A devenit o normă pentru noi toți ca în tablourile de distribuție ale clădirilor rezidențiale să fie obligatorie instalarea întrerupătoarelor de circuit de intrare, circuitelor automate modulare de ieșire, RCD-uri sau dispozitive de diff.automatic în spațiile și echipamentele unde posibili curenți de scurgere sunt critici (băi). , plită, mașină de spălat, boiler ).
În afară de aceste dispozitive de comutare obligatorii, practic nu este nevoie să explici nimănui de ce este nevoie de un releu de monitorizare a tensiunii.
SPD sau releu de tensiune
Toată lumea și peste tot a început să le instaleze. În linii mari, te protejează de intrarea în casă de 380V în loc de 220V. În acest caz, nu trebuie să vă gândiți că tensiunea crescută intră în cablare din cauza unui electrician fără scrupule.
Fenomenele naturale care nu depind de calificarea electricienilor sunt destul de posibile. Un copac a căzut ciudat și a tăiat firul zero. 
De asemenea, nu uitați că orice linie aeriană este depășită. Și chiar faptul că o nouă linie SIP a fost adusă în casa dvs. și totul a fost instalat în casa dvs. conform regulilor, nu garantează că totul este în regulă la stația de transformare de alimentare în sine - KTP. 
De asemenea, se poate oxida zero pe bară sau ar putea arde contactul de pe știftul transformatorului. Nimeni nu este imun la asta.
De aceea toate tablourile noi nu mai sunt asamblate fără UZM sau LV de diverse modificări. 
În ceea ce privește dispozitivele de protecție împotriva supratensiunilor de impuls, sau sub formă prescurtată SPD-uri, majoritatea de aici au îndoieli cu privire la necesitatea achiziționării acestora. Chiar sunt atât de necesare și poți să faci fără ele?
Astfel de dispozitive au apărut cu mult timp în urmă, dar încă nimeni nu se grăbește să le instaleze în cantități mari. Puțini dintre consumatorii obișnuiți înțeleg de ce sunt necesari. 
Prima întrebare care le apare este: „Am instalat un releu de tensiune împotriva supratensiunii, de ce am nevoie de un alt SPD?”
Niciun releu de tensiune nu vă va salva de acest lucru, dar cel mai probabil se va arde împreună cu toate celelalte echipamente. În același timp, SPD-ul nu protejează împotriva micilor picături de zeci de volți sau chiar de sute. 
De exemplu, dispozitivele pentru montarea în panouri de acasă, asamblate pe varistoare, pot funcționa doar atunci când modificarea atinge valori peste 430 de volți.
Prin urmare, atât dispozitivele LV, cât și SPD se completează reciproc.
Protejează-ți casa de furtuni
O furtună este un fenomen spontan și este încă greu de calculat. În acest caz, fulgerul nu trebuie să lovească direct în linia electrică. Este suficient să lovești lângă ea. 
Chiar și o astfel de descărcare de fulger provoacă o creștere a tensiunii în rețea de până la câțiva kilovolți. Pe lângă defecțiunea echipamentului, aceasta este, de asemenea, plină de dezvoltarea unui incendiu.
Chiar și atunci când fulgerul lovește relativ departe de linia aeriană, în rețele apar supratensiuni de impuls, care dezactivează componentele electronice ale aparatelor electrocasnice. Un contor electronic modern cu umplerea sa poate suferi și el de acest impuls. 
Lungimea totală a firelor și cablurilor într-o casă privată sau cabană ajunge la câțiva kilometri.
Aceasta include atât circuitele de alimentare, cât și curentul scăzut:
- alarma de securitate
Toate aceste fire preiau consecințele unei furtuni. Adică, toți kilometrii tăi de cablare primesc o interferență gigantică, de la care niciun releu de tensiune nu se va salva.
Singurul lucru care va ajuta și proteja toate echipamentele în valoare de câteva sute de mii este o cutie mică numită SPD. 
Acestea sunt instalate în principal în cabane, și nu în apartamente înalte, unde casa este conectată la un cablu subteran. Cu toate acestea, nu uitați că, dacă TP-ul dvs. este alimentat nu de o linie de cablu de 6-10 kV, ci de o linie aeriană sau linie aeriană (SIP-3), atunci influența unei furtuni asupra mediei tensiuni se poate reflecta și asupra partea de 0,4 kV. 
Prin urmare, nu fii surprins când, într-o furtună în clădirea ta înaltă, mulți vecini au routere WiFi, radio-telefoane, televizoare și alte echipamente electronice care se defectează în același timp.
Fulgerul poate lovi liniile electrice la câțiva kilometri de casa ta, dar impulsul va zbura în continuare în priza ta. Prin urmare, în ciuda costului lor, toți consumatorii de energie electrică trebuie să se gândească la cumpărarea unui SPD. 
Prețul modelelor de calitate de la Schneider Electric sau ABB este de aproximativ 2-5% din costul total al electricității brute și o configurație medie a tabloului de distribuție. În total, aceasta nu este deloc o sumă atât de mare de bani.
Cursuri SPD
Astăzi, toate dispozitivele de protecție la supratensiune sunt împărțite în trei clase. Și fiecare dintre ei își îndeplinește rolul. 
Modulul de primă clasă stinge impulsul principal, este instalat pe placa principală de intrare.
După stingerea celei mai mari supratensiuni, impulsul rezidual este preluat de un SPD de clasa 2. Se instaleaza in cutia de distributie a casei. 
Dacă nu aveți un dispozitiv de Clasa I, există o mare probabilitate ca Modulul II să suporte întreaga lovitură. Și asta se poate termina foarte trist pentru el.
Prin urmare, unii electricieni chiar descurajează clienții să instaleze protecție împotriva impulsurilor. Motivând acest lucru prin faptul că, deoarece nu puteți oferi primul nivel, atunci nu merită deloc să cheltuiți bani pe el. Nu va avea sens.
Totuși, să vedem ce are de spus un electrician, nu un electrician familiar, ci o companie lider în sisteme de protecție împotriva trăsnetului, Citel: 
Adică textul spune direct că clasa II se montează fie după clasa 1, fie CA UN DISPOZITIV INDEPENDENT.
Al treilea modul protejează deja un anumit consumator.
Dacă nu doriți să construiți toată această protecție în trei etape, cumpărați SPD-uri, care inițial vin cu calculul muncii în trei zone 1 + 2 + 3 sau 2 + 3. 
Sunt disponibile și astfel de modele. Și vor fi cea mai versatilă soluție pentru utilizare în case private. Cu toate acestea, costul lor îi va speria pe mulți.
Schema unui tablou electric cu SPD
Un circuit al unui tablou de distribuție bine echipat din punct de vedere al protecției împotriva tuturor supratensiunii și supratensiunii ar trebui să arate cam așa.
La intrarea din fața contorului există un întrerupător de circuit de intrare care protejează contorul și circuitele din interiorul panoului însuși. Urmează contorul. 
Între contor și întrerupătorul de circuit de intrare există un SPD cu protecție proprie. Organizația de alimentare cu energie poate, desigur, interzice o astfel de instalare. Dar puteți justifica acest lucru prin necesitatea protecției la supratensiune și a contorului în sine.
În acest caz, va fi necesar să montați întregul circuit cu dispozitivele într-o cutie separată sub un sigiliu pentru a preveni accesul liber la piesele sub tensiune goale la contor. 
Totuși, problema înlocuirii modulului lucrat și ruperii sigiliilor va deveni acută aici. Prin urmare, acordați în avans toate aceste puncte.
După contor sunt:
- releu de tensiune UZM-51 sau analog
- mașini simple modulare
Dacă nu există întrebări cu componentele obișnuite atunci când finalizați un astfel de scut, atunci la ce ar trebui să acordați atenție atunci când alegeți un SPD?
Temperatura de Operare. Majoritatea tipurilor electronice sunt proiectate să funcționeze la temperaturi ambientale de până la -25C. Prin urmare, nu este recomandat să le montați în scuturi exterioare.
Al doilea punct important sunt schemele de conectare. Producătorii pot produce diferite modele pentru utilizare în diferite sisteme de împământare. 
De exemplu, utilizarea aceluiași SPD pentru sistemele TN-C sau TT și TN-S nu va mai funcționa. Nu veți obține o funcționare corectă de la astfel de dispozitive.
Scheme de conectare
Iată principalele scheme de conectare ale SPD-urilor în funcție de versiunea sistemelor de împământare folosind modele de la Schneider Electric ca exemplu. Schema de cablare a unui SPD monofazat într-un sistem TT sau TN-S: 
Cel mai important lucru aici este să nu confundați punctul de conectare al cartușului de inserție N-PE. Dacă îl lipiți într-o fază, creați un scurtcircuit.
Diagrama unui SPD trifazat într-un sistem TT sau TN-S: 
Schema de conexiuni pentru un dispozitiv trifazat într-un sistem TN-C: 
La ce ar trebui să fii atent? Pe lângă conectarea corectă a conductorilor de neutru și de fază, lungimea chiar a acestor fire joacă un rol important.
De la punctul de conectare din terminalul dispozitivului la magistrala de împământare, lungimea totală a conductorilor nu trebuie să fie mai mare de 50 cm! 
Și aici sunt circuite similare pentru SPD-uri de la ABB OVR. Opțiune monofazată: 
Schema trifazata: 
Să parcurgem unele dintre scheme separat. În circuitul TN-C, unde am combinat conductorii de protecție și neutru, cea mai comună soluție de protecție este instalarea unui SPD între fază și masă.
Fiecare fază este conectată printr-un dispozitiv independent și funcționează independent de celelalte. 
În versiunea de rețea TN-S, unde conductorii neutru și de protecție au fost deja separați, circuitul este similar, dar aici este montat și un modul suplimentar între zero și masă. De fapt, toată lovitura principală cade asupra lui. 
De aceea, la alegerea și conectarea opțiunii N-PE SPD, sunt indicate caracteristici separate pentru curentul de impuls. Și de obicei sunt mai mari decât valorile fazei.
În plus, nu uitați că protecția împotriva furtunilor nu este doar un SPD selectat corespunzător. Aceasta este o întreagă gamă de activități.
Se pot folosi cu sau fara protectie impotriva fulgerelor pe acoperisul casei. 
O atenție deosebită trebuie acordată unei bucle de pământ de înaltă calitate. 
Un colț sau un știft înfipt în pământ la o adâncime de 2 metri, evident, nu va fi suficient aici. Rezistența bună la împământare ar trebui să fie de 4 ohmi.
Principiul de funcționare
Principiul de funcționare al unui SPD se bazează pe slăbirea supratensiunii până la valoarea pe care o pot suporta dispozitivele conectate la rețea. Cu alte cuvinte, acest dispozitiv, chiar și la intrarea în casă, elimină tensiunea în exces în bucla de masă, salvând astfel echipamentul scump de la un impuls distructiv.
Este destul de simplu să determinați starea dispozitivului de protecție:
- indicator verde - modulul funcționează
În același timp, nu porniți modulul cu steag roșu. Dacă nu există nicio rezervă, atunci este mai bine să-l demontați complet.
Un SPD nu este întotdeauna un dispozitiv de unică folosință, așa cum cred unii oameni. În unele cazuri, modelele din clasa 2.3 pot fi declanșate de până la 20 de ori!
Întrerupătoare sau siguranțe în fața SPD-ului
Pentru a menține o sursă de alimentare neîntreruptă în casă, este de asemenea necesar să instalați un întrerupător automat care va opri Uzip-ul. Instalarea acestui automat se datorează și faptului că în momentul retragerii pulsului ia naștere un așa-numit curent de însoțire.
Nu permite întotdeauna ca modulul varistor să revină în poziția închis. De fapt, nu își revine după ce a fost declanșat, așa cum ar fi trebuit în teorie.
Ca urmare, arcul este menținut în interiorul dispozitivului și duce la scurtcircuite și distrugere. Inclusiv dispozitivul în sine. 
Mașina, pe de altă parte, cu o astfel de avarie, funcționează și dezactivează modulul de protecție. Alimentarea neîntreruptă a casei continuă.
Amintiți-vă că această mașină nu protejează în primul rând descărcătorul, ci rețeaua dumneavoastră.
În același timp, mulți experți recomandă instalarea ca atare protecție nici măcar a unui dispozitiv automat, ci a siguranțelor modulare. 
Acest lucru se explică prin faptul că mașina în sine în timpul defecțiunii este sub influența unui curent de impuls. Și eliberările sale electromagnetice vor fi, de asemenea, energizate.
Acest lucru poate duce la defectarea bobinei de declanșare, arderea contactelor și chiar la defecțiunea tuturor protecției. De fapt, te vei trezi neînarmat în fața scurtcircuitului rezultat.
Prin urmare, este mult mai rău să instalați un SPD după întrerupător decât după siguranțe.
Există, desigur, întreruptoare speciale fără inductori, care au în proiectare numai dispozitive de eliberare termică. De exemplu, Tmax XT sau Formula A. 
Cu toate acestea, nu este în întregime rațional să luăm în considerare această opțiune pentru cabane. Este mult mai ușor să găsiți și să cumpărați siguranțe modulare. În acest caz, puteți face o alegere în favoarea tipului GG.
Ele sunt capabile să protejeze pe întreaga gamă de supracurenți în raport cu cel nominal. Adică, dacă curentul a crescut nesemnificativ, GG îl va opri la un anumit interval de timp.
Desigur, există și un circuit minus cu un dispozitiv automat sau un PC direct în fața SPD-ului. Știm cu toții că furtunile și fulgerele sunt de lungă durată și nu sunt un fenomen unic. Și toate loviturile ulterioare se pot dovedi a fi nesigure pentru casa ta. 
Apărarea funcționase deja pentru prima dată și mitraliera a fost eliminată. Și nici nu veți ghici despre acest lucru, deoarece alimentarea cu energie nu a fost întreruptă.
Prin urmare, unii oameni preferă să instaleze un SPD imediat după întrerupătorul introductiv. Pentru ca atunci când este declanșat, tensiunea din toată casa să fie întreruptă. 
Cu toate acestea, există și capcane și reguli aici. Întrerupătorul de protecție nu poate avea nicio valoare nominală, dar este selectat în funcție de marca SPD-ului utilizat. Iată un tabel de recomandări pentru alegerea dispozitivelor automate montate în fața dispozitivelor de protecție la supratensiune: 
Dacă credeți că cu cât mașina va fi instalată mai mică la valoarea nominală, cu atât protecția va fi mai fiabilă, vă înșelați. Impulsul de curent și de tensiune pot fi de o asemenea magnitudine încât vor duce la funcționarea întreruptorului, chiar înainte de momentul în care SPD-ul funcționează.
Și, în consecință, veți rămâne din nou fără protecție. Prin urmare, alegeți toate echipamentele de protecție cu înțelepciune și conform regulilor. Un SPD este o protecție silențioasă, dar foarte oportună împotriva electricității periculoase, care se pornește instantaneu.
Erori de conectare
1 Cea mai frecventă greșeală este instalarea unui SPD într-o cameră de control electrică cu o buclă de masă defectuoasă.Nu va avea niciun sens o astfel de protecție. Și primul fulger „reușit” vă va arde atât toate dispozitivele, cât și protecția. 
Verificați documentația tehnică a SPD și consultați-vă cu un electrician cu experiență responsabil cu echipamentul electric, care ar trebui să știe ce tip de sistem de împământare este utilizat în casa dvs. 
Dacă casa dvs. are o mulțime de aparate electrocasnice scumpe, este mai bine să aveți grijă de organizarea unei protecții complete a rețelei electrice. În acest articol vă vom spune despre dispozitivele de protecție la supratensiune, de ce sunt necesare, ce sunt și cum sunt instalate.
Natura supratensiunilor și efectul lor asupra tehnologiei
Încă din copilărie, mulți sunt familiarizați cu forfota de deconectare a aparatelor electrice de uz casnic de la rețea la primul semn al unei furtuni iminente. Astăzi, echipamentele electrice ale rețelelor urbane au devenit mai avansate, motiv pentru care mulți neglijează dispozitivele de protecție de bază. În același timp, problema nu a dispărut complet, electrocasnicele, mai ales în casele particulare, sunt încă în pericol.
Natura apariției supratensiunilor de impuls (IP) poate fi naturală și creată de om. În primul caz, IP-urile apar din cauza fulgerului care lovește liniile electrice aeriene, iar distanța dintre punctul de impact și consumatorii expuși riscului poate fi de până la câțiva kilometri. De asemenea, este posibilă o lovitură pe catargele radio și paratrăsnetele conectate la circuitul principal de împământare, caz în care apare o supratensiune indusă în rețeaua casnică.
1 - lovitură de trăsnet de la distanță în liniile electrice; 2 - consumatori; 3 - buclă de masă; 4 - fulger închide în liniile electrice; 5 - lovirea directă a trăsnetului către un paratrăsnet
IP artificiale sunt imprevizibile, apar ca urmare a suprasarcinilor de comutare la transformatoare și substații de distribuție. Cu o creștere asimetrică a puterii (doar pe o fază), este posibilă o creștere bruscă a tensiunii, este aproape imposibil de prevăzut acest lucru.
Tensiunile de impuls sunt foarte scurte în timp (mai puțin de 0,006 s), apar sistematic în rețea și trec de cele mai multe ori neobservate de observator. Aparatele electrocasnice sunt proiectate să reziste la supratensiuni de până la 1000 V, care apar cel mai des. La o tensiune mai mare, defectarea surselor de alimentare este garantată, este posibilă și defecțiunea izolației în cablajul casei, ceea ce duce la scurtcircuite multiple și incendiu.
Cum funcționează un SPD și cum funcționează?
SPD, în funcție de clasa de protecție, poate avea un dispozitiv semiconductor pe varistoare sau poate avea un descărcător de contact. În modul normal, SPD-ul funcționează în modul bypass, curentul din interiorul său circulă prin șuntul conductor. Șuntul este conectat la pământul de protecție printr-un varistor sau doi electrozi cu un spațiu strict reglat.
Cu un salt de tensiune, chiar și unul foarte scurt, curentul trece prin aceste elemente și se răspândește de-a lungul solului sau este compensat de o scădere bruscă a rezistenței în bucla fază zero (scurtcircuit). După stabilizarea tensiunii, descărcătorul își pierde capacitatea și dispozitivul funcționează din nou în regim normal.
Astfel, SPD-ul închide circuitul pentru o perioadă, astfel încât tensiunea în exces să poată fi convertită în energie termică. În același timp, prin dispozitiv trec curenți semnificativi - de la zeci la sute de kiloamperi.
Care este diferența dintre clasele de protecție
În funcție de motivele apariției IP, se disting două caracteristici ale undei de supratensiune: 8/20 și 10/350 microsecunde. Prima cifră este timpul necesar pentru ca MT să atingă valoarea maximă, a doua este timpul necesar pentru a scădea la valorile nominale. După cum puteți vedea, al doilea tip de supratensiune este mai periculos.
Dispozitivele de clasa I sunt proiectate pentru protecția împotriva sursei de alimentare cu o caracteristică de 10/350 μs, care apar cel mai adesea în timpul unei descărcări de fulgere într-o linie de transmisie a energiei electrice mai aproape de 1500 m de consumator. Dispozitivele sunt capabile să treacă un curent de 25 până la 100 kA prin ele însele pentru o perioadă scurtă de timp; practic toate dispozitivele de clasa I se bazează pe descărcători.
SPD-urile de clasa II sunt proiectate pentru a compensa sursele de alimentare cu o caracteristică de 8/20 μs, valorile de vârf ale curentului variază de la 10 la 40 kA.
Clasa de protecție III este proiectată pentru a compensa supratensiunile cu curenți mai mici de 10 kA cu o caracteristică de alimentare de 8/20 μs. Dispozitivele din clasa de protecție II și III se bazează pe elemente semiconductoare.
Poate părea că este suficient să instalați doar dispozitive din clasa I, ca fiind cele mai puternice, dar nu este așa. Problema este că cu cât este mai mare pragul inferior al curentului de trecere, cu atât SPD-ul este mai puțin sensibil. Cu alte cuvinte: cu valori scurte și relativ scăzute ale sursei de alimentare, este posibil ca un SPD puternic să nu funcționeze, iar unul mai sensibil să nu facă față curenților de această magnitudine.
Dispozitivele cu clasa de protecție III sunt proiectate pentru a elimina cele mai mici surse de alimentare - doar câteva mii de volți. Acestea sunt complet similare ca caracteristici cu dispozitivele de protecție instalate de producători în sursele de alimentare pentru aparatele de uz casnic. Cu o instalație redundantă, aceștia sunt primii care preiau sarcina și împiedică funcționarea unui SPD în dispozitivele a căror resursă este limitată la 20-30 de cicluri.
Este nevoie de un SPD, de evaluare a riscurilor
O listă completă a cerințelor pentru organizarea protecției împotriva alimentării cu energie este stabilită în IEC 61643-21, este posibil să se determine instalarea obligatorie conform standardului IEC 62305-2, conform căruia o evaluare specifică a gradului de risc de lovire a fulgerului și se stabilește consecințele cauzate de acesta.
În general, la alimentarea cu energie de la liniile aeriene de transport, instalarea SPD-urilor de clasa I este aproape întotdeauna de preferat, cu excepția cazului în care s-a luat un set de măsuri pentru a reduce efectul furtunilor asupra modului de alimentare cu energie: reîmpământarea suporturilor, PEN- conductor și elemente metalice portante, un paratrăsnet cu o buclă de împământare separată, instalarea sistemelor de egalizare a potențialului.
O modalitate mai ușoară de a evalua riscul este de a compara costul aparatelor și dispozitivelor de securitate neprotejate. Chiar și în clădirile cu mai multe etaje, unde supratensiunile sunt foarte scăzute cu caracteristica 8/20, riscul de deteriorare a izolației sau defecțiuni a dispozitivelor este destul de mare.
Instalarea dispozitivelor în tabloul principal
Majoritatea SPD-urilor sunt modulare și pot fi instalate pe o șină DIN de 35 mm. Singura cerință este ca scutul pentru instalarea SPD-ului să aibă o carcasă metalică cu conexiune obligatorie la conductorul de protecție.
Atunci când alegeți un SPD, pe lângă caracteristicile de performanță de bază, ar trebui să luați în considerare și curentul nominal de funcționare în modul bypass, acesta trebuie să corespundă sarcinii din rețea. Un alt parametru este tensiunea limită maximă, aceasta nu trebuie să fie mai mică decât cea mai mare valoare în cadrul fluctuațiilor zilnice.
SPD-urile sunt conectate în serie la o rețea de alimentare monofazată sau, respectiv, trifazată, printr-un întrerupător cu doi poli și, respectiv, cu patru poli. Instalarea acestuia este necesară în cazul lipirii electrozilor eclatorului sau defecțiunii varistorului, ceea ce provoacă un scurtcircuit permanent. Fazele și un conductor de protecție sunt conectate la bornele superioare ale SPD, iar zero la bornele inferioare.
Exemplu de conectare SPD: 1 - intrare; 2 - comutator automat; 3 - SPD; 4 - magistrală de împământare; 5 - buclă de masă; 6 - contor de energie electrică; 7 - mașină diferențială; 8 - la mașinile consumatorilor
La instalarea mai multor dispozitive de protectie cu clase de protectie diferite, acestea trebuie coordonate folosind bobine speciale conectate in serie cu SPD. Dispozitivele de protecție sunt încorporate în circuit în ordine crescătoare a clasei. Fără coordonare, SPD-urile mai sensibile vor prelua sarcina principală și vor eșua mai devreme.
Instalarea șocurilor poate fi evitată dacă lungimea liniei de cablu dintre dispozitive este mai mare de 10 metri. Din acest motiv, SPD-urile de clasa I sunt montate pe fațadă chiar înainte de contor, protejând unitatea de contorizare de supratensiune, iar clasa a doua și respectiv a treia sunt instalate pe ASU și scuturi de podea/grup.
Multe aparate de uz casnic în modelele lor au blocuri de protecție, ca să spunem așa, deja încorporate, care protejează împotriva supratensiunilor. Acesta este un tip periculos de tensiune care poate fi cauzat de o furtună, la repararea rețelelor, la comutarea sarcinilor mari și așa mai departe. În general, există multe motive. Deci blocurile încorporate au o resursă foarte mică. Și dacă tensiunea de tip impuls apare des, atunci vine un moment când unitatea nu mai funcționează și expune aparatele de uz casnic la pericol. Adică, de la supratensiune, echipamentul va începe pur și simplu să se defecteze. Prin urmare, pentru a preveni aceste probleme, este necesar să instalați un dispozitiv de protecție la supratensiune (SPD) în rețeaua de alimentare. Deci, să ne dăm seama: SPD - ce este?
Cum funcționează SPD
Principiul de funcționare al unui SPD este foarte simplu, deoarece are un circuit simplu de drenaj la supratensiune. Deci, în circuitul dispozitivului este instalat un șunt, de-a lungul căruia electricitatea se deplasează la sarcină. Desigur, care este conectat la sursa de alimentare prin intermediul dispozitivului. Între șunt și linia de împământare este instalat un jumper (punte) format dintr-un varistor sau un descărcător.
Deci, dacă tensiunea din rețea este normală, atunci rezistența varistorului este determinată de megaohmi. De îndată ce apare o supratensiune pe linie, varistorul trece imediat în categoria conductoarelor și începe să treacă un curent prin el însuși, care se grăbește la pământ. Este atat de simplu.
Tipuri SPD
Există trei clase, indicate cu cifre romane.
- Clasa I este utilizată în rețelele în care impulsul (unda) are o caracteristică de 10/350 µs. Cum intelegi asta? De fapt, acesta este timpul în care impulsul va atinge maximul și este egal cu 10 microsecunde. Și 350 μs este timpul în care tensiunea scade la valoarea nominală. În același timp, un SPD din această clasă poate rezista la curenți de scurtă durată în intervalul 25-100 kA. Aceasta corespunde, de exemplu, unei lovituri de trăsnet într-o linie electrică dacă locul loviturii este la 1,5 km distanță de consumator.
- Clasa II. Să desemnăm imediat indicatorii: 8/20 μs, 10-40 kA. Acest dispozitiv folosește numai varistoare. Și deoarece aceste elemente au o resursă nesemnificativă, o siguranță este lipită în circuitul de conectare dintre ele și șunt, este mecanică. De îndată ce rezistența varistorului devine, ca să spunem așa, inadecvată în ceea ce privește siguranța necesară, siguranța deschide circuitul. El doar lipită. Dacă te uiți la asta din punctul de vedere al principiului fizic de funcționare, atunci aceasta este exact protecție termică. Apropo, producătorii au avut grijă să avertizeze despre o scădere a rezistenței varistorului. Este conectat cu indicatorul, care este afișat pe panoul SPD.
- Clasa III. Dispozitivele din această clasă sunt exact aceleași cu cea anterioară. Există o diferență - aceasta este puterea curentului pe care trebuie să o reziste varistorul, valoarea sa nu depășește 10 kA.
Apropo, trebuie remarcat faptul că blocurile de protecție, de tip încorporat, au exact același circuit și funcționează exact în același mod conform acestui principiu. Dar, după cum am menționat mai sus, durata lor de viață este prea mică. Prin urmare, adăugând SPD-uri de clasa a treia în rețea, rezolvați problemele cu defecțiunea prematură a aparatelor de uz casnic asociate cu supratensiune în rețeaua de alimentare.
Adevărat, trebuie să fii complet sincer atunci când ai de-a face cu un dispozitiv de acest tip. Toate cele trei clase instalate în tabloul de distribuție pot garanta o fiabilitate ridicată simultan. De ce? Totul este despre impulsuri diferite. De exemplu, un SPD de primă clasă nu va funcționa dacă impulsul de tensiune este scurt. Și valoarea supratensiunii în sine va fi nesemnificativă. Pentru că acest dispozitiv aparține grupului de insensibili. Dar un dispozitiv cu o putere redusă pur și simplu nu poate face față unei puteri mari de curent.
Adăugăm că schema de conectare a acestui dispozitiv este destul de simplă. Practic, se conectează ca un întrerupător convențional.
Dispozitiv de protecție la supratensiune (SPD) - un dispozitiv conceput pentru a proteja rețeaua electrică și echipamentele electrice de supratensiuni care pot fi cauzate de efectele fulgerelor directe sau indirecte, precum și de procese tranzitorii din rețeaua electrică în sine.
Cu alte cuvinte SPD-urile îndeplinesc următoarele funcții:
— Protecție împotriva trăsnetului rețeaua și echipamentele electrice, de ex. protectie impotriva supratensiunii cauzate de efectele directe sau indirecte ale fulgerului
— Protectie la supratensiune cauzate de tranzitorii de comutare în rețea asociate cu pornirea sau oprirea echipamentelor electrice cu o sarcină inductivă mare, cum ar fi transformatoare de putere sau de sudare, motoare electrice puternice etc.
— Protecție la scurtcircuit de la distanță(adică de la supratensiune rezultată din scurtcircuitul rezultat)
SPD-urile au denumiri diferite: descărcător de supratensiune în rețea - OPS (descărcător), limitator de supratensiune - OIN, dar toate au aceeași funcție și principiu de funcționare.
Principiul de funcționare și dispozitiv de protecție al SPD
Principiul de funcționare al unui SPD se bazează pe utilizarea elementelor neliniare, care, de regulă, sunt varistori.
Un varistor este un rezistor semiconductor a cărui rezistență are o dependență neliniară de tensiunea aplicată.
Mai jos este un grafic al dependenței rezistenței varistorului de tensiunea aplicată acestuia:
Graficul arată că atunci când tensiunea crește peste o anumită valoare, rezistența varistorului scade brusc.
Vom analiza modul în care funcționează în practică folosind exemplul diagramei următoare:
Diagrama prezintă un circuit electric monofazat simplificat, în care o sarcină sub formă de bec este conectată printr-un întrerupător, un SPD este de asemenea inclus în circuit, pe de o parte este conectat la firul de fază după , pe de altă parte - la pământ.
În funcționare normală, tensiunea circuitului este de 220 de volți, la această tensiune varistorul unui SPD are o rezistență mare, măsurată în mii de MegaOhm, o rezistență atât de mare a varistorului împiedicând trecerea curentului prin SPD.
Ce se întâmplă atunci când în circuit apare un impuls de înaltă tensiune, de exemplu, ca urmare a unui fulger (furtună).
Diagrama arată că, atunci când apare un impuls în circuit, tensiunea crește brusc, ceea ce determină, la rândul său, o scădere instantanee și multiplă a rezistenței SPD (rezistența varistorului SPD-ului tinde spre zero), o scădere a rezistenței. duce la faptul că SPD-ul începe să conducă un curent electric, scurtcircuitând circuitul electric pe uscat, adică. creând un scurtcircuit care va declanșa întrerupătorul și va deschide circuitul. Astfel, descărcătorul de supratensiune protejează echipamentul electric de impulsurile de înaltă tensiune care circulă prin el.
Clasificare SPD
Conform GOST R 51992-2011, dezvoltat pe baza standardului internațional IEC 61643-1-2005, există următoarele clase de SPD:
SPD clasa 1 -(notat și ca ClasăB) sunt utilizate pentru a proteja împotriva efectelor directe ale fulgerului (lovirea fulgerului în sistem), a supratensiunilor atmosferice și de comutare. Instalat la intrarea în clădire în dispozitivul de distribuție de intrare (ASU) sau tabloul principal de distribuție (MSB). Trebuie instalat pentru clădiri decomandate în zonă deschisă, clădiri conectate la o linie aeriană, precum și clădiri cu paratrăsnet sau situate lângă copaci înalți, de ex. clădirile cu risc ridicat de a fi expuse direct sau indirect la furtuni. Ele sunt normalizate la pulsație cu o formă de undă de 10/350 μs. Curentul nominal de descărcare este de 30-60 kA.
SPD clasa 2 -(notat și ca clasa C) sunt utilizate pentru protejarea rețelei de reziduurile de supratensiuni atmosferice și de comutare care au trecut printr-un SPD de clasa I. Ele sunt instalate în tablouri de distribuție locale, de exemplu, în placa principală a unui apartament sau birou. Sunt standardizate printr-un curent de impuls cu o formă de undă de 8/20 μs.Curentul nominal de descărcare este de 20-40 kA.
SPD clasa 3 -(notat și ca ClasăD) sunt utilizate pentru a proteja echipamentele electronice de reziduurile de supratensiuni atmosferice și de comutare, precum și de interferențe de înaltă frecvență care au trecut prin SPD-ul de clasa a II-a. Acestea sunt instalate în cutii de joncțiune, prize sau încorporate direct în echipamentul în sine. Un exemplu de utilizare a unui SPD de clasa a 3-a sunt dispozitivele de protecție împotriva supratensiunii utilizate pentru conectarea computerelor personale. Ele sunt standardizate printr-un curent de impuls cu o formă de undă de 8/20 μs. Curentul nominal de descărcare este de 5-10 kA.
Marcaj SPD - caracteristici
Caracteristici SPD:
- Tensiune nominală și maximă- tensiunea maximă de funcționare a rețelei de funcționare sub care este proiectat SPD-ul.
- Frecvența curentă- frecventa de functionare a curentului de retea pentru functionare la care este proiectat SPD-ul.
- Curent nominal de descărcare(forma de undă curentă este indicată între paranteze) - un impuls de curent cu o formă de undă de 8/20 de microsecunde în kiloAmperi (kA), pe care SPD-ul este capabil să-l transmită în mod repetat.
- Curent maxim de descărcare(forma de undă curentă este indicată între paranteze) - impulsul de curent maxim cu o formă de undă de 8/20 de microsecunde în kiloAmperi (kA) pe care SPD-ul este capabil să-l treacă o dată fără a eșua.
- Nivelul tensiunii de protecție- valoarea maximă a căderii de tensiune în kilovolți (kV) pe SPD atunci când un impuls de curent trece prin acesta. Acest parametru caracterizează capacitatea SPD de a limita supratensiunea.
Schema de conectare SPD
O condiție generală la conectarea unui SPD este prezența unei siguranțe pe partea rețelei de alimentare sau corespunzătoare sarcinii rețelei, prin urmare, toate schemele prezentate mai jos vor include întrerupătoare (schema de conectare a SPD în tabloul electric):
Scheme de conectare ale SPD (OPS, SPE) la o rețea monofazată de 220 V(două fire și trei fire):
Scheme de conectare ale SPD (OPS, SPE) într-o rețea trifazată 3800V
Diagramele schematice ale conexiunii SPD sunt următoarele.
Într-o casă modernă există o cantitate considerabilă de aparate electrocasnice, electrocasnice și electronice. În același timp, majoritatea caselor private primesc energie folosind o linie de transmisie a energiei electrice (PTL). Într-o astfel de situație, are sens să existe un dispozitiv de protecție la supratensiune care apare în rețea în timpul loviturilor de trăsnet.
Fulgerul din casă arată groaznicCauzele și natura impulsurilor de supratensiune
Mulți bătrâni, părăsind casele pentru o perioadă lungă de timp, în mod demodat scot din prize firele tuturor aparatelor electrice, temându-se de fulgere. În prezent, liniile electrice sunt relativ protejate de influențele atmosferice, iar în electronicele de larg consum există protecție elementară împotriva impulsurilor de până la câteva mii de volți.
Astfel, într-un bloc de locuințe la care alimentarea cu energie electrică este alimentată printr-un cablu subteran, problema protecției împotriva furtunilor a fost în mare măsură rezolvată.
În cazul alimentării cu energie electrică prin aer, este necesar să se ia măsuri cuprinzătoare de protecție împotriva loviturilor de trăsnet.
Impactul negativ al electricității atmosferice poate apărea:
- când fulgerul lovește direct în linia electrică de lângă casă, ceea ce duce la apariția unui impuls de 10 / 350μs (prima valoare este timpul de creștere a impulsului, a doua este timpul de cădere);
- când fulgerul lovește liniile electrice la distanță mare și formarea unei undă cu caracteristica de 8 / 20μs;
- în cazul unei descărcări de fulger în imediata vecinătate şi care vizează o linie de alimentare cu un impuls electromagnetic.
Opțiuni pentru schema de lovire cu fulger Clasificarea protecției la supratensiune
Scântei familiare Rețineți că impulsurile de înaltă tensiune în rețea pot apărea și ca urmare a unui accident la o stație electrică sau a unei ruperi a firului neutru într-o rețea trifazată. Ca urmare a acestor influențe, se defectează aparatele de uz casnic, precum și dispozitivele electrice de comutare. Dacă izolația cablajului din casă este ruptă, se va produce un scurtcircuit, incendiu și incendiu.
Descărcătoare de supape la o substație electrică Baza supresoarei de supratensiune este un varistor, adică un rezistor a cărui rezistență se modifică în funcție de tensiunea aplicată. Descărcătoarele sunt mai fiabile și au dimensiuni mai mici. Într-o situație specifică, este posibil să se instaleze supresoare de supratensiune cu caracteristica cea mai potrivită.
În rețelele de joasă tensiune care furnizează energie clădirilor rezidențiale, sunt utilizate dispozitive de protecție la supratensiune (SPD). Aceste dispozitive de tip modular de dimensiuni mici sunt împărțite în trei clase și pot fi utilizate de proprietarii de case în propriile case și apartamente.
SPD-uri modulare pentru instalare într-un tablou electric Dispozitivele de clasa I sunt instalate pe tabloul principal al unei clădiri rezidențiale. Ele sunt proiectate pentru a proteja împotriva loviturilor de trăsnet apropiate (până la 1,5 km) și pentru a trece curenți de la 25 la 100 de mii de amperi cu un puls caracteristic de 10/350 μs. SPD-urile de clasa II sunt montate într-un tablou de distribuție ca a doua etapă de protecție împotriva loviturilor de trăsnet și trec curenți de 10-40 mii de amperi prin ei înșiși cu o caracteristică de impuls de 8/20 μs.
Dispozitivele de clasa III suprimă impulsurile cu o caracteristică de 8 / 20μs și sunt proiectate pentru curenți de până la 10 kA. Sunt instalate direct la aparatele electrice. Prin proiectare, SPD-urile de clasa III pot fi fabricate sub formă de module și montate pe o șină DIN, precum și încorporate într-o priză sau ștecher a unui consumator de energie.
Aveți nevoie de o instalare SPD în cazul dvs.?
Schema de cablare standard pentru conectarea unui SPD într-o rețea trifazată Schema clasică de conectare SPD prevede instalarea secvențială a dispozitivelor din toate cele trei clase. Dacă vă limitați la un dispozitiv de clasa I, atunci este posibil să nu funcționeze cu impulsuri relativ slabe. Dimpotrivă, cel mai sensibil SPD de clasă III nu își va îndeplini sarcina sub un impact puternic.
Există standarde și metodologii pentru calcularea riscului de fulger și evaluarea consecințelor. În general, un SPD de clasa I poate fi omis dacă suporturile liniei de alimentare sunt împământate, firul neutru este împământat, este instalat un paratrăsnet și este implementat un sistem de egalizare a potențialului.
Cu toate acestea, fără cunoștințe speciale în domeniul alimentării cu energie, este mult mai ușor să se asigure un circuit standard de protecție la supratensiune.
În acest caz, în orice caz, impactul negativ al unei descărcări de trăsnet este mult redus atunci când este instalat un paratrăsnet. Dacă nu ați făcut-o încă, citiți articolul
Cum funcționează diferitele tipuri de SPD-uri?
Dispozitivele de protecție la supratensiune folosesc descărcători sau dispozitive semiconductoare - varistoare în proiectarea lor. Acestea din urmă se încălzesc atunci când sunt declanșate și nu funcționează bine când influențe repetate de înaltă tensiune. Varistorul trebuie să se răcească pentru a reveni la starea de funcționare. SPD-urile de tip modular au adesea indicatori de performanță și pot fi înlocuite în caz de defecțiune.
Schema electrică a funcționării SPD La tensiunea de rețea normală, curentul trece prin conductori către sarcină. În timpul unei supratensiuni, descărcătorul se deschide și transmite curentul la masă. După ce tensiunea rețelei revine la valorile de funcționare, elementele SPD sunt închise din nou, iar sursa de alimentare circulă în regim normal.
În timpul funcționării dispozitivului de protecție, trece un curent de până la zeci de mii de amperi. În același timp, se eliberează o cantitate mare de energie, adică căldură.
Dispozitiv de protecție la supratensiune DIY
Un exemplu de instalare a unui SPD într-un tablou electric Protecția la supratensiune se poate face manual. SPD-urile de tip modular sunt instalate într-un panou introductiv cu o carcasă metalică. În acest caz, trebuie utilizat un dispozitiv al cărui curent nominal de funcționare nu este mai mic decât valoarea limitată de dispozitivul automat de intrare. De asemenea, tensiunea de limitare a SPD nu trebuie să fie mai mică decât tensiunea admisă în rețeaua dumneavoastră.
SPD de clasa I este conectat după întrerupătorul de circuit de intrare într-o rețea monofazată sau trifazată. Liniile de alimentare protejate sunt conectate la dispozitiv de sus, iar împământarea de jos. Mai jos este o variantă a schemei de cablare pentru conectarea unui SPD de clasa I într-o rețea monofazată.
Schema de conectare pentru conectarea unui SPD într-o rețea monofazată Un SPD de clasa II este instalat într-un tablou de distribuție din interiorul unei case. Dispozitivul de protecție de clasa a treia este instalat direct la consumatori. Dacă treptele dispozitivului de protecție sunt în apropiere, este necesar să includeți șocuri între ele pentru potrivire. În caz contrar, SPD-ul cu o sensibilitate mai mare va prelua întregul curent de sarcină pe sine. Daca distanta dintre dispozitivele de protectie este mai mare de 10m, rolul de choke va fi indeplinit de cablare.
Subiectul alegerii și conectării dispozitivelor de protecție la supratensiune nu este ușor pentru profani. În orice caz, întrebările rămase pot fi rezolvate cu ajutorul videoclipului.
