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Electrosafe edificio residenziale privato e cottage. Parte 4. Protezione da sovratensioni
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Electrosafe edificio residenziale privato e cottage. Parte 3. Protezione contro i fulmini
Nonostante la possibilità teorica della comparsa di sovratensioni pulsate con un'ampiezza di decine di kilovolt nel sistema di alimentazione a 0,4 kV, il valore REALE dell'ampiezza è limitato dalla resistenza di isolamento pulsata delle apparecchiature elettriche.
La resistenza di isolamento degli impulsi delle apparecchiature elettriche con una tensione nominale di 230/400 volt è impostata dallo standard e viene presa pari a 6 kV. In base a ciò, è improbabile che nei circuiti elettrici appaiano tensioni superiori a 6 kV (la comparsa di ampiezze superiori a 6 kV è possibile secondo gli scienziati russi solo nel 10% dei casi).
Sulla base di ciò, TUTTE le apparecchiature elettriche fino a 1000 volt sono state suddivise in 4 categorie (per sistemi trifase 230/400 volt):
- Categoria 4: questa apparecchiatura può resistere a una tensione impulsiva di 6 kV (contatori elettrici, macchine automatiche, scaricatori, ecc.),
- Categoria 3 - questa apparecchiatura può resistere a sovratensioni di 4 kV (prese, interruttori, motori elettrici, quadri elettrici, cablaggi, stufe elettriche, ecc.),
- Categoria 2: questa apparecchiatura può resistere a una sovratensione di 2,5 kV (questa apparecchiatura è collegata a prese (elettrodomestici, elettroutensili portatili, ecc.),
- Categoria 1: questa apparecchiatura può resistere a una sovratensione non superiore a 1,5 kV (apparecchiature contenenti dispositivi a semiconduttore e / o microcircuiti).
Ora riassumiamo alcuni dei risultati intermedi:
1. L'impulso di sovratensione da una rete di alimentazione superiore a 6 kV non ci minaccia.
2. Poiché il contatore elettrico, le macchine automatiche e gli scaricatori appartengono a 4 categorie, non è necessario proteggerli dalla tensione di sovratensione.
3. Tutto ciò che segue il paragrafo 2 deve essere protetto da essi. sovratensione se necessario.
SPD.
Ora che comprendiamo l'essenza del problema, diventa chiaro come affrontarlo. La cosa principale che dobbiamo fare è ridurre la tensione di impulso di 6 kV, se appare, a 1,5 kV sicuri. Per questi scopi servono SPD - dispositivo di protezione da sovratensioni (limitatore).
All'inizio del loro sviluppo, i DOCUP sono stati realizzati separatamente per ciascuna categoria, per i limitatori di categoria 3 - classe I, per i limitatori di categoria 2 - classe II, per i limitatori di categoria I - classe III.
Dopo il contatore elettrico e la macchina, che non necessitava di protezione, è stato installato un limitatore di classe I, che ha interrotto la tensione da 6 kV a 4 kV (1 stadio di protezione). Più avanti lungo l'alimentatore, è stato installato un limitatore di classe II, che ha interrotto la tensione fornita ad esso di 4 kV dal limitatore di classe I - fino a 2,5 kV (2 livelli di protezione). Quindi, sempre durante l'alimentazione, è stato installato un limitatore di classe III, che ha interrotto la tensione fornita dal limitatore di classe II da -2,5 kV a 1,5 kV (3 livelli di protezione).
Il lettore osservatore chiederà - perché tali difficoltà - può essere immediatamente limitato a loro La tensione è compresa tra 6 kV e 1,5 kV richiesti? Mi affretto a compiacerlo - con lo sviluppo della tecnologia questo è diventato possibile. Ora disponibile DOCUP universali che combinano in un caso limitatori delle classi I, II e III, classi I e II, classi II e III. A questo proposito, non è necessario osservare le distanze minime necessarie (5-20 metri) tra SPD separati o installare invece induttori tra loro che simulano tali distanze.
Successivamente, alcune parole sui nostri standard. Ecco un estratto dalla circolare tecnica n. 30 per il 2012
CIRCOLARI DEL CIRCOLARE TECNICO DI ASSOCIAZIONE ROSELECTROMONTAZH N. 30/2012 “SULL'ESECUZIONE DELLA PROTEZIONE DELL'ILLUMINAZIONE E MESSA A TERRA DI TENSIONE E TENSIONE FINO A 1 kV”
- L'installazione degli SPD degli abbonati è di natura consultiva e possono essere installati sia nella filiale degli abbonati che direttamente presso il consumatore.
- Non è consentita l'installazione di SPD abbonati senza l'installazione di SPD sulla linea e sulla sottostazione del trasformatore.
- Nelle reti con una tensione di 380/220 V (400/230 V), un SPD con una tensione nominale fino a 450 V viene utilizzato per proteggere le linee, un SPD con una tensione nominale fino a 280 V viene utilizzato per proteggere i rami monofase dell'abbonato.
- È obbligatoria la presenza di una nuova messa a terra e un potenziale sistema di perequazione per il consumatore.
Cioè, in primo luogo, se decidessimo di proteggere la nostra casa con l'aiuto di un SPD, è necessario assicurarsi che gli SPD siano installati su linee aeree e sottostazioni di trasformazione. In secondo luogo, è necessario disporre di un dispositivo di messa a terra.
LA MIA NOTA alla Sezione 3 della Circolare. A causa del fatto che è possibile una tensione fino a 380 volt su un ramo monofase verso la casa in situazioni di emergenza, è necessario un SPD con una tensione nominale superiore a 380 volt (se la linea aerea è realizzata con fili separati).
Per non confondermi in tutto ciò, di seguito ho presentato l'algoritmo decisionale per l'installazione di e-SPD in casa nostra:
Se nel tuo caso si verifica tutto ciò (ovvero, sono soddisfatte tutte le condizioni necessarie), puoi iniziare a lavorare sulla protezione della casa da sovratensioni (già a partire da altre norme).
Quindi, vediamo come un SPD di 1 cl. protezione.
Fig. 1. Dispositivi di protezione di SPD di classe 1 in caso di impulso di sovratensione dalla linea aerea e da fulmine diretto
La figura sopra mostra che l'impulso di sovratensione è passato attraverso un filo di fase dalla linea aerea a casa nostra. Se è superiore a 4 kV, l'arresto viene attivato e una parte della corrente fluisce verso terra attraverso il nostro dispositivo di messa a terra e l'altra parte fluisce verso il filo PEN, che viene nuovamente messo a terra sulla linea aerea e collegato al punto neutro collegato a terra del trasformatore. Nella figura seguente, si vede che con un fulmine diretto nel nostro terminale aereo, il 50% della corrente del lampo scorre attraverso il nostro dispositivo di messa a terra e l'altra metà della corrente del lampo si diffonde uniformemente tra la fase e i conduttori neutri. Sulla base di questo, e scegliere un SPD.
Raramente i fulmini hanno una forza attuale superiore a 100 kA, quindi, nei calcoli, la corrente di fulmini viene presa per questo valore. Quindi, 50 kA nel nostro esempio sono andati nel nostro dispositivo di messa a terra. I restanti 50 kA, quando innescati dal nostro SPD, saranno distribuiti uniformemente tra i fili L e PEN, ovvero il nostro SPD dovrebbe essere valutato per una corrente di almeno 25 kA.
Informazioni sulla linea aerea ((VL).
Diventa chiaro che se la linea aerea si trova in uno stato deplorevole (le pendenze di terra sono marce, tagliate, ecc.), Quindi non trovando la strada per terra, una corrente di fulmini andrà direttamente nella nostra casa e causerà molti problemi. Pertanto, è necessario conoscere bene il tuo OHL e in caso di dubbi sulla sua affidabilità, è necessario almeno equipaggiare il polo da cui è alimentata la tua casa, cioè collegare a terra il filo su questo palo, collegare il gancio (perno) su cui è collegato l'isolatore a questa terra il tuo filo di fase, e se il supporto è in cemento armato, quindi il suo rinforzo. Fatto ciò, otterrai, per così dire, 1 linea di difesa già all'avvicinamento alla casa. 2a linea di difesa - questa è l'installazione di SPD all'ingresso della casa (1, 2 e 3 classi).
Nota. Molti ora fanno un ramo al filo SIP di ingresso. Se è collegato a una linea aerea di “scarsa qualità”, quindi con PUM nella linea aerea, è possibile una rottura dell'isolamento SIP, cioè è necessario eseguire questa ramificazione con fili separati distanziati l'uno dall'altro (o adottare misure di protezione aggiuntive).
Su VLI (ovvero VL realizzato con fili isolati autoportanti - SIP), la situazione sarà già diversa. Il PUM (fulmine diretto) in un filo di fase isolato è praticamente irrealistico e in tale filo è possibile solo un impulso di sovratensione indotto, causato da una scarica di fulmine vicina o dalla commutazione. Per proteggere l'isolamento di VLI, i networker sono già costretti a monitorare attentamente gli scaricatori, ecc. in modo che la linea sia in buone condizioni.
Quale conclusione si può trarre da ciò che è stato detto? Se la linea aerea è in cattive condizioni, è necessario "equipaggiare" il pilastro da cui è alimentata la nostra casa e installare un potente scaricatore all'ingresso della casa, progettato per deviare una corrente di fulmine di 50-100 kA (con una forma attuale di 10/350 μs).
Se la nostra casa è alimentata da VLI, il palo può essere lasciato da solo e l'arresto può essere installato più semplicemente (con una forma attuale di 8/20 μs e una corrente di 6-10 kA).
Ora considera la stessa opzione, ma la casa è anche dotata.
Se la casa è alimentata da VLI (o VL di cui siamo sicuri), l'SPD per il 1 ° stadio di protezione deve essere selezionato in base alla distribuzione della corrente di fulmine durante il PUM al terminale dell'aria (come descritto sopra). Se la casa è alimentata da una linea aerea, di cui non siamo sicuri, è necessario procedere dal PUM al conduttore di fase della linea aerea.
Fig. 2. Selezionare SPD per il primo stadio di protezione (fare clic sull'immagine per ingrandirla).
Nella parte successiva considereremo gli schemi di commutazione SPD per i sistemi TN-C-S e TT, come selezionarli, montarli e dove posizionare tutto, tenendo conto delle specifiche di una casa privata e del suo alimentatore da linee aeree, nonché della presenza o assenza di protezione contro i fulmini esterni.
Continuazione dell'articolo: Electrosafe casa privata e cottage. Parte 4 (fine). Esempi di selezione SPD
Mironov S.I.
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