Кернеуден қорғайтын протекторды таңдаудың және онымен байланысты мәселелерді талдаудың негізгі тұстары

Кернеуден қорғайтын құрылғы - бұл жоғары тиімді тізбек қорғайтын құрылғы, ол бастапқы жоғары кедергіден төмен кедергіге дейінгі өтпелі жоғары кернеуге, жоғары энергиялы импульстерге, жылдам (10-9 с) және өтпелі жоғары кернеулі кедергі импульстеріне алдын ала белгіленген кернеуге төтеп бере алады, осылайша жабдық пен сезімтал құрылғыларды зақымданудан тиімді қорғайды, тізбек кедергісіз жұмыс істейді.

(1) Кернеуден қорғайтын құрылғылар үш деңгейге бөлінеді
Бірінші деңгей найзағай тікелей соққы берген кезде тікелей найзағай тогын немесе берілетін үлкен энергияны шығара алады. Бірінші деңгейдегі қорғаныс үш фазалы кернеуді ауыстыратын қуат көзінің найзағай сөндіргіші болуы керек, ал оның найзағай ағыны 60 кА-дан кем болмауы керек. Әдетте жалпы тарату үшін қолданылады.
Екінші кезеңнің мақсаты - бірінші кезеңдегі найзағай өшіргіші арқылы қалдық кернеудің мәнін 1500-2000 В-қа дейін шектеу және lpz1-lpz2 үшін эквипотенциалды қосылымды жүзеге асыру. Тарату шкафының желісінен шығатын қуатты найзағай өшіргіші екінші деңгейлі қорғаныс ретінде пайдаланылған кезде, кернеуді шектейтін қуатты найзағай өшіргіші пайдаланылуы керек және оның найзағай тогының сыйымдылығы 20KA-дан кем болмауы керек.

Үшінші деңгейдің мақсаты - жабдықты түпкілікті қорғау және қалдық кернеудің мәнін 1000 В-тан төмен түсіру. Үшінші деңгейлі қорғаныс ретінде ол тізбектей кернеуді шектейтін қуатты найзағай өшіргіші болуы керек және оның найзағай тогының сыйымдылығы 10 кА-дан кем болмауы керек. Әдетте терминалдық қуат тарату жабдықтары үшін қолданылады.
Әртүрлі тарату жүйелері сәйкес кернеуден қорғайтын құрылғыларды таңдауы керек, оларды TN (TN-S, NC, TN-CS), it және TT деп бөлуге болады.

1) Бастапқы қорғаныс
Мақсат - асқын кернеудің lpz0 аймағынан lpz1 аймағына тікелей өтуіне жол бермеу және ондаған мыңнан жүздеген мың вольтқа дейінгі асқын кернеуді 2500-3000 вольтпен шектеу.
Тұрмыстық қуат трансформаторының төмен вольтты жағында орнатылған найзағай өшіргіш бірінші деңгейлі қорғаныс ретінде пайдаланылған кезде, ол үш фазалы кернеуді ауыстыратын найзағай өшіргіш болуы керек және оның найзағай ағыны 60 кА-дан кем болмауы керек. Бұл деңгейдегі найзағай өшіргіш пайдаланушының қуат беру жүйесінің кіреберісіндегі кіріс желісінің әрбір фазасы мен жер арасында қосылған жоғары сыйымдылықты найзағай өшіргіш болуы керек. Электрлік дизайнды онлайн оқыту мұғалімі әдетте бұл деңгейдегі найзағай өшіргіштің максималды соққы сыйымдылығы әр фазаға 100 кА-дан асатынын және қажетті шекті кернеудің 1500 В-тан аз болуын талап етеді, бұл классикалық деңгейдегі найзағай өшіргіші деп аталады. Бұл электромагниттік найзағай өшіргіштері найзағайдың үлкен тогына және индукцияланған найзағайға төтеп беруге және жоғары энергиялы кернеуді тартуға арналған, бұл жерге көп мөлшерде кернеу тогын бұра алады. Олар орташа деңгейдегі қорғаныс ретінде тек шекті кернеуді (импульстік ток найзағай өлшегіш арқылы өткен кезде, желідегі максималды кернеу шекті кернеу деп аталады) қамтамасыз етеді, себебі класс деңгейлі қорғаныс негізінен үлкен кернеу тогын сіңіреді және олар өздігінен қуат беру жүйесінің ішіндегі сезімтал электр жабдықтарын толығымен қорғай алмайды.

Бірінші деңгейлі қуатты найзағай сөндіргіші 10/350 мкс және 100 кА найзағай толқындарының алдын ала алады, бұл IEC белгілеген ең жоғары қорғаныс стандартына жетеді.
Техникалық анықтама: найзағай ағыны 100 кА-дан (10 / 350 мкм) үлкен немесе оған тең; қалдық кернеу мәні 2,5 кВ-тан аспауы керек; жауап беру уақыты 100 нс-тен аз немесе оған тең.
2) Екінші реттік қорғаныс
Мақсат - бірінші деңгейлі найзағай өшіргіші арқылы қалдық кернеудің мәнін 1500-2000 В-қа дейін шектеу және lpz1-lpz2 үшін эквипотенциалды қосылымды жүзеге асыру.
Тарату шкафының желісінен шығатын найзағай өшіргіш екінші деңгейлі қорғаныс ретінде пайдаланылған кезде, маңызды немесе сезімтал электр жабдықтарын қуатпен қамтамасыз ететін тармақталған тарату орнына кернеуді шектейтін найзағай өшіргіш орнатылуы керек, ал оның найзағай тогының сыйымдылығы 20KA-дан кем болмауы керек. Ди мырза, электрлік дизайнды онлайн оқыту, бұл найзағай өшіргіштері пайдаланушының қуат көзінің кірісіндегі кернеу өшіргіші арқылы өтетін қалдық кернеу энергиясын жақсы сіңіре алады және өтпелі шамадан тыс кернеуге тамаша тежеу ​​​​әсерін тигізеді.

Мұнда қолданылатын найзағай өшіргіштің максималды импульстік сыйымдылығы әр фазада 45 кА-дан астам болуы керек, ал қажетті шекті кернеу 1200 В-тан аз болуы керек, бұл II класты найзағай өшіргіш деп аталады. Әдетте, егер пайдаланушының қуатпен жабдықтау жүйесі екінші деңгейлі қорғанысқа қол жеткізсе, ол электр жабдықтарын пайдалану талаптарына сай бола алады.
C класының қорғағышы I, I және I фазаларды толық режимде қорғау үшін II класты қуат көзінің найзағай өшіргіші үшін қолданылады, ал негізгі техникалық параметрлері: найзағай тогының сыйымдылығы 40ка-дан (8 / 20 мкс) үлкен немесе оған тең; қалдық кернеудің шың мәні 1000В-тан аспауы керек; жауап беру уақыты 25 нс-тен аспауы керек.

3) Үшінші деңгейлі қорғаныс
Мақсат - қалдық кернеуді 1000 В-тан төменге дейін төмендету арқылы жабдықты қорғау, осылайша кернеу энергиясы жабдыққа зақым келтіруі мүмкін.
Электрондық ақпараттық жабдықтың айнымалы ток көзінің кіріс ұшына орнатылған найзағай өшіргіш үшінші деңгейлі қорғаныс ретінде пайдаланылған кезде, ол тізбектей кернеуді шектейтін найзағай өшіргіш болуы керек және оның найзағай тогының сыйымдылығы 10 кА-дан кем болмауы керек.
Соңында, электр жабдықтарының ішкі қуат көзінде шағын өтпелі шамадан тыс кернеуді толығымен жою үшін кіріктірілген қуатты найзағай өшіргішті пайдалануға болады. Ди мырза, электрлік дизайнды онлайн оқыту, мұнда қолданылатын қуатты найзағай өшіргіштің максималды соққы сыйымдылығы әр фазаға 20КА немесе одан төмен болуы керек, ал қажетті шекті кернеу 1000 В-тан аз болуы керек. Кейбір ерекше маңызды немесе сезімтал электрондық жабдықтар үшін үшінші деңгейлі қорғаныс қажет, сонымен қатар ол электр жабдықтарын жүйе ішінде пайда болатын өтпелі шамадан тыс кернеуден қорғай алады. Микротолқынды байланыс жабдықтары, жылжымалы базалық станция байланыс жабдықтары және радар жабдықтары үшін қолданылатын түзеткіш қуат көзі үшін тиісті жұмыс кернеуі бар тұрақты токпен жабдықталатын найзағай өшіргіштері олардың жұмыс кернеуінің қорғаныс қажеттіліктеріне сәйкес деңгейсіз қорғаныс ретінде таңдалуы керек.

4) Қорғалатын жабдықтың төзімділік кернеу деңгейіне сәйкес
Егер екі деңгейлі найзағайдан қорғау жабдықтың төтеп беретін кернеу деңгейінен төмен кернеуді шектей алса, тек екі деңгейлі қорғаныс қажет. Егер жабдықтың төтеп беретін кернеу деңгейі төмен болса, төрт немесе одан да көп қорғаныс деңгейі қажет болуы мүмкін. Төртінші деңгейлі қорғаныстың найзағай тогының сыйымдылығы 5ка-дан кем болмауы керек.
(2) Неліктен сақтандырғыш пен автоматты ажыратқыш кернеуден қорғайтын құрылғының алдында орнатылуы керек?
Кернеуден қорғайтын құрылғыдан өтетін кіріс тогы оның IMAX мәнінен асып кеткенде, кернеуден қорғайтын құрылғы істен шығып, істен шығады, бұл тізбектің қысқа тұйықталуына әкеледі. Қысқа тұйықталуды тоқтату үшін автоматты ажыратқыш немесе сақтандырғыш орнату қажет. Ди мырза, электрлік дизайнды онлайн оқыту, әрбір найзағай соққысы кернеуден қорғайтын құрылғының ескіруіне әкеледі. Мысалы, егер ток ұзақ уақыт бойы болса, кернеуден қорғайтын құрылғы қызып кетеді және ескіруді тездетеді. Бұл кезде автоматты ажыратқыштың немесе сақтандырғыштың термиялық қорғаныс жүйесі кернеуден қорғайтын құрылғы максималды рұқсат етілген қызуға жеткенге дейін кернеуден қорғайтын құрылғыны ажырату үшін әрекет етуі керек.

Сақтандырғыш пен автоматты ажыратқышқа арналған кернеуден қорғайтын құрылғының талаптары: номиналды ток кезінде 20 стандартты 8/20 микросекундтық және 1,2/50 микросекундтық сынақ импульстары қолданылған кезде, автоматты ажыратқыш немесе сақтандырғыш істен шықпайды. Кернеуден қорғайтын құрылғы істен шығып, қысқа тұйықталған кезде, автоматты ажыратқыш немесе сақтандырғыш жұмыс істеуі керек. Егер кернеуден қорғайтын құрылғы коммутациялық модуль болса, оның зақымдану режимі ашық тізбек болғандықтан, оны миниатюралық автоматты ажыратқышсыз және сақтандырғышсыз қорғауға болады.
Сақтандырғыш та, автоматты ажыратқыш та кернеуден қорғайтын құрылғының жоғары қорғанысы ретінде пайдаланылуы мүмкін. Сақтандырғыштың сипаттамалары; Сақтандырғыштың ұзақ уақыт кідірісі және кері уақыт шегі сипаттамалары бар лездік ток сияқты екі қорғаныс функциясы бар. Электрлік дизайнды онлайн оқытатын Ди мырза шамадан тыс жүктемеден және қысқа тұйықталудан қорғау ретінде қолданылады, яғни ақаулық сақтандырғыштан кейін сақтандырғыш байланысын ауыстыру қажет. Автоматты ажыратқыштың ерекшеліктері: автоматты ажыратқышта лездік ток қорғанысы және шамадан тыс жүктеме термиялық қорғанысы бар. Ақаулықтан ажыратылғаннан кейін, оны компоненттерді ауыстырмай қолмен қалпына келтіруге болады.
Кіріс желілерінің айырмашылығына қараңыз: үш фазалы 280 В бес сымды жүйе немесе үш фазалы 380 В төрт сымды жүйе үшін 440 В кернеуден қорғайтын құрылғы таңдалуы керек. Бір фазалы 220 В екі сымды жүйе немесе бір фазалы 220 В үш сымды жүйе үшін 220 В кернеуден қорғайтын құрылғы таңдалуы керек. Сонымен қатар, ескертпе: таңдалған кернеуден қорғайтын құрылғының қорғаныс деңгейі тұрғын үй ғимаратының кіріс желісіндегі үш фазалы 280 В үшін 2-деңгей; бір фазалы 220 В үшін 3-дәреже.
TN-CS жүйелік желісі ғимараттың жалпы тарату қорабына кіргеннен кейін, қалам желісі N желісі және PE желісі болып бөлінеді. Тек фазалық желі I мен қалам желісі арасына кернеуден қорғайтын құрылғыны орнату қажет.
Кернеуден қорғағыштың алдындағы қосқыш сақтандырғыш пен автоматты ажыратқышты таңдай алады. Әдетте, IMAX > 40ka үшін 40 ~ 63A, ал IMAX < 40ka үшін 20 ~ 32A таңдалуы керек.

(3) Кернеуден қорғайтын құрылғы мен найзағай сөндіргіш бірдей ме?
Кернеуден қорғайтын құрылғы да, найзағай сөндіргіш те шамадан тыс кернеудің, әсіресе найзағайдың шамадан тыс кернеуінің алдын алу функциясына ие болғанымен, олардың қолданылуында әлі де көптеген айырмашылықтар бар.
1) Разрядчиктердің бірнеше кернеу деңгейлері бар, олар 0,38 кВ төмен кернеуден 500 кВ UHV-ге дейін, ал кернеуден қорғайтын құрылғыларда әдетте тек төмен кернеулі өнімдер болады;

2) Найзағай сөндіргіштері найзағай толқынының тікелей енуіне жол бермеу үшін негізінен негізгі жүйеге орнатылады, ал кернеуден қорғайтын құрылғылар көбінесе екінші реттік жүйеге орнатылады, бұл найзағай сөндіргіш найзағай толқынының тікелей енуін жойғаннан кейін немесе найзағай сөндіргіш найзағай толқынын жоймаған кезде қосымша шара болып табылады;

3) Найзағай өшіргіш электр жабдықтарын қорғау үшін қолданылады, ал кернеуден қорғайтын құрылғы көбінесе электрондық аспаптарды немесе есептегіштерді қорғау үшін қолданылады;
4) Разрядчик электрлік бастапқы жүйеге қосылғандықтан, оның сыртқы оқшаулау өнімділігі жеткілікті және сыртқы өлшемі үлкен болуы керек. Кернеуден қорғайтын құрылғы төмен кернеуге қосылғандықтан, өлшемі өте кішкентай болуы мүмкін.