كيف تحمي نفسك من الجهد الزائد

يجب أن تتلقى المعدات الكهربائية الحديثة طاقة كهربائية بمعلمات معينة بطريقة موثوقة وآمنة.

إن التطور الحضاري للمجتمع يجعل الناس أكثر اعتمادًا على الأجهزة الكهربائية والإلكترونية المختلفة ، والتي لا تكون مقاومتها للزيادة العرضية في الجهد الكهربائي كبيرة.

اندفاع في منتج كهربائي (جهاز) - جهد بين نقطتين من منتج كهربائي (جهاز) ، تتجاوز قيمته أعلى قيمة لجهد التشغيل. (GOST 18311-80).

يمكن أن يكون سبب الجهد الزائد:

• تشغيل وإيقاف مستهلكي الطاقة العالية ، وخاصة بالسعة أو الاستقرائي ؛

• التفريغ الجوي مباشرة في شبكة الإمداد بالكهرباء للمنشأة أو بالقرب من المرفق (الجهد الزائد في الغلاف الجوي) ؛

• تغلغل موجات الارتفاع من المعدات الأخرى (على سبيل المثال ، أنابيب المياه) في الأسلاك الكهربائية ؛

• تفريغ الكهرباء الساكنة بين الأجهزة.

في حالة حدوث صاعقة مباشرة في شبكة إمداد الطاقة أو بشكل غير مباشر من خلال الحث ، الجهد الزائد في بعض الأسلاك داخل المنزل يمكن أن تصل إلى مستوى عدة كيلوفولت إلى عدة عشرات من كيلوفولت ، ولا تتجاوز مقاومة الاندفاع للأجهزة الإلكترونية الحديثة 1.5 كيلوفولت.

تفرض المعايير الفنية الحالية استخدام أنظمة الحماية من الصواعق في البناء. يقسم المعيار الأوروبي 1EC 664A الأسلاك الكهربائية إلى أربع فئات للجهد الزائد: IV و III و II و I (الشكل 1).

تتوافق كل فئة من هذه الفئات مع مستوى معين من مقاومة عزل النبضات المطلوبة (بالكيلو فولت). هذا ينطبق على كل من الأسلاك والأجهزة الكهربائية المتصلة.

فصل الأسلاك الكهربائية إلى فئات الجهد الزائد

الفئة الرابعة - تنطبق على الأجهزة الموجودة في الجزء الأول من الأسلاك: خطوط الطاقة على الألواح الرئيسية ، والتي يجب أن تكون مقاومة النبض للعزل فيها 6 كيلو فولت على الأقل (بسبب الخطر المباشر للجهد الزائد في الغلاف الجوي أو أنواع أخرى من الجهد الزائد ).

الفئة الثالثة - تنطبق على الأجهزة وأجزاء الأسلاك الكهربائية (مثل الوصلات) المهددة: انخفاض الجهد الزائد في الغلاف الجوي بواسطة قواطع التيار (النوع أ) المثبتة في الجزء الأول من الأسلاك ؛ مستهلكو الطاقة المحميون ETITEC D - الجهد الزائد الناتج عن تشغيل وإيقاف تشغيل الأجهزة الكهربائية عالية الطاقة.

الفئة الثانية - تنطبق على الأجهزة التي تغذيها لوحات التبديل المعرضة لخطر الزيادات الجوية في الغلاف الجوي ، والتي يتم تقليلها بسبب إصابات الحريق من أجهزة القراءة من النوع ب.

الفئة الأولى - تشير إلى تلك الأجزاء من الأسلاك التي يتم فيها تحديد مستوى الجهد الزائد بواسطة مانعات من النوع C.

يجب على مالكي المعدات القيمة (مثل معدات المعلومات) أن يكونوا على دراية بمخاطر زيادة الجهد وأن يتخذوا الاحتياطات اللازمة.

محددات الجهد المتغير ETITEC عبارة عن أجهزة معيارية تحمي الأسلاك الكهربائية من تأثيرات الجهد الزائد ، سواء في الغلاف الجوي أو الناتج عن التشغيل والإيقاف.

أهم عنصر في المحدد هو المكثف. المكثف هو ريوستات لوحي مصنوع من أكسيد الزنك (ZnO) ، وهو سبيكة معدنية سيراميك مقاومتها غير خطية وتعتمد بشكل كبير على الجهد عبر أطرافها. تتميز بمقاومة عالية جدًا للجهد الاسمي المنخفض (حوالي 275 فولت) وقليل جدًا للجهد الذي يصل إلى عدة عشرات من كيلو فولت.

أثناء التشغيل العادي للمحدد ، يكون عنصر المكثف باستمرار تحت الجهد في الشبكة. نظرًا للمقاومة العالية المذكورة أعلاه للجهد المنخفض ، فإن التيار المتدفق عبر المكثف (يسمى تيار التسرب) صغير جدًا (لا يزيد عن 0.5 مللي أمبير). يتمثل النشاط الوقائي لهذا العنصر في تمرير تيار التفريغ إلى الأرض بعد الوصول إلى جهد عند أطرافه يساوي جهد الإشعال.

الوقت المطلوب للمحدد للعمل من لحظة تطبيق جهد الإشعال هو عدة عشرات من النانو ثانية. يعد وقت الاستجابة القصير لموانع المقاومة المتغيرة ميزة على فجوات الشرر. بعد بدء التفريغ وتمريره ، يرتفع محدد التيار المحدد لفترة عودة قصيرة جدًا إلى حالة عازلة ، مما يمنع تدفق التيار اللاحق.

تسمح عناصر المكثف بالاتصال المتوازي من أجل زيادة سعة الحمل الحالية للمحددات الكلية ، والتي تعد أيضًا ميزة رئيسية لها.يحتوي كل محدد على فتيل حراري ، والذي في حالة تجاوز التيار المسموح به أثناء التشغيل العادي ، يقوم بإيقاف تشغيل المكثف ، مما يؤدي إلى إنشاء دائرة مفتوحة في الدائرة الكهربائية التي تعمل فيها.

تصنيف موانع الصواعق ETITEC

وفقًا لـ VDE 0675 ، يتم تقسيم محددات الجهد المتغير ETITEC إلى المجموعات التالية ، اعتمادًا على الوظيفة ومكان التثبيت ، بالإضافة إلى مستوى الحماية المطلوب:

• أ - محدد مع مشبك لخط (كبل) بدون عزل ؛

• ب - المحدد مع المشبك المزدوج ، انهيار العزل على كلا الجانبين - حتى 95 مم 2 ؛

• C - المحدد مع المشبك الخطي في الموصلات المرئية مع العزل AsXSn بطول 16 مم 2 - 200 مم ؛

• D - صواعق بمشبك مزدوج ، انهيار العزل على جانب واحد - حتى 95 مم 2 ؛

• E - محدد بدون دعامة ، برغي بخيط M8.

المجموعة أ - ETITEC أ. تم تصميم حدود هذه المجموعة لحماية الأجهزة والشبكات ذات الجهد المنخفض من الجهد الزائد الناتج عن تغلغل التفريغ في الأشياء الموجودة بالقرب من خطوط الطاقة الكهربائية العلوية أو مباشرة في الخط على مسافة كبيرة من مكان تركيب هذه المحددات.

يتم تثبيت المحددات وفقًا للمعايير ذات الصلة خارج المواقع - على أعمدة ، خاصة في الأماكن التي يمر فيها الخط العلوي في خط الكابل ويجب ألا يتجاوز الجهد النبضي 6 كيلو فولت. أكثر من 10 مم 2 (نحاس) و 16 مم 2 (AI) ، ويجب أن تكون هذه المقاطع قصيرة قدر الإمكان.

يوصى بوضع قواطع الدائرة المثبتة في خطوط عند نقاط التأريض لموصل PE أو موصل التأريض المحايد - PEN.في حالات أخرى ، تحتاج إلى عمل أداة طحن تحتاج إلى توصيل سلك PE أو PEN الذي يتصل به المشبك الأرضي للصواعق. المقاومة الكهربائية يجب ألا يزيد الجهد الزائد عن 10 أوم.

المجموعة B - ETITEC B. محددات المجموعة B هي المرحلة الأولى من الحماية داخل المبنى. وهي مصممة للحد من الزيادات المفاجئة الناتجة عن:

• تيارات التفريغ أثناء ضربة صاعقة مباشرة على جسم ما ؛

• بالقرب من الصدمة أو الصدمة المباشرة لخط الطاقة الخاص بالجسم - الهواء أو الكابل - الجهد المنخفض ؛

• تحريض الجهد الزائد في الغلاف الجوي.

تتمثل مهمتهم الرئيسية في الحد من الجهد الزائد إلى مستوى مقاومة عزل أجهزة الاستقبال حتى صدمة الجهد - 4 كيلو فولت ، بالإضافة إلى التفريغ إلى القطب الأرضي للطاقة الكهربائية المنبعثة أثناء ضربة صاعقة مباشرة في شبكة إمداد الطاقة. عند استخدام موانع ETITEC B ، لا توجد حاجة لأي فترات وقائية - لا تؤدي موانع التيار الكهربائي ، أثناء مرور تيار كبير (إطفاء موجة الصدمة) ، إلى اندفاعات في القوس ، كما هو الحال مع شمعات الإشعال.

المجموعة C - ETITEC ج. المهمة الرئيسية لواقيات المجموعة C (المرحلة الثانية من الحماية) هي تقليل الجهد الزائد الذي يمر عبر محددات المجموعة B ، والتي لا تزال قيمتها عالية بالنسبة للأجهزة المحمية.

يجب توصيل المحددات في لوحات التوزيع في أماكن توزيع الأسلاك الكهربائية. يمكن أيضًا توصيلها عند التقاطع أو في لوحة التبديل الرئيسية (كمرحلة أولى من الحماية) في التركيبات التي لا تتطلب حماية على مرحلتين ، أييجب ألا يزيد مستوى الجهد الزائد المسموح به والذي يمكن أن يتحمل عزل أجهزة الاستقبال في منطقة التوصيل الخاصة بمحدد ETITEC C عن 2.5 كيلو فولت.

هذا النوع من مانعات الصواعق مخصص في المقام الأول للتركيبات التي تتطلب تيارًا منخفضًا (حوالي 0.3 مللي أمبير) من خلال مانع التسرب بجهد تصنيف تيار غير معروف.

تم تصميم قواطع الدائرة من المجموعة D - ETITEC D. Group D لتوفير الحماية الدقيقة للمستهلكين الذين لديهم حساسية خاصة لارتفاعات الدارة القصيرة والذين لا تتجاوز مقاومة عزلهم 1.5 كيلو فولت. هناك حاجة أيضًا إلى حماية الأجهزة في حالة كانت المسافة بين محدد المجموعة C وجهاز الاستقبال كبيرة جدًا (أكثر من 15 مترًا).

يجب أن تعمل مانعات الصواعق من المجموعة D جنبًا إلى جنب مع موانع المجموعة B و C معًا في نظام حماية متعدد المستويات وأن تكون مناسبة للتركيب على حافلة TN35 (ناقل DIN).

موانع مقاومة التيار المتغير مصممة لخدمة طويلة الأمد - لا تحتاج إلى صيانة. في ظل الظروف الاسمية ، يتم تعيين مدة المحددات على 200 ألف ساعة ، وخلال هذه الفترة يمكن تشغيلها مرات لا حصر لها.

تمت إضافة عناصر للإشارة عن بُعد لفشل عنصر مكثف نتيجة للجهد الزائد عند تجاوز قيم اسمية معينة إلى المحددات. تعد القدرة على إزالة مكدس المكثف من قاعدة الصواعق ميزة لهذه الموانع على تلك المقفولة.