Устройства вторичной защиты (молниезащита внутреннего оборудования)

Материал из Руководство по устройству электроустановок

Перейти к: навигация , поиск
Общие правила проектирования электроустановок
Подключение к распределительной сети высокого напряжения
Подключение к низковольтной распределительной сети
Руководство по выбору архитектуры сети высокого и низкого напряжения
Распределение в системах низкого напряжения
Защита от поражения электрическим током
Выбор сечения и защита проводников
Низковольтная распределительная аппаратура
Защита от перенапряжений в низковольтных сетях
Энергоэффективность в электрических сетях
Компенсация реактивной мощности и фильтрация гармоник
Управление гармониками
Особые источники питания и нагрузки
Электроустановки жилых помещений и коттеджей
Электромагнитная совместимость (ЭМС)

Содержание


Вторичные защитные устройства разделяются на две категории: устройства последовательной защиты и устройства параллельной защиты.
Устройства последовательной защиты применяются для некоторых типов ЭП.
Устройства параллельной защиты используются для защиты питающих силовых сетей, телефонных сетей, электрических шин.

Устройства защиты от атмосферных и коммутационных перенапряжений или перенапряжений промышленной частоты. Они могут классифицироваться по способу их присоединения в установке: последовательная или параллельная защита.

Устройство последовательной защиты

Это устройство с последовательным подсоединением к питающим проводам защищаемой системы (см. рис. J12).


Рис J12.jpg


Рис. J12: Принцип последовательной защиты


Трансформаторы

Ограничивают перенапряжения за счет индуктивного эффекта и устраняют определенные гармоники за счет соответствующего соединения первичной и вторичной обмоток. Данная защита не очень эффективна.

Фильтры

Основанные на таких компонентах, как сопротивления, катушки индуктивности и конденсаторы служат для ограничения коммутационных перенапряжений в четко заданном диапазоне частот. Такие устройства не предназначены для ограничения атмосферных перенапряжений.

Ограничители перенапряжений

Состоят главным образом из воздушных (без сердечников) катушек индуктивности, ограничивающих перенапряжения, и разрядников, отводящих токи. Наиболее подходят для защиты чувствительного электронного и компьютерного оборудования, но защищают только от перенапряжений. К сожалению, это громоздкие и дорогостоящие устройства.

Сетевые кондиционеры и статические источники бесперебойного питания (ИБП)

Эти устройства применяются главным образом для защиты чувствительного оборудования, такого как компьютерное оборудование, требующее электропитания высокого качества. Они могут использоваться для регулирования напряжения и частоты, подавления помех и обеспечения бесперебойного питания даже в случае отключения сетевого питания. С другой стороны, они не защищены от сильных атмосферных перенапряжений и требуют использования разрядников.



Устройство параллельной защиты

Принцип

Устройство параллельной защиты может использоваться в установках любой мощности (см. рис. J13).
Это наиболее широко применяемый тип устройств защиты от перенапряжений.



Рис J13.jpg



Рис. J13: Принцип параллельной защиты


Основные характеристики

  • Номинальное напряжение устройства защиты должно соответствовать сетевому напряжению на вводах установки.
  • При отсутствии перенапряжения ток утечки не должен протекать через устройство защиты в режиме «ожидания».
  • При перенапряжении выше допустимого порогового значения для защищаемой установки устройство защиты должно быстро отводить ток, вызванный перенапряжением на землю, ограничивая напряжение необходимым верхним уровнем защиты (рис. J14).


Рис J14.jpg



Рис. J14: Типовая вольт-амперная характеристика идеального устройства защиты



После устранения перенапряжения устройство защиты прекращает проводить ток и возвращается в ждущий нетокопроводящий режим. Ниже описывается идеальная вольт-амперная характеристика:

  • Время реакции устройства защиты (tr) должно быть как можно более коротким для быстрой защиты объекта.
  • Устройство защиты должно быть способно проводить энергию, вызванную предсказанным перенапряжением на защищаемом объекте.
  • Устройство защиты от перенапряжений должно быть рассчитано на входной номинальный ток In.

Применяемые устройства

  • Ограничители перенапряжения

Применяются на понижающих подстанциях (высокого/низкого) напряжения (ВН/НН) на выходах трансформаторов при системе заземления IT. Поскольку используются только в схемах с изолированной или заземленной через сопротивление нейтралью, они могут отводить перенапряжения на землю, особенно перенапряжения промышленной частоты (см. рис. J15).


Рис J15.jpg



Рис. J15: Ограничитель перенапряжений


  • Низковольтные ограничители перенапряжений

Этот термин обозначает различные по технологии и назначению устройства. Низковольтные ограничители перенапряжений представляют собой модули, устанавливаемые внутри низковольтного распределительного щита. Существуют также сменные ограничители перенапряжений и ограничители перенапряжений для защиты силовых розеток. Они обеспечивают вторичную защиту подключенного к силовым розеткам оборудования. Некоторые ограничители встраиваются в различные устройства, потребляющие электроэнергию, хотя не могут защитить от больших перенапряжений.

  • Слаботочные разрядники или устройства защиты от перенапряжений

Защищают телефонные или коммутационные сети от перенапряжений из-за внешних (молнии) и внутренних причин (помехи, вызываемые работой другого оборудования, коммутационные перенапряжения и т.д.).
Слаботочные ограничители перенапряжений также устанавливаются в распределительных щитах или встраиваются в различные устройства, потребляющие электроэнергию.