Како се заштитити од пренапона

Савремена електрична опрема мора да прима електричну енергију са одређеним параметрима на поуздан и безбедан начин.

Цивилизовани развој друштва чини људе зависнијим од разних електричних и електронских уређаја, чија отпорност на случајни пораст напона није велика.

Пренапон у електричном производу (уређају) — напон између две тачке електричног производа (уређаја), чија вредност прелази највећу вредност радног напона. (ГОСТ 18311-80).

Пренапон може бити узрокован:

• укључивање и искључивање потрошача велике снаге, посебно капацитивних или индуктивних;

• атмосферско пражњење директно у електроенергетску мрежу објекта или у близини објекта (атмосферски пренапон);

• продор таласа пренапона из друге опреме (на пример, водоводне цеви) у електричне инсталације;

• електростатичко пражњење између уређаја.

У случају директног удара грома у електроенергетску мрежу или индиректно путем индукције, пренапона у неким жицама унутар куће може да достигне ниво од неколико кВ до неколико десетина кВ, а отпорност пренапона савремених електронских уређаја не прелази 1,5 кВ.

Постојећи технички стандарди обавезују употребу громобранских система у грађевинарству. Европски стандард 1ЕЦ 664А дели електричне инсталације у четири категорије пренапона: ИВ, ИИИ, ИИ и И (слика 1).

Свака од ових категорија одговара одређеном нивоу потребног импулсног отпора изолације (у кВ). Ово се односи и на жице и на прикључене електричне уређаје.

Раздвајање електричних инсталација у категорије пренапона

Категорија ИВ — односи се на уређаје који се налазе у првом делу ожичења: електрични водови на главним плочама, за које импулсни отпор изолације мора бити најмање 6 кВ (због директног ризика од атмосферског пренапона или других врста пренапона ).

Категорија ИИИ — односи се на уређаје и делове електричних инсталација (нпр. прикључци) у опасности: атмосферски пренапон смањен пренапонским прекидачима (тип А) уграђеним у првом делу ожичења; Заштићени потрошачи енергије ЕТИТЕЦ Д — пренапон од укључивања и искључивања електричних уређаја велике снаге.

Категорија ИИ - односи се на уређаје који се напајају од централа изложених ризику од атмосферских пренапона, смањених повредама од пожара од читача типа Б.

Категорија И. — односи се на оне делове ожичења у којима је ниво пренапона одређен одводницима типа Ц.

Власници вредне опреме (нпр. информационе опреме) треба да буду свесни ризика од пренапона и да предузму мере предострожности.

ЕТИТЕЦ варисторски лимитатори напона су модуларни уређаји који штите електричну инсталацију од ефеката пренапона, како атмосферских, тако и последица укључивања-искључења.

Најважнији елемент лимитера је варистор. Варистор је таблет реостат направљен од цинк оксида (ЗнО), метал-керамичке легуре чији отпор је нелинеаран и веома зависи од напона на његовим терминалима. Има веома висок отпор за низак (око 275В) називни напон и врло мали за напон реда неколико десетина кВ.

Током нормалног рада граничника, елемент варистора је стално под напоном у мрежи. Због горе поменутог високог отпора за низак напон, струја која тече кроз варистор (названа струја цурења) је веома мала (не више од 0,5 мА). Заштитна активност овог елемента се састоји у проласку струје пражњења у земљу након што на његовим терминалима достигне напон једнак напону паљења.

Време потребно да граничник делује од тренутка примене напона паљења је неколико десетина наносекунди. Кратко време одзива варисторских одводника је предност у односу на варнице. Након окидања и проласка пражњења, варистор ограничавача струје за врло кратко време повратка се подиже у изолационо стање, спречавајући ток накнадне струје.

Елементи варистора омогућавају паралелно повезивање како би се повећао капацитет струје оптерећења укупних лимитера, што је и њихова велика предност.Сваки лимитер има термички осигурач, који у случају прекорачења дозвољене струје која тече током нормалног рада, искључује варистор, стварајући отворени круг у електричном колу у коме ради.

