Setiap peralatan listrik rumah tangga yang menggunakan kabel rumah dibuat oleh produsen untuk ditenagai oleh sinyal gelombang sinus harmonik dengan tegangan 220 atau 380 volt.

Teknologi elektronik yang canggih menggunakan arus searah yang disearahkan dengan blok khusus.

Ketika bentuk dan amplitudo tegangan suplai berubah, hal ini sangat mempengaruhi kualitas kerja konsumen rumah tangga, sehingga mengurangi sumber daya mereka.

Perhatian serius harus diberikan pada perlindungan peralatan rumah tangga:

• lakukan secara kualitatif dengan tangan Anda sendiri atau dengan keterlibatan spesialis listrik;
• memastikan operasi yang andal;
• berlaku di area dengan bahaya yang meningkat;
• penggunaan, tidak termasuk dampak kegagalan daya listrik dari situasi darurat dari sistem tenaga listrik;
• merawat, mampu menahan muatan petir yang menimbulkan kerugian besar bagi bangunan dan penghuninya;
• menangkal jaringan rumah tangga, menggunakan perangkat dengan SPD perlindungan lonjakan impuls.

Pulsa arus apa yang dapat terjadi pada jaringan rumah tangga

Sifat aliran arus yang melalui peralatan dijadikan dasar perancangan peralatan listrik dan ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Sinusoid ideal dan arus searah yang disearahkan darinya menyediakan mode operasi nominal. Hal ini dapat dipatahkan dengan dorongan yang berasal dari:

1. pelepasan petir;
2. tegangan lebih dari jaringan catu daya dengan mode darurat.

Ciri-ciri yang ditunjukkan pada grafik di bawah bersifat umum. Mereka berubah berdasarkan kasus per kasus. Namun, perlu segera dicatat bahwa besaran impuls petir jauh lebih besar, dan waktunya 17 kali lebih lama (350/20=17).

Kekuatan petir jauh lebih tinggi daripada impuls tegangan lebih konvensional pada jaringan, ia memiliki kemampuan destruktif yang lebih tinggi dibandingkan dengan itu.

Oleh karena itu, untuk menghilangkan efek samping petir, perlindungan tipe impuls khusus digunakan.

Mari kita ringkas menjadi empat poin:

1. Perlindungan impuls dihitung untuk mode kesiapan operasi ketika berada di bawah tegangan pengenal jaringan. Jika terjadi tegangan lebih akibat kecelakaan, dapat rusak dan memerlukan perlindungan sendiri.
   dirancang untuk mengoperasikan arus sinusoidal atau searah. Itu tidak disesuaikan untuk bekerja di bawah pelepasan petir yang berdenyut.
   Perlindungan SPD oleh perangkat otomatis dilarang. Baginya, hanya sekering yang dipilih.
2. Menurut kondisi pengoperasian yang aman, lebih baik menggunakan rumah SPD kelas satu dengan desain satu bagian tanpa modul tambahan yang dapat dilepas.
3. Saat memilih perangkat proteksi lonjakan arus yang dirancang untuk menangani arus petir lebih dari 20 kA dengan rasio impuls 10/350 milidetik, perlu fokus pada arester.
4. Pemasangan SPD harus dilakukan di panel listrik dengan wadah logam yang paling memenuhi persyaratan keselamatan kebakaran.

Mari kita analisa menggunakan contoh yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Energi listrik dapat dialirkan ke dalam rumah melalui saluran udara yang dilengkapi dengan:

1. kabel berinsulasi mandiri SIP - VLI;
2. kabel biasa tanpa lapisan insulasi luar - VL.

Kehadiran lapisan dielektrik pada elemen konduktif saluran udara mengurangi dampak pelepasan petir, mempengaruhi desain SPD yang beroperasi dan skema koneksinya.

Ketika rumah ditenagai oleh VLI, sistem pentanahan dibuat sesuai dengan skema TN-C-S. SPD dipasang di antara konduktor fasa dan PEN. Tempat terbelahnya kabel PEN menjadi kabel PE dan N pada jarak 30 meter dari gedung memerlukan perlindungan tambahan.

Kehadiran proteksi petir eksternal yang dipasang di rumah, pasokan komunikasi logam dari sistem teknik mempengaruhi keselamatan listrik bangunan, pilihan dan skema koneksi SPD.

Mari kita pertimbangkan empat varian skema yang mungkin.

Pilihan 1

Kondisi

• tanpa proteksi petir eksternal;
• dengan hilangnya komunikasi logam yang dibangun di dalam rumah;

Larutan

Dalam situasi seperti ini, kemungkinan sambaran petir langsung ke gedung berkurang tajam:

• isolasi kabel VLI;
• kurangnya perlindungan terhadap penangkal petir dan bagian konduktif yang terkena logam eksternal.

Oleh karena itu, cukup memadai untuk melindungi terhadap impuls tegangan lebih dengan bentuk arus 8/20 µs.

SPD dengan kelas proteksi gabungan 1 + 2 + 3 dalam satu housing merek DS131VGS-230 cukup cocok. Selain itu, fungsi pelindungnya untuk menghilangkan pulsa arus petir berbentuk 10/350 s dengan amplitudo hingga 12,5 kA kemungkinan tidak akan digunakan.

Kisaran arus dari impuls tegangan lebih dapat dipilih dari kisaran 5 20 kA, dengan mempertimbangkan periode hari badai petir. Lebih mudah untuk berhenti pada nilai maksimum.

pilihan 2

Kondisi

Listrik disuplai melalui VLI. Bangunan:

• tanpa proteksi petir eksternal;
• dengan komunikasi logam untuk pipa air atau gas yang dibangun di dalam rumah;
• diagram sistem pembumian TN-C-S.

Larutan

Dibandingkan dengan kasus sebelumnya, pelepasan petir melalui pipa dengan kekuatan hingga 100 kA dimungkinkan di sini. Arus di dalam pipa ini akan bercabang ke kedua ujungnya sebesar 50 kA. Dari sisi rumah kita, bagian ini akan dibagi sebesar 25 kA menjadi ground loop dan bangunan.

Konduktor PEN akan mengambil bagiannya sebesar 12,5 kA, dan separuh sisa impuls dengan kekuatan yang sama melalui SPD akan menembus ke dalam konduktor fase. Oleh karena itu, hal ini harus diberantas.

Sangat mungkin untuk memilih model SPD yang sama seperti sebelumnya, namun kemampuannya dalam melindungi terhadap impuls petir dengan bentuk 10/350 µs dan ayunan hingga 12,5 kA akan mutlak diperlukan.

Pilihan 3

Kondisi

Listrik disuplai melalui VLI. Di sebuah gedung:

• tidak ada komunikasi logam yang dibangun di dalam rumah;
• diagram sistem pembumian TN-C-S.

Larutan

Debit petir sebesar 100 kA masuk ke dalam penangkal petir, terbagi menjadi dua aliran masing-masing sebesar 50 kA ke dalam perangkat grounding dan rangkaian listrik gedung.

Pada bus PE dicabangkan kembali menjadi konduktor PEN dan konduktor fasa 25 kA. Dengan demikian, impuls dengan bentuk 10/350 µs dan daya 25 kA akan mengalir melalui SPD. Dengan parameter seperti itu, diperlukan pemilihan proteksi.

Pilihan 4

Kondisi

Listrik disuplai melalui VLI. Di gedung:

• proteksi petir eksternal dipasang;
• ada komunikasi pipa logam yang dibangun di dalam rumah;
• diagram sistem pembumian TN-C-S.

Larutan

Pelepasan petir 100 kA setelah penangkal petir dalam dua aliran masing-masing 50 kA menyimpang ke ground loop dan rangkaian listrik perangkat input. Aliran kedua juga dibagi rata: 25 kA mengalir melalui pipa pasokan air, dan 25 aliran berikutnya juga dibagi 12,5 kA ke dalam konduktor PEN dan konduktor fasa melalui SPD. Itu dapat dipilih dengan desain yang sama seperti pada opsi kedua.

Fitur pilihan SPD saat ditenagai oleh VLI

Dalam empat contoh yang dianalisis, VLI dengan SIP diambil sebagai dasar penyediaan listrik pada gedung. Mereka memiliki pemutusan nol, dan oleh karena itu, munculnya tegangan linier 380 alih-alih tegangan fasa tidak mungkin terjadi. Oleh karena itu, pilihan SPD mungkin dibatasi oleh tegangan maksimum jaringan.

