Una sobretensió és un excés de la tensió nominal màxima d'una xarxa determinada. La sobretensió es refereix a una pujada sobtada de tensió entre fase i terra, que triga una fracció de segon. Aquesta caiguda de tensió és perillosa no només per a la línia, sinó també per als aparells elèctrics connectats a ella. Per evitar aquesta situació, s'utilitza un dispositiu de protecció contra sobretensions.
Contingut
Què és un SPD i per què es necessita?
SPD és un dispositiu de protecció contra sobretensions que proporciona protecció a instal·lacions elèctriques de fins a 1 kV.El dispositiu protegeix contra sobretensions a la xarxa elèctrica, així com contra els efectes dels llamps desviant els polsos de corrent a terra.
Els SPD només s'utilitzen en sistemes de distribució d'energia de baixa tensió. Aquest dispositiu és adequat tant per a empreses industrials com per a edificis residencials.
Hi ha dos tipus de SPD:
- OPS - descàrrega de sobretensions de xarxa;
- SPE - limitador de sobretensió.
Principi de funcionament i dispositiu
El principi de funcionament de l'SPD és l'ús de varistors, un element no lineal en forma de resistència de resistència semiconductora contra la tensió aplicada.
SPD té dos tipus de protecció:
- Desequilibrat (mode comú): en cas de sobretensió, el dispositiu envia impulsos a terra (fase - terra i neutre - terra);
- Simètric (diferencial): en cas de sobretensió, l'energia es dirigeix a un altre conductor actiu (fase - fase o fase - neutre).
Per entendre millor el principi de funcionament dels SPD, presentem un petit exemple.
La tensió normal del circuit és de 220 V, i quan es produeix un impuls en aquest mateix circuit, la tensió augmenta bruscament, per exemple, durant un llamp. Amb un agut pujada de potència, la resistència a l'SPD disminueix, la qual cosa provoca un curtcircuit, que al seu torn condueix al funcionament de l'interruptor i, posteriorment, a la desconnexió del propi circuit. Així, s'assegura la protecció dels equips elèctrics de caigudes sobtades de tensió, evitant que hi passi un pols d'alta tensió.
Varietats de SPD
Els dispositius de protecció contra sobretensions vénen amb una i dues entrades, i subdividit en:
- Desplaçaments diaris;
- limitant;
- Combinat.
Canvi de dispositius de protecció
Una característica dels dispositius de commutació és una gran resistència, que, quan es produeix un fort impuls a la tensió, cau a l'instant a zero. El principi de funcionament dels dispositius de commutació es basa en pararrats.
Limitadors de sobretensió de xarxa (SPD)
El limitador de tensió de xarxa també es caracteritza per una alta resistència. La seva diferència amb el dispositiu de commutació és només que la disminució de la resistència es produeix gradualment. L'eliminador de sobretensions es basa en el funcionament del varistor (resistència), que s'utilitza en el seu disseny. La resistència del varistor està en una dependència no lineal de la tensió que actua sobre ell. Amb un fort augment de la tensió, també hi ha un fort augment de la força del corrent, que passa directament per varistor i així Els impulsos elèctrics es suavitzen d'aquesta manera, després del qual el limitador de tensió de xarxa torna al seu estat original.
SPD combinats
Els SPD de tipus combinat combinen pararrats i varistors, i poden realitzar tant la funció d'un pararrat com de limitador.
Classes SPD
Només hi ha tres classes de dispositius segons el grau de protecció:
- Dispositiu de classe I (categoria de sobretensió IV): protegeix el sistema dels llamps directes i s'instal·la al quadre principal o al dispositiu de distribució d'entrada (ASU). Assegureu-vos d'utilitzar aquest dispositiu si l'edifici es troba en una zona oberta i està envoltat de molts arbres alts, la qual cosa augmenta el risc d'exposició a llamps.
- Dispositiu de classe II (categoria de sobretensió III): s'utilitza com a complement a un dispositiu de classe I per protegir la xarxa dels efectes de commutació, és a dir. per sobretensió interna de la xarxa. Instal·lat a la centralita.
- Dispositiu de classe III (categoria de sobretensió II): s'utilitza per protegir contra sobretensions atmosfèriques i de commutació residuals, així com per eliminar les interferències d'alta freqüència que han passat per un dispositiu de classe II. La instal·lació es realitza tant en preses de corrent o caixes de connexió, com en els propis aparells elèctrics, que s'han d'assegurar.
Classificació segons el grau de descàrrega de corrent:
- Classe B: descàrregues d'aire o gas amb un corrent de descàrrega de 45 a 60 kA. S'instal·len a l'entrada de l'edifici a l'escut principal o al quadre d'entrada.
- Classe C: mòduls varistors amb corrents de descàrrega de l'ordre de 40 kA. S'estableixen en juntes addicionals.
- Les classes C i D s'utilitzen conjuntament quan es requereix l'entrada de cables subterranis.
IMPORTANT! La distància entre els SPD ha de ser d'almenys 10 metres al llarg del cablejat.
Com triar un SPD?
El primer que cal fer a l'hora d'escollir un SPD és determinar el sistema de presa de terra que s'utilitza a l'edifici.
Hi ha tres tipus de sistemes de connexió a terra:
- TN-S monofàsica;
- TN-S amb tres fases;
- TN-C o TN-C-S amb tres fases.
És igualment important parar atenció a la temperatura mantinguda en comprar el dispositiu. La majoria dels SPD estan dissenyats per funcionar a temperatures de fins a -25. Si la vostra zona té un clima molt fred i els hiverns són durs, el quadre elèctric no s'ha d'ubicar a l'exterior, en cas contrari el dispositiu fallarà.
