Za sve nas postalo je uobičajeno da je u razvodnim pločama stambenih zgrada obavezno ugraditi uvodne prekidače, modularne automatske prekidače, RCD ili diferencijalne automatske uređaje za prostorije i opremu gdje su moguće struje odvoda kritične (kupaonice, ploča za kuhanje , perilica rublja, bojler).
Osim ovih obveznih sklopnih uređaja, gotovo nitko ne treba objašnjavati zašto je potreban relej za nadzor napona.
SPD ili naponski relej
Svi su ih počeli postavljati posvuda. Grubo govoreći, štiti vas od 380V umjesto 220V koji ulazi u kuću. U tom slučaju ne morate misliti da povećani napon ulazi u ožičenje zbog beskrupuloznog električara.
Sasvim su mogući prirodni fenomeni koji ne ovise o kvalifikacijama električara. Stablo je otrcano palo i prekinulo neutralnu žicu. 
Također, ne zaboravite da bilo koji VL postaje zastario. Pa čak ni činjenica da je nova SIP linija dovedena u vašu kuću, i da je sve postavljeno u vašoj kući prema pravilima, ne jamči da je sve u redu na samoj trafostanici opskrbe - KTP. 
Tu također može oksidirati nula na sabirnici ili kontakt na svornjaku transformatora može izgorjeti. Nitko nije imun od ovoga.
Zato se sve nove centrale više ne sklapaju bez UZM ili LV raznih izmjena. 
Što se tiče uređaja za zaštitu od prenapona, ili skraćeno SPD-ova, većina ovdje sumnja u potrebu njihove kupnje. Ali jesu li stvarno potrebni i je li moguće bez njih?
Takvi su se uređaji pojavili davno, ali do sada se nitko ne žuri da ih masovno instalira. Malo običnih potrošača razumije zašto su uopće potrebni. 
Prvo pitanje koje im se postavlja je: "Ugradio sam relej za prenaponski napon, zašto mi treba još jedan SPD?"
Od ovoga vas neće spasiti nikakav naponski relej, ali će najvjerojatnije izgorjeti zajedno sa svom ostalom opremom. Istodobno, SPD ne štiti od malih padova od nekoliko desetaka volti ili čak stotinu. 
Na primjer, uređaji za ugradnju u kućne štitove, sastavljeni na varistorima, mogu raditi samo kada promjena dosegne vrijednosti iznad 430 volti.
Stoga se i RH uređaji i SPD međusobno nadopunjuju.
Zaštita od grmljavine kod kuće
Grmljavina je prirodna pojava i još uvijek je nije osobito moguće izračunati. U tom slučaju munja ne mora pasti izravno u dalekovod. Dovoljno da udari pored nje. 
Čak i takvo pražnjenje munje uzrokuje porast napona u mreži na nekoliko kilovolti. Osim kvara opreme, to je također ispunjeno razvojem požara.
Čak i kada grom udari relativno daleko od nadzemnog voda, u mrežama se javljaju impulsni udari koji onesposobljavaju elektroničke komponente kućanskih aparata. Moderni elektronički brojač sa svojim punjenjem također može patiti od ovog impulsa. 
Ukupna duljina žica i kabela u privatnoj kući ili vikendici doseže nekoliko kilometara.
To uključuje i strujne krugove i nisku struju:
- sigurnosni alarm
Sve te žice poprimaju posljedice udara groma. Odnosno, svi vaši kilometri ožičenja dobivaju divovski pickup od kojeg nijedan naponski relej ne može spasiti.
Jedina stvar koja će pomoći i zaštiti svu opremu koja košta nekoliko stotina tisuća je mala kutija koja se zove SPD. 
Montiraju se uglavnom u vikendicama, a ne u stanovima visokih zgrada, gdje je veza s kućom izvedena podzemnim kabelom. Međutim, nemojte zaboraviti da ako se vaša trafostanica napaja ne kabelom 6-10kv, već nadzemnim dalekovodom ili nadzemnim vodom (SIP-3), tada se utjecaj grmljavine na srednji napon može odraziti i na na strani 0,4kv. 
Stoga se nemojte iznenaditi kada tijekom grmljavine u vašoj neboderu mnogi susjedi istovremeno pokvare WiFi usmjerivače, bežične telefone, televizore i drugu elektroničku opremu.
Grom može pogoditi dalekovod nekoliko kilometara od vašeg doma, ali impuls će i dalje letjeti do vaše utičnice. Stoga, unatoč njihovoj cijeni, svi potrošači električne energije moraju razmišljati o kupnji SPD-ova. 
Cijena kvalitetnih modela Schneider Electrica ili ABB-a iznosi približno 2-5% ukupne cijene grube elektrike i prosječne konfiguracije centrale. Sve u svemu, nije to tako velika stvar.
SPD klase
Do danas su svi uređaji za zaštitu od prenapona podijeljeni u tri klase. I svaki od njih igra ulogu. 
Modul prve klase gasi glavni impuls, ugrađen je na glavnu ulaznu ploču.
