Nieliniowy ogranicznik przepięć lub tłumik przepięć jest głównym urządzeniem (urządzeniem przełączającym) do ochrony gałęzi linii elektroenergetycznej przed nagłymi przepięciami. Wymienił rezystory zaworowe. Normy produkcyjne i instalacyjne wprowadza GOST R 52725-2007. W różnych źródłach, aby wyznaczyć ogranicznik, zastosowano koncepcję iskiernika bez iskierników lub skrótu UZPN.
Potrzeba ochrony przed przepięciami
Przepięcie impulsowe - gwałtowny wzrost różnicy potencjałów w sieci, przekraczający maksymalny limit napięcia roboczego. Krótki skok - do 1 nanosekundy (1 • 10-9 sek.), dlatego konwencjonalne USM mogą nie mieć czasu na pracę i pozwolić impulsowi przejść do wewnętrznej sieci zasilania. Amplituda może przekroczyć wartość nominalną 10 razy.
Pochodzenie:
- atmosferyczny (burza z piorunami) - spowodowany piorunem o średniej sile prądu 200 kA w piorunochronie domu lub w pobliskich obiektach (prąd wpada do ziemi, ale w okablowaniu domu pojawia się EMF);
- przełączanie - awarie lub wymiana urządzeń przełączających / odcinków obwodu, uruchomienie potężnego sprzętu elektrycznego, awaria transformatora.
Niezależnie od charakteru zdarzenia, takie awarie niosą ryzyko dla wszystkich podłączonych urządzeń: zapłon izolacji okablowania (znamionowy dla 1-1,5 kV), uszkodzenie obwodów elektrycznych urządzeń i ich całkowita niezdatność do naprawy.
Urządzenie i zasada działania ogranicznika nieliniowego
Działanie ogranicznika opiera się na specyficznej właściwości warystora - półprzewodnika o nieliniowej charakterystyce prąd-napięcie. Przy regularnej różnicy potencjałów przepuszczalność elementu dąży do zera i wynosi kilka mlA. Gwałtowny skok napięcia otwiera przewodnictwo tunelowe (> 1000 am), rezystancja praktycznie zanika, impuls jest natychmiast usuwany z układu. Materiałem przewodnika jest tlenek cynku, czasem z dodatkiem tlenków innych metali (kobalt, bizmut itp.).
Ogranicznik składa się z okrągłych płyt oporowych (liczba zorientowana jest na napięcie znamionowe), które są złożone w kolumnę, umieszczone w rurce z włókna szklanego i wszyte w żebrowany płaszcz izolacyjny. Szczelność zapewnia wypełnienie pustych przestrzeni lepką kompozycją krzemowo-organiczną. Po obu stronach konstrukcja jest ściśle zaciśnięta przez kołnierze. Cechą urządzenia w realizacji szybkiego i bezpiecznego usuwania energii cieplnej do otoczenia jest to, że podczas odbioru impulsu temperatura warystora osiąga 100-150 ° C.
Konstrukcja nowoczesnych modułowych ograniczników jest inna. Jest to plastikowa obudowa o szerokości 17,5 mm (OIN-1), która zawiera bezpiecznik termiczny, wyjmowany warystor i karbowane zaciski. Istnieją modele z lampkami kontrolnymi. Mają mocowanie na szynę DIN.
Kabel zasilający jest zamocowany po jednej stronie ogranicznika, a uziemienie po drugiej.
Rodzaje i główne cechy ogranicznika
Ograniczniki przepięć wyróżniają się materiałem izolacyjnym (porcelana i polimer), rozwiązaniem konstrukcyjnym (jednokolumnowym i dwukolumnowym), napięciem i klasami ochrony. Z odszyfrowania wynika, czym jest ogranicznik u elektryka. Czytanie oznaczeń według GOST:
OPN - X - 1/2/3/4 XX
Pierwszy skrót oznacza nieliniowy tłumik przepięć. Na rynku możliwe są opcje dla produktów OPS (S - sieć) lub SPE (I - puls).