A l'hora d'escollir un SPD, també s'han de tenir en compte els factors següents:
- Importància dels equips protegits;
- Risc d'impacte sobre l'objecte: terreny (ciutat o suburbi, zona plana oberta), zona amb risc especial (arbres, muntanyes, embassament), zona d'impactes especials (parallamps a una distància inferior a 50 metres de l'edifici, que és perillós).
En relació amb la situació en què va ser necessari instal·lar un SPD, es selecciona una classe adequada (I, II, III).
També és important tenir en compte la resistència a la tensió del dispositiu. Per als dispositius de classe I, aquest indicador no supera els 4 kV. Un dispositiu de classe II suporta nivells de tensió de fins a 2,5 kV i un dispositiu de classe III fins a 1,5 kV.
Un altre paràmetre important a l'hora d'escollir un SPD és la tensió màxima de funcionament continu: el valor efectiu del corrent altern o continu, que s'aplica contínuament al SPD. Aquest paràmetre ha de ser igual a la tensió nominal de la xarxa. Els detalls es poden trobar a la informació de l'IEC 61643 - 1, apèndix 1.
Quan connecteu un SPD per protegir l'equip, és important tenir en compte el seu corrent nominal continu o altern, que es pot carregar.
Com connectar un SPD a una casa privada?
El SPD s'instal·la en funció de l'indicador de tensió: 220V (una fase) i 380V (tres fases).
El diagrama de cablejat pot estar orientat a la continuïtat o la seguretat, cal prioritzar. En el primer cas, la protecció contra llamps es pot desactivar temporalment per evitar la interrupció del subministrament dels consumidors. En el segon cas, és inacceptable desactivar la protecció contra llamps, fins i tot durant uns quants segons, però és possible l'aturada completa del subministrament.
Esquema de connexió en una xarxa monofàsica del sistema de presa de terra TN-S
Quan s'utilitza una xarxa TN-S monofàsica, s'ha de connectar un conductor de protecció de fase, zero de treball i zero al SPD. La fase i el zero es connecten primer als terminals corresponents, i després mitjançant un bucle a la línia de l'equip. Un conductor de terra està connectat al conductor de protecció. SPD s'instal·la immediatament després de la màquina introductòria. Per facilitar el procés de connexió, tots els contactes del dispositiu estan marcats, de manera que no hi hauria d'haver cap dificultat.
Explicació de l'esquema: A, B, C - fases de la xarxa elèctrica, N - conductor neutre de treball, PE - conductor neutre de protecció.
REFERÈNCIA. Es recomana utilitzar fusibles per a la protecció addicional del SPD, que s'instal·len directament al propi dispositiu.
Esquema de cablejat en una xarxa trifàsica del sistema de presa de terra TN-S
Una característica distintiva d'una xarxa TN-S trifàsica d'una de monofàsica és que cinc conductors provenen de la font d'alimentació, tres fases, un neutre de treball i un conductor neutre de protecció. Tres fases i un cable neutre estan connectats als terminals. El cinquè conductor de protecció està connectat al cos de l'aparell elèctric i a la terra, és a dir, serveix com una mena de pont.
Esquema de connexió en una xarxa trifàsica del sistema de presa de terra TN-C
En el sistema de connexió a terra TN-C, els conductors de treball i de protecció es combinen en un sol cable (PEN), aquesta és la diferència principal amb la presa de terra TN-S.
El sistema TN-C és més senzill i ja força desfasat, i és habitual en un parc d'habitatges obsolet. D'acord amb els estàndards moderns, s'utilitza el sistema de connexió a terra TN-C-S, en el qual hi ha conductors de protecció zero i de treball zero per separat.
La transició a un sistema més nou és necessària per evitar descàrregues elèctriques al personal de servei i situacions d'incendi. I, per descomptat, en el sistema TN-C-S, la protecció contra sobretensió sobtada és millor.
En les tres opcions de connexió, en cas de sobretensió, el corrent es dirigeix a terra a través del cable de terra o a través d'un conductor de protecció comú, que evita que l'impuls perjudiqui tota la línia i l'equip.
Errors de connexió
1. Instal·lació d'un SPD en una central amb un bucle de terra deficient.
Si cometeu aquest error, podeu perdre no només tots els aparells elèctrics, sinó també la central elèctrica en el primer llamp, ja que no hi haurà cap sentit de protecció amb un mal bucle de terra i, en conseqüència, no hi haurà protecció.
2. SPD seleccionat incorrectament que no s'ajusta al sistema de presa de terra utilitzat.
Abans de comprar un dispositiu, assegureu-vos d'esbrinar quin sistema de connexió a terra s'utilitza a casa vostra i, en comprar, llegiu atentament la seva documentació tècnica per evitar errors.
3. Ús d'un SPD de classe equivocada.
Com ja s'ha comentat anteriorment, hi ha 3 classes de dispositius de protecció contra sobretensions. Cada classe correspon a una central específica, i s'ha d'instal·lar d'acord amb la normativa.
4. Instal·lació de SPD d'una sola classe.
Sovint no n'hi ha prou amb instal·lar un SPD d'una classe per a una protecció fiable.
5. La classe del dispositiu i la seva destinació es confonen.
També passa que es col·loquen dispositius de classe B a la centralita de l'apartament, dispositius de classe C a l'ASU de l'edifici i dispositius de classe D davant d'equips electrònics.
Sens dubte, l'SPD és una cosa bona i necessària, però el seu ús a la font d'alimentació de casa no és obligatori.En el cas de connectar aquest dispositiu, val la pena recordar que es selecciona individualment per a cada sistema de connexió a terra. És per aquest motiu que immediatament abans de comprar es recomana utilitzar els serveis d'un electricista experimentat per evitar problemes.
Articles semblants:
