Pajisja e mbrojtjes nga rritja e rrufesë, diagrami i lidhjes. Instalimi i UZIP - diagramet e lidhjes, rregullat e instalimit Çfarë është tensioni i mbitensionit

21.04.2024

Rrufeja mund të shkaktojë zjarre, shkatërrime të rënda, shpërthime, lëndime të njerëzve dhe kafshëve, duke përfshirë vdekjen. Ekspertët bëjnë dallimin midis ndikimeve parësore dhe dytësore të një goditje rrufeje. Të parat ndodhin kur godet drejtpërdrejt objektet. Hyrja e drejtpërdrejtë e energjisë elektrike atmosferike në ndërtesat e banimit dhe ato industriale mund t'i shkatërrojë plotësisht ato, të vrasë një person ose të çojë në aksidente të shkaktuara nga njeriu.

Ndikimi dytësor i rrufesë (induksioni elektromagnetik ose elektrostatik) shkaktohet nga një shkarkim rrufeje afër objektit ose nga futja e potencialeve të larta në ndërtesa përmes strukturave metalike nëntokësore ose të jashtme, komunikimeve, linjave të energjisë elektrike dhe telave për qëllime të tjera, si dhe tubacionet ose kabllot.

Ndikimi dytësor i rrufesë ndikon negativisht në telefoninë, rrjetet elektrike shtëpiake 220/380 V, sistemet e komunikimit celular, si dhe transmetimin e informacionit dhe të dhënave, transmetimet satelitore dhe televizive. Dështimi i sistemeve të mësipërme edhe për një kohë të shkurtër mund të çojë në pasoja të pariparueshme, prandaj sistemet moderne të mbrojtjes nga rrufeja për objektet përfshijnë mbrojtjen si nga goditjet e drejtpërdrejta të rrufesë ashtu edhe nga manifestimet dytësore të saj.

Çfarë është tensioni i mbitensionit?

Një rritje afatshkurtër, por domethënëse e tensionit, si dhe shfaqja e një force elektromotore në strukturat metalike, quhet mbitension pulsi. Ekspertët zakonisht bëjnë dallimin midis manifestimeve të induksionit elektromagnetik dhe elektrostatik, futjes së potencialeve të larta në një objekt, si dhe mbitensionit të kalimit.

Mbitensioni i pulsit me origjinë komutuese shoqërohet me një ndryshim të papritur në mënyrën e funksionimit në sistemin e furnizimit me energji elektrike, gjatë një qarku të shkurtër, ndezjen dhe fikjen e transformatorëve, ndezjen e fuqisë rezervë, etj. Me zhvillimin e këtij lloji të mbitensionit, energjia e akumuluar në elementët e rrjetit për shkak të një ndryshimi të mprehtë në parametrat e mënyrës së funksionimit çon në zhvillimin e një procesi kalimtar me një kërcim të ndjeshëm të tensionit.

Rritja e tensioneve në disa raste mund të arrijë vlera qindra herë më të larta se parametrat e tyre normale të funksionimit. Kjo çon jo vetëm në dështimin e pajisjeve dhe instrumenteve elektrike dhe elektronike, sistemeve të furnizimit me energji elektrike, telekomunikacionit dhe komunikimit, kontrollit dhe menaxhimit, por gjithashtu mund të shkaktojë zjarr dhe madje edhe vdekje.

Arsyeja e shfaqjes së tensioneve të larta është zakonisht një shkarkesë rrufeje, proceset e kalimit në sistemet e furnizimit me energji elektrike, si dhe ndërhyrja elektromagnetike e shkaktuar nga instalimet elektrike të fuqishme industriale. Ka mbitensione:

ndërrimi;
shkarkimi i drejtpërdrejtë (kur shkarkohet në mbrojtjen e jashtme të rrufesë ose linjat ajrore);
induktuar (kur shkarkohet pranë një ndërtese ose në objekte afër).

Induksioni elektromagnetik pas një shkarkimi rrufe karakterizohet nga formimi i një fushe magnetike në konturet e komunikimeve metalike të formave të ndryshme me parametra që ndryshojnë në kohë. Në këtë rast, vlera e forcës elektromotore varet nga amplituda dhe pjerrësia e rrymës së rrufesë, si dhe nga madhësia dhe forma e vetë qarkut.

Induksioni i natyrës elektrostatike provokohet nga akumulimi nën retë kumulus me një potencial të caktuar elektrik të ngarkesave me shenjë të kundërt. Por në tokë dhe në strukturat përçuese të objekteve industriale ose rezidenciale me bazë tokësore, ky akumulim çon në faktin se gjatë shkarkimit të rrufesë, ngarkesat nuk kanë kohë të derdhen në tokë dhe të bëhen shkak i një tensioni të lartë. Më shpesh, një ndryshim potencial shfaqet midis tubave metalikë (ujë ose kanalizime), instalime elektrike të vendosura në një ndërtesë dhe një çati metalike. Për më tepër, sa më e lartë të jetë ndërtesa, aq më e madhe është vlera e potencialeve të grumbulluara.

Shembuj të dëmtimit të shkaktuar nga efektet dytësore të rrufesë

Shkatërrimi i aparatit telefonik dhe centralit të përkohshëm të instalimeve elektrike

Karakteristikat e tensionit të mbitensionit

Ngopja e energjisë e objekteve moderne industriale dhe rezidenciale, prania e një rrjeti të gjerë elektrik nga projektuesit e sistemeve të mbrojtjes kërkon një përzgjedhje kompetente të pajisjeve të mbrojtjes nga mbitensionet (SPD). Për ta bërë këtë, është e nevojshme të kuptohen parametrat kryesorë që karakterizojnë impulset e mbitensionit që rezultojnë, përkatësisht:

forma e valës aktuale (e karakterizuar nga kohët e ngritjes dhe rënies);
amplituda aktuale.

Për të përshkruar rrymat e shkarkimit të rrufesë, përdoren 2 lloje formash valore: të gjata (10/350 μsec) dhe të shkurtra (8/20 μsec). E para korrespondon me një goditje të drejtpërdrejtë (të drejtpërdrejtë) të rrufesë dhe tregon një rritje të rrymës 10 μs në vlerën maksimale të pulsit (I imp) dhe një ulje të leximit të saj me 2 herë në 350 ms. Një valë e shkurtër vërehet gjatë një shkarkimi të largët të rrufesë dhe gjatë proceseve të kalimit. Karakterizon rritjen e rrymës në 8 μs në maksimum (I max) dhe uljen në gjysmën e vlerës në 20 μs. Një impuls prej 10/350 μsec ndikon në rrjetin elektrik dhjetëra herë më shumë se 8/20 μsec, kështu që është më i rrezikshëm për objektet e mbrojtura.

Llojet e SPD

SPD-të kanë një strehë prej plastike jo të ndezshme dhe në shumicën e rasteve janë kapëse ose varistorë të konfigurimeve të ndryshme. Sot, shtypësit e rritjes kanë një tregues dështimi. Këto pajisje janë të nevojshme për të krijuar një sistem të brendshëm të mbrojtjes nga rrufetë, të besueshëm dhe efektiv.

Hendeku i shkëndijës është zakonisht një pajisje elektrike (me ajër të hapur ose të mbyllur) me dy elektroda. Kur tensioni rritet në një vlerë të caktuar, ato depërtojnë, duke hequr kështu pulsin e mbitensionit. Një varistor është një pajisje gjysmëpërçuese që ka një karakteristikë simetrike të pjerrët të rrymës-tensionit. Parimi i funksionimit të tij është që kur arrihet një vlerë e caktuar e tensionit në kontaktet e tij, ai shpejt dhe ndjeshëm zvogëlon vlerën e rezistencës së tij dhe kalon rrymë.

Shtypësit e mbitensionit karakterizohen nga parametrat e tensionit nominal, të pulsit dhe mbitensionit të përkohshëm. Në varësi të fuqisë së pulsit që SPD mund të shpërndajë dhe në përputhje me GOST R 1992-2002 (IEC 61643-1-98), ekzistojnë 3 klasa kufizuese:

I B (amplitudë 25-100 kA; për valën 10/350 μsec) - përdoret në panelet e shpërndarjes;
II C (amplituda 10-40 kA; për valën 8/20 μs) - përdoret në hyrjet e pajisjeve të furnizimit me energji elektrike, panelet e dhomave;
III D (amplitudë deri në 10 kA; për një valë prej 8/20 μs) - zakonisht pajisjet e kësaj klase janë ndërtuar tashmë në pajisjet elektrike.

Njeriu modern, duke u përpjekur të vazhdojë me kohën, e mbush shtëpinë e tij me pajisje elektrike për qëllime të ndryshme. Por jo çdo pronar i shtëpisë mendon se nëse në rrjet shfaqet edhe një tension pulsi shumë i shkurtër, disa herë më i lartë se voltazhi nominal, e gjithë flota e tij e shtrenjtë e pajisjeve elektrike dhe elektronike mund të dështojë. Ajo që vlen të përmendet është se ndikimi i mbitensionit tek konsumatorët elektrikë është i dëmshëm në atë që pajisjet e prekura, si rregull, bëhen të papërshtatshme për riparim. Kjo ngjarje e forcës madhore, edhe pse jo shpesh, mund të garantohet të jetë pasojë e mbitensionit në rrjete të shkaktuar nga stuhitë, mbivendosjet e fazës emergjente ose proceset e ndërrimit. Të ashtuquajturat pajisje mbrojtëse nga mbitensionet janë krijuar për të mbrojtur pajisjet elektrike. Më poshtë kemi diskutuar parimin e funksionimit të SPD-ve, klasat dhe ndryshimin midis tyre.

