Suvremeni čovjek, pokušavajući ići u korak s vremenom, zasićuje svoju kuću električnim aparatima za različite namjene. No, ne misli svaki vlasnik kuće da u slučaju čak i vrlo kratkotrajnog impulsnog napona u mreži koji je nekoliko puta veći od nominalnog, može propasti cijela njegova skupa električna i elektronička flota. Zanimljivo je da je utjecaj prenapona na električne potrošače štetan po tome što zahvaćena oprema u pravilu postaje neprikladna za popravak. Ova viša sila, iako ne često, ali zajamčena, može biti posljedica prenapona u mrežama uzrokovanih grmljavinom, preklapanjem faza u nuždi ili procesima prebacivanja. Takozvani uređaji za zaštitu od prenapona dizajnirani su za zaštitu električne opreme. Načelo rada SPD-a, klase i razlika između njih raspravlja se u nastavku.
SPD klasifikacija
Uređaji za zaštitu od prenapona širok su i generalizirani koncept. Ova kategorija uređaja uključuje uređaje koji se mogu podijeliti u klase:
- I razred. Namijenjeni su za zaštitu od izravnog utjecaja kategorije munje. Ovi uređaji moraju biti opremljeni ulazno-razvodnim uređajima (ASU) upravnih i industrijskih zgrada i stambenih stambenih zgrada.
- II razred. Pružaju zaštitu elektrodistribucijskih mreža od prenapona uzrokovanih procesima preklapanja, kao i obavljanje funkcija drugog stupnja zaštite od posljedica udara groma. Montira se i spaja na mrežu u centralama.
- III razred. Koriste se za zaštitu opreme od prenapona uzrokovanog zaostalim naponima i asimetričnom raspodjelom napona između faze i neutralne žice. Uređaji ove klase također rade u načinu rada visokofrekventnih filtara buke. Najrelevantniji za uvjete privatne kuće ili stana, oni su povezani i instalirani izravno kod potrošača. Osobito su popularni uređaji koji se proizvode kao moduli opremljeni nosačem za brzo otpuštanje za ugradnju ili imaju konfiguraciju električnih utičnica ili utikača.
Vrste uređaja
Svi uređaji koji pružaju zaštitu od prenapona podijeljeni su u dvije vrste, koje se razlikuju po dizajnu i principu rada. Razmotrite kako funkcioniraju SPD-ovi različitih vrsta.
Ventil i iskristi razmaci. Princip rada odvodnika temelji se na korištenju učinka iskrišta. Dizajn odvodnika predviđa zračni raspor u kratkospojniku koji povezuje faze dalekovoda s petljom za uzemljenje. Pri nazivnoj vrijednosti napona strujni krug u kratkospojniku je prekinut. U slučaju pražnjenja munje, kao rezultat toga, dolazi do kvara zračnog raspora u dalekovodu, krug između faze i zemlje se zatvara, visokonaponski impuls ide izravno na tlo. Dizajn odvodnika ventila u krugu sa iskristim razmakom predviđa otpornik na kojem se gasi visokonaponski impuls. Odvodniki se u većini slučajeva koriste u visokonaponskim mrežama.
Odvodniki prenapona (SPD). Ovi uređaji zamijenili su zastarjele i glomazne odvodnike. Da biste razumjeli kako graničnik radi, morate zapamtiti svojstva nelinearnih otpornika, izgrađena na korištenju njihovih strujno-naponskih karakteristika. Varistori se koriste kao nelinearni otpornici u SPD-ovima. Za ljude koji nisu iskusni u zamršenostima elektrotehnike, malo informacija o tome od čega se sastoji i kako radi. Glavni materijal za proizvodnju varistora je cink oksid. U smjesi s oksidima drugih metala stvara se sklop koji se sastoji od p-n spojeva, koji ima strujno-naponske karakteristike. Kada vrijednost napona u mreži odgovara nazivnim parametrima, struja u varistorskom krugu je blizu nule. U trenutku prenapona na p-n spojevima dolazi do oštrog povećanja struje, što dovodi do smanjenja napona na nazivnu vrijednost. Nakon normalizacije parametara mreže, varistor se vraća u neprovodni način rada i ne utječe na rad uređaja.
Kompaktne dimenzije odvodnika prenapona i širok raspon varijanti ovih uređaja omogućili su značajno proširenje opsega ovih uređaja, postalo je moguće koristiti SPD kao sredstvo za zaštitu od prenapona za privatnu kuću ili stan. Međutim, limiteri prenaponskog napona sastavljeni na varistorima, unatoč svim svojim prednostima u odnosu na odvodnike, imaju jedan značajan nedostatak - ograničenje vijeka trajanja. Zbog toplinske zaštite ugrađene u njih, uređaj ostaje neispravan neko vrijeme nakon rada, zbog čega je na SPD kućištu predviđen brzo odvojivi uređaj koji omogućuje brzu zamjenu modula.
Više o tome što je SPD i koja mu je svrha možete saznati iz videa:
Kako urediti zaštitu?
Prije nego što nastavite s ugradnjom i spajanjem opreme za zaštitu od prenapona, potrebno je, inače će svi radovi na uređenju SPD-ova izgubiti svako značenje. Klasična shema pruža 3 razine zaštite. Na ulazu su ugrađeni odvodniki (SPD klase I) koji pružaju zaštitu od munje. Sljedeći zaštitni uređaj je klase II, obično je odvodnik prenapona spojen u razvodnoj ploči kuće. Stupanj njegove zaštite trebao bi osigurati smanjenje veličine prenapona na parametre sigurne za kućanske aparate i rasvjetnu mrežu. U neposrednoj blizini elektroničkih proizvoda osjetljivih na fluktuacije struje i napona poželjna je klasa III.