هر وسیله برقی خانگی که در سیم کشی خانه کار می کند توسط سازندگان ساخته می شود تا با سیگنال موج سینوسی هارمونیک با ولتاژ 220 یا 380 ولت تغذیه شود.

فناوری پیشرفته الکترونیکی از جریان مستقیم اصلاح شده توسط بلوک های ویژه استفاده می کند.

هنگامی که شکل و دامنه ولتاژ منبع تغذیه تغییر می کند، به شدت بر کیفیت کار مصرف کنندگان خانگی تأثیر می گذارد و منبع آنها را کاهش می دهد.

باید توجه جدی به حفاظت از لوازم خانگی شود:

• با دستان خود یا با مشارکت متخصصان برق با کیفیت بالا انجام دهید.
• اطمینان از عملکرد قابل اعتماد؛
• در مناطق با خطر افزایش یافته اعمال شود.
• استفاده، به استثنای تأثیر قطعی برق در شرایط اضطراری از سیستم قدرت؛
• مراقب باشید، قادر به مقاومت در برابر تخلیه رعد و برق، آسیب بزرگ به ساختمان و ساکنان باشد.
• با استفاده از دستگاه‌هایی با SPDهای حفاظت از نوسانات ضربه‌ای، با شبکه خانگی مقابله کنید.

چه پالس های فعلی می تواند در یک شبکه خانگی رخ دهد

ماهیت جریان جریان از طریق تجهیزات به عنوان مبنای طراحی لوازم الکتریکی در نظر گرفته شده است و در تصویر زیر نشان داده شده است.

یک سینوسی ایده آل و یک جریان مستقیم تصحیح شده از آن حالت کار نامی را فراهم می کند. می‌توان آن را با یک انگیزه شکسته شد:

1. تخلیه رعد و برق؛
2. اضافه ولتاژ شبکه منبع تغذیه توسط حالت های اضطراری.

ویژگی های نشان داده شده در نمودارهای پایینی ماهیت کلی دارند. آنها به صورت موردی تغییر می کنند. با این حال، فوراً باید توجه داشت که ضربان رعد و برق از نظر قدر بسیار بزرگتر و در زمان 17 برابر طولانی تر است (350/20=17).

قدرت رعد و برق بسیار بیشتر از تکانه اضافه ولتاژ معمولی شبکه است و در مقایسه با آن توانایی های مخرب را افزایش داده است.

بنابراین، برای از بین بردن اثرات بعدی صاعقه، از محافظ های تخصصی نوع ضربه ای استفاده می شود.

بیایید آن را به چهار نکته خلاصه کنیم:

1. حفاظت های ضربه ای برای حالت آماده به کار بودن زمانی که تحت ولتاژ نامی شبکه هستند محاسبه می شود. در صورت افزایش ولتاژ ناشی از حوادث، آنها می توانند آسیب ببینند، آنها خودشان نیاز به حفاظت دارند.
   طراحی شده برای کار با جریان های سینوسی یا مستقیم. برای کار تحت تخلیه صاعقه پالسی سازگار نیست.
   حفاظت SPD توسط دستگاه های اتوماتیک ممنوع است. برای او فقط فیوز انتخاب شده است.
2. با توجه به شرایط عملکرد ایمن، بهتر است از محفظه SPD درجه یک با طراحی یک تکه بدون ماژول های اضافی از نوع متحرک استفاده کنید.
3. هنگام انتخاب وسایل حفاظت از نوسانات که برای کنترل جریان های صاعقه بیش از 20 کیلو آمپر با نسبت ضربه 10/350 میلی ثانیه طراحی شده اند، باید روی برقگیرها تمرکز کرد.
4. نصب SPD باید در یک تابلو برق با یک مورد فلزی انجام شود که به بهترین وجه الزامات ایمنی آتش را برآورده می کند.

بیایید با استفاده از مثال نشان داده شده در تصویر زیر آن را تجزیه و تحلیل کنیم.

انرژی الکتریکی را می توان از طریق یک خط هوایی مجهز به:

1. سیم های عایق خود نگهدار SIP - VLI.
2. سیم های معمولی بدون لایه بیرونی عایق - VL.

وجود یک لایه دی الکتریک بر روی عناصر رسانای یک خط هوایی، تأثیر تخلیه رعد و برق را کاهش می دهد، بر طراحی SPD عامل و طرح اتصال آن تأثیر می گذارد.

هنگامی که خانه از VLI تغذیه می شود، یک سیستم زمینی مطابق با طرح TN-C-S ایجاد می شود. SPD بین هادی های فاز و PEN نصب می شود. مکانی که PEN در فاصله 30 متری از ساختمان به سیم های PE و N تقسیم می شود نیاز به حفاظت اضافی دارد.

وجود محافظ صاعقه خارجی نصب شده بر روی خانه، تامین ارتباطات فلزی سیستم های مهندسی بر ایمنی الکتریکی ساختمان، انتخاب و طرح اتصال SPD تأثیر می گذارد.

بیایید چهار نوع از طرح های ممکن را در نظر بگیریم.

انتخاب 1

شرایط

• بدون حفاظت در برابر صاعقه خارجی؛
• با ارتباطات فلزی گم شده در خانه؛

راه حل

در چنین شرایطی، احتمال برخورد مستقیم صاعقه به ساختمان به شدت کاهش می یابد:

• عایق سیم های VLI؛
• عدم وجود صاعقه گیر حفاظتی و قطعات رسانای فلزی خارجی.

بنابراین، محافظت در برابر تکانه های اضافه ولتاژ با شکل 8/20 میکرو ثانیه برای جریان کاملاً کافی است.

یک SPD با کلاس حفاظت ترکیبی 1 + 2 + 3 در یک محفظه تکی با نام تجاری DS131VGS-230 کاملاً مناسب است. علاوه بر این، عملکرد محافظتی آن برای حذف پالس های جریان صاعقه به شکل 10/350 میکرو ثانیه با دامنه تا 12.5 کیلو آمپر بعید است استفاده شود.

محدوده جریان ناشی از تکانه های اضافه ولتاژ را می توان از محدوده 5÷20 کیلو آمپر با در نظر گرفتن دوره روزهای رعد و برق انتخاب کرد. توقف در حداکثر مقدار آسان تر است.

گزینه 2

شرایط

برق از طریق VLI تامین می شود. ساختمان:

• بدون حفاظت در برابر صاعقه خارجی؛
• با ارتباطات فلزی برای خطوط لوله آب یا گاز ساخته شده در خانه؛
• نمودار سیستم ارت TN-C-S.

راه حل

در مقایسه با مورد قبلی، تخلیه رعد و برق از طریق یک خط لوله با قدرت تا 100 کیلو آمپر در اینجا امکان پذیر است. این جریان در داخل لوله به دو سر 50 کیلو آمپر منشعب می شود. از سمت ما خانه، این قسمت با 25 کیلو آمپر به حلقه زمین و ساختمان تقسیم می شود.

هادی PEN 12.5 کیلو آمپر سهم خود را می گیرد و نیمی از ضربه باقی مانده با همان قدرت از طریق SPD به هادی فاز نفوذ می کند. بنابراین باید سرکوب شود.

انتخاب مدل SPD مانند قبل کاملاً امکان پذیر است، اما توانایی آن برای محافظت در برابر ضربه رعد و برق با شکل 10/350 میکرو ثانیه و نوسان تا 12.5 کیلو آمپر کاملاً ضروری خواهد بود.

گزینه 3

شرایط

برق از طریق VLI تامین می شود. در یک ساختمان:

• هیچ ارتباط فلزی در خانه وجود ندارد.
• نمودار سیستم ارت TN-C-S.

راه حل

تخلیه رعد و برق 100 کیلو آمپری وارد میله صاعقه می شود و به دو جریان 50 کیلو آمپری هر کدام به دستگاه زمین و مدار الکتریکی ساختمان تقسیم می شود.

در باس PE، دوباره به یک هادی PEN و یک هادی فاز 25 kA تقسیم می شود. بنابراین، یک ضربه با شکل 10/350 میکرو ثانیه و توان 25 کیلو آمپر از طریق SPD جریان می یابد. با چنین پارامترهایی، لازم است که حفاظت را انتخاب کنید.

گزینه 4

شرایط

برق از طریق VLI تامین می شود. در ساختمان:

• حفاظت در برابر صاعقه خارجی نصب شده است.
• ارتباطات لوله کشی فلزی در خانه تعبیه شده است.
• نمودار سیستم ارت TN-C-S.

راه حل

تخلیه صاعقه 100 کیلو آمپر پس از صاعقه گیر در دو جریان 50 کیلو آمپری هر کدام به حلقه زمین و مدار الکتریکی دستگاه ورودی واگرا می شود. جریان دوم نیز به طور مساوی تقسیم می شود: 25 کیلو آمپر از طریق لوله های تامین آب جریان می یابد و 25 کیلو آمپر بعدی نیز با 12.5 کیلو آمپر به هادی PEN و هادی فاز از طریق SPD تقسیم می شود. می توان آن را به همان طرحی که در گزینه دوم انتخاب کرد، انتخاب کرد.

ویژگی های انتخاب SPD هنگامی که توسط VLI تغذیه می شود

در چهار مثال مورد تجزیه و تحلیل، VLI با SIP به عنوان مبنای تامین برق ساختمان در نظر گرفته شد. آنها یک شکست صفر دارند و بنابراین ظاهر شدن ولتاژ خطی 380 به جای ولتاژ فاز بعید است. بنابراین، انتخاب SPD را می توان با حداکثر ولتاژ شبکه محدود کرد.

با توجه به حجم کار در چهار گزینه SPD در نظر گرفته شده، نصب دومی در کابینت های فلزی در داخل خانه کاملاً امکان پذیر است. با در نظر گرفتن ابعاد کوچک ساختمان، نصب یک SPD بین پتانسیل های فاز و هادی PEN مجاز است.

گزینه 5

وضعیت

برق از طریق خطوط برق هوایی با سیم های خالی به ساختمان تامین می شود.

راه حل

در چنین شرایطی، احتمال تخلیه رعد و برق به سیم های خط هوایی بسیار زیاد است و از طرح سیستم زمین TT در نزدیکی خانه استفاده می شود.

لازم است محافظت در برابر ضربه های نفوذی نه تنها از سیم های فاز نسبت به زمین، بلکه از صفر نیز ایجاد شود. مورد دوم در بیشتر موارد توصیه می شود، اما ممکن است با توجه به شرایط محلی اعمال نشود.

هنگام اتصال به سیم های باز خطوط هوایی، طراحی انشعاب بر ایمنی الکتریکی خانه تأثیر می گذارد. اجرای آن امکان پذیر است:

1. کابل؛
2. سیم های SIP عایق شده خود نگهدار، مانند VLI.
3. سیم ها را بدون عایق باز کنید.

با انشعاب هوا، خطرات کمتری توسط سیم‌های SIP جدا شده با مقطع 16 میلی‌متر کیلوولت و ایجاد شکاف نسبت به فاز و هادی‌های خنثی فراهم می‌شود. در آنها، صاعقه مستقیم عملا غیر واقعی است، اما می تواند به منطقه برش نزدیک عایق ها در ورودی وارد شود. سپس 50 درصد از قدرت تخلیه صاعقه بر روی فاز ظاهر می شود.

این مورد باید حذف شود:

• کارخانه SIP در داخل دستگاه ورودی؛
• با اتصال شین پلی اتیلن شیلد به دستگاه اتصال به زمین با جلوگیری از احتمال برخورد صاعقه به این محل از بیرون ساختمان.

بدون احراز پیچیده این شرایط، نیاز به نصب SPD برای 50 کیلو آمپر 10/350 میکروثانیه خواهد بود و در صورت تحقق، جریان صاعقه به هادی فاز باز با توان 100 کیلوآمپر به دو جریان تقسیم می شود که از این میان 50 کیلو آمپر به سمت ساختمان به سمت قطب ورودی می رود. وقتی او آخرین روی خط بایستد، آنگاه کل تخلیه وارد خانه می شود و اگر خط هوایی بیشتر گذاشته شود، به ساختمان ما تقسیم می شود و به سمت دیگران می رود.

این شرایط هنگام انتخاب SPD با توجه به قدرت تخلیه صاعقه تعیین کننده است.

در یک خط برق هوایی با سیم های باز، احتمال شکستگی صفر وجود دارد که نیاز به انتخاب یک SPD برای ولتاژ حداکثر 0.4 کیلو ولت و نه 220 ولت دارد.

هنگام نصب SPD، باید توصیه های کارخانه سازنده، که در مشخصات فنی نمودارهای اتصال در سیستم های زمینی مختلف و ویژگی های آنها ذکر شده است، در نظر گرفته شود. در غیر این صورت، ضرر بیشتر از سود ناشی از استفاده از محافظ ممکن است.

نقش فیوز در حفاظت SPD

جریان رعد و برق معمولاً با باد شدید رخ می دهد که می تواند هادی PEN خط هوایی را در حین یا قبل از برخورد رعد و برق بشکند. یک جریان فاز از صفر کار عبور می کند.

هنگامی که رعد و برق از طریق یک سیم فاز باز برخورد می کند، یک SPD برای ما کار می کند، که از طریق آن یک تکانه از یک طوفان رعد و برق و یک جریان همراه با شکستن PEN در امتداد زنجیره جریان می یابد: فیوز، برقگیر، اتوبوس پلی اتیلن و حلقه زمین.

همه این عناصر دارای مقاومت الکتریکی مشخصی هستند که میزان جریان را کاهش می دهد. می توان آن را با قانون اهم تعیین کرد، مقدار جریان دنباله دار را در مقایسه با ویژگی های SPD محاسبه کرد. اگر آنها اجازه کار با مقدار بیشتری را بدهند، فیوز را می توان حذف کرد.

شرکت الکترومیر با ویدئوی خود توضیح می دهد که چرا نصب SPD در هر خانه ای ضروری است.