Nakon što je najveći prenapon ugašen, preostali impuls preuzima SPD 2. klase. Montira se u centralu kuće. 
Ako nemate uređaj klase I, velika je vjerojatnost da će cijeli udar preuzeti modul II. I ovo može završiti vrlo tužno za njega.
Stoga neki električari čak odvraćaju kupce od instaliranja impulsne zaštite. Motivirajući to činjenicom da, budući da ne možete pružiti prvu razinu, onda uopće ne biste trebali trošiti novac na nju. Neće biti smisla.
No, pogledajmo što o tome kaže ne poznati električar, već Citel, vodeća tvrtka u sustavima zaštite od munje: 
Odnosno, u tekstu se izravno kaže da se klasa II montira ili nakon klase 1, ili KAO SAMOSTALNI UREĐAJ.
Treći modul izravno štiti određenog potrošača.
Ako nemate želju izgraditi svu ovu trostupanjsku zaštitu, kupite SPD koji u početku dolazi s izračunom rada u tri zone 1 + 2 + 3 ili 2 + 3. 
Takvi se modeli također proizvode. I oni će biti najsvestranije rješenje za korištenje u privatnim kućama. Međutim, njihova cijena zasigurno će mnoge uplašiti.
Shema električne ploče s SPD-om
Shema razvodne ploče koja je dobro opremljena u smislu zaštite od svih napona i prenapona trebala bi izgledati otprilike ovako.
Na ulazu ispred brojila nalazi se uvodni prekidač koji štiti mjerač i strujne krugove unutar samog štita. Sljedeći je brojač. 
Između mjerača i uvodnog stroja nalazi se SPD s vlastitom zaštitom. Poduzeće za opskrbu električnom energijom može, naravno, zabraniti takvu instalaciju. Ali to možete opravdati potrebom za zaštitom od prenapona i samim mjeračem.
U tom slučaju bit će potrebno montirati cijeli krug s uređajima u zasebnu kutiju ispod brtve kako bi se spriječio slobodan pristup mjernom uređaju golim strujnim dijelovima. 
Međutim, pitanje zamjene neuspjelog modula i razbijanje brtvi ovdje će postati akutno. Stoga unaprijed uskladite sve te točke.
Nakon mjerača su:
- naponski relej UZM-51 ili ekvivalentan
- jednostavnih modularnih strojeva
Ako pri dovršavanju takvog štita nema pitanja s uobičajenim komponentama, na što biste trebali obratiti pozornost pri odabiru SPD-a?
Za radnu temperaturu. Većina elektroničkih tipova dizajnirana je za rad na temperaturama okoline do -25C. Stoga se ne preporuča montirati ih u ulične štitove.
Druga važna točka su dijagrami ožičenja. Proizvođači mogu proizvoditi različite modele za korištenje u različitim sustavima uzemljenja. 
Na primjer, više neće biti moguće koristiti iste SPD-ove za TN-C ili TT i TN-S sustave. S takvim uređajima nećete postići ispravan rad.
Dijagrami ožičenja
Ovdje su glavne sheme za spajanje SPD-ova, ovisno o dizajnu sustava uzemljenja, koristeći modele tvrtke Schneider Electric kao primjer. Shema ožičenja jednofaznog SPD-a u TT ili TN-S sustavu: 
Ovdje je najvažnije ne zbuniti mjesto spajanja N-PE utičnice. Ako ga uključite u fazu, stvorit ćete kratki spoj.
Shema trofaznog SPD-a u TT ili TN-S sustavu: 
Shema ožičenja za 3-fazni uređaj u TN-C sustavu: 
Na što trebate obratiti pažnju? Osim ispravnog spajanja neutralnog i faznog vodiča, duljina istih žica igra važnu ulogu.
Od priključne točke u terminalu uređaja do uzemljenja, ukupna duljina vodiča ne smije biti veća od 50 cm! 
A ovdje su slične sheme za SPD-ove iz ABB OVR-a. Jednofazna opcija: 
Trofazni krug: 
Prođimo kroz neke sheme zasebno. U TN-C krugu, gdje smo kombinirali zaštitni i neutralni vodič, najčešće zaštitno rješenje je ugradnja SPD između faze i mase.
Svaka faza je povezana preko neovisnog uređaja i radi neovisno o ostalima. 
U varijanti TN-S mreže, gdje su neutralni i zaštitni vodiči već razdvojeni, krug je sličan, ali ovdje je dodatni modul montiran između nule i mase. Zapravo, cijeli glavni udarac pada na njega. 
Zato su pri odabiru i povezivanju N-PE SPD naznačene pojedinačne karakteristike impulsne struje. I obično su veće od vrijednosti faze.
Osim toga, ne zaboravite da zaštita od munje nije samo pravilno odabran SPD. Ovo je čitav niz aktivnosti.
Mogu se koristiti i sa i bez gromobranske zaštite na krovu kuće. 
Posebnu pozornost treba posvetiti visokokvalitetnoj petlji za uzemljenje. 
Jedan kut ili igla zabijena u zemlju do dubine od 2 metra ovdje očito neće biti dovoljna. Dobar otpor uzemljenja trebao bi biti 4 oma.
Princip rada
Princip rada SPD-a temelji se na slabljenju udarnog napona na vrijednost koju mogu izdržati uređaji priključeni na mrežu. Drugim riječima, ovaj uređaj, čak i na ulazu u kuću, izbacuje višak napona na petlju za uzemljenje, čime se štedi skupa oprema od destruktivnog impulsa.
Određivanje statusa zaštitnog uređaja vrlo je jednostavno:
- zeleni indikator - modul radi
Istodobno, nemojte omogućiti modul s crvenom zastavicom. Ako nema rezerve, onda je bolje da ga potpuno rastavite.
SPD nije uvijek uređaj za jednokratnu upotrebu, kako neki misle. U nekim slučajevima, modeli klase 2.3 mogu ispaliti i do 20 puta!
Prekidači ili osigurači prije SPD-a
Za održavanje neprekidnog napajanja u kući potrebno je ugraditi i automatski prekidač koji će isključiti ultrazvučni uređaj. Ugradnja ovog stroja također je posljedica činjenice da u trenutku povlačenja impulsa dolazi do tzv. prateće struje.
Ne dopušta uvijek da se varistorski modul vrati u zatvoreni položaj. Zapravo, ne oporavlja se nakon što se aktivira, kao što je trebalo biti u teoriji.
Kao rezultat toga, luk unutar uređaja se održava i dovodi do kratkog spoja i uništenja. Uključujući i sam uređaj. 
U slučaju takvog kvara, stroj radi i isključuje napon zaštitnog modula. Neprekidno napajanje kuće se nastavlja.
Zapamtite da ovaj stroj prvenstveno štiti ne odvodnik, već vašu mrežu.
Istodobno, mnogi stručnjaci preporučuju ugradnju čak ni automatskog stroja, već modularnih osigurača kao takve zaštite. 
To se objašnjava činjenicom da je sam stroj tijekom kvara pod utjecajem impulsne struje. I njegova elektromagnetska oslobađanja također će biti pod povećanim naponom.
To može dovesti do kvara oklopnog svitka, izgaranja kontakata, pa čak i kvara cijele zaštite. Zapravo, naći ćete se bespomoćni pred kratkim spojem.
Stoga je instaliranje SPD-a nakon prekidača puno gore nego nakon osigurača.
Naravno, postoje posebni prekidači bez induktora, koji u svom dizajnu imaju samo toplinska oslobađanja. Na primjer Tmax XT ili Formula A. 
Međutim, razmatranje ove opcije za vikendice nije sasvim racionalno. Puno je lakše pronaći i kupiti modularne osigurače. U ovom slučaju možete napraviti izbor u korist tipa GG.
Oni su u stanju zaštititi cijeli raspon prekomjernih struja u odnosu na nominalnu. Odnosno, ako je struja malo porasla, GG će ga i dalje isključiti u zadanom vremenskom intervalu.
Naravno, postoji i minus sklopa s automatskim uređajem ili računalom izravno ispred SPD-a. Svi znamo da su grmljavina i munja kontinuirana, a ne jednokratna pojava. I svi sljedeći štrajkovi možda neće biti sigurni za vaš dom. 
Uostalom, zaštita je već proradila prvi put i stroj se pokvario. A o tome nećete ni nagađati, jer vam napajanje nije prekinuto.
Stoga neki radije instaliraju SPD odmah nakon uvodnog stroja. Tako da kada se aktivira, napon se isključi u cijeloj kući. 
Međutim, ima i svoje zamke i pravila. Zaštitni prekidač ne može biti bilo koje klase, ali se bira prema marki korištenog SPD-a. Slijedi tablica preporuka za odabir automatskih uređaja postavljenih ispred uređaja za zaštitu od prenapona: 
Ako mislite da će se instalirati manja nominalna vrijednost stroja, to će zaštita biti pouzdanija, varate se. Impulsna struja i udar napona mogu biti takve veličine da dovode do rada prekidača, čak i prije trenutka kada SPD proradi.
I sukladno tome, opet ćete ostati bez zaštite. Stoga svu zaštitnu opremu birajte mudro i u skladu s pravilima. SPD je tiha, ali vrlo pravovremena zaštita od opasnog elektriciteta, koja se aktivira trenutno.
Pogreške u povezivanju
1 Najčešća pogreška je ugradnja SPD-a u razvodnu ploču s lošom petljom uzemljenja.Od takve zaštite neće biti smisla. I prvi "uspješan" udar groma spalit će vas i sve uređaje i samu zaštitu. 
Provjerite tehničku dokumentaciju SPD-a i konzultirajte se s iskusnim električarem odgovornim za električne usluge, koji bi trebao znati kakav se sustav uzemljenja koristi u vašem domu. 
Ako vaš dom ima puno skupih kućanskih aparata, bolje je voditi brigu o organiziranju sveobuhvatne zaštite električne mreže. U ovom članku ćemo govoriti o uređajima za zaštitu od prenapona, zašto su potrebni, što su i kako se instaliraju.
Priroda prenapona i njihov utjecaj na tehnologiju
Mnogima je od djetinjstva poznata gužva oko isključivanja kućanskih električnih uređaja iz mreže na prvi znak nadolazeće grmljavine. Danas je električna oprema gradskih mreža napredovala, zbog čega mnogi zanemaruju elementarne zaštitne uređaje. Istodobno, problem nije u potpunosti nestao, kućanski aparati, osobito u privatnim kućama, i dalje su ugroženi.
Priroda nastanka impulsnih prenapona (IP) može biti prirodna i umjetna. U prvom slučaju do udara groma dolazi uslijed udara groma u nadzemne dalekovode, a udaljenost između mjesta udara i ugroženih potrošača može biti i do nekoliko kilometara. Također je moguće pogoditi radio jarbole i gromobrane spojene na glavnu petlju uzemljenja, u kojem slučaju se pojavljuje inducirani prenapon u kućnoj mreži.
1 - daljinski udar groma u dalekovode; 2 - potrošači; 3 - petlja za uzemljenje; 4 - bliski udar groma u dalekovode; 5 - izravan udar groma u gromobran
Umjetni IP su nepredvidivi, nastaju kao posljedica komutacijskih preopterećenja na transformatorskim i distribucijskim trafostanicama. S asimetričnim povećanjem snage (samo u jednoj fazi), moguć je oštar skok napona, gotovo je nemoguće to predvidjeti.
Impulsni naponi su vremenski vrlo kratki (manje od 0,006 s), sustavno se pojavljuju u mreži i najčešće prolaze nezapaženo od strane promatrača. Kućanski aparati su dizajnirani da izdrže udarne napone do 1000 V, oni se najčešće pojavljuju. Kod većeg napona zagarantiran je kvar napajanja, a moguć je i kvar izolacije u ožičenju kuće što dovodi do višekratnih kratkih spojeva i požara.
Kako je SPD uređen i kako radi
SPD, ovisno o klasi zaštite, može imati poluvodički uređaj na varistorima, ili imati kontaktni odvodnik. U normalnom načinu rada, SPD radi u bypass načinu rada, struja unutar njega teče kroz vodljivi šant. Šant je povezan sa zaštitnim uzemljenjem preko varistora ili dvije elektrode sa strogo standardiziranim razmakom.
Tijekom napona, čak i vrlo kratkog, struja prolazi kroz te elemente i širi se po zemlji ili se kompenzira naglim padom otpora u petlji faza-nula (kratki spoj). Nakon što se napon stabilizira, odvodnik gubi svoj kapacitet, a uređaj ponovno radi u normalnom načinu rada.
Tako SPD na neko vrijeme zatvara strujni krug kako bi se višak napona mogao pretvoriti u toplinsku energiju. Istodobno, kroz uređaj prolaze značajne struje - od desetaka do stotina kiloampera.
Koja je razlika između klasa zaštite
Ovisno o uzrocima nastanka IP-a, razlikuju se dvije karakteristike vala povećanog napona: 8/20 i 10/350 mikrosekundi. Prva znamenka je vrijeme tijekom kojeg IP dobiva svoju maksimalnu vrijednost, druga je vrijeme koje je potrebno da padne na nominalne vrijednosti. Kao što vidite, druga vrsta prenapona je opasnija.
Uređaji klase I dizajnirani su za zaštitu od IP-a s karakteristikom od 10/350 µs, a najčešće se javlja pri udaru groma u dalekovode bliže od 1500 m od potrošača. Uređaji su sposobni kratkotrajno proći kroz sebe struju od 25 do 100 kA, gotovo svi uređaji I klase temelje se na odvodnicima.
SPD-ovi klase II usmjereni su na kompenzaciju IP-a s karakteristikom od 8/20 µs, vrijednosti vršne struje u njima se kreću od 10 do 40 kA.
Klasa zaštite III dizajnirana je za kompenzaciju prenapona sa strujnim vrijednostima manjim od 10 kA s karakterističnim IP 8/20 µs. Uređaji klase zaštite II i III temelje se na poluvodičkim elementima.
Možda se čini da je dovoljno instalirati samo uređaje klase I, kao najmoćnije, ali to nije tako. Problem je u tome što što je viši donji prag struje naprijed, to je SPD manje osjetljiv. Drugim riječima: s kratkim i relativno niskim IP vrijednostima, moćni SPD možda neće raditi, a osjetljiviji neće se moći nositi sa strujama ove veličine.
Uređaji klase zaštite III dizajnirani su za uklanjanje najnižeg SI - samo nekoliko tisuća volti. Po karakteristikama su potpuno slični zaštitnim uređajima koje proizvođači ugrađuju u napajanje kućanskih aparata. U slučaju redundantne instalacije, oni prvi preuzimaju opterećenje i sprječavaju rad SPD-a u uređajima čiji je resurs ograničen na 20-30 ciklusa.
Postoji li potreba za SPD, procjena rizika
Potpuni popis zahtjeva za organizaciju zaštite od IP-a naveden je u IEC 61643-21, možete odrediti obveznu instalaciju prema standardu IEC 62305-2, prema kojem je određena procjena stupnja opasnosti od munje. štrajka i utvrđene su njegove posljedice.
Općenito, pri opskrbi električnom energijom iz nadzemnih dalekovoda, instalacija SPD klase I gotovo je uvijek poželjna, osim ako nije poduzet niz mjera za smanjenje utjecaja grmljavine na način napajanja: ponovno uzemljenje nosača, PEN -vodič i metalni nosivi elementi, gromobran sa zasebnom petljom uzemljenja, sustavi za izjednačavanje potencijala.
Lakši način za procjenu rizika je usporedba troškova nezaštićenih uređaja i sigurnosnih uređaja. Čak iu višekatnicama, gdje su prenaponi vrlo niski s karakteristikom 8/20, rizik od kvara izolacije ili kvara uređaja je prilično visok.
Ugradnja uređaja u glavnu razvodnu ploču
Većina SPD-ova je modularna i može se montirati na 35 mm DIN tračnicu. Jedini uvjet je da štit za ugradnju SPD-a mora imati metalno kućište s obveznim spojem na zaštitni vodič.
Prilikom odabira SPD-a, osim glavnih karakteristika performansi, trebate uzeti u obzir i nazivnu radnu struju u bypass načinu rada, ona mora odgovarati opterećenju u vašoj mreži. Drugi parametar je maksimalni napon stezanja, ne smije biti niži od najveće vrijednosti unutar dnevnih fluktuacija.
SPD-ovi su spojeni serijski na jednofaznu ili trofaznu opskrbnu mrežu, odnosno preko dvopolnog i četveropolnog prekidača. Njegova ugradnja je nužna u slučaju lemljenja elektroda iskrišta ili kvara varistora, što uzrokuje trajni kratki spoj. Faze i zaštitni vodič spojeni su na gornje stezaljke SPD-a, a nula na donje stezaljke.
Primjer spajanja SPD: 1 - ulaz; 2 - automatski prekidač; 3 - SPD; 4 - zemaljski autobus; 5 - petlja za uzemljenje; 6 - brojilo električne energije; 7 - diferencijalni stroj; 8 - na automatske strojeve potrošača
Kod ugradnje više zaštitnih uređaja s različitim klasama zaštite, moraju se uskladiti pomoću posebnih prigušnica spojenih u seriju s SPD-om. Zaštitni uređaji su ugrađeni u strujni krug uzlaznim redoslijedom klase. Bez koordinacije, osjetljiviji SPD-ovi će preuzeti glavno opterećenje i otkazati ranije.
Ugradnja prigušnica može se izbjeći ako duljina kabelske linije između uređaja prelazi 10 metara. Iz tog razloga, SPD klase I se montiraju na fasadu i prije brojila, štiteći mjernu jedinicu od prenapona, a drugi i treći razred se ugrađuju na ASU i podne/skupne štitove.
Mnogi kućanski aparati u svom dizajnu imaju zaštitne blokove, da tako kažem, već ugrađene, koji štite od prenapona. Ovo je opasan tip napona koji može biti uzrokovan grmljavinom, prilikom popravka mreža, prilikom prebacivanja velikih opterećenja i tako dalje. Općenito, postoji mnogo razloga. Dakle, ugrađeni blokovi imaju vrlo mali resurs. A ako se impulsni tip napona često događa, tada dolazi jedan trenutak kada jedinica prestane raditi i ugrozi kućanske aparate. To jest, od prenapona, oprema će jednostavno početi otkazivati. Stoga je za sprječavanje ovih problema potrebno u opskrbnu mrežu ugraditi uređaj za zaštitu od prenapona (SPD). Dakle, razumijemo: SPD - što je to?
Kako radi SPD
Princip rada SPD-a je vrlo jednostavan, jer ima jednostavan krug prenaponskog pražnjenja. Dakle, u krugu uređaja ugrađen je šant kroz koji se struja kreće do opterećenja. Naravno, koji je spojen na napajanje preko uređaja. Između šanta i uzemljenja ugrađuje se kratkospojnik (most) koji se sastoji od varistora ili iskrišta.
Dakle, ako je napon u mreži normalan, tada je otpor varistora određen megaomima. Čim se na liniji pojavi prenapon, varistor odmah prelazi u kategoriju vodiča i počinje propuštati struju kroz sebe, koja juri na tlo. To je tako jednostavno.
Sorte SPD
Postoje tri klase, označene rimskim brojevima.
- Klasa I se koristi u mrežama gdje impuls (val) ima karakteristiku 10/350 µs. Kako to razumjeti? Zapravo, to je vrijeme tijekom kojeg impuls doseže svoj maksimum, a ono je jednako 10 mikrosekundi. A 350 µs je vrijeme da napon padne na nominalnu vrijednost. Istodobno, SPD ove klase može izdržati kratkotrajne struje u rasponu od 25-100 kA. To odgovara, na primjer, udaru groma u dalekovod ako je mjesto udara udaljeno 1,5 km od potrošača.
- Razred II. Odmah označimo indikatore: 8/20 μs, 10-40 kA. Ovaj uređaj koristi samo varistore. A budući da ti elementi imaju beznačajan resurs, osigurač je zalemljen u vezu između njih i šanta, mehanički je. Čim otpor varistora postane, da tako kažemo, neadekvatan u smislu potrebne sigurnosti, osigurač otvara strujni krug. On samo lemi. Ako na to gledate s gledišta fizičkog principa rada, onda je to upravo toplinska zaštita. Inače, proizvođači su se pobrinuli da upozore na smanjenje otpora varistora. Spojen je na indikator prikazan na SPD ploči.
- Razred III. Uređaji ove klase točno ponavljaju prethodni. Postoji jedna razlika - ovo je strujna snaga koju varistor mora izdržati, njegova vrijednost ne prelazi 10 kA.
Usput, treba napomenuti da zaštitni blokovi ugrađenog tipa imaju potpuno istu shemu, a prema ovom principu rade na potpuno isti način. Ali kao što je gore spomenuto, oni imaju vrlo nizak vijek trajanja. Stoga, dodavanjem trećerazrednog SPD-a u mrežu, rješavate probleme s preranim kvarom kućanskih aparata koji su povezani s prenaponom u opskrbnoj mreži.
Istina, treba biti potpuno iskren kada se radi s uređajem ove vrste. Sve tri klase ugrađene u centralu mogu jamčiti visoku pouzdanost odjednom. Zašto? Sve se radi o različitim impulsima. Na primjer, prvoklasni SPD neće raditi ako je impuls napona kratak. Da, i veličina prenapona bit će zanemariva. Budući da ovaj uređaj spada u skupinu neosjetljivih. Ali uređaj s propusnošću male snage jednostavno se ne može nositi s velikom jačinom struje.
Dodajmo da je dijagram povezivanja ovog uređaja prilično jednostavan. Zapravo, spaja se kao običan prekidač.
Uređaj za zaštitu od prenapona (SPD) je uređaj namijenjen zaštiti električne mreže i električne opreme od prenapona koji mogu biti uzrokovani izravnom ili neizravnom munjom, kao i prijelaznim pojavama u samoj električnoj mreži.
Drugim riječima SPD-ovi obavljaju sljedeće funkcije:
— Zaštita od groma električnu mrežu i opremu, t.j. zaštita od prenapona uzrokovanih izravnim ili neizravnim djelovanjem munje
— Zaštita od prenapona uzrokovane uklopnim prijelaznim pojavama u mreži povezanim s uključivanjem ili isključivanjem električne opreme s velikim induktivnim opterećenjem, kao što su energetski ili zavarivački transformatori, snažni elektromotori itd.
— Daljinska zaštita od kratkog spoja(tj. od prenapona koji je posljedica kratkog spoja)
SPD-ovi imaju različite nazive: mrežni odvodnik prenapona - OPS (OPN), limitator impulsnog napona - SPE, ali svi imaju iste funkcije i princip rada.
Princip rada i zaštitni uređaj SPD-a
Princip rada SPD-a temelji se na korištenju nelinearnih elemenata, koji su u pravilu varistori.
Varistor je poluvodički otpornik čiji otpor ima nelinearnu ovisnost o primijenjenom naponu.
Ispod je grafikon otpora varistora prema naponu koji se na njega primjenjuje:
Grafikon pokazuje da kada napon poraste iznad određene vrijednosti, otpor varistora naglo opada.
Kako to funkcionira u praksi, pogledajmo na primjeru sljedeće sheme:
Dijagram jednostavno prikazuje jednofazni električni krug u kojem je opterećenje u obliku žarulje spojeno preko prekidača, SPD je također uključen u krug, s jedne strane spojen je na faznu žicu nakon, s druge - na zemlju.
U normalnom radu napon strujnog kruga je 220 Volti, pri tom naponu SPD varistor ima visok otpor mjeren tisućama megaoma, tako veliki otpor varistora sprječava struju da teče kroz SPD.
Što se događa kada se u strujnom krugu pojavi visokonaponski impuls, na primjer, kao posljedica udara groma (udara grmljavine).
Dijagram pokazuje da kada se u krugu pojavi impuls, napon naglo raste, što zauzvrat uzrokuje trenutno, višestruko smanjenje otpora SPD (otpor SPD varistora teži nuli), smanjenje otpora dovodi do činjenica da SPD počinje provoditi električnu struju, kratko spajajući električni krug na zemlju, t.j. stvaranje kratkog spoja koji isključuje prekidač i prekida strujni krug. Dakle, odvodnik prenapona štiti električnu opremu od protoka visokonaponskog impulsa kroz nju.
SPD klasifikacija
Prema GOST R 51992-2011 razvijenom na temelju međunarodnog standarda IEC 61643-1-2005, postoje sljedeće klase SPD-ova:
SPD klasa 1 —(također se spominje kao RazredB) koriste se za zaštitu od izravnih učinaka munje (udara munje u sustav), atmosferskih i sklopnih prenapona. Ugrađuju se na ulazu u zgradu u ulazno-razvodnom uređaju (ASU) ili glavnoj razvodnoj ploči (MSB). Mora se ugraditi za samostojeće zgrade na otvorenim prostorima, zgrade povezane na nadzemni vod, kao i građevine s gromobranom ili smještene uz visoka stabla, t.j. zgrade s visokim rizikom od izravnog ili neizravnog utjecaja munje. Normalizirano valnim oblikom pulsa 10/350 µs. Nazivna struja pražnjenja je 30-60 kA.
SPD klasa 2 —(također se spominje kao razred C) služe za zaštitu mreže od ostataka atmosferskih i sklopnih prenapona koji su prošli kroz SPD 1. klase. Ugrađuju se u lokalne centrale, na primjer, u ulaznu ploču stana ili ureda. Normaliziraju se impulsnom strujom s valnim oblikom od 8/20 μs Nazivna struja pražnjenja je 20-40 kA.
SPD klasa 3 —(također se spominje kao RazredD) koriste se za zaštitu elektroničke opreme od ostataka atmosferskih i sklopnih prenapona, kao i visokofrekventnih smetnji koje prolaze kroz SPD-ove 2. klase. Ugrađuju se u razvodne kutije, utičnice ili se ugrađuju izravno u samu opremu. Primjer korištenja SPD-ova 3. klase su mrežni filtri koji se koriste za povezivanje osobnih računala. Normalizirano impulsnom strujom s valnim oblikom od 8/20 µs. Nazivna struja pražnjenja je 5-10 kA.
SPD oznaka - karakteristike
SPD karakteristike:
- Nazivni i maksimalni napon- maksimalni radni napon mreže za rad pod kojim je SPD projektiran.
- Trenutna frekvencija- radnu frekvenciju mrežne struje za rad na kojem je SPD projektiran.
- Nazivna struja pražnjenja(trenutni valni oblik je naveden u zagradama) je strujni impuls s valnim oblikom od 8/20 mikrosekundi u kiloAmperima (kA), koji SPD može proći više puta.
- Maksimalna struja pražnjenja(trenutni valni oblik je naveden u zagradama) — maksimalni trenutni impuls s valnim oblikom od 8/20 mikrosekundi u kiloAmperima (kA) koji SPD može jednom proći bez greške.
- Razina zaštitnog napona- maksimalna vrijednost pada napona u kilovoltima (kV) na SPD-u kada kroz njega teče strujni impuls. Ovaj parametar karakterizira sposobnost SPD-a da ograniči prenapon.
SPD dijagram povezivanja
Opći uvjet za spajanje SPD-a je prisutnost osigurača na strani opskrbne mreže ili osigurača koji odgovara opterećenju mreže, stoga će svi dolje prikazani krugovi uključivati prekidače (SPD spojni dijagram u razvodnoj ploči):
Sheme za povezivanje SPD-ova (OPS, SPE) na jednofaznu mrežu 220V(dvožični i trožični):
Sheme za povezivanje SPD-ova (OPS, SPE) na trofaznu mrežu 3800V
Shematski dijagrami SPD veze su sljedeći.
U modernoj kući postoji znatna količina kućanskih aparata, aparata i elektronike. Istodobno, većina privatnih kuća dobiva energiju pomoću nadzemnog dalekovoda (TL). U takvoj situaciji ima smisla imati uređaj za zaštitu od prenapona koji se javlja u mreži tijekom udara groma.
Udarac groma u kuću izgleda strašnoUzroci i priroda prenaponskih impulsa
Mnogi stariji ljudi, napuštajući svoje domove na dulje vrijeme, na starinski način izvlače kabele svih električnih uređaja iz utičnica, bojeći se gromova. Električni vodovi sada su relativno otporni na vremenske uvjete, a potrošačka elektronika ima rudimentarnu zaštitu od napona do nekoliko tisuća volti.
Tako je u stambenoj zgradi, kojoj se struja napaja podzemnim kabelom, uvelike riješen problem gromobranske zaštite.
U slučaju zračnog napajanja potrebno je poduzeti sveobuhvatne mjere zaštite od udara groma.
Negativan utjecaj atmosferske struje može se pojaviti:
- kada munja udari izravno u dalekovod u blizini kuće, što dovodi do pojave impulsa od 10/350 µs (prva vrijednost je vrijeme porasta impulsa, druga je vrijeme opadanja);
- kada munja udari dalekovod u dalekovod i nastane val s karakteristikom od 8/20 µs;
- u slučaju pražnjenja munje u neposrednoj blizini i vođenja elektromagnetskog impulsa na dalekovodu.
Varijante shema udara groma Klasifikacija zaštite od prenapona
Poznate iskrice Imajte na umu da se visokonaponski impulsi u mreži mogu pojaviti i kao posljedica nesreće na električnoj trafostanici ili prekida neutralne žice u trofaznoj mreži. Kao rezultat gore navedenih učinaka, kućanski aparati ne rade, kao i električni sklopni uređaji. Ako je izolacija ožičenja u kući slomljena, doći će do kratkog spoja, požara i požara.
Odvodnici ventila u električnoj trafostanici Osnovu supresora prenapona čini varistor, odnosno otpornik čiji se otpor mijenja ovisno o primijenjenom naponu. OPN su pouzdaniji, imaju manje dimenzije. U određenoj situaciji moguće je ugraditi odvodnike prenapona s najprikladnijom karakteristikom.
U niskonaponskim mrežama koje opskrbljuju strujom stambene zgrade koriste se uređaji za zaštitu od prenapona (SPD). Ovi modularni uređaji male veličine podijeljeni su u tri klase i mogu ih koristiti vlasnici kuća u vlastitim kućama i stanovima.
Modularni SPD za ugradnju u električne ploče Uređaji klase I ugrađuju se na ulazni štit stambene zgrade. Dizajnirani su za zaštitu od bliskih udara groma (do 1,5 km) i prolaze kroz sebe struje od 25 do 100 tisuća ampera s pulsnom karakteristikom 10/350 µs. SPD klase II montiraju se u razvodnu ploču kao drugi stupanj zaštite od udara groma i prolaze kroz sebe struje od 10-40 tisuća ampera s pulsnom karakteristikom od 8/20 μs.
Uređaji klase III gase impulse s karakteristikom od 8/20 µs i predviđeni su za struje do 10 kA. Instaliraju se izravno na električne uređaje. Prema dizajnu, SPD klase III mogu se izraditi u obliku modula i montirati na din-šinu, kao i ugraditi u utičnicu ili utikač potrošača energije.
Trebate li SPD u vašem slučaju?
Standardni dijagram ožičenja za spajanje SPD-a u trofaznu mrežu Klasična SPD shema spajanja omogućuje uzastopnu ugradnju uređaja sve tri klase. Ako se ograničimo na uređaj klase I, onda možda neće raditi s relativno slabim impulsima. Naprotiv, najosjetljiviji SPD klase III neće ispuniti svoj zadatak snažnim udarcem.
Postoje standardi i metodologije za izračun stupnja opasnosti od udara groma i procjenu posljedica. Općenito, SPD klase I može se izostaviti ako su stubovi prijenosa energije uzemljeni, neutralna žica uzemljena, ugrađen gromobran i implementiran sustav izjednačavanja potencijala.
Međutim, bez posebnog znanja iz područja napajanja, puno je lakše osigurati standardnu shemu zaštite od prenapona.
Istodobno, u svakom slučaju, negativan utjecaj pražnjenja groma uvelike se smanjuje kada se ugradi gromobran. Ako već niste, pročitajte članak
Kako rade različite vrste SPD-ova
Uređaji za zaštitu od prenapona u svom dizajnu koriste odvodnike ili poluvodičke uređaje – varistore. Potonji se zagrijavaju kada se aktiviraju i ne rade dobro kada se ponavljaju visokonaponska izlaganja. Varistor se mora ohladiti da bi se vratio u radno stanje. SPD modularnog tipa često imaju indikatore zdravlja i mogu se zamijeniti kada pokvare.
Električna shema rada SPD-a Pri normalnom naponu u mreži struja prolazi kroz vodiče do opterećenja. Tijekom prenapona, odvodnik prenapona se otvara i propušta struju na masu. Nakon što se napon u mreži vrati na radne vrijednosti, elementi SPD-a se ponovno zatvaraju, a napajanje teče u normalnom načinu rada.
Tijekom rada zaštitnog uređaja kroz njega teče struja do nekoliko desetaka tisuća ampera. U tom slučaju se oslobađa velika količina energije, odnosno topline.
Učinite sami uređaj za zaštitu od prenapona
Primjer ugradnje SPD-a u električnu ploču Zaštita od udara groma može se napraviti ručno. SPD modularnog tipa ugrađen je u ulazni štit s metalnim kućištem. U tom slučaju treba koristiti uređaj čija nazivna radna struja nije manja od vrijednosti koju ograničava ulazni stroj. Također, granični napon SPD-a ne smije biti niži od dopuštenog u vašoj mreži.
SPD klase I spaja se nakon ulaznog prekidača u jednofaznu ili trofaznu mrežu. Odozgo su zaštićeni vodovi napajanja spojeni na uređaj, odozdo - uzemljenje. Ispod je varijanta dijagrama ožičenja za povezivanje SPD-ova klase I u jednofaznu mrežu.
Shema ožičenja za spajanje SPD-a u jednofaznu mrežu SPD klase II montira se u razvodnu ploču unutar kuće. Zaštitni uređaj treće klase postavlja se izravno na potrošače. Ako su stupnjevi zaštitnog uređaja u blizini, potrebno je spojiti prigušnice između njih radi usklađivanja. Inače će SPD s većom osjetljivošću preuzeti cijelu struju opterećenja na sebe. Ako je razmak između zaštitnih uređaja veći od 10 m, ulogu prigušnica obavljat će električna ožičenja.
Tema odabira i povezivanja uređaja za zaštitu od prenapona munje nije laka za nestručnjake. U svakom slučaju, preostala pitanja mogu se riješiti uz pomoć videa.