Klasifikimi i SPD

Pajisjet mbrojtëse të tensionit të lartë janë një koncept i gjerë dhe i përgjithshëm. Kjo kategori e pajisjeve përfshin pajisje që mund të ndahen në klasa:

Unë klasë. Projektuar për të mbrojtur kundër ekspozimit të drejtpërdrejtë ndaj rrufesë. Këto pajisje duhet të pajisen me pajisje të shpërndarjes së hyrjes (IDU) të ndërtesave administrative dhe industriale dhe ndërtesave të banimit.
klasa II. Ato sigurojnë mbrojtjen e rrjeteve të shpërndarjes elektrike nga mbitensionet e shkaktuara nga proceset e kalimit, si dhe kryejnë funksionet e fazës së dytë të mbrojtjes nga goditjet e rrufesë. Montuar dhe lidhur me rrjetin në bordet e shpërndarjes.
klasa III. Ato përdoren për të mbrojtur pajisjet nga mbitensionet e shkaktuara nga rritjet e tensionit të mbetur dhe shpërndarja asimetrike e tensionit midis fazës dhe telit neutral. Pajisjet e kësaj klase funksionojnë gjithashtu në modalitetin e filtrit të interferencës me frekuencë të lartë. Ato janë më të rëndësishme për kushtet e një shtëpie ose apartamenti privat, ato janë të lidhura dhe të instaluara drejtpërdrejt në ambientet e konsumatorëve. Veçanërisht të njohura janë pajisjet që prodhohen si module të pajisura me një montim me çlirim të shpejtë për instalim ose që kanë konfigurimin e prizave elektrike ose prizave të rrjetit.

Llojet e pajisjeve

Të gjitha pajisjet që ofrojnë mbrojtje kundër tensioneve të mbitensionit ndahen në dy lloje, të cilat ndryshojnë në dizajn dhe parimin e funksionimit. Le të shohim se si funksionojnë lloje të ndryshme të SPD-ve.

Boshllëqet e valvulave dhe shkëndijave. Parimi i funksionimit të shkarkuesve bazohet në përdorimin e efektit të hendekut të shkëndijës. Dizajni i shkarkuesve siguron një hendek ajri në kërcyesin që lidh fazat e linjës së energjisë me lakin e tokëzimit. Në vlerën nominale të tensionit, qarku në kërcyes është i prishur. Në rast të një shkarkimi rrufeje, ndodh një prishje e hendekut të ajrit në linjën e energjisë, qarku midis fazës dhe tokës mbyllet dhe pulsi i tensionit të lartë shkon drejtpërdrejt në tokë. Dizajni i hendekut të valvulës në një qark me një hendek shkëndijë përfshin një rezistencë mbi të cilën është zbutur pulsi i tensionit të lartë. Në shumicën e rasteve, shkarkuesit përdoren në rrjetet e tensionit të lartë.

Shtypësit e tensionit (SPDs). Këto pajisje zëvendësuan shkarkuesit e vjetëruar dhe të rëndë. Për të kuptuar se si funksionon kufizuesi, duhet të mbani mend vetitë e rezistorëve jolinearë, të cilat janë ndërtuar mbi përdorimin e karakteristikave të tyre të tensionit aktual. Një varistor përdoret si rezistorë jolinearë në një SPD. Për njerëzit që nuk kanë përvojë në ndërlikimet e inxhinierisë elektrike, pak informacion se nga çfarë përbëhet dhe si funksionon. Materiali kryesor për prodhimin e varistorëve është oksidi i zinkut. Në një përzierje me oksidet e metaleve të tjera, krijohet një montim i përbërë nga kryqëzime p-n, i cili ka karakteristika rrymë-tensioni. Kur voltazhi në rrjet korrespondon me parametrat nominalë, rryma në qarkun e varistorit është afër zeros. Kur ndodh një mbitension, një rritje e mprehtë e rrymës ndodh në kryqëzimet p-n, gjë që çon në një ulje të tensionit në vlerën nominale. Pas normalizimit të parametrave të rrjetit, varistori kthehet në modalitetin jopërçues dhe nuk ndikon në funksionimin e pajisjes.

Dimensionet kompakte të shkarkuesve të mbitensionit dhe gamën e gjerë të varieteteve të këtyre pajisjeve kanë bërë të mundur zgjerimin e ndjeshëm të fushës së aplikimit të këtyre pajisjeve është bërë e mundur përdorimi i mbrojtësve të mbitensionit si një mjet për mbrojtjen e mbitensionit për një shtëpi ose apartament . Sidoqoftë, kufizuesit e tensionit të pulsit të montuar në varistorë, pavarësisht nga të gjitha avantazhet e tyre ndaj shkarkuesve, kanë një pengesë të rëndësishme - jetëgjatësi të kufizuar të shërbimit. Për shkak të mbrojtjes termike të integruar në to, pajisja mbetet jofunksionale për ca kohë pas aktivizimit, për këtë arsye, në trupin SPD sigurohet një pajisje me çlirim të shpejtë, duke lejuar zëvendësimin e shpejtë të modulit.

Ju mund të mësoni më shumë se çfarë është një SPD dhe cili është qëllimi i tij nga video:

Si të organizoni mbrojtjen?

