we het apparaat, het doel en het werkingsprincipe van de overspanningsbeveiliging. Zoals u kunt zien, zijn er verschillende soorten en uitvoeringen van deze apparaten, zodat u de juiste optie kunt kiezen voor uw eigen toepassingsvoorwaarden.

Het zal interessant zijn om te lezen: