Impulsspinge võrku sisenemisel. Uzip (seadmed kaitseks liigpingete ja häirete eest). Kuidas Uzip on paigutatud ja kuidas see töötab

Kaasaegsete kodumasinate toiteallikatesse on sageli sisse ehitatud liigpingekaitse, kuid tüüpiliste lahenduste ressurss varistoridel on piiratud maksimaalselt 30 väljalülitusjuhtumiga ja ka siis, kui vool avariiolukorras ei ületa 10 kA. Varem või hiljem võib seadmesse sisseehitatud kaitse üles öelda ning ülepinge eest kaitsmata seadmed lähevad lihtsalt üles ja toovad omanikele palju tüli. Samal ajal võivad ohtlike liigpingete põhjused olla: äikesetorm, remonditööd, pinged võimsate reaktiivkoormuste ümberlülitamisel ja iial ei tea, mis veel.

Selliste ebameeldivate olukordade vältimiseks on konstrueeritud liigpingekaitseseadmed (lühendatult SPD-d), mis võtavad avariilise liigpinge impulsi, vältides sellega võrku ühendatud elektriseadmete kahjustamist.

SPD tööpõhimõte on üsna lihtne: tavarežiimis voolab seadme sees olev vool läbi juhtiva šundi ja seejärel läbi sel hetkel võrguga ühendatud koormuse; kuid šundi ja maanduse vahele on paigaldatud kaitseelement - varistor või sädemevahe, mille takistus tavarežiimis on megaoomi ja kui äkki tekib ülepinge, läheb kaitseelement koheselt juhtivasse olekusse ja vool kihutab läbi selle maapinnale.

Hetkel, mil SPD käivitub, langeb faas-null-kontuuri takistus kriitiliseks ja kodumasinad säästetakse, sest liin on praktiliselt lühises läbi SPD kaitseelemendi. Kui liini pinge stabiliseerub, läheb SPD kaitseelement uuesti mittejuhtivasse olekusse ja vool liigub uuesti koormusele läbi šundi.

On olemas kolm liigpingekaitseseadmete klassi ja neid kasutatakse laialdaselt:

I klassi kaitseseadmed on ette nähtud kaitsma ülepingeimpulsside eest, mille lainekarakteristikud on 10/350 µs, mis tähendab, et ülepingeimpulsi maksimaalne lubatud tõusuaeg maksimumini ja langus nimiväärtuseni ei tohiks ületada 10 ja 350 mikrosekundit. , vastavalt; samal ajal on vastuvõetav lühiajaline vool vahemikus 25 kuni 100 kA, sellised impulssvoolud tekivad välklahenduse ajal, kui see siseneb elektriliinile, mis on tarbijale lähemal kui 1,5 km.

Selle klassi seadmed viiakse läbi piirikutel ja nende paigaldamine toimub peakilpi või sisend-jaotusseadmesse hoone sissepääsu juures.

II klassi SPD-d on loodud kaitsma lühiajalise impulssmüra eest ja paigaldatakse elektrikilpidesse. Nad suudavad pakkuda kaitset ülepingeimpulsside eest parameetritega 8/20 µs, voolutugevusega 10 kuni 40 kA. Selle klassi SPD-d kasutavad varistoreid.

Kuna varistorite ressurss on piiratud, lisatakse nendel põhinevate SPD-de konstruktsioonile mehaaniline kaitsme, mis lihtsalt joodab varistori küljest lahti šundi, kui selle takistus enam ei vasta ohutule kaitserežiimile. See on tegelikult termokaitse, mis kaitseb seadet ülekuumenemise ja tulekahju eest. Mooduli esiküljel on kaitsmega seotud värviindikaator ja kui varistorit on vaja vahetada, on sellest lihtne aru saada.

III klassi SPD-d on paigutatud sarnaselt, ainsa erinevusega, et sisemise varistori maksimaalne vool ei tohiks ületada 10 kA.

Ka traditsioonilistel kodumasinatesse sisseehitatud impulsskaitseahelatel on samad parameetrid, kuid nende dubleerimisel välise klassi III SPD-ga minimeeritakse seadmete enneaegse rikke tõenäosus.

Ausalt öeldes tuleb märkida, et seadmete usaldusväärse kaitse tagamiseks on oluline paigaldada nii I, II kui ka III kaitseklassi SPD-d. Seda tuleb arvestada, kuna võimas I klassi SPD ei tööta madala liigpinge lühikeste impulssidega lihtsalt oma madala tundlikkuse tõttu ja vähem võimas ei tule toime suure vooluga, mida I klassi SPD talub.

Paljud protsessid, mis meie kodus toimuvad, me isegi ei eelda, et see juhtus ülepinge tõttu. Meie Philipsi teler põles läbi ja me patustame tootjafirma vastu, et pidime Samsungi ostma. Ja miks see maha põles - me isegi ei mõtle sellele.

Mis on liigpinge?

Ülepinge on lühiajaline pinge tõus võimsuspunktis üle lubatud väärtuse. Pärast seda hüpet taastatakse pinge võrgus algse väärtuseni. Pinge moonutuse astet iseloomustab sel juhul impulsspinge indikaator.

Näiteks meie korterisse on antud siinuspinge 220 V. Elektrivõrgus võivad tekkida liigpinged (nende tekkepõhjust käsitleme veidi hiljem), siis tekib liigpinge liigpinge, mis kestab mitu millisekundit, kuid amplituud (maksimaalne väärtus) võib ulatuda kuni 10 tuhandeni.. AT.

Miks on liigpinge kodumajapidamises kasutatavatele elektriseadmetele ohtlik?

Iga elektriseadme isolatsioon on ette nähtud teatud pingetaseme jaoks. Reeglina on 220 - 380 V pingega elektriseadmed mõeldud ca 1000 V ülepingeimpulsiks. Ja kui võrgus tekivad ülepinged 3000 V impulsiga? Sel juhul toimub isolatsiooni purunemine. Ilmub säde - ioniseeritud õhupilu, mille kaudu voolab elektrivool. Selle tulemusena elektrikaar, lühis ja tulekahju.

Pidage meeles, et isolatsiooni tõus võib tekkida isegi siis, kui kõik seadmed on pistikupesast lahti ühendatud. Majas pinge all, elektrijuhtmestik, harukarbid ja samad pistikupesad jäävad ikka alles. Need võrguelemendid ei ole ka kaitstud liigpinge eest.

Impulsi ülepinge põhjused

Impulsi ülepinge üheks põhjuseks on äikeselahendused (pikselöök). Lülituspinged, mis tekivad suure koormusega tarbijate sisse-/väljalülitamise tagajärjel. Faasi tasakaalustamatuse korral võrgu lühise tagajärjel.

Kodu kaitsmine ülepingete eest

Impulssliigpingetest on võimatu vabaneda, kuid isolatsiooni purunemise vältimiseks on olemas seadmed, mis vähendavad impulsi liigpinge suurust ohutu väärtuseni.

Need kaitseseadmed on SPD - liigpingekaitseseade.

Olemas osaline ja täielik kaitse SPD-dega.

Kaasaegne inimene, püüdes ajaga sammu pidada, küllastab oma maja erinevatel eesmärkidel kasutatavate elektriseadmetega. Kuid mitte iga majaomanik ei arva, et isegi väga lühiajalise nominaalsest mitu korda kõrgema impulsspinge korral võrgus võib kogu tema kallis elektri- ja elektroonikapark üles öelda. Märkimisväärne on see, et ülepinge mõju elektritarbijatele on kahjulik, kuna mõjutatud seadmed muutuvad reeglina remondiks kõlbmatuks. See vääramatu jõud, kuigi mitte sageli, kuid garanteeritud, võib olla äikesetormide, avariifaaside kattumise või lülitusprotsesside põhjustatud võrkude ülepinge tagajärg. Nn liigpingekaitseseadmed on mõeldud elektriseadmete kaitsmiseks. Allpool käsitletakse SPD tööpõhimõtet, klasse ja nendevahelist erinevust.

SPD klassifikatsioon

Ülepingekaitseseadmed on lai ja üldistatud mõiste. Sellesse seadmete kategooriasse kuuluvad seadmed, mida saab jagada klassidesse:

• I klass. On ette nähtud kaitseks äikeselahenduse otsese mõju eest. Need seadmed peavad olema varustatud haldus- ja tööstushoonete ning korterelamute sisend-jaotusseadmetega (ASU).
• II klass. Need tagavad elektrijaotusvõrkude kaitse lülitusprotsessidest põhjustatud liigpingete eest, samuti täidavad kaitse teise astme funktsioone pikselöögi mõju eest. Paigaldatakse ja ühendatakse võrku elektrikilpides.
• III klass. Neid kasutatakse seadmete kaitsmiseks liigpingete eest, mida põhjustavad jääkpinge liigpinged ja asümmeetriline pingejaotus faasi ja nulljuhtme vahel. Selle klassi seadmed töötavad ka kõrgsageduslike mürafiltrite režiimis. Eramu või korteri tingimuste jaoks kõige olulisemad on need ühendatud ja paigaldatud otse tarbijatele. Eriti populaarsed on seadmed, mis on valmistatud moodulitena, mis on varustatud kiirkinnitusega paigaldamiseks või millel on pistikupesade või pistikute konfiguratsioon.

Seadme tüübid

Kõik liigpingekaitset pakkuvad seadmed jagunevad kahte tüüpi, mis erinevad nii konstruktsiooni kui ka tööpõhimõtte poolest. Mõelge, kuidas erinevat tüüpi SPD-d töötavad.

Klapi ja sädemevahed. Piirikute tööpõhimõte põhineb sädemevahede efekti kasutamisel. Piirikute konstruktsioon näeb ette õhuvahe džempris, mis ühendab elektriliini faase maandusahelaga. Nimipinge väärtusel on hüppaja ahel katki. Pikselahenduse korral tekib selle tagajärjel elektriülekandeliinis õhupilu rike, faasi ja maa vaheline ahel suletakse, kõrgepingeimpulss läheb otse maasse. Sädemevahega ahelas oleva klapipiiriku konstruktsioon näeb ette takisti, millel kõrgepingeimpulss kustutatakse. Piirikuid kasutatakse enamasti kõrgepingevõrkudes.

Ülepingepiirikud (SPD-d). Need seadmed on asendanud aegunud ja mahukad piirikud. Piiraja toimimise mõistmiseks peate meeles pidama mittelineaarsete takistite omadusi, mis on üles ehitatud nende voolu-pinge omaduste kasutamisele. Varistoreid kasutatakse SPD-des mittelineaarsete takistitena. Inimestele, kes pole elektrotehnika keerukuse alal kogenud, veidi teavet selle kohta, millest see koosneb ja kuidas see töötab. Varistorite valmistamise peamine materjal on tsinkoksiid. Segus teiste metallide oksiididega luuakse p-n ristmikest koosnev sõlm, millel on voolu-pinge omadused. Kui pinge väärtus võrgus vastab nimiparameetritele, on varistori ahela vool nullilähedane. Ülepinge hetkel p-n ristmikel toimub voolu järsk tõus, mis viib pinge languseni nimiväärtuseni. Pärast võrguparameetrite normaliseerimist naaseb varistor mittejuhtivasse režiimi ega mõjuta seadme tööd.

Liigpingepiirikute kompaktsed mõõtmed ja nende seadmete suur valik võimaldas oluliselt laiendada nende seadmete ulatust, sai võimalikuks kasutada SPD-sid eramaja või korteri liigpingekaitse vahendina. Varistoritele kokkupandud liigpinge piirajatel on hoolimata kõigist nende eelistest piirikutega võrreldes üks oluline puudus - kasutusea piiratus. Tänu neisse sisseehitatud termokaitsele jääb seade peale töötamist mõnda aega mittetöötavaks, sel põhjusel on SPD korpusel ette nähtud kiirelt eemaldatav seade, mis võimaldab mooduli kiiret väljavahetamist.

Lisateavet selle kohta, mis on SPD ja mis on selle eesmärk, saate videost:

Kuidas kaitset korraldada?

Enne liigpingekaitseseadmete paigaldamise ja ühendamise jätkamist on see vajalik, vastasel juhul kaotab kogu SPD-de paigutuse töö mõtte. Klassikaline skeem pakub 3 kaitsetaset. Sisendisse on paigaldatud piksekaitset pakkuvad piirikud (SPD klass I). Järgmine kaitseseade on II klass, tavaliselt ühendatakse liigpingepiirik maja elektrikilpi. Selle kaitseaste peaks tagama ülepinge suuruse vähendamise kodumasinate ja valgustusvõrgu jaoks ohutute parameetriteni. Voolu ja pinge kõikumiste suhtes tundlike elektroonikatoodete vahetus läheduses on soovitav klass III.

SPD ühendamisel on vaja ette näha nende voolukaitse ja kaitse lühise eest sissejuhatava kaitselüliti või kaitsme abil. Nende kaitseseadmete paigaldamise kohta räägime üksikasjalikumalt eraldi artiklis.

Seega oleme kaalunud SPD-de tööpõhimõtet, klasse ja nendevahelist erinevust. Loodame, et esitatud teave oli teile kasulik!