Niet-lineaire overspanningsafleider of overspanningsbeveiliging is het belangrijkste apparaat (schakelapparaat) voor het beschermen van de stroomlijntak tegen plotselinge overspanningen. Hij verving de klepweerstanden. De productie- en installatienormen worden geïntroduceerd door GOST R 52725-2007. In verschillende bronnen wordt, om een begrenzer aan te duiden, het concept van een vonkbrug zonder vonkbruggen of de afkorting UZPN gebruikt.
De behoefte aan overspanningsbeveiliging
Impulsoverspanning - een sterke toename van het potentiaalverschil in het netwerk, waarbij de maximale limiet van de bedrijfsspanning wordt overschreden. Korte sprong - tot 1 nanoseconde (1 • 10-9 Sec.), daarom hebben conventionele USM's mogelijk geen tijd om te werken en de puls door te laten naar het interne voedingsnetwerk. De amplitude kan de nominale 10 keer overschrijden.
Oorsprong:
- atmosferisch (onweer) - veroorzaakt door bliksem met een gemiddelde stroomsterkte van 200 kA in de bliksemafleider van het huis of in objecten in de buurt (de stroom gaat de grond in, maar EMF verschijnt in de huisbedrading);
- schakelen - storingen of vervanging van schakelapparatuur / secties van het circuit, de lancering van krachtige elektrische apparatuur, uitval van de transformator.
Ongeacht de aard van het optreden, brengen dergelijke storingen een risico met zich mee voor alle aangesloten apparaten: ontsteking van de bedradingsisolatie (geclassificeerd voor 1-1,5 kV), schade aan de elektrische circuits van de apparaten en hun volledige ongeschiktheid voor reparatie.
Het apparaat en het werkingsprincipe van een niet-lineaire limiter
De werking van de afleider is gebaseerd op de specifieke eigenschap van een varistor - een halfgeleider met een niet-lineaire stroomspanningskarakteristiek. Bij een regelmatig potentiaalverschil neigt de permeabiliteit van het element naar nul en bedraagt deze meerdere mlA. Een scherpe stijging van de spanning opent de geleidbaarheid van de tunnel (> 1000 Am), de weerstand verdwijnt praktisch, de puls wordt onmiddellijk uit het systeem verwijderd. Het materiaal van de geleider is zinkoxide, soms met toevoeging van oxiden van andere metalen (kobalt, bismut, enz.).
De afleider bestaat uit ronde weerstandsplaten (het aantal is gericht op de nominale overspanning), die in een kolom zijn gevouwen, in een glasvezelbuis zijn geplaatst en in een geribbelde isolatiemantel zijn genaaid. Strakheid zorgt ervoor dat de holtes worden opgevuld met een stroperige silicium-organische samenstelling. Aan beide zijden wordt de constructie stevig vastgeklemd door flenzen. Een kenmerk van het apparaat bij de implementatie van snelle en veilige verwijdering van thermische energie in de omgeving is dat tijdens het ontvangen van een puls de varistortemperatuur 100-150 ° C bereikt.
Het ontwerp van moderne modulaire begrenzers is anders. Dit is een plastic behuizing van 17,5 mm breed (OIN-1), die een thermische zekering, een verwijderbare varistoreenheid en gekerfde terminals bevat. Er zijn modellen met indicatielampjes. Ze hebben een DIN-railmontage.
Een voedingskabel is aan de ene kant van de limiter bevestigd en aan de andere kant geaard.
Typen en belangrijkste kenmerken van afleider
Overspanningsbegrenzers onderscheiden zich door isolatiemateriaal (porselein en polymeer), structurele oplossing (één kolom en twee kolommen), spannings- en beschermingsklassen. Vanaf de decodering is het duidelijk wat een afleider is in elektriciteit. Benamingen lezen volgens GOST:
OPN - X - 1/2/3/4 XX
De eerste afkorting staat voor niet-lineaire overspanningsbeveiliging. Op de markt zijn opties voor producten van OPS (S - netwerk) of SPE (I - puls) mogelijk.
- X - bandmateriaal: P - polymeer, zonder letter - porselein;
- 1 - klasse van netwerkspanning in kV: 1,5, 4, 6, 10, 36;
- 2 - de grootste bedrijfsspanning, kV: 3 - 475;
- 3 - nominale ontlaadstroom, kA: 5, 10, 20;
- 4 - doorvoerstroom, A (tot 200 - 1 doorvoerklasse, 750 - 2, 1100 - 3, 1600 - 4, meer dan 1601 - 5);
- XX - letters geven het klimaat of hun combinatie aan (vaak: U - matig, Chl - koud, UHL), het nummer geeft de plaatsingsvoorwaarden aan (1 - in de open lucht, 2 - onder een luifel, 3 - binnenshuis, 4 - in ruimtes met kunstmatige klimaatbeheersing, 5 - bij hoge luchtvochtigheid).
De beschrijving van de modulaire afleider geeft het aantal polen P1-4 aan.
Beschermingsklassen en netwerkverbinding van afleiders
Voor een uitgebreide bescherming van interne voedingssystemen tegen het binnendringen van een krachtige destructieve impuls, worden de afleiders in fasen verdeeld, afhankelijk van de beschermingsklasse.
- Klasse B accepteert de effecten van een directe blikseminslag op een elektriciteitsleiding of elektrische beveiligingsapparatuur thuis. Het is geïnstalleerd op het externe schakelbord om de voedingslijn naar de structuur binnen te gaan.
- Klasse C kan omgaan met schakelpieken en blikseminslagen die de eerste beschermingsfase zijn gepasseerd. Het apparaat wordt geplaatst in het hoofdverdeelbord in het huisje of in de bijgebouwgarage, de ingang van een gebouw met meerdere verdiepingen, op de verdieping van het administratieve gebouw.
- Klasse D is ontworpen om resterende effecten te blussen. Handig net voor elektrische apparaten. De limiter kan in de uitlaat geïntegreerd worden.
Het aansluitcircuit van de afleider heeft zijn eigen kenmerken voor een eenfasig en driefasig netwerk, TNC- en TNS-aardingsprincipes (al dan niet gecombineerd, hoofd- en veiligheidsgeleider).
Apparaten worden parallel aan het hoofdnetwerk geïnstalleerd vóór de hulpgenerator, meter en andere apparatuur. Gebruik een stroomonderbreker voor de afleider om de gevolgen van mogelijke kortsluiting naar aarde te voorkomen.
In het circuit van het aansluiten van de OIP-1 op een enkelfasig netwerk, is een voedingslijn geschikt voor één terminal en is een massakabel bevestigd aan de andere. Bij het scheiden van nullen wordt de belangrijkste afzonderlijk met de aarde verbonden. Een driefasig netwerk omvat de beveiliging van elke fase afzonderlijk (en nul voor TNS).
Veiligheid en effectiviteit van elektrische beveiligingsapparatuur
De veiligheid van elektrische systemen in administratieve gebouwen en appartementsgebouwen is de verantwoordelijkheid van nutsbedrijven. In een privéwoning zorgt de eigenaar zelf voor de beveiliging.
De installatie van afleiders moet worden toevertrouwd aan een professional, hoewel de complexiteit aanvankelijk onzichtbaar is. Het is belangrijk om goedkope apparatuur van lage kwaliteit te vermijden, die zelf een broeinest van gevaar kan worden. Het gebruik van elektrische apparatuur moet strikt in overeenstemming zijn met de technische specificaties.
Het is rationeel om de bruikbaarheid van de apparatuur te controleren in de maand maart - april voor het begin van het onweerseizoen. Er zijn twee hoofdmethoden voor het diagnosticeren van beschermende apparaten: contactloze meting van de verwarmingstemperatuur met een warmtebeeldcamera wordt allereerst uitgevoerd, afhankelijk van de resultaten wordt de overgedragen stroom bovendien geregeld door een micro- of milliampèremeter.
De modulaire spanningsbegrenzer is uitgerust met een gezondheidsindicatorvenster: groen geeft aan dat hij bereid is om functies uit te voeren, rood geeft een storing aan. In het laatste geval is de operationele vervanging van het varistoronderdeel voorgeschreven. Dit type elektrische apparatuur is dus gemakkelijker thuis te gebruiken.
Afleider - elektrische apparatuur die beschermt tegen kortstondige stroompieken met grote amplitude. Het is niet opgewassen tegen een stabiele overspanning of een daling van het potentiaalverschil en wordt daarom gebruikt in combinatie met USM en RCD.