- X - materiał opony: P - polimer, bez litery - porcelana;
- 1 - klasa napięcia sieciowego w kV: 1,5, 4, 6, 10, 36;
- 2 - największe napięcie robocze, kV: 3 - 475;
- 3 - znamionowy prąd rozładowania, kA: 5, 10, 20;
- 4 - prąd przepływowy, A (do 200 - 1 klasa przepustowości, 750 - 2, 1100 - 3, 1600 - 4, powyżej 1601 - 5);
- XX - litery wskazują region klimatyczny lub ich kombinację (często: U - umiarkowany, Chl - zimny, UHL), liczba wskazuje warunki umieszczenia (1 - na wolnym powietrzu, 2 - pod baldachimem, 3 - wewnątrz, 4 - w pomieszczeniach ze sztuczną klimatyzacją, 5 - w warunkach wysokiej wilgotności).
Opis ogranicznika modułowego wskazuje liczbę biegunów P1-4.
Klasy ochrony i połączenie sieciowe ograniczników
W celu kompleksowej ochrony wewnętrznych systemów zasilania przed przebiciem potężnego impulsu niszczącego, ograniczniki są rozmieszczone etapami w zależności od klasy ochrony.
- Klasa B akceptuje skutki bezpośredniego uderzenia pioruna w linię energetyczną lub domowe wyposażenie elektryczne. Jest zainstalowany na zewnętrznej tablicy rozdzielczej, aby wprowadzić linię energetyczną do konstrukcji.
- Klasa C radzi sobie z skokami napięcia i uderzeniami pioruna, które przeszły pierwszy etap ochrony. Urządzenie znajduje się w głównym panelu rozdzielczym wewnątrz domku lub w garażu przy wejściu do budynku wielokondygnacyjnego na piętrze budynku administracyjnego.
- Klasa D przeznaczona jest do gaszenia efektów resztkowych. Przydatne tuż przed urządzeniami elektrycznymi. Ogranicznik można zintegrować z gniazdkiem.
Obwód przyłączeniowy ogranicznika ma swoją własną charakterystykę dla sieci jednofazowej i trójfazowej, zasady uziemienia TNC i TNS (połączone lub nie, przewód główny i ochronny).
Urządzenia są instalowane równolegle do głównej sieci przed generatorem pomocniczym, licznikiem i innym sprzętem. Aby uniknąć konsekwencji ewentualnego zwarcia do masy, użyj wyłącznika przed ogranicznikiem.
W obwodzie podłączania OIP-1 do sieci jednofazowej linia zasilania jest odpowiednia dla jednego zacisku, a kabel uziemienia jest przymocowany do drugiego. Podczas oddzielania zer główny jest osobno podłączony do ziemi. Sieć trójfazowa obejmuje ochronę każdej fazy osobno (i zero dla TNS).
Bezpieczeństwo i skuteczność elektrycznych urządzeń ochronnych
Za bezpieczeństwo systemów elektrycznych w budynkach administracyjnych i budynkach mieszkalnych odpowiadają przedsiębiorstwa użyteczności publicznej. W prywatnym domu sam właściciel dba o bezpieczeństwo.
Instalację ograniczników należy powierzyć profesjonalistom, chociaż złożoność początkowo jest niewidoczna. Ważne jest, aby unikać taniego sprzętu niskiej jakości, który sam może stać się siedliskiem zagrożeń. Korzystanie z urządzeń elektrycznych musi być ściśle zgodne ze specyfikacjami technicznymi.
Racjonalnie sprawdź przydatność sprzętu w marcu - kwietniu przed rozpoczęciem sezonu burz. Istnieją 2 główne metody diagnozowania urządzeń ochronnych: bezkontaktowy pomiar temperatury ogrzewania za pomocą kamery termowizyjnej jest wykonywany przede wszystkim, zgodnie z wynikami, przesyłany prąd jest dodatkowo kontrolowany za pomocą mikro- lub miliamperomierza.
Modułowy ogranicznik napięcia jest wyposażony w okienko wskaźnika stanu: zielony oznacza gotowość do wykonywania funkcji, czerwony oznacza awarię. W tym drugim przypadku zalecana jest operacyjna wymiana części warystorowej. Dzięki temu tego rodzaju sprzęt elektryczny jest łatwiejszy w użyciu w domu.
Ogranicznik - sprzęt elektryczny, który chroni przed krótkotrwałymi skokami napięcia o dużej amplitudzie. Nie jest w stanie poradzić sobie ze stabilnym przepięciem lub spadkiem różnicy potencjałów, dlatego jest stosowany w połączeniu z USM i RCD.
