Quá điện áp là mức vượt quá định mức điện áp tối đa cho một mạng cụ thể. Điện áp tăng là điện áp tăng đột ngột giữa pha và đất, diễn ra trong một phần giây. Sự sụt giảm điện áp như vậy không chỉ nguy hiểm cho đường dây mà còn cho các thiết bị điện được kết nối với nó. Để ngăn chặn tình trạng này, một thiết bị chống sét lan truyền được sử dụng.
Nội dung
SPD là gì và tại sao nó lại cần thiết?
SPD là thiết bị chống sét lan truyền cung cấp khả năng bảo vệ cho các hệ thống điện lên đến 1 kV.Thiết bị bảo vệ chống quá áp trong nguồn điện lưới, cũng như chống lại các hiệu ứng sét bằng cách chuyển hướng xung dòng điện xuống đất.
SPDs chỉ được sử dụng trong hệ thống phân phối điện hạ áp. Thiết bị này phù hợp cho cả các xí nghiệp công nghiệp và các công trình dân dụng.
Có hai loại SPD:
- OPS - chống sét lan truyền mạng;
- SPE - bộ giới hạn điện áp tăng.
Nguyên lý hoạt động và thiết bị
Nguyên lý hoạt động của SPD là sử dụng các biến trở - một phần tử phi tuyến tính ở dạng một điện trở kháng bán dẫn chống lại điện áp đặt vào.
SPD có hai loại bảo vệ:
- Không cân bằng (chế độ chung) - trong trường hợp quá áp, thiết bị gửi xung xuống đất (pha - đất và trung tính - đất);
- Đối xứng (vi sai) - trong trường hợp quá áp, năng lượng được dẫn đến dây dẫn hoạt động khác (pha - pha hoặc pha - trung tính).
Để hiểu rõ hơn về nguyên lý hoạt động của SPDs, chúng tôi xin giới thiệu một số thí dụ.
Điện áp bình thường của mạch là 220 V, và khi một xung xảy ra trong chính mạch này, điện áp tăng mạnh, chẳng hạn như trong một vụ sét đánh. Với một sắc nét tăng điện, điện trở trong SPD giảm, dẫn đến đoản mạch, từ đó dẫn đến hoạt động của bộ ngắt mạch và sau đó là ngắt mạch của chính nó. Do đó, đảm bảo bảo vệ thiết bị điện khỏi sự sụt giảm điện áp đột ngột, ngăn chặn xung điện áp cao chạy qua nó.
Các loại SPD
Thiết bị chống sét lan truyền có một và hai đầu vào, và được chia thành:
- Đi lại;
- hạn chế;
- Kết hợp.
Chuyển đổi thiết bị bảo vệ
Một tính năng đặc trưng của các thiết bị đóng cắt là điện trở cao, khi xảy ra xung động mạnh điện áp sẽ ngay lập tức giảm xuống không. Nguyên tắc hoạt động của thiết bị đóng cắt dựa trên bộ chống sét.
Bộ giới hạn quá áp nguồn (SPD)
Bộ giới hạn điện áp nguồn cũng được đặc trưng bởi điện trở cao. Sự khác biệt của nó so với thiết bị chuyển mạch chỉ là sự giảm điện trở xảy ra dần dần. Bộ chống sét lan truyền dựa trên hoạt động của biến trở (điện trở), được sử dụng trong thiết kế của nó. Điện trở của biến trở phụ thuộc phi tuyến tính vào điện áp tác dụng lên nó. Khi điện áp tăng mạnh, cường độ dòng điện đi qua cũng tăng mạnh varistor và vì thế xung điện được làm mịn theo cách này, sau đó bộ giới hạn điện áp nguồn trở về trạng thái ban đầu.
SPD kết hợp
SPD thuộc loại kết hợp kết hợp bộ chống sét và bộ biến đổi, và có thể thực hiện cả chức năng của bộ chống sét và bộ giới hạn.
Lớp SPD
Chỉ có ba loại thiết bị theo mức độ bảo vệ:
- Thiết bị loại I (loại quá áp IV) - bảo vệ hệ thống khỏi bị sét đánh trực tiếp, và được lắp đặt trong tổng đài chính hoặc trong thiết bị phân phối đầu vào (ASU). Đảm bảo sử dụng thiết bị này nếu tòa nhà nằm ở khu vực thoáng đãng và có nhiều cây cao bao quanh, điều này làm tăng nguy cơ tiếp xúc với sét.