Para se të vazhdoni me instalimin dhe lidhjen e pajisjeve të mbrojtjes nga mbitensionet, është e nevojshme, përndryshe e gjithë puna për rregullimin e SPD do të humbasë çdo kuptim. Skema klasike ofron 3 nivele mbrojtjeje. Arrestuesit (klasa e mbrojtjes nga mbitensionet I) janë instaluar në hyrje, duke siguruar mbrojtje nga rrufeja. Pajisja tjetër mbrojtëse e klasës II, zakonisht një kapëse, është e lidhur në tabelën e shpërndarjes së shtëpisë. Shkalla e mbrojtjes së tij duhet të sigurojë një reduktim të madhësisë së mbitensionit ndaj parametrave që janë të sigurt për pajisjet shtëpiake dhe rrjetin e ndriçimit. Në afërsi të menjëhershme të produkteve elektronike të ndjeshme ndaj luhatjeve të rrymës dhe tensionit, klasa III është e dëshirueshme.

Kur lidhni SPD-të, është e nevojshme të sigurohet mbrojtja e tyre aktuale dhe mbrojtja kundër qarqeve të shkurtra nga një ndërprerës i hyrjes ose siguresat. Ne do t'ju tregojmë më shumë rreth instalimit të këtyre pajisjeve mbrojtëse në një artikull të veçantë.

Pra, ne shikuam parimin e funksionimit të SPD-ve, klasat dhe ndryshimin midis tyre. Shpresojmë që informacioni i dhënë ishte i dobishëm për ju!

Standardi GOST 13109-97 nuk jep ndonjë vlerë kufizuese ose të lejueshme të pulsit, por vetëm na jep formën e këtij pulsi dhe përkufizimin e tij. Supozojmë gjatë matjeve që impulset nuk duhet të ndodhin në rrjet. Dhe nëse janë, atëherë do të jetë e nevojshme të zgjidhet dhe të kërkohen ata që duhet të fajësohen. Në matjet tona në rrjetet 0.4 kV nuk kemi hasur në asnjë problem pulsi. Kjo nuk është për t'u habitur - duke matur në anën 0.4 kV çdo impuls do të absorbohet ose ndërpritet nga shtypësit e mbitensionit, por kjo është një temë për një artikull tjetër. Por siç thonë ata, i paralajmëruar është i armatosur. Prandaj, në artikull do të japim atë që dimë.

Këto janë përkufizimet nga GOST 13109-97:

pulsi i tensionit - një ndryshim i mprehtë i tensionit në një pikë të rrjetit elektrik, i ndjekur nga një rivendosje e tensionit në nivelin origjinal ose afër tij për një periudhë kohore deri në disa milisekonda;

— amplituda e pulsit - vlera maksimale e menjëhershme e pulsit të tensionit;

— kohëzgjatja e pulsit - intervali kohor midis momentit fillestar të pulsit të tensionit dhe momentit të rivendosjes së vlerës së tensionit të menjëhershëm në nivelin origjinal ose afër tij;

Nga vijnë impulset?

Tensionet e pulsit shkaktohen nga dukuritë e rrufesë, si dhe nga proceset kalimtare gjatë kalimit në sistemin e furnizimit me energji elektrike. Impulset e tensionit të rrufesë dhe komutimit ndryshojnë ndjeshëm në karakteristika dhe formë.

Tensioni i pulsit është një ndryshim i papritur i tensionit në një pikë të rrjetit elektrik, i ndjekur nga një rivendosje e tensionit në nivelin e tij origjinal ose afër tij brenda 10-15 μs (impulsi i rrufesë) dhe 10-15 ms (impulsi i ndërrimit). Dhe nëse kohëzgjatja e pjesës së përparme të pulsit të rrymës së rrufesë është një rend i madhësisë më i shkurtër se impulsi i rrymës së ndërrimit, atëherë amplituda e pulsit të rrufesë mund të jetë disa renditje të madhësisë më e lartë. Vlera maksimale e matur e rrymës së shkarkimit të rrufesë, në varësi të polaritetit të saj, mund të ndryshojë nga 200 në 300 kA, gjë që ndodh rrallë. Zakonisht kjo rrymë arrin 30-35 kA.

Figura 1 tregon një oshilogram të një impulsi të tensionit, dhe Figura 2 tregon pamjen e tij të përgjithshme.

Goditjet e rrufesë brenda ose pranë linjave të energjisë elektrike në tokë çojnë në shfaqjen e tensioneve të pulsit që janë të rrezikshme për izolimin e linjave dhe pajisjeve elektrike të nënstacioneve. Arsyeja kryesore e dështimit të izolimit të objekteve elektrike, ndërprerjeve të furnizimit me energji elektrike dhe kostos së restaurimit të tij janë dëmtimet rrufe të këtyre objekteve.

Figura 1 - Oshilogrami i pulsit të tensionit

Figura 2 - Pamje e përgjithshme e një impulsi të tensionit

Impulset e rrufesë janë një fenomen i zakonshëm. Gjatë shkarkimeve, rrufeja hyn në pajisjen mbrojtëse nga rrufetë e ndërtesave dhe nënstacioneve të lidhura me kabllo të tensionit të lartë dhe të ulët, linja komunikimi dhe kontrolli. Me një rrufe mund të vërehen deri në 10 pulse, të cilat ndjekin njëri-tjetrin me një interval prej 10 deri në 100 ms. Kur rrufeja godet një pajisje tokëzimi, potenciali i saj rritet në krahasim me pikat e largëta dhe arrin një milion volt. Kjo kontribuon në faktin se në sythe të pajisura me kabllo dhe lidhje ajrore, induktohen tensione që variojnë nga disa dhjetëra volt deri në shumë qindra kilovolt. Kur rrufeja godet linjat ajrore, një valë mbitensioni përhapet përgjatë tyre dhe arrin në shiritat e nënstacionit. Vala e mbitensionit kufizohet ose nga forca e izolimit gjatë prishjes së tij, ose nga tensioni i mbetur i shkarkuesve mbrojtës, duke ruajtur një vlerë të mbetur që arrin në dhjetëra kilovolt.