Mengingat beban kerja dalam empat opsi SPD yang dipertimbangkan, sangat mungkin untuk memasang SPD di lemari logam di dalam rumah. Mengingat dimensi bangunan yang kecil, diperbolehkan memasang satu SPD antara potensial fasa dan penghantar PEN.

Pilihan 5

Kondisi

Listrik disuplai ke gedung melalui saluran listrik di atas kepala dengan kabel telanjang.

Larutan

Dalam situasi seperti itu, ada kemungkinan besar pelepasan petir ke kabel saluran udara, dan skema sistem pentanahan TT digunakan di dekat rumah.

Hal ini diperlukan untuk menciptakan perlindungan terhadap impuls penetrasi tidak hanya dari kabel fase relatif terhadap bumi, tetapi juga dari nol. Yang terakhir ini direkomendasikan dalam banyak kasus, namun mungkin tidak berlaku sesuai dengan kondisi setempat.

Ketika dihubungkan ke kabel saluran udara terbuka, desain cabang mempengaruhi keamanan listrik rumah. Implementasinya dimungkinkan:

1. kabel;
2. kabel SIP berinsulasi mandiri, seperti pada VLI;
3. kabel terbuka tanpa isolasi.

Dengan cabang udara, risiko yang lebih kecil ditimbulkan oleh kabel SIP yang diisolasi secara individual dengan penampang 16 mm kV dan terciptanya celah relatif terhadap konduktor fase dan netral. Di dalamnya, sambaran petir langsung praktis tidak realistis, namun bisa mengenai area pemotongan dekat isolator di pintu masuk. Kemudian 50% kekuatan lucutan petir akan muncul pada fase tersebut.

Kasus ini harus dikecualikan:

• Pabrik SIP di dalam perangkat input;
• dengan menghubungkan busbar PE pelindung ke perangkat pembumian dengan menghalangi kemungkinan sambaran petir ke tempat ini dari luar gedung.

Tanpa terpenuhinya syarat-syarat tersebut secara rumit maka perlu dipasang SPD sebesar 50 kA 10/350 µs, dan jika terpenuhi maka arus petir yang masuk ke penghantar fasa terbuka berkekuatan 100 kA akan terbagi menjadi dua aliran, yaitu yang mana sebesar 50 kA akan dialirkan menuju gedung menuju tiang input. Ketika dia berdiri terakhir di garis, maka seluruh debit akan masuk ke dalam rumah, dan jika saluran udara dipasang lebih jauh, itu akan dibagi ke dalam gedung kita dan pergi ke gedung lain.

Kondisi ini sangat menentukan ketika memilih SPD berdasarkan kekuatan pelepasan petir.

Pada saluran listrik overhead dengan kabel terbuka, kemungkinan besar terjadi zero break, yang memerlukan pilihan SPD untuk tegangan hingga 0,4 kV, dan bukan 220 volt.

Saat memasang SPD, seseorang harus mempertimbangkan rekomendasi pabrik dari pabrikan, yang ditetapkan dalam karakteristik teknis untuk diagram koneksi dalam sistem pentanahan yang berbeda, dan fitur-fiturnya. Jika tidak, lebih banyak kerugian daripada manfaat yang mungkin timbul dari penggunaan perlindungan.

Peran sekering dalam perlindungan SPD

Aliran badai petir biasanya terjadi disertai angin kencang, yang dapat memutus konduktor PEN saluran udara selama atau sebelum sambaran petir. Arus fasa akan mengalir melalui nol yang bekerja.

Ketika sambaran petir melalui kabel fase terbuka, SPD bekerja untuk kita, di mana impuls dari badai petir dan arus yang menyertai putusnya PEN akan mengalir, di sepanjang rantai: sekering, arester, bus PE, dan loop tanah.

Semua elemen ini memiliki hambatan listrik tertentu, sehingga mengurangi jumlah arus yang mengalir. Dapat dihitung, ditentukan berdasarkan hukum Ohm, nilai arus yang mengikuti, dibandingkan dengan karakteristik SPD. Jika memungkinkan pengoperasian pada nilai yang lebih besar, maka sekring dapat dihilangkan.

Perusahaan Electromir menjelaskan melalui videonya mengapa perlu memasang SPD di rumah mana pun.