Schema di collegamento e scopo dei limitatori di sovratensione impulsiva

Scaricatore o soppressore di sovratensioni non lineare: il dispositivo principale (dispositivo di commutazione) per proteggere il ramo della linea elettrica da improvvisi picchi di tensione. Resistenze valvole sostituite. Gli standard di produzione e installazione sono stati introdotti da GOST R 52725-2007. In diverse fonti, per designare un limitatore, c'è il concetto di uno spinterometro senza spinterometri o l'abbreviazione UZPN.

La necessità di protezione contro le sovratensioni

Sovratensione impulsiva: un forte aumento della differenza di potenziale nella rete, superando il limite massimo della tensione operativa. Il salto è breve - fino a 1 nanosecondo (1 x 10^-9 sec.), quindi l'UZM convenzionale potrebbe non avere il tempo di funzionare e passare un impulso nella rete elettrica interna. L'ampiezza può essere 10 volte la nominale.

Origine:

• atmosferico (temporale) - causato da un fulmine con una corrente media di 200 kA in un parafulmine di una casa o oggetti vicini (la corrente entra nel terreno, ma l'EMF appare nel cablaggio della casa);
• commutazione - malfunzionamenti o sostituzione di apparecchiature di commutazione / sezioni di circuito, avviamento di potenti apparecchiature elettriche, guasto di un trasformatore.

Indipendentemente dalla natura dell'evento, tali malfunzionamenti comportano un rischio per tutti i dispositivi collegati: accensione dell'isolamento del cablaggio (progettato per 1-1,5 kV), danni ai circuiti elettrici dei dispositivi e loro completa inadeguatezza alla riparazione.

Il dispositivo e il principio di funzionamento del limitatore non lineare

Il funzionamento di uno scaricatore di sovratensione si basa su una proprietà specifica di un varistore: un semiconduttore con una caratteristica di tensione di corrente non lineare. Con una differenza di potenziale regolare, la permeabilità elettrica dell'elemento tende a zero e ammonta a diversi mlA. Un forte salto di tensione apre la conducibilità del tunneling (> 1000 Am), la resistenza praticamente scompare e l'impulso viene prontamente rimosso dal sistema. Il materiale conduttore è l'ossido di zinco, talvolta con l'aggiunta di ossidi di altri metalli (cobalto, bismuto, ecc.).

Lo scaricatore è costituito da piastre resistive circolari (il numero è basato sulla sovratensione di progetto), che sono impilate in una colonna, inserite in un tubo in fibra di vetro e cucite in una guaina isolante a coste. La tenuta fornisce il riempimento dei vuoti con un composto viscoso di silicio organico. La struttura è serrata saldamente da flange su entrambi i lati. Una caratteristica del dispositivo nell'implementazione di un'emissione rapida e sicura di energia termica nell'ambiente: durante la ricezione dell'impulso, la temperatura del varistore raggiunge i 100-150 ° C.

Il design dei moderni sistemi di ritenuta modulari è diverso. Si tratta di una custodia in plastica larga 17,5 mm (OIN-1), che contiene un fusibile termico, un blocco varistore rimovibile e terminali con tacche. Ci sono modelli con indicatori luminosi. Montabile su guida DIN.

Da un lato dello scaricatore, il cavo di alimentazione è fisso e, dall'altro, il terreno.

Tipi e caratteristiche principali degli scaricatori di sovratensione

I limitatori di tensione a impulsi si distinguono per materiale isolante (porcellana e polimero), design (a colonna singola e doppia colonna), classi di tensione e protezione.Dalle trascrizioni è chiaro cosa sia uno scaricatore in un elettricista. Designazioni di lettura secondo GOST:

SPN - X - 1/2/3/4 XX

La prima abbreviazione sta per soppressore di sovratensione non lineare. Sul mercato ci sono opzioni per prodotti OPS (C - networks) o SPE (I - pulse).

• X - materiale pneumatico: P - polimero, nessuna lettera - porcellana;
• 1 - classe di tensione di rete in kV: 1,5, 4, 6, 10, 36;
• 2 - la massima tensione operativa effettiva, kV: 3 - 475;
• 3 - corrente di scarica nominale, kA: 5, 10, 20;
• 4 - throughput corrente, A (fino a 200 - 1 classe di throughput, 750 - 2, 1100 - 3, 1600 - 4, oltre 1601 - 5);
• XX - le lettere indicano una regione climatica o la loro combinazione (comune: U - moderato, Chl - freddo, UHL), il numero indica le condizioni di posizionamento (1 - all'aperto, 2 - sotto una tettoia, 3 - all'interno, 4 - in spazi con regolazione artificiale del microclima, 5 - in condizioni di elevata umidità).

Nella descrizione degli scaricatori modulari è indicato il numero di poli P1-4.  

Classi di protezione e circuito per il collegamento degli scaricatori alla rete

Per una protezione completa dei sistemi di alimentazione interni dalla penetrazione di un potente impulso distruttivo, gli scaricatori sono distribuiti in fasi a seconda della classe di protezione.

• La classe B accetta le conseguenze di un fulmine diretto su linee elettriche o apparecchiature di protezione elettrica domestica. Installato su un centralino esterno all'ingresso della linea elettrica alla struttura.
• La classe C gestisce le sovratensioni di commutazione e i temporali che hanno superato la prima fase di protezione. Il dispositivo è collocato nel quadro principale all'interno del villino o in una dependance-garage, ingresso di un edificio multipiano, al piano dell'edificio amministrativo.
• La classe D è progettata per estinguere gli effetti residui. Utile direttamente davanti agli elettrodomestici. Il limitatore può essere integrato nella presa.

Lo schema di collegamento dello scaricatore ha le proprie caratteristiche per reti monofase e trifase, principi di messa a terra TNC e TNS (combinato o meno, conduttore principale e di protezione).

I dispositivi sono installati parallelamente alla rete principale davanti al generatore ausiliario, al contatore e ad altre apparecchiature. Per evitare le conseguenze di un possibile cortocircuito verso terra, davanti allo scaricatore viene utilizzato un interruttore automatico.

Nello schema per il collegamento di OIP-1 a una rete monofase, una linea di alimentazione si adatta a un terminale e un cavo di messa a terra è fissato all'altro. Quando si separano gli zeri, quello principale è collegato a terra separatamente. Una rete trifase assume la protezione di ciascuna fase separatamente (e zero per TNS).

Sicurezza ed efficienza dei dispositivi di protezione elettrica 

La sicurezza degli impianti elettrici negli edifici per uffici e nei condomini è responsabilità dei servizi pubblici. In una casa privata, il proprietario stesso si occupa della sicurezza.

L'installazione degli scaricatori di sovratensione dovrebbe essere affidata a un professionista, sebbene le difficoltà siano inizialmente invisibili. È importante evitare attrezzature economiche e di bassa qualità, che a loro volta possono diventare un focolaio di pericoli. Le apparecchiature elettriche devono essere utilizzate rigorosamente in conformità con le specifiche tecniche.

È razionale controllare la funzionalità dell'attrezzatura in marzo-aprile prima dell'inizio della stagione dei temporali. Esistono 2 metodi principali di diagnostica dei dispositivi di protezione: la misurazione senza contatto della temperatura di riscaldamento con una termocamera viene eseguita prima di tutto, in base ai risultati, la corrente passante viene inoltre monitorata con un micro o milliamperometro.

Il limitatore di tensione modulare è dotato di una finestra di indicazione dello stato di salute: il verde indica la disponibilità a svolgere le funzioni, il rosso indica un guasto. In quest'ultimo caso è prescritta la pronta sostituzione della parte a varistore. Pertanto, questo tipo di apparecchiature elettriche è più facile da usare a casa.

Scaricatore di sovratensioni: apparecchiature elettriche che proteggono da picchi di tensione ad alta ampiezza a breve termine.Non è in grado di far fronte a sovratensioni prolungate o a un calo della differenza di potenziale, quindi viene utilizzato in combinazione con una sonda a ultrasuoni e un RCD.