Impulset e tensionit të ndërrimit ndodhin kur ndërroni ngarkesat induktive (transformatorët, motorët) dhe kapacitiv (bankat e kondensatorëve, kabllot). Ato ndodhin gjatë një qarku të shkurtër dhe fikjes së tij. Vlerat e pulseve të tensionit të kalimit varen nga lloji i rrjetit (lart ose kabllo), lloji i kyçjes (ndezja ose fikur), natyra e ngarkesës dhe lloji i pajisjes kaluese (siguresa, shkëputës, ndërprerësi). Impulset e rrymës dhe të tensionit të ndërrimit kanë një natyrë lëkundëse, të lagur, të përsëritur për shkak të djegies së harkut.

Vlerat e pulseve të tensionit të ndërrimit me një kohëzgjatje në nivelin e amplitudës së pulsit 0,5 (shih Fig. 3.22), të barabartë me 1-5 ms, janë dhënë në tabelë.

Impulsi i tensionit karakterizohet nga amplituda U imp.a, vlera maksimale e tensionit U imp, kohëzgjatja e skajit kryesor, d.m.th. intervali kohor nga fillimi i pulsit t duke filluar derisa të arrijë vlerën e saj maksimale (amplitudë). t amp dhe kohëzgjatja e pulsit të tensionit në një nivel prej 0.5 të amplitudës së tij t amp 0.5. Dy karakteristikat e fundit kohore tregohen si thyesë ∆ t amp/ t imp 0.5 .

Vlera e tensioneve të impulseve komutuese

Lista e burimeve të përdorura

1. Kuzhekin I.P. , Larionov V.P., Prokhorov V.N. Mbrojtje nga rrufeja dhe rrufeja. M.: Znak, 2003

2. Kartashev I.I. Menaxhimi i cilësisë së energjisë elektrike / I.I. Kartashev, V.N. Tulsky, R.G. Shamonov et al.: ed. Yu.V. Sharova. – M.: Shtëpia Botuese MPEI, 2006. – 320 f.: ill.

3. GOST 13109-97. Energjia Elektrike. Pajtueshmëria elektromagnetike e pajisjeve teknike. Standardet për cilësinë e energjisë elektrike në sistemet e furnizimit me energji elektrike për qëllime të përgjithshme. Hyni 1999-01-01. Minsk: Shtëpia Botuese e Standardeve IPK, 1998. 35 f.

Një nga faktorët që çon në dëmtimin e pajisjeve elektrike është mbitensionet atmosferike të shoqëruara me goditje rrufeje. Efektet e energjisë elektrike atmosferike ndahen në:

drejt rrufeja godet pajisjet elektrike;
rrufeja afër me pajisje elektrike, duke e ndikuar atë duke përdorur një impuls të fuqishëm elektromagnetik;
rrufeja në distancë nga konsumatorët, vala elektromagnetike nga e cila perceptohet nga telemekanika gjysmëpërçuese dhe pajisjet e komunikimit dhe krijon ndërhyrje në funksionimin e tyre.

Efektet e mbitensioneve atmosferike karakterizohen nga një kohëzgjatje e shkurtër pulsi - në rendin e dhjetëra milisekonda. Por gjatë kësaj kohe, voltazhi në rrjet rritet shumë herë. Kjo çon në prishje të izolimit dhe dëmtim të linjave të komunikimit dhe konsumatorëve që furnizohen prej tyre.

Për të mbrojtur kundër mbitensioneve të krijuara nga shkarkimet e rrufesë, përdoren pajisje që kufizojnë vlerën e amplitudës së tensionit në një nivel që është i sigurt për izolimin e pajisjeve elektrike.

Shkastë dhe shkarkues të valvulave, shkarkues

Pajisjet e para të përdorura për të kufizuar madhësinë e mbitensioneve në rrjet ishin boshllëqe shkëndijash. Veprimi i tyre bazohet në prishjen e një hendeku ajri me një gjatësi fikse në një tension të caktuar.

Arrestari lidhet midis fazave të mbrojtura dhe qarkut të mbrojtjes nga rrufeja. Për çdo fazë vendoset një element personal. Mund të jetë i hapur dhe përbëhet nga shufra metalike të vendosura me skajet e tyre përballë njëri-tjetrit. Ose mund të përbëhet nga elektroda të mbyllura në një guaskë izoluese.

Në momentin e mbitensionit të rrufesë, hendeku i shkëndijës së shkarkuesit shpërthen dhe fuqia e pulsit shkon në tokë përmes qarkut të mbrojtjes nga rrufeja. Për shkak të kësaj, niveli i tensionit është i kufizuar. Në fund të pulsit, harku del jashtë dhe hendeku i shkëndijës është gati për përdorim përsëri. Në modalitetin normal, ai nuk konsumon rrymë dhe nuk ndikon në mënyrën e funksionimit të instalimit elektrik.

Pajisja e dytë që mbron izolimin nga mbitensionet ishte shkarkuesit e valvulave. Ato përbëhen nga dy elementë të lidhur në seri: një hendek i shumëfishtë i shkëndijës dhe një rezistencë shuarëse. Kur ka një mbitension, boshllëqet e shkëndijave shpërthejnë dhe rryma rrjedh përmes tyre dhe rezistencës. Si rezultat, voltazhi në rrjet zvogëlohet. Sapo të hiqet ndikimi shqetësues, harku në boshllëqet e shkëndijave del jashtë dhe hendeku i shkëndijës kthehet në pozicionin e tij origjinal.

Mbytëset e valvulave janë të mbyllura dhe funksionojnë në heshtje, ndryshe nga shkarkuesit e shkëndijave, të cilët lëshojnë produkte të djegies së harkut në atmosferë.

Boshllëqet e valvulave dhe shkëndijave përdoren vetëm në instalimet elektrike të tensionit të lartë.

Pajisjet e mëparshme mbrojtëse janë zëvendësuar Kufizuesit e rritjes (OSL).

Brenda shkarkuesit është varistor: një rezistencë me një varësi jolineare të rezistencës nga tensioni i aplikuar në të. Kur tejkalohet vlera e tensionit të pragut, rryma përmes varistorit rritet ndjeshëm, duke parandaluar rritjen e saj të mëtejshme. Kur rrufeja ose impulsi i ndërrimit pushon, shkarkuesi i mbitensionit kthehet në gjendjen e tij origjinale.

Krahasuar me pajisjet e mëparshme, shkarkuesit e mbitensionit janë më të besueshëm dhe më të vegjël në madhësi. Karakteristikat e tyre janë përzgjedhur më saktë, gjë që bëri të mundur zhvillimin e një strategjie fleksibël për përdorimin efektiv të tyre.

Quhen shkarkues modularë për rrjetet e tensionit të ulët Pajisjet e mbrojtjes nga mbitensionet (SPD).

Kjo perfshin:

Forma e valës së rritjes është e standardizuar për rastet e mëposhtme:

goditje e drejtpërdrejtë rrufeje - 10/350 µs;
ndikimi i veprimit indirekt të rrufesë - 8/20 µs.

Sipas qëllimit të tyre të synuar, sipas standardit IEC, SPD-të ndahen në llojet 1-3 sipas GOST R 51992-2002, ato ndahen në klasa testimi (I - III). Korrespondenca dhe qëllimi i këtyre karakteristikave tregohen në tabelë.

Llojet sipas IEC 61643	Klasat sipas GOST R 51992-2002	Qëllimi	Vendi i instalimit
1	I	Për të kufizuar mbitensionet nga goditjet e drejtpërdrejta të rrufesë	Në hyrje të ndërtesës, në tabelën kryesore të shpërndarjes
2	II	Për të kufizuar mbitensionet nga goditjet e largëta të rrufesë dhe mbitensionet e ndërrimit	Në hyrjet ku nuk ka rrezik për ndikime të drejtpërdrejta
1+2	I+II	Karakteristikat e tipeve SPD 1 dhe 2 janë të kombinuara	Njësoj si tipi 1 ose 2
3	III	Për të mbrojtur konsumatorët e ndjeshëm. Kanë nivelin më të ulët të tensionit mbrojtës	Për instalim direkt tek konsumatorët

Sipas modelit të tyre, SPD-të prodhohen me një numër të ndryshëm shtyllash: nga një në katër.

Zgjedhja e SPD

Së pari ju duhet të përcaktoni shkallën e ndikimit të rrufesë ose mbitensionet e kalimit në objektin e mbrojtur. Për këtë qëllim, përdoren të dhënat për intensitetin e shkarkimeve të rrufesë në vendin e instalimit, merren parasysh prania e pajisjeve mbrojtëse nga rrufeja, linjat e energjisë dhe gjatësia e tyre. Nëse hyrja në shtëpi bëhet nga një linjë kabllore, atëherë ajo është më e mbrojtur nga goditjet e drejtpërdrejta të rrufesë sesa një linjë ajrore.

Instalimi elektrik i ndërtesës është i ndarë në zona të mbrojtura nga SPD të klasave përkatëse. Qëllimi i kësaj ndarje është: zvogëloni shkallë-shkallë nivelin e mbitensionit në mënyrë që pajisjet më të fuqishme të thithin valën kryesore të rritjes, dhe ndërsa ajo lëviz nëpër rrjetin e shpërndarjes, pajisjet e klasës më të ulët reduktojnë më tej ndikimin e saj, duke siguruar një minimum në pikën e lidhjes së konsumatorëve.

Në të njëjtën kohë, sigurohet siguria e pajisjeve elektrike zgjedhja e klasës së izolimit që korrespondon me zonën e mbrojtjes.