- Thiết bị loại II (loại quá áp III) - được sử dụng như một phần bổ sung cho thiết bị loại I để bảo vệ mạng khỏi các tác động chuyển mạch, tức là từ quá áp mạng nội bộ. Được lắp đặt trong tổng đài.
- Thiết bị loại III (quá áp loại II) - được sử dụng để bảo vệ chống lại sự tăng đột biến trong khí quyển và chuyển mạch còn sót lại, cũng như để loại bỏ nhiễu tần số cao đi qua thiết bị loại II. Việc lắp đặt được thực hiện cả trong ổ cắm hoặc hộp nối thông thường và trong bản thân các thiết bị điện, những thiết bị này phải được bảo đảm.
Phân loại theo mức độ phóng điện hiện tại:
- Loại B - phóng điện không khí hoặc khí với dòng phóng từ 45 đến 60 kA. Chúng được lắp đặt ở lối vào tòa nhà trong tấm chắn chính hoặc trong thiết bị đóng cắt đầu vào.
- Loại C - mô-đun biến thể có dòng phóng điện ở mức 40 kA. Được thành lập trong các hội đồng bổ sung.
- Loại C và D được sử dụng song song khi cần đi vào cáp ngầm.
QUAN TRỌNG! Khoảng cách giữa các SPD ít nhất phải là 10 mét dọc theo chiều dài của hệ thống dây điện.
Làm thế nào để chọn một SPD?
Điều đầu tiên cần làm khi chọn SPD là xác định hệ thống nối đất được sử dụng trong tòa nhà.
Có ba loại hệ thống nối đất:
- TN-S một pha;
- TN-S với ba giai đoạn;
- TN-C hoặc TN-C-S với ba giai đoạn.
Điều quan trọng không kém là chú ý đến nhiệt độ duy trì khi mua thiết bị. Hầu hết các SPD được thiết kế để hoạt động ở nhiệt độ xuống -25. Nếu khu vực của bạn có khí hậu quá lạnh và mùa đông khắc nghiệt, thì bảng điện không nên đặt bên ngoài, nếu không thiết bị sẽ bị hỏng.
Khi chọn SPD, các yếu tố sau cũng cần được tính đến:
- Tầm quan trọng của thiết bị được bảo vệ;
- Rủi ro tác động đến đối tượng: địa hình (thành phố hoặc ngoại ô, khu vực trống trải bằng phẳng), vùng có nguy cơ đặc biệt (cây cối, núi, hồ chứa), vùng chịu tác động đặc biệt (cột thu lôi cách công trình dưới 50 mét, là nguy hiểm).
Liên quan đến tình huống cần thiết phải cài đặt SPD, một lớp phù hợp (I, II, III) được chọn.
Cũng cần quan tâm đến khả năng chịu điện áp của thiết bị. Đối với thiết bị cấp I, chỉ số này không vượt quá 4 kV. Thiết bị cấp II chịu được cấp điện áp đến 2,5 kV và thiết bị cấp III đến 1,5 kV.
Một thông số quan trọng khác khi chọn SPD là điện áp hoạt động liên tục tối đa - giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều hoặc một chiều, được cấp liên tục cho SPD. Thông số này phải bằng điện áp danh định trong mạng. Chi tiết có thể được tìm thấy trong thông tin trong IEC 61643 - 1, Phụ lục 1.
Khi kết nối SPD để bảo vệ thiết bị, điều quan trọng là phải tính đến dòng điện một chiều hoặc xoay chiều danh định của nó, dòng điện này có thể được tải.
Làm cách nào để kết nối SPD trong nhà riêng?
SPD được cài đặt tùy thuộc vào chỉ số điện áp: 220V (một pha) và 380V (ba pha).
Sơ đồ nối dây có thể hướng đến tính liên tục hoặc bảo mật, bạn cần ưu tiên. Trong trường hợp đầu tiên, bảo vệ chống sét có thể tạm thời bị vô hiệu hóa để ngăn chặn việc cung cấp cho người tiêu dùng bị gián đoạn. Trong trường hợp thứ hai, việc tắt chống sét là không thể chấp nhận được, dù chỉ trong vài giây nhưng có thể tắt hoàn toàn nguồn cung cấp.
