Využití přepěťového generátoru a testovacího zařízení pro ochranu elektrického systému

Blesk je vážná přírodní katastrofa, která může vážně ohrozit normální provoz komunikačních zařízení, systémů počítačových sítí a energetických systémů a způsobit podnikům přímé i nepřímé ekonomické ztráty. Dochází například k poškození budov, vážnému poškození důležitých zařízení a ohrožení bezpečnosti personálu. Poškození zařízení, přerušení komunikační sítě a ztráta důležitých informací ovlivní běžnou výrobu a práci, což bude mít velký dopad na výrobu a životnost. Generátor přepětí má v našem životě velký význam.

1. Zásady pro zapojení a nastavení přepěťového generátoru
Přepěťové generátory, známé také jako přepěťové ochrany, zařízení na testování přepětí, neboli bleskojistky, zkráceně „SPD“, mají základní princip. V okamžiku vzniku přechodného přepětí (bleskové vlny) (úroveň milisekund nebo nanosekund) budou všechny chráněné objekty (zařízení, vedení atd.) v chráněném prostoru připojeny k izopotenciální soustavě. Amplituda přechodného přepětí v obvodu tak může být omezena v rozsahu ložisek zařízení. Tento obvod zahrnuje aktivní vedení napájecího systému a vedení přenosu signálu. Komponenty SPD se dělí na typ přepínače napětí a typ omezení napětí. Napěťový spínač typu SPD, jako je jiskřiště, plynová výbojka a tyristorový obvod, mají vysokou impedanci, když nedochází k rázu, ale jejich impedance se mění na nízkou hodnotu během odezvy rázu napětí; Napěťový limit typu SPD, jako je varistor, odrušovací dioda, mají vysokou impedanci, když nedochází k rázům, ale jejich impedance se bude postupně snižovat s nárůstem rázového proudu a napětí. Různé typy SPD využívají charakteristiky každé součásti k vytvoření hybridního SPD s napěťovým spínačem, napěťovým limitem nebo oběma charakteristikami.

Přepěťový generátor SG61000 5 AL7

2. Důležitost výběru správného napájecího SPD pro a Generátor přepětí
Pro ochranu před průnikem bleskové vlny do obecné nízkonapěťové distribuční soustavy by měly být podle důležitosti chráněného objektu instalovány 1-2 úrovně SPND. Pro ochranu před vniknutím bleskové vlny do silnoproudého rozvodu NN informačního systému je třeba komplexně vyhodnocovat riziko úderu blesku podle faktorů prostředí informačního systému, významu vybavení informačního systému a závažnosti po úderu blesku. Ochrana před přechodovou přepěťovou vlnou blesku v informačních systémech je rozdělena do čtyř úrovní a, b, c a d:
A. Úroveň by měla instalovat 3-4 úrovně SPD v nízkonapěťovém systému;
b. Úroveň by měla instalovat 2-3 úrovně SPD v nízkonapěťovém systému;
C. Úroveň by měla instalovat 2 úrovně SPD v nízkonapěťovém systému;
d. Úroveň by měla instalovat 1 úroveň nebo vyšší SPD v nízkonapěťovém systému.

První úroveň by měla být instalována před rozvodnou skříní hlavního přívodního vedení, druhá úroveň by měla být instalována před rozvodnou skříní, třetí úroveň by měla být instalována před rozvodnou soustavou důležitých zařízení a čtvrtá úroveň by měla být instalována před rozvodnou skříní hlavního přívodního vedení. by měl být instalován před pracovním napájecím zdrojem elektronických zařízení. Vzhledem k tomu, že první úder blesku je proudová vlna 10/350 μs, měl by SPD první úrovně zvolit napěťový spínač SPD (Přepěťový generátor) s testovací vlnou 10/350μs a SPD úrovně 2 a vyšší si mohou vybrat napěťový limit SPD nebo hybridní SPD s testovací vlnou 8/20μs.

3. Počet a nastavení Přepěťový generátor SPD
V systémech TN-CS a TN-C jsou v napájecím obvodu fázové vodiče a vodiče PEN a vodiče PEN je třeba připojit k zemnící přípojnici se stejnou úrovní potenciálu, takže SPD by nemělo být instalováno na těchto dvou systémy. V systémech TN-S a TT nejsou N-vodiče uzemněny na vstupu a SPD by mělo být instalováno na N-vodiče stejným způsobem jako fázové vodiče.