Aktiv duke hyrë në ndërtesë Llojet SPD janë instaluar 1 ose 1+2. Ato i rezistojnë impulsit nga një goditje e drejtpërdrejtë rrufeje, duke e reduktuar atë në një vlerë të pranueshme për pajisjet elektrike me një klasë izolimi IV (deri në 6 kV). Pika e instalimit të SPD-së është në panelin e hyrjes, ASU (kontrolli i hyrjes) ose centrali kryesor (transportuesi kryesor).

Klasa e izolimit të pajisjeve elektrike të vendosura në këto stampa pas SPD nuk duhet të jetë më e keqe III (deri në 4 kV).

Linja tjetër e mbrojtjes është bordet e shpërndarjes, i lidhur me ASU ose centralin kryesor në thellësi të ndërtesës. Në hyrje të tyre janë instaluar SPD tip II, duke ulur nivelin e mbitensionit në një vlerë të pranueshme për pajisjet elektrike me klasë izolimi II (2,5 kV). Kjo mbron konsumatorët të cilët janë të kyçur drejtpërdrejt në prizat e energjisë dhe pajisjet e ndriçimit.

Nëse është e nevojshme të mbrohen pajisjet elektrike, më e ndjeshme ndaj ndërhyrjeve(pajisje kompjuterike, pajisje komunikimi), të përdorura SPD e tipit 3, i instaluar në afërsi të objektit të mbrojtur.

Kërkesat për lidhjen e një SPD

Me furnizimin me energji trefazore dhe një sistem tokëzimi TN-C, të tre fazat e tensionit janë të lidhura me SPD. Në rastin e sistemeve TN-C-S ose TN-S, një përcjellës pune neutral i shtohet tre fazave. Terminali "PE" është i lidhur me autobusin kryesor të tokëzimit të ASU ose autobusin PE të panelit të shpërndarjes. Autobusi kryesor i tokës është i lidhur me qarkun e tokës së ndërtesës.

Për shkak të përdorimit të gjerë të teknologjisë së gjysmëpërçuesve dhe mikroprocesorëve në prodhim dhe në jetën e përditshme, çështja e mbrojtjes së rrjeteve elektrike deri në 1000 V nga mbitensionet e komutimit dhe rrufesë po bëhet veçanërisht e rëndësishme sot.

Pajisjet e shtrenjta të bëra duke përdorur elementë gjysmëpërçues kanë izolim të dobët dhe madje edhe rritjet e lehta të tensionit mund ta dëmtojnë atë.

Në përputhje me nomenklaturën e pranuar, një kufizues i mbitensionit në instalimet elektrike me tensione deri në 1 kV quhet një pajisje mbrojtëse nga mbitensionet. (SPD).

Parimi i funksionimitështë i ngjashëm me parimin e funksionimit të shtypësve të mbitensionit (OSS) dhe bazohet në jolinearitetin e karakteristikës së rrymës-tensionit të elementit mbrojtës. Gjatë projektimit të mbrojtjes nga mbitensionet në rrjetet deri në 1 kV, si rregull, sigurohen 3 faza të mbrojtjes, secila prej të cilave është projektuar për një nivel të caktuar të rrymave të pulsit dhe pjerrësinë e përparme të valës.

SPD I - një pajisje e klasit të parë është instaluar në hyrje të ndërtesës dhe kryen funksionin e fazës së parë të mbrojtjes nga mbitensionet. Kushtet e tij të punës janë më të vështirat. Një pajisje e tillë është krijuar për të kufizuar rrymat e pulsit me një pjerrësi të përparme të valës prej 10/350 μs. Amplituda e rrymave të pulsit 10/350 μs është në intervalin 25-100 kA, kohëzgjatja e frontit të valës arrin 350 μs.

SPD II - përdoret si mbrojtje ndaj mbitensioneve të shkaktuara nga proceset kalimtare në rrjetet e shpërndarjes, si dhe si një fazë e dytë pas SPD I. Elementi i tij mbrojtës është projektuar për rryma pulsi me një formë vale 8/20 μs. Amplituda e rrymës është në intervalin 15-20 kA.

SPD III - përdoret për të mbrojtur rrjetet nga fenomenet e mbitensionit të mbetur pas pajisjeve të klasës së parë dhe të dytë. Ato janë instaluar drejtpërdrejt në pajisjet e mbrojtura dhe normalizohen nga rrymat e pulsit me një formë vale prej 1.2/50 μs dhe 8/20 μs.

Pajisja. Pajisjet e të gjitha klasave kanë një strukturë të ngjashme, ndryshimi qëndron në karakteristikat e elementit mbrojtës. Strukturisht, pajisja përbëhet nga një bazë fikse dhe një modul i lëvizshëm. Baza është e lidhur drejtpërdrejt me strukturat e kabinetit të shpërndarjes në një hekurudhë DIN.

Moduli i lëvizshëm futet në bazë duke përdorur kontaktet e tehut. Ky dizajn e bën të lehtë zëvendësimin e një elementi jolinear të dëmtuar vetë. Varistorët dhe shkarkuesit e dizajneve të ndryshme përdoren si element jolinear. Dizajni i tyre mund të jetë një-, dy- ose tre-polësh, zgjedhja varet nga numri i telave të rrjetit të mbrojtur.

