El supresor de sobretensiones no lineal o supresor de sobretensiones es el aparato principal (dispositivo de conmutación) para proteger la rama de la línea de alimentación de sobretensiones repentinas. Reemplazó las resistencias de válvula. Los estándares de producción e instalación son introducidos por GOST R 52725-2007. En diferentes fuentes, para designar un limitador, se utiliza el concepto de un espacio de chispa sin espacios de chispa o la abreviatura UZPN.
La necesidad de protección contra sobretensiones
Sobretensión de impulso: un fuerte aumento en la diferencia de potencial en la red, que excede el límite máximo de la tensión de funcionamiento. Salto corto: hasta 1 nanosegundo (1 • 10-9 sec.), por lo tanto, los USM convencionales pueden no tener tiempo para trabajar y dejar que el pulso pase a la red interna de suministro de energía. La amplitud puede exceder las 10 veces nominales.
Origen:
- atmosférica (tormenta eléctrica): causada por un rayo con una intensidad de corriente promedio de 200 kA en el pararrayos de la casa o en objetos cercanos (la corriente cae al suelo, pero aparece EMF en el cableado de la casa);
- Conmutación: mal funcionamiento o reemplazo de equipos / secciones de conmutación del circuito, lanzamiento de equipos eléctricos potentes, falla del transformador.
Independientemente de la naturaleza de la ocurrencia, tales fallas conllevan un riesgo para todos los dispositivos conectados: ignición del aislamiento del cableado (clasificado para 1-1.5 kV), daños a los circuitos eléctricos de los dispositivos y su total incapacidad para la reparación.
El dispositivo y el principio de funcionamiento de un limitador no lineal.
El funcionamiento del descargador se basa en la propiedad específica de un varistor: un semiconductor con una característica de voltaje de corriente no lineal. Con una diferencia de potencial regular, la permeabilidad del elemento tiende a cero y asciende a varios mlA. Un aumento brusco en el voltaje abre la conductividad del túnel (> 1000 Am), la resistencia prácticamente desaparece, el pulso se elimina rápidamente del sistema. El material del conductor es óxido de zinc, a veces con la adición de óxidos de otros metales (cobalto, bismuto, etc.).
El descargador consiste en placas de resistencia circulares (el número está orientado a la sobretensión nominal), que se pliegan en una columna, se colocan en un tubo de fibra de vidrio y se cosen en una cubierta aislante acanalada. La estanqueidad asegura el llenado de los huecos con una composición viscosa de silicio orgánico. En ambos lados, la estructura está firmemente sujeta por bridas. Una característica del dispositivo en la implementación de la eliminación rápida y segura de energía térmica en el medio ambiente es que durante la recepción de un pulso, la temperatura del varistor alcanza los 100-150 ° C.
El diseño de los limitadores modulares modernos es diferente. Esta es una caja de plástico de 17.5 mm de ancho (OIN-1), que contiene un fusible térmico, una unidad de varistor extraíble y terminales con muescas. Hay modelos con luces indicadoras. Tienen un montaje en riel DIN.
Se fija un cable de alimentación en un lado del limitador y se conecta a tierra en el otro.
Tipos y características principales del descargador
Los limitadores de sobretensión se distinguen por material aislante (porcelana y polímero), solución estructural (columna simple y columna doble), clases de voltaje y protección. Desde el descifrado, queda claro qué es un pararrayos en electricidad. Lectura de designaciones según GOST:
OPN - X - 1/2/3/4 XX
La primera abreviatura significa supresor de sobretensión no lineal. En el mercado, son posibles las opciones para productos de OPS (red S) o SPE (pulso I).
- X - material del neumático: P - polímero, sin letra - porcelana;
- 1 - clase de voltaje de red en kV: 1.5, 4, 6, 10, 36;
- 2 - el voltaje de operación más grande, kV: 3 - 475;
- 3 - corriente de descarga nominal, kA: 5, 10, 20;
- 4 - corriente de rendimiento, A (hasta 200 - 1 clase de rendimiento, 750 - 2, 1100 - 3, 1600 - 4, más de 1601 - 5);
- XX - las letras indican la región climática o su combinación (común: U - moderado, Chl - frío, UHL), el número indica las condiciones de colocación (1 - al aire libre, 2 - debajo de un dosel, 3 - en interiores, 4 - en espacios con control de clima artificial, 5 - en condiciones de alta humedad).
La descripción del descargador modular indica el número de polos P1-4.
Clases de protección y conexión de red de descargadores
Para una protección integral de los sistemas internos de suministro de energía contra la penetración de un poderoso impulso destructivo, los descargadores se distribuyen en etapas según la clase de protección.
- La clase B acepta los efectos de un rayo directo en una línea eléctrica o equipo de protección eléctrica doméstica. Se instala en la centralita externa para ingresar la línea de alimentación a la estructura.
- La clase C hace frente a sobretensiones de conmutación y sobretensiones que han pasado la primera etapa de protección. El dispositivo se coloca en el panel de distribución principal dentro de la cabaña o en el garaje anexo, la entrada de un edificio de varios pisos, en el piso del edificio administrativo.
- La clase D está diseñada para extinguir los efectos residuales. Útil justo antes de los electrodomésticos. El limitador puede integrarse en la salida.
El circuito de conexión del descargador tiene sus propias características para una red monofásica y trifásica, principios de puesta a tierra TNC y TNS (ya sea combinados o no, conductor principal y protector).
Los dispositivos se instalan paralelos a la red principal frente al generador auxiliar, medidor y otros equipos. Para evitar las consecuencias de un posible cortocircuito a tierra, use un disyuntor frente al descargador.
En el circuito de conexión del OIP-1 a una red monofásica, una línea de alimentación es adecuada para un terminal, y un cable de tierra se fija al otro. Al separar los ceros, el principal se conecta a la tierra por separado. Una red trifásica implica la protección de cada fase por separado (y cero para TNS).
Seguridad y efectividad de los equipos de protección eléctrica.
La seguridad de los sistemas eléctricos en edificios administrativos y edificios de apartamentos es responsabilidad de los servicios públicos. En una casa privada, el propietario se encarga de la seguridad.
La instalación de pararrayos debe confiarse a un profesional, aunque la complejidad es inicialmente invisible. Es importante evitar equipos baratos de baja calidad, que pueden convertirse en un hervidero de peligro. El uso de equipos eléctricos debe estar estrictamente de acuerdo con las especificaciones técnicas.
Verifique la capacidad de servicio del equipo racionalmente en el mes de marzo - abril antes del inicio de la temporada de tormentas. Existen dos métodos principales para diagnosticar dispositivos de protección: la medición sin contacto de la temperatura de calentamiento con una cámara termográfica se realiza en primer lugar, de acuerdo con los resultados, la corriente transmitida se controla adicionalmente mediante un micro o miliamperímetro.
El limitador de voltaje modular está equipado con una ventana indicadora de estado: el verde indica que está dispuesto a realizar funciones, el rojo indica un mal funcionamiento. En este último caso, se prescribe el reemplazo operativo de la parte varistor. Por lo tanto, este tipo de equipo eléctrico es más fácil de usar en el hogar.
Descargador: equipo eléctrico que protege contra subidas de tensión a corto plazo de gran amplitud. No puede hacer frente a una sobretensión estable o una caída en la diferencia de potencial, por lo tanto, se usa en combinación con USM y RCD.