Класификација ЕТИТЕЦ одводника пренапона

Према ВДЕ 0675, ЕТИТЕЦ варисторски лимитатори напона су подељени у следеће групе, у зависности од функције и места уградње, као и захтеваног нивоа заштите:

• А — граничник са стезаљком за вод (кабл) без изолације;

• Б — граничник са двоструком стезаљком, обострано оштећење изолације — до 95 мм2;

• Ц — лимитер са линеарном обујмом у виде проводницима са изолацијом АсКССн дужине 16 мм2 — 200 мм;

• Д — одводник са двоструком стезаљком, сломљена изолација на једној страни — до 95 мм2;

• Е — граничник без носача, вијак са навојем М8.

Група А — ЕТИТЕЦ А. Лимитери ове групе су дизајнирани да заштите нисконапонске уређаје и мреже од пренапона који настаје услед продора пражњења у објекте који се налазе у близини надземних водова или директно у водову на великој удаљености од места уградње ови граничници.

Граничи се постављају у складу са релевантним стандардима ван локација — на стубовима, посебно на местима где надземни вод прелази у кабловску линију и импулсни напон не би требало да прелази 6 кВ. више од 10 мм2 (Цу) и 16 мм2 (АИ), а ти пресеци треба да буду што краћи.

Прекидаче уграђене у водове препоручује се постављање на тачке уземљења ПЕ проводника или неутралног проводника за уземљење — ПЕН.У другим случајевима потребно је направити уземљивач на који треба да повежете ПЕ или ПЕН жицу на коју је спојена стезаљка уземљења одводника. Електрична отпорност пренапони не би требало да буду већи од 10 ома.

Група Б — ЕТИТЕЦ Б. Граничари групе Б су прва фаза заштите унутар зграде. Они су дизајнирани да ограниче пренапоне који су резултат:

• струје пражњења током директног удара грома у објекат;

• блиски удар или директан удар на електрични вод објекта — ваздух или кабл — низак напон;

• индукција атмосферског пренапона.

Њихов главни задатак је да ограниче пренапоне на ниво изолационог отпора пријемника до ударног напона — 4 кВ, као и испуштање електричне енергије која се ослобађа приликом директног удара грома у мрежу за напајање на електроду уземљења. Када се користе ЕТИТЕЦ Б одводници, нема потребе за било каквим заштитним интервалима -Варисторски одводники, током проласка велике струје (гашење ударног таласа), не доводе до пренапона лука, као што је случај са свећицама.

Група Ц — ЕТИТЕЦ Ц. Основни задатак заштитника групе Ц (други степен заштите) је смањење пренапона пропуштеног кроз граничнике групе Б, чија је вредност још увек висока за штићене уређаје.

Граничници морају бити прикључени у разводне табле на местима развода електричне инсталације. Могу се прикључити и на споју или у главну разводну таблу (као први степен заштите) у инсталацијама где није потребна двостепена заштита, тј.Дозвољени ниво пренапона који може да издржи изолацију пријемника у области прикључка ЕТИТЕЦ Ц лимитера не сме бити већи од 2,5 кВ.

Овај тип одводника је првенствено намењен за инсталације где је потребна мала струја (око 0,3 мА) кроз одводник на називном напону Непозната струја цурења.

Група Д — ЕТИТЕЦ Д. Прекидачи групе Д су пројектовани за прецизну заштиту потрошача који су посебно осетљиви на пренапоне кратког споја и чији отпор изолације не прелази 1,5 кВ. Потребни су и за заштиту уређаја у случају да је растојање између граничника групе Ц и пријемника превелико (преко 15 метара).

Одводници групе Д морају радити заједно са одводницима групе Б и Ц заједно у вишестепеном систему заштите и бити погодни за монтажу на ТН35 сабирницу (ДИН сабирницу).

Варисторски одводники пренапона дизајнирани за дуготрајан рад — без одржавања. Под номиналним условима, трајање лимитера је постављено на 200 хиљада сати, а током овог периода могу се активирати безброј пута.

Лимитерима су додати елементи за даљинску сигнализацију квара варисторског елемента као последица пренапона при прекорачењу одређених номиналних вредности. Могућност уклањања стека варистора са основе одводника је предност ових одводника у односу на закључане.