Utilizzo del generatore di sovratensioni e delle apparecchiature di prova per la protezione del sistema elettrico

I fulmini sono un grave disastro naturale, che può mettere seriamente in pericolo il normale funzionamento delle apparecchiature di comunicazione, dei sistemi di reti informatiche e dei sistemi di alimentazione, causando perdite economiche dirette e indirette alle imprese. Ad esempio, gli edifici sono danneggiati, le attrezzature importanti sono gravemente danneggiate e la sicurezza del personale è in pericolo. I danni alle apparecchiature, l'interruzione della rete di comunicazione e la perdita di informazioni importanti influenzeranno la normale produzione e il lavoro, causando un grande impatto sulla produzione e sulla vita. Quindi il fulmine Generatore di sovratensioni è di grande importanza nella nostra vita.

1. Principi per il cablaggio e l'impostazione del generatore di sovratensioni
Generatori di sovratensione, noto anche come protettori da sovratensione, apparecchiature per test di sovratensione, o dispositivi di protezione contro i fulmini, abbreviati in "SPD", hanno un principio di base. Nel momento in cui si verifica una sovratensione transitoria (onda di fulmine) (livello di millisecondi o nanosecondi), tutti gli oggetti protetti (apparecchiature, linee, ecc.) nell'area protetta devono essere collegati al sistema isopotenziale. Pertanto, l'ampiezza della sovratensione transitoria nel circuito può essere limitata all'interno dell'intervallo di rilevamento dell'apparecchiatura. Questo circuito include la linea attiva del sistema di alimentazione e la linea di trasmissione del segnale. I componenti SPD sono suddivisi in tipo di interruttore di tensione e tipo di limite di tensione. Il tipo di interruttore di tensione SPD, come lo spinterometro, il tubo a scarica di gas e il circuito a tiristori, hanno un'alta impedenza quando non c'è sovratensione, ma la loro impedenza cambia a un valore basso durante la risposta alla sovratensione; Il tipo SPD con limite di tensione, come varistore, diodo di soppressione, ha un'alta impedenza quando non c'è sovratensione, ma la loro impedenza si ridurrà gradualmente con l'aumento della corrente e della tensione di picco. Vari tipi di SPD utilizzano le caratteristiche di ciascun componente per formare SPD ibridi con interruttore di tensione, limite di tensione o entrambe le caratteristiche.

Generatore di sovratensione SG61000 5 AL7

2. L'importanza di selezionare l'SPD di potenza corretto per a Generatore di sovratensioni
Per la protezione dall'intrusione di onde di fulmini nel sistema generale di distribuzione dell'energia a bassa tensione, in base all'importanza dell'oggetto protetto, devono essere installati 1-2 livelli di SPND. Per la protezione dall'intrusione di onde di fulmini nel sistema di distribuzione dell'energia a bassa tensione del sistema informativo, il rischio di fulmini dovrebbe essere valutato in modo completo in base ai fattori ambientali del sistema informativo, all'importanza delle apparecchiature del sistema informativo e alla gravità dopo il fulmine. La protezione dell'onda di sovratensione transitoria del fulmine nei sistemi informativi è suddivisa in a, b, c e d quattro livelli:
UN. Level dovrebbe installare SPD di livello 3-4 nel sistema a bassa tensione;
B. Level dovrebbe installare SPD di livello 2-3 nel sistema a bassa tensione;
C. Level dovrebbe installare 2 SPD di livello nel sistema a bassa tensione;
D. Level dovrebbe installare 1 livello o superiore SPD nel sistema a bassa tensione.

Il primo livello deve essere installato davanti alla scatola di distribuzione della linea principale in entrata, il secondo livello deve essere installato davanti alla scatola di distribuzione, il terzo livello deve essere installato davanti al sistema di distribuzione di apparecchiature importanti e il quarto livello deve essere installato davanti all'alimentazione di lavoro delle apparecchiature elettroniche. Poiché il primo fulmine è un'onda di corrente di 10/350μs, l'SPD di primo livello dovrebbe scegliere un interruttore di tensione SPD (Generatore di sovratensioni) con onda di prova di 10/350μs, e l'SPD di livello 2 e superiore può scegliere l'SPD limite di tensione o l'SPD ibrido con onda di prova di 8/20μs.

3. Numero e impostazione di Generatore di sovratensioni SPD
Nei sistemi TN-CS e TN-C, sono presenti fili di fase e fili PEN nel circuito di ingresso dell'alimentazione e i fili PEN devono essere collegati alla sbarra di messa a terra con lo stesso livello di potenziale, pertanto SPD non deve essere installato su questi due sistemi. Nei sistemi TN-S e TT, i fili N non sono messi a terra all'ingresso e SPD deve essere installato sui fili N allo stesso modo dei fili di fase.