Je třeba poznamenat, že uzemňovací systém 10kv sítí některých měst v Číně začal přijímat uzemňovací systém s malým odporem. Zemní poruchový proud této sítě není kapacitní proud 10-20 ampér, ale stovky nebo tisíce ampérů velkého zemního poruchového proudu. Vzhledem k tomu, že rozvodny v čínském 10kv rozvodu nemají ochranné uzemnění exteriéru zařízení a systémové uzemnění 220/380v N-systémů oddělených jako cizí rozvodna, výše uvedený velký zemní poruchový proud způsobí poruchové napětí 1-2kv na odpor uzemnění rozvodny a doba trvání poruchového napětí musí být součtem doby působení 10kv zemnících zkratových relé a jističů, přibližně od 0.5 s do 1 s. Toto přechodné přepětí na zemi způsobí nebezpečí úrazu elektrickým proudem v systémech TN a může vyvolat nehody s elektrickým zkratem ve věku zařízení na testování přepětí a vedení v systémech TT. Může také spálit SPD v přepěťových ochranách a způsobit trvalý zemnící zkrat, protože tepelná kapacita SPD může snést pouze přechodné rázy v μs, ale ne přechodné přepětí a proud v ms. Proto u TT-systémů napájených zemnícími systémy sítě 10kv by se nastavení přepěťové ochrany nemělo provádět obvyklým způsobem, ale mělo by být provedeno připojením fázového vodiče přes SPD k vodiči N, který je připojen k zem přes jiskřiště. Nastavením vybíjecího napětí jiskřiště na 3kv-3.5kv se může vyhnout nehodám způsobeným poruchami uzemnění sítě 10kv, které mohou spálit SPD v důsledku přechodného přepětí na zemi.

4.Preventivní opatření pro generátor přepětí
Přepěťová ochrana (SPD) může být poškozena úderem blesku nebo může být ukončena jejich životnost v důsledku dlouhodobého používání a zvýšeného unikajícího proudu. Když se svodový proud zvýší na určitou hodnotu, svítivá dioda nad ní již nebude svítit, nebo jiným způsobem vykáže její poruchu a je třeba včas vyměnit náhradní. Pokud výměna není včasná, SPD se zcela poškodí a zkrat ve fázovém vedení se stane zemním spojením. Stejně jako jiné zemní poruchy může způsobit nadproud na vedení. Některé produkty SPD jsou vybaveny nadproudovými jističi. Pokud výrobek tuto součástku nemá, měla by být linka opatřena nadproudovými ochrannými zařízeními (pojistky, jističe). Může být instalován na připojovací vedení SPD, nebo lze použít nadproudovou ochranu na napájecím vedení. Druhý způsob je ekonomičtější, ale způsobí přerušení elektrického vedení z důvodu poruchy SPD a tento způsob není vhodný pro vedení s významnou zátěží.

Pokud SPD chrání protielektroelektrické zařízení třídy I (zařízení s kovovým pláštěm a vedením PE), může porucha SPD způsobit úraz elektrickým proudem, když se na vedení PEN a vedení PE1 generuje zemní poruchový proud Id. Tento úbytek napětí se přenáší po vedení PE2 do vnějšího pláště zařízení na testování přepětí. Pokud je uf větší než bezpečný limit napětí (50 V pro suchá místa a 25 V pro vlhká místa), existuje možnost úrazu elektrickým proudem. Proto by měl být na výkonovou stranu SPD nainstalován chránič svodového proudu, jak je znázorněno na obrázku přerušovanou čarou, aby se zabránilo vzniku úrazu elektrickým proudem. Když je v elektrickém vedení instalováno velkokapacitní jiskřiště SPD, může při uvolnění rázového proudu unikat horký volný plyn, což může snadno způsobit výbuch nebo požár. Takové SPD by neměly být instalovány na výbušných nebo požárně nebezpečných místech a měly by být drženy mimo dosah hořlavin.

S rostoucím počtem projektů chytrých komunit je nezbytné přijmout opatření, která zabrání katastrofám budov způsobeným bleskem. Přepěťové ochrany si získávají stále více pozornosti díky svým jedinečným ochranným funkcím.