Pararrayos o supresor de sobretensiones no lineal: el dispositivo principal (dispositivo de conmutación) para proteger la rama de la línea eléctrica de sobretensiones repentinas. Resistencias de válvula reemplazadas. Los estándares de producción e instalación fueron introducidos por GOST R 52725-2007. En diferentes fuentes, para designar un limitador, existe el concepto de descarga de chispas sin descargadores de chispas o la abreviatura UZPN.
- La necesidad de protección contra sobretensiones
- Dispositivo y principio de funcionamiento del limitador no lineal.
- Tipos y características principales de los descargadores de sobretensiones.
- Clases de protección y circuito para conectar descargadores a la red.
- Seguridad y eficiencia de los equipos de protección eléctrica.
La necesidad de protección contra sobretensiones
Impulso de sobretensión: un fuerte aumento en la diferencia de potencial en la red, superando el límite máximo de la tensión de funcionamiento. El salto es corto: hasta 1 nanosegundo (1 x 10-9 seg.), por lo que el UZM convencional puede no tener tiempo para funcionar y pasar un pulso a la red eléctrica interna. La amplitud puede ser 10 veces la nominal.
Origen:
- atmosférico (tormenta): causado por un rayo con una corriente promedio de 200 kA en un pararrayos de una casa u objetos cercanos (la corriente va al suelo, pero aparece EMF en el cableado de la casa);
- Conmutación: mal funcionamiento o reemplazo de equipos de conmutación / secciones del circuito, arranque de equipos eléctricos potentes, falla de un transformador.
Independientemente de la naturaleza del suceso, tales fallas conllevan un riesgo para todos los dispositivos conectados: ignición del aislamiento del cableado (diseñado para 1-1.5 kV), daños en los circuitos eléctricos de los dispositivos y su total falta de idoneidad para la reparación.
Dispositivo y principio de funcionamiento del limitador no lineal.
El funcionamiento de un descargador de sobretensiones se basa en una propiedad específica de un varistor: un semiconductor con una característica corriente-voltaje no lineal. Con una diferencia de potencial regular, la permeabilidad eléctrica del elemento tiende a cero y asciende a varios mlA. Un salto brusco de voltaje abre la conductividad de túnel (> 1000 Am), la resistencia prácticamente desaparece y el pulso se elimina rápidamente del sistema. El material conductor es óxido de zinc, a veces con la adición de óxidos de otros metales (cobalto, bismuto, etc.).
El descargador consta de placas de resistencia de sección transversal circular (el número se basa en la sobretensión de diseño), que se apilan en una columna, se colocan en un tubo de fibra de vidrio y se cosen en una camisa aislante acanalada. La estanqueidad asegura el llenado de huecos con un compuesto orgánico de silicio viscoso. La estructura está firmemente sujeta por bridas en ambos lados. La peculiaridad del dispositivo radica en la implementación de una salida rápida y segura de energía térmica al medio ambiente: durante la recepción del pulso, la temperatura del varistor alcanza los 100-150 ° C.
El diseño de las restricciones modulares modernas es diferente. Se trata de una caja de plástico de 17,5 mm de ancho (OIN-1), que contiene un fusible térmico, un bloque de varistores extraíble y terminales con muescas. Hay modelos con luces indicadoras. Montaje en carril DIN.
En un lado del pararrayos, el cable de alimentación está fijo y, en el otro, el suelo.
Tipos y características principales de los descargadores de sobretensiones.
Los limitadores de voltaje de impulso se distinguen por material aislante (porcelana y polímero), diseño (columna única y doble columna), clases de voltaje y protección.De las transcripciones queda claro qué es un pararrayos en un electricista. Lectura de designaciones de acuerdo con GOST:
SPN - X - 1/2/3/4 XX
La primera abreviatura significa supresor de sobretensiones no lineal. En el mercado existen opciones para productos OPS (C - redes) o SPE (I - impulso).
- X - material del neumático: P - polímero, sin letra - porcelana;
- 1 - clase de tensión de la red en kV: 1,5, 4, 6, 10, 36;
- 2 - el voltaje de funcionamiento efectivo más alto, kV: 3 - 475;
- 3 - corriente nominal de descarga, kA: 5, 10, 20;
- 4 - rendimiento actual, A (hasta 200 - 1 clase de rendimiento, 750 - 2, 1100 - 3, 1600 - 4, más de 1601 - 5);
- XX - las letras indican una región climática o su combinación (común: U - moderado, Chl - frío, UHL), el número indica las condiciones de ubicación (1 - exterior, 2 - bajo marquesina, 3 - interior, 4 - en espacios con regulación de microclima artificial, 5 - en condiciones de alta humedad).
En la descripción de descargadores modulares, se indica el número de polos P1-4.
Clases de protección y circuito para conectar descargadores a la red.
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 las consecuencias de un rayo directo en las líneas eléctricas o en el equipo de protección eléctrica del hogar. Instalado en cuadro externo a la entrada de la línea eléctrica a la estructura.
- La clase C maneja sobretensiones de conmutación y tormentas eléctricas que han pasado la primera etapa de protección. El dispositivo se coloca en el cuadro de distribución principal dentro de la cabaña o en un garaje anexo, una entrada de un edificio de varios pisos, en el piso del edificio administrativo.
- La clase D está diseñada para extinguir efectos residuales. Útil directamente frente a electrodomésticos. El limitador se puede integrar en el enchufe.
El esquema de conexión del descargador tiene características propias para redes monofásicas y trifásicas, principios de puesta a tierra TNC y TNS (combinados o no, conductor principal y de protección).
Los dispositivos se instalan en paralelo a la red principal frente al generador auxiliar, el medidor y otros equipos. Para evitar las consecuencias de un posible cortocircuito a tierra, se utiliza un disyuntor delante del descargador.
En el esquema para conectar OIP-1 a una red monofásica, una línea de energía se ajusta a un terminal y un cable de tierra se fija al otro. Al separar ceros, el principal se conecta al suelo por separado. Una red trifásica asume la protección de cada fase por separado (y cero para TNS).
Seguridad y eficiencia de los equipos de protección eléctrica.
La seguridad de los sistemas eléctricos en edificios de oficinas y edificios de apartamentos es responsabilidad de los servicios públicos. En una casa particular, el propietario se encarga de la seguridad él mismo.
La instalación de descargadores de sobretensión debe confiarse a un profesional, aunque las dificultades son inicialmente invisibles. Es importante evitar equipos baratos y de baja calidad, que en sí mismos pueden convertirse en un foco de peligro. El uso de equipos eléctricos debe estar estrictamente de acuerdo con las especificaciones técnicas.
Es racional verificar la capacidad de servicio del equipo en marzo - abril antes del inicio de la temporada de tormentas. Hay 2 métodos principales de diagnóstico de 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 de paso se monitorea adicionalmente con un micro o miliamperímetro.
El limitador de voltaje modular está equipado con una ventana indicadora de operatividad: verde indica que está listo para realizar funciones, rojo indica una falla. En el último caso, se prescribe la pronta sustitución de la parte del varistor. Así, este tipo de equipo eléctrico es más fácil de usar en casa.
Descargador de sobretensión: equipo eléctrico que protege contra sobrecargas de voltaje de alta amplitud a corto plazo.No es capaz de hacer frente a una sobretensión sostenida o una caída en la diferencia de potencial, por lo que se utiliza junto con una sonda ultrasónica y un RCD.