Sơ đồ đấu nối trong mạng một pha của hệ thống nối đất TN-S
Khi sử dụng mạng TN-S một pha, dây dẫn bảo vệ pha, không làm việc và không phải được kết nối với SPD. Pha và không đầu tiên được kết nối với các đầu cuối tương ứng, sau đó bằng một vòng lặp với đường dây thiết bị. Một dây dẫn nối đất được nối với dây dẫn bảo vệ. SPD được cài đặt ngay sau máy giới thiệu. Để quá trình kết nối diễn ra thuận lợi, tất cả các số liên lạc trên thiết bị đều được đánh dấu nên không gặp khó khăn gì.
Giải thích cho chương trình: A, B, C - các pha của mạng điện, N - dây dẫn trung tính làm việc, PE - dây dẫn trung tính bảo vệ.
TÀI LIỆU THAM KHẢO. Bạn nên sử dụng cầu chì để bảo vệ thêm SPD, được lắp trực tiếp trên chính thiết bị.
Sơ đồ đấu dây trong mạng ba pha của hệ thống nối đất TN-S
Một đặc điểm khác biệt của mạng TN-S ba pha so với mạng một pha là năm dây dẫn đến từ nguồn điện, ba pha, một trung tính làm việc và một dây trung tính bảo vệ. Ba pha và một dây trung tính được kết nối với các thiết bị đầu cuối. Dây dẫn bảo vệ thứ năm được kết nối với thân của thiết bị điện và đất, có nghĩa là, nó hoạt động như một loại dây nối.
Sơ đồ đấu nối trong mạng ba pha của hệ thống nối đất TN-C
Trong hệ thống nối đất TN-C, các dây dẫn làm việc và bảo vệ được kết hợp thành một dây (PEN), đây là điểm khác biệt chính so với nối đất TN-S.
Hệ thống TN-C đơn giản hơn và đã khá lỗi thời, và phổ biến trong nguồn cung nhà ở lỗi thời. Theo tiêu chuẩn hiện đại, hệ thống nối đất TN-C-S được sử dụng, trong đó có các dây dẫn không làm việc và không bảo vệ riêng biệt.
Việc chuyển đổi sang hệ thống mới hơn là cần thiết để tránh điện giật cho nhân viên phục vụ và các tình huống hỏa hoạn. Và tất nhiên, trong hệ thống TN-C-S, khả năng bảo vệ chống lại các dòng điện đột ngột sẽ tốt hơn.
Trong cả ba phương án kết nối, trong trường hợp quá áp, dòng điện được dẫn xuống đất qua cáp nối đất hoặc qua dây dẫn bảo vệ chung, giúp ngăn chặn xung lực gây hại cho toàn bộ đường dây và thiết bị.
Lỗi kết nối
1. Lắp đặt SPD trong tổng đài có vòng nối đất kém.
Nếu bạn mắc sai lầm như vậy, bạn có thể mất không chỉ tất cả các thiết bị điện, mà còn cả tủ điện trong lần sét đánh đầu tiên, vì sẽ không có ý thức bảo vệ với một vòng nối đất xấu, và do đó, không có bảo vệ.
2. SPD được chọn không chính xác không phù hợp với hệ thống nối đất được sử dụng.
Trước khi mua thiết bị, hãy nhớ tìm hiểu hệ thống tiếp đất được sử dụng trong nhà của bạn, và khi mua, hãy đọc kỹ tài liệu kỹ thuật của nó để tránh những sai lầm.
3. Sử dụng SPD không đúng lớp.
Như đã thảo luận ở trên, có 3 loại thiết bị chống sét lan truyền. Mỗi lớp tương ứng với một tổng đài cụ thể, và phải được lắp đặt phù hợp với các quy tắc và quy định.
4. Cài đặt SPD chỉ của một lớp.
Thường là không đủ để cài đặt SPD một lớp để bảo vệ đáng tin cậy.
5. Lớp của thiết bị và điểm đến của nó bị nhầm lẫn.
Nó cũng xảy ra rằng các thiết bị hạng B được đặt trong tổng đài của căn hộ, các thiết bị hạng C trong ASU của tòa nhà và các thiết bị hạng D ở phía trước thiết bị điện tử.
SPD chắc chắn là một điều tốt và cần thiết, nhưng việc sử dụng nó trong việc cung cấp điện tại nhà là không bắt buộc.Trong trường hợp kết nối thiết bị này, cần nhớ rằng nó được chọn riêng cho từng hệ thống nối đất. Chính vì lý do này mà ngay trước khi mua, bạn nên sử dụng dịch vụ của thợ điện nước có kinh nghiệm để tránh gặp rắc rối.
Các bài tương tự:
