Thể loại: Bài viết nổi bật » Thợ điện tại nhà
Số lượt xem: 63261
Bình luận về bài viết: 5
Chống sét trong hệ thống dây điện trong nhà - các loại và sơ đồ nối dây
Bất kỳ thiết bị điện nào được tạo ra để hoạt động với một năng lượng điện nhất định, tùy thuộc vào dòng điện và điện áp trong mạng. Khi giá trị của chúng trở nên lớn hơn định mức thiết kế, chế độ khẩn cấp sẽ xảy ra.
Để ngăn chặn khả năng hình thành của nó hoặc để loại bỏ sự phá hủy của thiết bị điện, bảo vệ được yêu cầu. Chúng được tạo ra trong các điều kiện cụ thể của một tai nạn.
Tính năng bảo vệ hệ thống dây điện trong nhà khỏi điện áp cao
Cách điện của mạng điện gia dụng được tính dựa trên giá trị giới hạn của điện áp cao hơn một nửa rưỡi. Nếu nó phát triển nhiều hơn, thì một tia lửa bắt đầu xâm nhập qua lớp điện môi, có thể phát triển thành một vòng cung tạo thành một đám cháy.
Để ngăn chặn sự phát triển của nó, họ tạo ra các biện pháp bảo vệ hoạt động theo một trong hai nguyên tắc:
1. ngắt kết nối mạch điện của một ngôi nhà hoặc căn hộ khỏi điện áp cao;
2. Việc loại bỏ tiềm năng nguy hiểm của quá điện áp khỏi khu vực được bảo vệ do sự chuyển hướng nhanh chóng của nó đến đường viền mặt đất.
Với sự tăng nhẹ điện áp trong mạng, họ cũng được yêu cầu khắc phục tình hình. chất ổn định của các thiết kế khác nhau. Nhưng, đối với hầu hết các phần, chúng được tạo ra để duy trì các thông số vận hành của nguồn cung cấp trong phạm vi điều chỉnh giới hạn của nó ở đầu vào, và không phải là một thiết bị bảo vệ. Khả năng kỹ thuật của họ bị hạn chế.
Trong hệ thống dây điện trong nhà, điện áp có thể tăng:
1. trong một khoảng thời gian tương đối dài, khi quá trình cháy bằng 0 xảy ra trong mạch ba pha và điện thế trung tính dịch chuyển tùy thuộc vào điện trở của người tiêu dùng được kết nối ngẫu nhiên;
2. xung lực ngắn hạn.
Loại sự cố đầu tiên được xử lý thành công bởi rơle giám sát điện áp. Nó liên tục theo dõi các thông số đầu vào của mạng và khi chúng đạt đến điểm đặt trên, nó sẽ ngắt kết nối mạch khỏi nguồn điện cho đến khi tai nạn được loại bỏ.
Những lý do cho sự xuất hiện của các xung quá áp ngắn hạn có thể là hai tình huống:
1. tắt đồng thời một số người tiêu dùng mạnh mẽ trên đường dây cung cấp khi trạm biến áp không có thời gian để ổn định hệ thống ngay lập tức;
2. sét đánh vào thiết bị điện của đường dây điện, trạm biến áp hoặc nhà ở.
Lựa chọn thứ hai cho sự phát triển của một vụ tai nạn là mối nguy hiểm lớn nhất so với tất cả các trường hợp trước đó. Sức mạnh của dòng sét đạt đến số lượng rất lớn. Trong tính toán trung bình, nó được lấy ở 200 kA.
Nó, khi bị tấn công trong nhà ga hàng không và trong quá trình hoạt động bình thường của hệ thống chống sét của tòa nhà, chảy qua cột thu lôi để vòng lặp mặt đất. Tại thời điểm này, trong tất cả các dây dẫn liền kề, theo định luật cảm ứng, EMF được cảm ứng, giá trị của nó được đo bằng kilovolt.
Nó có thể xuất hiện ngay cả khi nối dây bị ngắt khỏi mạng và đốt cháy thiết bị của nó, bao gồm TV, tủ lạnh, máy tính đắt tiền.
Sét có thể tấn công một đường dây điện trên cao trong tòa nhà nuôi nó. Trong tình huống này, những kẻ bắt giữ đường dây thường hoạt động, làm giảm năng lượng của nó vào tiềm năng Trái đất. Nhưng họ không thể loại bỏ nó hoàn toàn.
Một phần của xung điện áp cao dọc theo dây của mạch được kết nối sẽ lan truyền theo mọi hướng có thể và sẽ đến đầu vào của tòa nhà chung cư, và từ đó - đến tất cả các thiết bị được kết nối để đốt cháy những nơi yếu nhất của chúng: động cơ điện và linh kiện điện tử.
Do đó, chúng tôi có hai lựa chọn về thiệt hại đối với các thiết bị điện gia dụng đắt tiền trong một tòa nhà dân cư với việc loại bỏ bình thường các hậu quả của một vụ sét đánh trong cột sét của tòa nhà hoặc đường dây điện của chúng tôi với sự bảo vệ tiêu chuẩn.Kết luận cho thấy chính nó: cần thiết phải thiết lập cho họ bảo vệ tự động chống phóng điện.
Các loại tăng áp cho hệ thống dây điện trong nhà
Một loại bảo vệ như vậy được tạo ra cho công việc trong các điều kiện khác nhau, nó khác nhau về thiết kế, vật liệu được sử dụng và công nghệ làm việc.
Các nguyên tắc hình thành cơ sở nguyên tố của thiết bị chống sét
Khi tạo ra sự bảo vệ đột biến, các khả năng kỹ thuật của các giải pháp thiết kế khác nhau được tính đến. Đối với các thiết bị chặn chứa đầy khí, một đặc điểm là, sau khi đi qua xung phóng điện, chúng hỗ trợ dòng chảy của một dòng điện bổ sung gần với cường độ của tải ngắn mạch. Nó được gọi là một dòng điện đi kèm.
Những kẻ bắt giữ, cung cấp dòng theo dõi theo thứ tự 100 ÷ 400 amper, bản thân chúng có thể trở thành nguồn lửa và không cung cấp sự bảo vệ. Chúng không thể được cài đặt để bảo vệ cách điện khỏi sự cố giữa bất kỳ pha, làm việc và bảo vệ số không. Các mô hình của các loại bắt giữ khác hoạt động khá đáng tin cậy trong mạng 0,4 kV.
Trong hệ thống dây điện trong nhà, bảo vệ quá áp được ưu tiên thiết bị varistor. Trong điều kiện hoạt động bình thường của việc lắp đặt điện, chúng tạo ra dòng rò rất nhỏ lên đến vài milliamp, và trong quá trình truyền xung điện áp cao, các điện áp được chuyển sang chế độ đường hầm càng nhanh càng tốt khi chúng có khả năng truyền tới hàng ngàn ampe.
Tăng các lớp cách điện của hệ thống dây điện trong nhà cho điện áp tăng
Thiết bị điện của các tòa nhà dân cư được tạo thành bốn loại, được biểu thị bằng chữ số La Mã IV I và được đặc trưng bởi quá điện áp tối đa cho phép là 6, 4, 2,5 và 1,5 kilovolt. Dưới các khu vực này, bảo vệ đột biến được thiết kế.
Trong tài liệu kỹ thuật, chúng được gọi là "SPD"đó là viết tắt của thiết bị bảo vệ đột biến. Các nhà sản xuất thiết bị điện cho mục đích tiếp thị đã giới thiệu một định nghĩa dễ hiểu hơn cho người bình thường - bộ hạn chế. Tên khác có thể được tìm thấy trên Internet.
Do đó, để không bị nhầm lẫn trong thuật ngữ được sử dụng, nên tham khảo các đặc tính kỹ thuật của thiết bị, và không chỉ tên của chúng.
Các thông số chính của mối quan hệ giữa các loại điện trở cách điện và các khu vực nguy hiểm của tòa nhà và ứng dụng của ba loại SPD cho chúng sẽ giúp hiểu được hình dưới đây.
Ông chứng minh rằng một xung 6 kilovolt có thể đến từ trạm biến áp dọc theo đường dây điện đến bảng điều khiển đầu vào. Giá trị của nó sẽ làm giảm bộ triệt áp cấp I trong vùng 1 xuống còn bốn kV.
Trong bảng phân phối của khu vực 2, bộ giới hạn loại II hoạt động, giảm điện áp xuống 2,5 kV. Bên trong phòng khách với khu vực 3, SPD thuộc loại III cung cấp mức giảm xung cuối cùng lên tới 1,5 kilovolt.
Như bạn có thể thấy, cả ba loại bộ hạn chế đều hoạt động toàn diện, tuần tự và luân phiên làm giảm xung quá điện áp xuống một giá trị có thể chấp nhận được để cách điện cho hệ thống dây điện.
Nếu ít nhất một trong các thành phần cấu thành của chuỗi bảo vệ này bị lỗi, toàn bộ hệ thống sẽ bị lỗi và sự cố cách điện sẽ xảy ra trên thiết bị cuối cùng. Cần phải sử dụng chúng một cách toàn diện, và trong quá trình vận hành, cần phải kiểm tra tình trạng kỹ thuật của tình trạng kỹ thuật ít nhất bằng cách kiểm tra bên ngoài.
Lựa chọn các varistors cho các lớp ức chế tăng khác nhau
Các nhà sản xuất thiết bị của các mô hình varistor cung cấp thiết bị SPD được lựa chọn theo các đặc tính điện áp hiện tại. Sự xuất hiện và giới hạn hoạt động của chúng được hiển thị trên biểu đồ tương ứng.
Mỗi lớp bảo vệ có điện áp và dòng mở riêng. Bạn chỉ có thể cài đặt chúng ở vị trí của bạn.
Nguyên tắc hình thành những kẻ bắt giữ đột biến
Để bảo vệ đường dây cung cấp điện căn hộ, có thể sử dụng nhiều nguyên tắc khác nhau để kết nối SPD:
1. trong pha;
2. lệch pha;
3. kết hợp.
Trong trường hợp đầu tiên, nguyên tắc theo chiều dọc của việc bảo vệ mỗi dây chống lại quá áp so với vòng lặp trên mặt đất được thực hiện và trong lần thứ hai, độ ngang giữa mỗi cặp dây. Dựa trên việc thu thập dữ liệu thống kê về xử lý lỗi và phân tích của họ, đã tiết lộ rằng các đột biến ngoài pha phát sinh tạo ra nhiều thiệt hại hơn và do đó được coi là nguy hiểm nhất.
Phương thức kết hợp cho phép bạn kết hợp cả hai phương pháp trước đó.
Tùy chọn kết nối cho các bộ triệt đột cho hệ thống nối đất TN-S
Mạch với SPD điện tử và bắt giữ
Trong sơ đồ này, các bộ chống đột biến của cả ba lớp loại bỏ các xung quá điện áp giữa các pha của đường dây và zero N hoạt động dọc theo các chuỗi dây. Chức năng giảm quá áp chế độ chung được gán cho những người bắt giữ một lớp nhất định do mối liên hệ giữa số 0 làm việc và bảo vệ.
Phương pháp này cho phép ngắt kết nối giữa PE và N với nhau. Vị trí trung tính của mạng ba pha phụ thuộc vào tính đối xứng của tải pha được áp dụng. Nó luôn có một số loại tiềm năng, có thể từ phân số đến vài chục volt.
Nếu các hệ thống cung cấp điện có tải xung hoạt động trong hệ thống, thì nhiễu tần số cao từ chúng có thể được truyền qua các mạch cân bằng tiềm năng và nối đất qua dây dẫn PE đến các thiết bị điện tử nhạy cảm, cản trở công việc của chúng.
Sự bao gồm của thiết bị chống sét trong trường hợp này làm giảm tác động của các yếu tố này do cách ly điện tốt hơn so với bộ hạn chế điện tử trên các bóng bán dẫn.
Mạch có SPD điện tử trong lớp bảo vệ I và II
Trong sơ đồ này, việc bảo vệ chống lại điện áp xung trong bảng đầu vào và phân phối chỉ được thực hiện bởi thiết bị chống sét điện tử.
Chúng loại bỏ tất cả các quá áp ở chế độ chung (bất kỳ dây nào liên quan đến vòng lặp mặt đất).
Trong lớp III, mạch trước hoạt động với một bộ chống điện tử và khe hở tia lửa, cung cấp sự bảo vệ (nối dây) cho người dùng cuối.
Các tính năng của việc sử dụng các mô hình khác nhau của thiết bị chống sét có tính đến chuỗi các tầng
Trong quá trình vận hành các giai đoạn bảo vệ đột biến, cần có sự phối hợp và phối hợp của chúng. Nó được thực hiện bằng cách loại bỏ các bước trên cáp đến khoảng cách hơn 10 mét.
Yêu cầu này được giải thích bởi thực tế là khi một xung điện áp cao có dạng sóng dốc đi vào mạch do điện trở cảm ứng của các dây dẫn, sự sụt giảm điện áp xảy ra trên chúng. Nó ngay lập tức được áp dụng cho tầng đầu tiên, khiến nó bốc cháy. Nếu yêu cầu này không được đáp ứng, thì các bước sẽ được bỏ qua khi bảo vệ không hoạt động chính xác.
Các tầng bảo vệ tiếp theo được kết nối theo cùng một nguyên tắc.
Khi nó được đặt gần với các tính năng thiết kế của thiết bị, thì các cuộn cảm cách ly bổ sung xung được đưa vào một cách nhân tạo trong mạch, tạo ra một chuỗi trễ. Độ tự cảm của chúng được điều chỉnh trong vòng 6-15 microgenry tùy thuộc vào loại đầu vào nguồn được sử dụng trong tòa nhà.
Một biến thể của một kết nối như vậy với sự sắp xếp chặt chẽ của bảng đầu vào và phân phối và cài đặt từ xa của người tiêu dùng cuối được hiển thị trong sơ đồ.
Khi lắp van tiết lưu trong một hệ thống như vậy, cần phải tính đến khả năng hoạt động đáng tin cậy của chúng dưới tải trọng đã tạo và chịu được các giá trị giới hạn của chúng.
Để thuận tiện cho việc bảo trì, bảo vệ đột biến cùng với các thiết bị tiết lưu có thể được đặt trong một tấm chắn bảo vệ riêng biệt nối tiếp thiết bị đầu vào với tổng đài chính của ngôi nhà.
Một trong các tùy chọn cho việc thực hiện tương tự cho một tòa nhà được thực hiện theo hệ thống nối đất TN-C-S được hiển thị trong sơ đồ bên dưới.
Với cài đặt này, cả ba lớp bộ hạn chế có thể được đặt ở một nơi, thuận tiện cho việc bảo trì. Để làm điều này, cần phải gắn các cuộn cảm phân chia nối tiếp giữa các giai đoạn bảo vệ.
Về mặt cấu trúc, thiết bị đầu vào, tổng đài chính và tấm chắn bảo vệ với phương pháp lắp mạch này phải được đặt càng gần càng tốt.
Sự sắp xếp kết hợp của SPD và lò phản ứng ở một nơi - một tấm chắn bảo vệ cho phép bạn loại trừ sự xâm nhập của các xung quá áp đã có trên thiết bị đóng cắt chính, trong đó dây dẫn PEN được tách ra.
Việc kết nối cáp nguồn với MES có các tính năng: chúng phải được đặt dọc theo các đường ngắn nhất, tránh tiếp xúc chung cho các phần của mạch được bảo vệ và không có bảo vệ.
Các nhà sản xuất hiện đại liên tục cập nhật các thiết kế SPD của họ bằng cách sử dụng cuộn cảm cách ly tích hợp. Họ đã làm cho nó không chỉ có thể đặt các bước bảo vệ ở khoảng cách gần cáp, mà còn kết hợp chúng trong một đơn vị riêng biệt.
Bây giờ trên thị trường, có tính đến việc thực hiện phương pháp này, có các thiết kế SPD của các lớp kết hợp I + II + III hoặc I + II. Một loại khác nhau của các mô hình của những kẻ bắt giữ như vậy được sản xuất bởi công ty Hakel của Nga.
Chúng được tạo cho các hệ thống tiếp đất tòa nhà khác nhau, hoạt động mà không cần cài đặt các mức bảo vệ bổ sung, nhưng yêu cầu thực hiện các thông số kỹ thuật cài đặt nhất định dọc theo chiều dài của cáp để được kết nối. Trong hầu hết các trường hợp, nó nên dưới 5 mét.
Đối với hoạt động bình thường của thiết bị điện tử và để bảo vệ thiết bị khỏi nhiễu tần số cao, nhiều bộ lọc khác nhau được sản xuất, bao gồm SPD loại III. Chúng cần được kết nối với vòng lặp mặt đất thông qua một dây dẫn PE.
Các tính năng của bảo vệ các thiết bị gia dụng phức tạp khỏi xung đột
Cuộc sống của một người hiện đại cho thấy nhu cầu sử dụng các thiết bị điện tử khác nhau để xử lý và truyền thông tin. Chúng khá nhạy cảm với nhiễu và xung tần số cao, không hoạt động tốt hoặc thường thất bại khi chúng xuất hiện. Để loại bỏ các trục trặc như vậy, một nền tảng riêng lẻ của vỏ thiết bị, được gọi là chức năng, được sử dụng.
Nó được tách ra khỏi dây dẫn PE bảo vệ. Tuy nhiên, khi sét đánh bảo vệ chống sét giữa nối đất của tòa nhà hoặc đường dây và thiết bị điện tử chức năng, dòng phóng sẽ chạy dọc theo mạch đất, gây ra bởi một xung quá áp cao áp được áp dụng.
Nó có thể được loại bỏ bằng cách cân bằng tiềm năng của các mạch này bằng cách cài đặt một bộ chống đặc biệt giữa chúng, điều này sẽ cân bằng tiềm năng của các mạch trong trường hợp tai nạn và cung cấp cách ly điện trong điều kiện hoạt động hàng ngày.
Hakel Digging cũng chuyên sản xuất những kẻ bắt giữ như vậy.
Yêu cầu bảo vệ ngắn mạch bổ sung
Tất cả các SPD được bao gồm trong mạch để cân bằng tiềm năng giữa các bộ phận khác nhau của nó trong các tình huống quan trọng. Cần lưu ý rằng chính chúng, mặc dù có sự bảo vệ nhiệt tích hợp cho các bóng bán dẫn, có thể bị hỏng và trở thành một nguồn ngắn mạch, phát triển thành một đám cháy.
Việc bảo vệ các bộ biến đổi có thể thất bại nếu điện áp định mức bị vượt quá trong một thời gian dài, ví dụ, do không đốt trong mạng cung cấp ba pha. Bộ xả, không giống như thiết bị điện tử, không được trang bị bảo vệ nhiệt.
Vì những lý do này, tất cả các thiết kế SPD đều được bảo vệ bổ sung bởi các cầu chì hoạt động trong quá tải và ngắn mạch. Chúng có thiết kế phức tạp đặc biệt và rất khác so với các mẫu có chèn dễ dàng đơn giản.
Việc sử dụng các bộ ngắt mạch cho các tình huống như vậy không phải lúc nào cũng hợp lý: chúng bị hư hỏng do xung sét khi xảy ra hàn các tiếp điểm nguồn.
Sử dụng mạch bảo vệ của SPD có cầu chì, cần tuân thủ nguyên tắc tạo cấu trúc phân cấp của nó bằng các phương pháp chọn lọc.
Như bạn có thể thấy, để đảm bảo bảo vệ đáng tin cậy hệ thống dây điện trong nhà khỏi sự đột biến, cần phải tiếp cận cẩn thận vấn đề này, phân tích khả năng xảy ra tai nạn trong sơ đồ thiết kế có tính đến hệ thống nối đất làm việc và chọn thiết bị chống sét phù hợp nhất cho nó.
Xem thêm tại electro-vi.tomathouse.com
: