Олон хүмүүс сүлжээн дэх цахилгаан гүйдлийн хүчдэл, түүний дотор аянга цахилгаанаас үүссэн хүчдэлээс хамгаалах үйл ажиллагааны зарчим, ашиглах (эсвэл оршин тогтнохыг үл тоомсорлож) мэдэхгүй байгаа нь энэ текстийг бичихэд хүргэсэн юм.
Сүлжээнд импульсийн дуу чимээ нь аадар борооны үед, хүчтэй ачааллыг асаах/унтраах үед (сүлжээ нь RLC хэлхээ учраас дотор нь хэлбэлзэл үүсч, хүчдэлийн өсөлт) болон бусад олон хүчин зүйлүүд тохиолддог. Бага гүйдлийн хэлхээнд, түүний дотор дижитал хэлхээнд энэ нь илүү чухал юм, учир нь сэлгэн залгах дуу чимээ нь тэжээлийн хангамжаар маш сайн нэвтэрдэг (нисдэг хөрвүүлэгчид хамгийн их хамгаалагдсан байдаг - тэдгээрийн дотор трансформаторын энерги нь анхдагч ороомог салгагдсан үед ачаалал руу шилждэг. сүлжээнээс).
Европт хэт хүчдэлээс хамгаалах модулиудыг (цаашид би аянгын хамгаалалт эсвэл SPD гэж нэрлэх болно) суурилуулах нь эрт дээр үеэс заавал хэрэглэгдэж ирсэн боловч тэдгээрийн сүлжээ нь манайхаас илүү сайн бөгөөд аянгын талбай бага байдаг.
Сүүлийн 20 жилийн хугацаанд эрдэмтэд урвуу хүчдэлээс хэтрэхээс айдаг MOSFET хээрийн транзисторын илүү олон хувилбаруудыг боловсруулж эхэлсэн үед SPD-ийн хэрэглээ онцгой ач холбогдолтой болсон. Ийм транзисторыг 1 кВА хүртэлх бараг бүх шилжүүлэгч тэжээлийн хангамжид үндсэн (сүлжээний) талд унтраалга болгон ашигладаг.
SPD-ийн хэрэглээний өөр нэг тал бол саармаг ба газардуулгын дамжуулагчийн хоорондох хүчдэлийн хязгаарлалтыг хангах явдал юм. Сүлжээнд байгаа саармаг дамжуулагч дээрх хэт хүчдэл, жишээлбэл, хуваагдсан саармаг бүхий шилжүүлэгчийг солих үед үүсч болно. Шилжүүлэн суулгах явцад саармаг дамжуулагч нь "агаарт" байх бөгөөд үүн дээр юу ч байж болно.

Хүчдэлийн өсөлтийн шинж чанар

Хамгаалалтын төхөөрөмжүүдийг тарааж чадах импульсийн хүчнээс хамааран ангилалд хуваадаг.
1) Ангилал 0 (A) - аянгын гаднах хамгаалалт (энэ бичлэгт тооцогдохгүй);
2) Ангилал I (B) - 10/350 мкс долгионы хэлбэр бүхий 25-100 кА-ийн далайцтай импульсийн гүйдлээр тодорхойлогддог хэт хүчдэлийн хамгаалалт (барилгын оролтын хуваарилах самбар дахь хамгаалалт);
3) II (C) ангилал - 8/20 мкс долгионы хэлбэр бүхий 10-аас 40 кА-ийн далайцтай импульсийн гүйдлээр тодорхойлогддог хэт хүчдэлээс хамгаалах хамгаалалт (шалны хавтан, байрны цахилгаан самбар, цахилгаан хангамжийн төхөөрөмжийн оролт);
3) III (D) ангилал - 8/20 мкс долгионы хэлбэр бүхий 10 кА хүртэл далайцтай импульсийн гүйдлээр тодорхойлогддог хэт хүчдэлийн хамгаалалт (ихэнх тохиолдолд хамгаалалтыг тоног төхөөрөмжид суулгасан байдаг - хэрэв энэ нь стандартын дагуу үйлдвэрлэсэн бол). ГОСТ-тай);

Хүчдэлээс хамгаалах төхөөрөмж

Баривчлагч

Очны цоорхойг сонгох нь олон тооны "тааз руу нулимдаг" нэлээд бүтээлч үйл явц юм - эцэст нь бид сүлжээнд үүсэх гүйдлийн үнэ цэнийг урьдчилан мэдэхгүй ...
Очлуурын цоорхойг сонгохдоо та дараах дүрмийг баримталж болно.
1) Оролтын самбарт цахилгаан дамжуулах агаарын шугамын хамгаалалтыг суурилуулах, эсвэл аянга цахилгаантай бороо байнга тохиолддог газруудад хамгийн багадаа 35 кА-аас багагүй гүйдэл (10/350) μs-ээр тогтоогч суурилуулах;
2) Хүлээгдэж буй хамгийн их сүлжээний хүчдэлээс бага зэрэг өндөр урт хугацааны хамгийн их хүчдэлийг сонгох (эсвэл өндөр хүчдэлийн үед оч завсар нээгдэж, хэт халалтаас болж ажиллахгүй байх магадлалтай);
3) Хязгаарлалтын хамгийн бага хүчдэл бүхий баривчлагчийг сонгох (1 ба 2-р дүрмийг дагаж мөрдөх). Ихэвчлэн I ангиллын баривчлагчийн хязгаарлах хүчдэл нь 2.5-аас 5 кВ хүртэл;
4) N ​​ба PE дамжуулагчийн хооронд энэ зорилгоор тусгайлан бүтээгдсэн баривчлагчийг суурилуулна (үйлдвэрлэгчид тэдгээрийг N-PE дамжуулагчтай холбох зориулалттай гэж заасан). Нэмж дурдахад эдгээр баривчлагч нь ихэвчлэн 250 В хувьсах гүйдлийн (хэвийн горимд төвийг сахисан ба газардуулгын хооронд хүчдэл байхгүй) бага хүчдэлтэй, 50 кА-аас 100 кА ба түүнээс дээш гүйдэлтэй байдаг. .
5) Баривчлагчийг 10 мм2-аас багагүй хөндлөн огтлолтой (сүлжээний дамжуулагч нь бага хөндлөн огтлолтой байсан ч) аль болох богино урттай дамжуулагчтай сүлжээнд холбоно. Жишээлбэл, 4 мм2 хөндлөн огтлолтой 2 метрийн урттай дамжуулагч дээр 40 кА гүйдэл гарч ирвэл түүн дээр 350 В хүчдэл унах болно (хамгийн тохиромжтой тохиолдолд индукцийг тооцохгүйгээр - энэ нь энд том үүрэг гүйцэтгэдэг. Хэрэв очны цоорхойг ийм дамжуулагчтай холбосон бол сүлжээнд холбогдох цэг дээр хязгаарлах хүчдэл нь импульсийн гүйдэл бүхий дамжуулагчийн хязгаарлах хүчдэл ба дамжуулагч дээрх хүчдэлийн уналтын нийлбэртэй тэнцүү байна. манай 350 В). Тиймээс хамгаалалтын шинж чанар нь мэдэгдэхүйц доройтож байна.
6) Боломжтой бол оролтын таслуурын урд, үргэлж RCD-ийн өмнө тогтоогч суурилуулах (энэ тохиолдолд 80-125 А гүйдлийн хувьд gL шинж чанартай гал хамгаалагч суурилуулах шаардлагатай. Хэрэв амжилтгүй болбол баривчлагч сүлжээнээс салгагдсан эсэхийг шалгана уу). Оролтын таслагчийн өмнө SPD суурилуулахыг хэн ч зөвшөөрөхгүй тул таслуур нь D-ийн хариу үйлдэлтэй дор хаяж 80А гүйдэлтэй байх нь зүйтэй юм. Энэ нь автомат төхөөрөмжийн буруу ажиллах магадлалыг бууруулна arrester асаалттай үед таслуур. RCD-ийн өмнө SPD суурилуулах нь RCD-ийн импульсийн гүйдлийн эсэргүүцэл багатай холбоотой бөгөөд үүнээс гадна N-PE arrester асаалттай үед RCD нь худал өдөөх болно; Мөн цахилгаан тоолуурын өмнө SPD суурилуулахыг зөвлөж байна (үүнийг дахин эрчим хүчний инженерүүд хийхийг зөвшөөрөхгүй)

Варистор

Эхний төлөвт varistor нь өндөр дотоод эсэргүүцэлтэй байдаг (хэдэн зуун кОм-оос хэдэн арван, хэдэн зуун МОм хүртэл). Варисторын контактууд дээрх хүчдэл тодорхой түвшинд хүрэхэд энэ нь эсэргүүцлээ огцом бууруулж, их хэмжээний гүйдэл дамжуулж эхэлдэг бол varistor контактуудын хүчдэл бага зэрэг өөрчлөгддөг. Хэт их хүчдэлийн баривчлагчийн нэгэн адил варистор нь хэдэн зуун микросекунд хүртэл үргэлжилдэг хэт хүчдэлийн импульсийн энергийг шингээх чадвартай. Гэвч хүчдэлийг удаан хугацаагаар нэмэгдүүлснээр варистор бүтэлгүйтэж, их хэмжээний дулаан ялгаруулдаг (дэлбэрэх).
Бүх DIN төмөр замд суурилуулсан варисторууд нь хүлээн зөвшөөрөгдөөгүй хэт халалтын үед варисторыг сүлжээнээс салгах зориулалттай дулааны хамгаалалтаар тоноглогдсон байдаг (энэ тохиолдолд варистор бүтэлгүйтсэн болохыг орон нутгийн механик үзүүлэлтээс тодорхойлж болно).
Зураг нь янз бүрийн утгын ажиллах хүчдэлээс хэтэрсэний дараа суурилуулсан дулааны реле бүхий varistors-ийг харуулж байна. Хэрэв мэдэгдэхүйц хэт хүчдэл байгаа бол ийм суурилуулсан дулааны хамгаалалт нь бараг үр дүнгүй байдаг - варисторууд дэлбэрч, чих нь бөглөрдөг. Гэсэн хэдий ч DIN төмөр зам дээрх варисторын модулиудад суурилуулсан дулааны хамгаалалт нь удаан хугацааны хэт хүчдэлийн үед нэлээд үр дүнтэй бөгөөд варисторыг сүлжээнээс салгаж чаддаг.

Байгалийн туршилтуудын богино видео :) (20 мм-ийн диаметр бүхий варисторт нэмэгдсэн хүчдэлийг нийлүүлэх - 50 В-оос их)

Варисторын үндсэн шинж чанарууд:
1) Хамгаалалтын ангилал (дээрхийг үзнэ үү). Ихэвчлэн varistors нь хамгаалалтын анги II (C), III (D);
2) Үйлчилгээний нэрлэсэн хүчдэл - үйлдвэрлэгчээс санал болгосон varistor-ийн урт хугацааны ажиллах хүчдэл;
3) Үйл ажиллагааны хамгийн их хувьсах хүчдэл - варисторын хамгийн их урт хугацааны хүчдэл, энэ үед нээгдэхгүй байх баталгаатай;
4) Импульсийн хамгийн их урсах гүйдэл (8/20) μs - долгионы хэлбэр (8/20) μs бүхий гүйдлийн далайцын хамгийн их утга, энэ үед варистор ажиллахгүй бөгөөд өгөгдсөн түвшинд хүчдэлийн хязгаарлалтыг хангах болно;
5) Нэрлэсэн импульсийн цэнэгийн гүйдэл (8/20) мкс - долгионы хэлбэр (8/20) мкс бүхий гүйдлийн далайцын нэрлэсэн утга, энэ үед варистор нь өгөгдсөн түвшинд хүчдэлийн хязгаарлалтыг хангах болно;
6) Хязгаарлах хүчдэл - хэт хүчдэлийн импульс үүссэний улмаас нээгдэх үед варистор дээрх хамгийн их хүчдэл;
7) Хариу өгөх хугацаа - варисторыг нээх хугацаа (бараг бүх варисторын хувьд - 25 ns-ээс бага);
8) (үйлдвэрлэгчид ховор зааж өгсөн параметр) varistor ангиллын хүчдэл - статик хүчдэл (цаг хугацааны явцад аажмаар өөрчлөгддөг), варисторын алдагдал гүйдэл 1 мА хүрдэг. Энэ нь тогтмол хүчдэл хэрэглэх замаар хэмждэг. Ихэнх тохиолдолд энэ нь тогтмол хүртэл бууруулсан хамгийн их үйл ажиллагааны ээлжит хүчдэлээс 15-20% их байна (ээлжит хүчдэлийг 2-ын үндэсээр үржүүлсэн);
9) (үйлдвэрлэгчид маш ховор зааж өгсөн параметр) варисторын параметрүүдийн зөвшөөрөгдөх алдаа нь бараг бүх варисторын хувьд ±10% байна. Варисторын хамгийн их ажиллах хүчдэлийг сонгохдоо энэ алдааг анхаарч үзэх хэрэгтэй.

Варистор, түүнчлэн баривчлагчийг сонгох нь тэдний үйл ажиллагааны үл мэдэгдэх нөхцөлтэй холбоотой хүндрэлүүдээр дүүрэн байдаг.
Варисторын хамгаалалтыг сонгохдоо та дараах дүрмийг баримталж болно.
1) Варисторыг хүчдэлийн хүчдэлээс хамгаалах хоёр, гурав дахь үе шат болгон суурилуулсан;
2) II ангиллын варисторын хамгаалалтыг I ангиллын хамгаалалттай хамт ашиглахдаа варистор ба баривчлагчийн хариу урвалын янз бүрийн хурдыг харгалзан үзэх шаардлагатай. Баригч нь варистороос удаан байдаг тул хэрэв SPD таарахгүй бол варисторууд нь хэт хүчдэлийн импульсийн ихэнхийг шингээж, хурдан бүтэлгүйтдэг. Аянгын хамгаалалтын I ба II ангиллыг зохицуулахын тулд тусгай тохирох багалзуурыг ашигладаг (хэт авианы үйлдвэрлэгчид ийм тохиолдолд тэдгээрийн төрөл байдаг) эсвэл I ба II ангиллын SPD хоорондын кабелийн урт нь дор хаяж 10 метр байх ёстой. Энэхүү шийдлийн сул тал нь багалзуурыг сүлжээнд оруулах эсвэл өргөтгөх хэрэгцээ бөгөөд энэ нь түүний индуктив бүрэлдэхүүнийг нэмэгдүүлдэг. Цорын ганц үл хамаарах зүйл бол Германы PhoenixContact үйлдвэрлэгч бөгөөд нэг үйлдвэрлэгчийн варистор модультай "тохирсон" "цахим гал асаах" гэж нэрлэгддэг I ангиллын тусгай баривчлагчийг бүтээсэн. Эдгээр SPD хослолыг нэмэлт зөвшөөрөлгүйгээр суулгаж болно;
3) Хүлээгдэж буй хамгийн их сүлжээний хүчдэлээс бага зэрэг өндөр тасралтгүй хүчдэлийг сонгох (эсвэл өндөр хүчдэлийн үед варистор нээгдэж, хэт халалтаас болж бүтэлгүйтэх магадлалтай). Гэхдээ энд хэтрүүлж болохгүй, учир нь варисторын хязгаарлах хүчдэл нь ангиллын хүчдэлээс шууд хамаардаг (тиймээс хамгийн их ажиллах хүчдэлээс). Хамгийн их ажиллах хүчдэлийн амжилтгүй сонголтын жишээ бол 440 В-ийн хамгийн их тасралтгүй хүчдэл бүхий IEK varistor модулиуд юм. Хэрэв тэдгээрийг 220 В-ийн нэрлэсэн хүчдэлтэй сүлжээнд суурилуулсан бол түүний ажиллагаа нь туйлын үр ашиггүй байх болно. Нэмж дурдахад варисторууд нь "хөгшрөх" хандлагатай байдаг (өөрөөр хэлбэл варисторын олон үйл ажиллагаа явагдах тусам түүний ангиллын хүчдэл буурч эхэлдэг) гэдгийг анхаарч үзэх хэрэгтэй. ОХУ-ын хувьд хамгийн оновчтой нь 320-350 В-ийн урт хугацааны ажиллах хүчдэл бүхий varistors ашиглах болно;
4) Та хамгийн бага хязгаарын хүчдэлтэй нэгийг сонгох хэрэгтэй (энэ тохиолдолд 1 - 3 дүрмийг дагаж мөрдөх ёстой). Ихэвчлэн шугамын хүчдэлийн II ангиллын варисторын хавчих хүчдэл нь 900 В-оос 2.5 кВ хүртэл байдаг;
5) Нийт эрчим хүчний зарцуулалтыг нэмэгдүүлэхийн тулд варисторуудыг зэрэгцээ холбож болохгүй. Хэт хүчдэлээс хамгаалах төхөөрөмжүүдийн олон үйлдвэрлэгчид (ялангуяа III (D) анги) варисторыг зэрэгцээ холбосноор гэм нүгэл үйлддэг. Гэхдээ 100% ижил варисторууд байдаггүй (ижил багцаас ч ялгаатай) варисторуудын аль нэг нь үргэлж хамгийн сул холбоос болж, хэт хүчдэлийн импульсийн үед бүтэлгүйтдэг. Дараагийн импульсийн үед үлдсэн гинжин варисторууд бүтэлгүйтэх болно, учир нь тэдгээр нь шаардлагатай тархалтын хүчийг өгөхөө больсон (энэ нь нийт гүйдлийг нэмэгдүүлэхийн тулд диодуудыг зэрэгцээ холбохтой адил юм - үүнийг хийх боломжгүй)
6) Сүлжээнд варисторыг 10 мм2-аас багагүй хөндлөн огтлолтой (сүлжээний дамжуулагч нь бага хөндлөн огтлолтой байсан ч) ба аль болох богино урттай (шалтгаан нь баривчлагчийнхтай адил) дамжуулагчтай холбоно.
7) Боломжтой бол оролтын таслагчийн өмнө варисторуудыг суурилуулж, үргэлж RCD-ийн өмнө байрлуулна. Оролтын хэлхээний таслагчийн өмнө SPD суурилуулахыг хэн ч зөвшөөрөхгүй тул хэлхээний таслуур нь хариу урвалын D шинж чанартай (II ангиллын варисторуудын хувьд) дор хаяж 50А гүйдэлтэй байх нь зүйтэй юм. Энэ нь varistor асаалттай үед машиныг буруу ажиллуулах магадлалыг бууруулна.

SPD үйлдвэрлэгчдийн товч тойм

Бид III (D) ангиллын хүчдэлийн хамгаалалт болон төхөөрөмжийн дижитал хэлхээний хамгаалалтыг дараа нь үлдээх болно.
Эцэст нь хэлэхэд, хэрэв та бүх зүйлийг уншсаны дараа гарчгийг уншсанаас илүү олон асуулт байгаа бол энэ нь сайн хэрэг, учир нь энэ сэдэв таны сонирхлыг татдаг бөгөөд энэ нь маш өргөн хүрээтэй тул та нэгээс олон ном бичиж болно.

Шошго:

• аянгын хамгаалалт
• SPD
• хэт хүчдэлийн хамгаалалт