Prodhuesit e huaj pajisin produktet e tyre me tregues të funksionimit të pajisjes, gjë që ju lejon të përcaktoni vizualisht shërbimin e saj. Në modelet më të shtrenjta, lëshimet termike mund të instalohen për të parandaluar mbinxehjen e një elementi jolinear që nuk është projektuar për rrjedhje afatgjatë të rrymave.

Diagrami i lidhjes. Për të kryer mbrojtjen nga mbitensioni në instalimet elektrike, pjesët që mbartin rrymë janë të lidhura qëllimisht me lakin e tokës përmes elementeve me një karakteristikë jolineare të rrymës-tensionit.

Në instalimet elektrike deri në 1000 V, për të përdorur një SPD, është e nevojshme të keni një përcjellës tokëzimi PE me një rezistencë të standardizuar. Përkundër faktit se vetë pajisjet janë të dizajnuara për rryma dhe tensione të larta pulsi, ato nuk janë të përshtatshme për rritje të zgjatur të tensionit dhe rrjedhën e rrymave të rrjedhjes.

Shumë prodhues rekomandojnë mbrojtjen e mbrojtësve të mbitensionit me lidhje siguresash. Këto rekomandime shpjegohen me ndezjen më të shpejtë të siguresave në zonat e rrymave të pulsit, si dhe dëmtimin e shpeshtë të sistemit të kontaktit të ndërprerësve kur prishen rrymat e një madhësie të tillë.

Gjatë kryerjes së mbrojtjes me tre faza, pajisjet duhet të vendosen në një distancë të caktuar nga njëra-tjetra përgjatë gjatësisë së telit. Për shembull, nga SPD I në SPD II distanca duhet të jetë së paku 15 m përgjatë gjatësisë së telit që i lidh ato. Pajtueshmëria me këtë kusht ju lejon të punoni në mënyrë selektive në faza të ndryshme dhe të shtypni me besueshmëri të gjitha shqetësimet në rrjet.

Distanca midis fazës II dhe III është 5 metra. Nëse është e pamundur të ndahen pajisjet në distancat e përcaktuara, përdoret një mbytje që përputhet, e cila është një rezistencë aktive-induktive ekuivalente me rezistencën e telave.

Karakteristikat e zgjedhjes. Zona më kritike e mbrojtjes nga rrufeja është hyrja në ndërtesë. SPD në seksionin e parë kufizon rrymën më të madhe të pulsit. Kontaktet e tehut për SPD të klasit të parë përfaqësojnë cenueshmërinë më të madhe të pajisjes.

Rrymat e pulsit me një amplitudë 25-50 kA shoqërohen nga forca të konsiderueshme elektrodinamike, të cilat mund të çojnë në kërcimin e modulit të lëvizshëm nga kontaktet e tipit thikë dhe të privojnë rrjetin elektrik nga mbrojtja nga mbitensioni, prandaj është më mirë të përdorni një SPD pa një modul të lëvizshëm si faza e parë.

Kur zgjidhni mbrojtjen e klasit të parë, është më mirë t'i jepni përparësi pajisjeve të bazuara në shkarkues. Prodhimi i një SPD varistor për një rrymë pulsi prej më shumë se 20 kA është mjaft punë intensive dhe e kushtueshme, prandaj, prodhimi i tyre serik nuk justifikohet.

Pra, nëse prodhuesi tregon një Iimp të vlerësuar prej më shumë se 20 kA në pajisjen e varistorit, duhet të jeni të kujdesshëm për një blerje të tillë; Ndoshta prodhuesi po ju mashtron.

Një SPD që përdor një shkarkues të mbitensionit me një dhomë të hapur është i rrezikshëm kur aktivizohet, kështu që përdorimi i tij justifikohet në kabinetet e shpërndarjes ku prania njerëzore përjashtohet kur zona e mbrojtur është në funksion. Rrjedha e rrymës pulsuese përmes kontakteve të hendekut të shkëndijës çon në mënyrë të pashmangshme në ndezjen e harkut.

Kur harku digjet, gazrat e nxehtë dhe spërkatjet e metalit të shkrirë mund të dëmtojnë shëndetin dhe jetën e njeriut. Dollapi në të cilin është instaluar një SPD e këtij lloji duhet të jetë prej materiali rezistent ndaj zjarrit, me të gjitha vrimat e mbyllura.

Boshllëqet e shkëndijës me një qark elektrodë ndezëse mund të përdoren gjithashtu si një element jolinear. Duke përdorur një elektrodë shtesë, mund të rregulloni momentin e prishjes së hendekut të shkëndijës dhe hapjes së hendekut të shkëndijës. Përdorimi i një elektrode ndezëse bën të mundur uljen e nivelit të tensionit të pulsit dhe koordinimin e funksionimit të SPD-ve të klasave të ndryshme.

Sidoqoftë, nëse qarku i kontrollit të elektrodës së ndezjes dështon, dalja do të jetë mbrojtje me një karakteristikë të panjohur, e cila mund të mos garantojë jo vetëm funksionimin e saktë, por funksionimin fare.