Va notato che il sistema di messa a terra delle reti 10kv di alcune città in Cina ha iniziato ad adottare un sistema di messa a terra con resistenza ridotta. La corrente di guasto di messa a terra di questa rete non è la corrente capacitiva di 10-20 ampere, ma centinaia o migliaia di ampere di grande corrente di guasto di messa a terra. A causa del fatto che le sottostazioni nella distribuzione cinese a 10 kv non dispongono di una messa a terra protettiva dell'esterno delle apparecchiature e della messa a terra del sistema di sistemi N 220/380 V separati come sottostazione esterna, la corrente di guasto di messa a terra di cui sopra causerà una tensione di guasto di 1-2 kv sul la resistenza di messa a terra della sottostazione e il tempo di durata della tensione di guasto devono essere la somma del tempo di azione dei relè di cortocircuito e degli interruttori automatici con messa a terra da 10kv, approssimativamente da 0.5s a 1s. Questa sovratensione transitoria a terra comporterà il rischio di scosse elettriche all'interno dei sistemi TN e potrebbe provocare incidenti di cortocircuito elettrico all'interno degli anziani apparecchiature per test di sovratensione e linee nei sistemi TT. Può anche bruciare l'SPD nei dispositivi di protezione contro le sovratensioni, causando un cortocircuito di messa a terra persistente, poiché la capacità termica dell'SPD può sopportare solo sovratensioni transitorie in μs, ma non sovratensioni e correnti transitorie in ms. Pertanto, per i sistemi TT alimentati da sistemi di messa a terra di rete da 10kv, l'impostazione della protezione contro le sovratensioni non dovrebbe essere eseguita in modo normale, ma piuttosto dovrebbe essere eseguita collegando il filo di fase tramite SPD al filo N, che è collegato al messa a terra attraverso spinterometri. Regolando la tensione di scarica dello spinterometro a 3kv-3.5kv, è possibile evitare gli incidenti causati da guasti di messa a terra della rete da 10kv, che possono bruciare l'SPD a causa di sovratensioni transitorie a terra.

4.Misure cautelari per generatore di sovratensioni
I dispositivi di protezione contro le sovratensioni (SPD) possono essere danneggiati da un fulmine o la loro durata può essere esaurita a causa del loro uso a lungo termine e dell'aumento della corrente di dispersione. Quando la corrente di dispersione aumenta fino a un certo valore, il diodo emettitore di luce sopra di esso non sarà più acceso, o in altri modi mostrerà il suo guasto e un ricambio dovrebbe essere sostituito in tempo. Se la sostituzione non è tempestiva, l'SPD risulterà completamente danneggiato e un cortocircuito sulla linea di fase si trasformerà in un guasto a terra. Come altri guasti a terra, può causare sovracorrenti sulla linea. Alcuni prodotti SPD sono dotati di interruttori automatici di sovracorrente. Se il prodotto non dispone di questo componente, la linea deve essere dotata di dispositivi di protezione contro le sovracorrenti (fusibili, interruttori automatici). Può essere installato sulla linea di collegamento dell'SPD oppure può essere utilizzato il dispositivo di protezione da sovracorrente sulla linea di alimentazione. Quest'ultimo modo è più economico, ma causerà l'interruzione della linea elettrica a causa del guasto dell'SPD, e quindi non è adatto per la linea elettrica con un carico importante.

Se l'SPD sta proteggendo un dispositivo antifulminazione di Classe I (dispositivo con involucro metallico e linea PE), il guasto dell'SPD può causare incidenti da elettroshock quando si genera la corrente di guasto a terra Id sulla linea PEN e sulla linea PE1. Questa caduta di tensione viene trasmessa lungo la linea PE2 al guscio esterno del apparecchiature per test di sovratensione. Se uf è maggiore del limite di tensione di sicurezza (50 V per luoghi asciutti e 25 V per luoghi umidi), esiste la possibilità di un incidente con elettroshock. Pertanto, un RCD di protezione dalle perdite dovrebbe essere installato sul lato di alimentazione dell'SPD come mostrato nella linea tratteggiata nella figura per prevenire il verificarsi di incidenti dovuti a elettroshock. Quando uno spinterometro SPD di grande capacità è installato nella linea elettrica, può espellere gas libero caldo quando rilascia la corrente di picco, che può facilmente causare esplosioni o incendi. Tali SPD non devono essere installati in luoghi esplosivi o a rischio di incendio e devono essere tenuti lontani da combustibili.

Con il numero crescente di progetti di comunità intelligenti, è essenziale adottare misure per prevenire i disastri edilizi causati dai fulmini. I dispositivi di protezione contro le sovratensioni stanno guadagnando sempre più attenzione grazie alle loro esclusive funzioni protettive.