วิธีป้องกันตัวเองจากแรงดันไฟเกิน

อุปกรณ์ไฟฟ้าสมัยใหม่ต้องได้รับพลังงานไฟฟ้าด้วยพารามิเตอร์บางอย่างด้วยวิธีที่เชื่อถือได้และปลอดภัย

การพัฒนาที่ศิวิไลซ์ของสังคมทำให้ผู้คนต้องพึ่งพาอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ มากขึ้น ซึ่งความต้านทานต่อแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นโดยไม่ได้ตั้งใจนั้นไม่ดีนัก

ไฟกระชากในผลิตภัณฑ์ไฟฟ้า (อุปกรณ์) — แรงดันไฟฟ้าระหว่างจุดสองจุดของผลิตภัณฑ์ไฟฟ้า (อุปกรณ์) ซึ่งมีค่าเกินค่าสูงสุดของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งาน (GOST 18311-80).

แรงดันไฟฟ้าเกินอาจเกิดจาก:

• การเปิดและปิดผู้ใช้ไฟฟ้ากำลังสูง โดยเฉพาะแบบคาปาซิทีฟหรือแบบอุปนัย

• การปล่อยบรรยากาศเข้าสู่เครือข่ายการจ่ายไฟฟ้าของโรงงานโดยตรงหรือใกล้กับโรงงาน (แรงดันไฟเกินในบรรยากาศ)

• การแทรกซึมของคลื่นกระชากจากอุปกรณ์อื่น (เช่น ท่อน้ำ) เข้าสู่สายไฟ

• การปล่อยไฟฟ้าสถิตระหว่างอุปกรณ์

ในกรณีที่ฟ้าผ่าโดยตรงในเครือข่ายแหล่งจ่ายไฟหรือทางอ้อมผ่านการเหนี่ยวนำ แรงดันไฟฟ้าเกิน ในสายบางเส้นภายในบ้านสามารถเข้าถึงระดับหลาย kV ถึงหลายสิบ kV และความต้านทานไฟกระชากของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ไม่เกิน 1.5 kV

มาตรฐานทางเทคนิคที่มีอยู่กำหนดให้ใช้ระบบป้องกันฟ้าผ่าในการก่อสร้าง มาตรฐานยุโรป 1EC 664A แบ่งสายไฟออกเป็นสี่ประเภทแรงดันไฟฟ้าเกิน: IV, III, II และ I (รูปที่ 1)

แต่ละประเภทเหล่านี้สอดคล้องกับระดับความต้านทานของฉนวนอิมพัลส์ที่ต้องการ (ในหน่วย kV) สิ่งนี้ใช้ได้กับทั้งสายไฟและอุปกรณ์ไฟฟ้าที่เชื่อมต่อ

การแยกสายไฟฟ้าออกเป็นประเภทแรงดันเกิน

ประเภท IV — ใช้กับอุปกรณ์ที่อยู่ในส่วนแรกของสายไฟ: สายไฟบนแผงวงจรหลัก ซึ่งความต้านทานแรงกระตุ้นของฉนวนต้องมีอย่างน้อย 6 kV (เนื่องจากความเสี่ยงโดยตรงของแรงดันเกินในบรรยากาศหรือแรงดันเกินประเภทอื่น ๆ ).

ประเภท III — ใช้กับอุปกรณ์และชิ้นส่วนของสายไฟ (เช่น การเชื่อมต่อ) ที่ถูกคุกคาม: แรงดันเกินในบรรยากาศลดลงโดยเบรกเกอร์ป้องกันไฟกระชาก (ประเภท A) ที่ติดตั้งในส่วนแรกของสายไฟ; ผู้ใช้พลังงานที่ได้รับความคุ้มครอง ETITEC D — แรงดันไฟเกินจากการเปิดและปิดอุปกรณ์ไฟฟ้ากำลังสูง

ประเภท II - ใช้กับอุปกรณ์ที่ป้อนโดยแผงสวิตช์ที่มีความเสี่ยงต่อการเกิดไฟกระชากในชั้นบรรยากาศ ลดลงจากการบาดเจ็บจากไฟไหม้จากเครื่องอ่านประเภท B

หมวด I. — หมายถึงส่วนต่าง ๆ ของการเดินสายซึ่งกำหนดระดับของแรงดันไฟเกินโดยตัวจับประเภท C

เจ้าของอุปกรณ์ที่มีค่า (เช่น อุปกรณ์ข้อมูล) ควรตระหนักถึงความเสี่ยงของแรงดันไฟฟ้าเกินและใช้ความระมัดระวัง

ตัวจำกัดแรงดันไฟฟ้าวาริสเตอร์ ETITEC เป็นอุปกรณ์โมดูลาร์ที่ป้องกันสายไฟจากผลกระทบของแรงดันไฟฟ้าเกิน ทั้งบรรยากาศและผลจากการเปิด-ปิด

องค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของลิมิตเตอร์คือวาริสเตอร์ วาริสเตอร์คือรีโอสแตตแบบเม็ดที่ทำจากซิงค์ออกไซด์ (ZnO) ซึ่งเป็นโลหะผสมเซรามิกที่มีความต้านทานไม่เป็นเชิงเส้นและขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วต่างๆ มีความต้านทานสูงมากสำหรับแรงดันไฟฟ้าเล็กน้อย (ประมาณ 275V) และน้อยมากสำหรับแรงดันไฟฟ้าหลายสิบ kV

ในระหว่างการทำงานปกติของลิมิตเตอร์ องค์ประกอบวาริสเตอร์จะอยู่ภายใต้แรงดันไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องในเครือข่าย เนื่องจากความต้านทานสูงดังกล่าวข้างต้นสำหรับแรงดันไฟฟ้าต่ำ กระแสที่ไหลผ่านวาริสเตอร์ (เรียกว่ากระแสไฟรั่ว) จึงมีขนาดเล็กมาก (ไม่เกิน 0.5 mA) กิจกรรมการป้องกันขององค์ประกอบนี้ประกอบด้วยการผ่านกระแสไฟที่ปล่อยลงดินหลังจากถึงแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วเท่ากับแรงดันจุดระเบิด

เวลาที่จำเป็นสำหรับลิมิตเตอร์ในการทำงานตั้งแต่วินาทีที่จ่ายแรงดันจุดระเบิดคือหลายสิบนาโนวินาที เวลาตอบสนองสั้นของตัวจับวาริสเตอร์เป็นข้อได้เปรียบเหนือช่องว่างของประกายไฟ หลังจากการทริกเกอร์และผ่านการคายประจุ วาริสเตอร์จำกัดกระแสสำหรับเวลาย้อนกลับที่สั้นมากจะขึ้นสู่สถานะฉนวน ป้องกันการไหลของกระแสที่ตามมา

องค์ประกอบวาริสเตอร์ช่วยให้สามารถเชื่อมต่อแบบขนานเพื่อเพิ่มความจุกระแสโหลดของตัวจำกัดโดยรวม ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญเช่นกันตัว จำกัด แต่ละตัวมีฟิวส์ความร้อนซึ่งในกรณีที่กระแสเกินที่อนุญาตในระหว่างการทำงานปกติจะปิดวาริสเตอร์สร้างวงจรเปิดในวงจรไฟฟ้าที่มันทำงาน

การจำแนกประเภทของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก ETITEC

ตาม VDE 0675 ตัวจำกัดแรงดันไฟฟ้าวาริสเตอร์ของ ETITEC แบ่งออกเป็นกลุ่มต่างๆ ต่อไปนี้ ขึ้นอยู่กับฟังก์ชันและสถานที่ติดตั้ง ตลอดจนระดับการป้องกันที่ต้องการ:

• เอ — ลิมิตเตอร์พร้อมแคลมป์สำหรับสาย (สายเคเบิล) โดยไม่มีฉนวน

• B — ลิมิตเตอร์พร้อมแคลมป์คู่ การสลายตัวของฉนวนทั้งสองด้าน — สูงถึง 95 มม. 2

• C — ลิมิตเตอร์พร้อมแคลมป์เชิงเส้นในตัวนำ vide พร้อมฉนวน AsXSn ที่มีความยาว 16 mm2 — 200 mm;

• D — ตัวจับยึดพร้อมที่หนีบคู่, การแตกตัวของฉนวนที่ด้านหนึ่ง — สูงถึง 95 มม. 2;

• E — ลิมิตเตอร์ไม่มีตัวยึด โบลต์พร้อมเกลียว M8

Group A — ETITEC A. Limiters ของกลุ่มนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อป้องกันอุปกรณ์แรงดันต่ำและเครือข่ายจากแรงดันไฟเกินซึ่งเป็นผลมาจากการแทรกซึมของการปล่อยเข้าไปในวัตถุที่อยู่ใกล้กับสายไฟเหนือศีรษะหรือโดยตรงในสายไฟในระยะห่างจากสถานที่ติดตั้ง ตัวจำกัดเหล่านี้

มีการติดตั้งตัวจำกัดตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้องนอกสถานที่ — บนเสา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสถานที่ที่สายเหนือศีรษะผ่านเข้าไปในสายเคเบิลและแรงดันอิมพัลส์ไม่ควรเกิน 6 kV มากกว่า 10 mm2 (Cu) และ 16 mm2 (AI) และส่วนเหล่านี้ควรสั้นที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

เบรกเกอร์วงจรที่ติดตั้งในสายแนะนำให้วางที่จุดต่อลงดินของตัวนำ PE หรือตัวนำที่มีสายดินเป็นกลาง — PENในกรณีอื่น ๆ คุณต้องสร้างสายดินซึ่งคุณต้องเชื่อมต่อสาย PE หรือ PEN ที่ต่อสายดินของสายดิน ความต้านทานไฟฟ้า แรงดันไฟเกินไม่ควรเกิน 10 โอห์ม

Group B — ETITEC B ตัวจำกัด Group B เป็นด่านแรกของการป้องกันภายในอาคาร ออกแบบมาเพื่อจำกัดไฟกระชากที่เกิดจาก:

• ปล่อยกระแสในระหว่างที่ฟ้าผ่าโดยตรงไปยังวัตถุ

• ใกล้ช็อตหรือกระแทกโดยตรงกับสายไฟของวัตถุ - อากาศหรือสายเคเบิล - แรงดันต่ำ

• การเหนี่ยวนำแรงดันเกินในบรรยากาศ

งานหลักของพวกเขาคือการ จำกัด แรงดันไฟฟ้าเกินให้อยู่ในระดับความต้านทานของฉนวนของเครื่องรับจนถึงแรงดันไฟฟ้าช็อต - 4 kV เช่นเดียวกับการปล่อยพลังงานไฟฟ้าไปยังขั้วไฟฟ้ากราวด์ที่ปล่อยออกมาระหว่างฟ้าผ่าโดยตรงในเครือข่ายแหล่งจ่ายไฟ เมื่อใช้ตัวป้องกัน ETITEC B ก็ไม่จำเป็นต้องมีช่วงป้องกันใดๆ - ตัวป้องกันวาริสเตอร์จะไม่ทำให้เกิดอาร์คเสิร์จในระหว่างทางของกระแสไฟขนาดใหญ่ (ดับคลื่นกระแทก) เช่นเดียวกับในกรณีของหัวเทียน

กลุ่ม C — ETITEC C. งานหลักของตัวป้องกันของกลุ่ม C (การป้องกันขั้นที่สอง) คือการลดแรงดันไฟฟ้าเกินที่ส่งผ่านตัวจำกัดของกลุ่ม B ซึ่งค่าของอุปกรณ์ที่ได้รับการป้องกันยังคงสูงอยู่

ต้องเชื่อมต่อตัว จำกัด ในแผงจำหน่ายในสถานที่จำหน่ายสายไฟ นอกจากนี้ยังสามารถเชื่อมต่อที่ทางแยกหรือในแผงสวิตช์หลัก (เป็นการป้องกันขั้นแรก) ในการติดตั้งที่ไม่ต้องการการป้องกันแบบสองขั้นตอน เช่นระดับแรงดันไฟฟ้าเกินที่อนุญาตที่สามารถทนต่อฉนวนของเครื่องรับในพื้นที่เชื่อมต่อของ ETITEC C limiter จะต้องไม่เกิน 2.5 kV

Arrester ประเภทนี้มีวัตถุประสงค์หลักสำหรับการติดตั้งที่ต้องการกระแสไฟฟ้าต่ำ (ประมาณ 0.3 mA) ผ่าน Arrester ที่แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด กระแสไฟรั่วที่ไม่รู้จัก

กลุ่ม D — ETITEC D เซอร์กิตเบรกเกอร์กลุ่ม D ได้รับการออกแบบมาเพื่อการป้องกันอย่างแม่นยำของผู้บริโภคที่ไวต่อไฟกระชากลัดวงจรเป็นพิเศษ และมีความต้านทานของฉนวนไม่เกิน 1.5 kV นอกจากนี้ยังจำเป็นสำหรับการป้องกันอุปกรณ์ในกรณีที่ระยะห่างระหว่างตัวจำกัดกลุ่ม C และตัวรับมากเกินไป (มากกว่า 15 เมตร)

Arrester Group D ต้องทำงานร่วมกับ Arrester Group B และ C ร่วมกันในระบบป้องกันหลายระดับ และเหมาะสมสำหรับการติดตั้งบนบัส TN35 (บัส DIN)

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากวาริสเตอร์ออกแบบมาเพื่อบริการระยะยาว — ไม่ต้องบำรุงรักษา ภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด ระยะเวลาของลิมิตจะตั้งไว้ที่ 200,000 ชั่วโมง และในช่วงเวลานี้ จะสามารถทริกเกอร์ได้นับครั้งไม่ถ้วน

องค์ประกอบสำหรับการส่งสัญญาณระยะไกลของความล้มเหลวขององค์ประกอบวาริสเตอร์อันเป็นผลมาจากแรงดันไฟฟ้าเกินเมื่อเกินค่าที่ระบุได้ถูกเพิ่มเข้าไปในตัว จำกัด ความสามารถในการถอดสแต็กวาริสเตอร์ออกจากฐานของ Arrester เป็นข้อได้เปรียบของ Arrester เหล่านี้เหนือตัว Arrester