Kako kod kuće napraviti relejnu zaštitu i automatizaciju elektroenergetskih sustava od prenapona. Kako se opremiti? + Video

Napon u električnim mrežama u pravilu bi trebao biti u granicama definiranim tehničkim standardima, ali ponekad može odstupati od valjani parametri. Najveća dopuštena napona mora biti unutar ± 10% od nominalne parametara napona, tako da za jednofaznu mrežu što će biti od 198 do 242 V, a za trofazne mreže od 342 do 418 V. i odstupanja od tih vrijednosti će se zvati prenapona.

Koji su opasni prenaponi i s čim su povezani?

Prenaponi su različite prirode i od toga se razlikuju u trajanju i veličini. Tipično, dugotrajni prenaponi nastaju uslijed neke vrste sloma silaznog transformatora na trafostanici ili prekida neutralne žice u mreži.

Ovi prenaponi su relativno mali indikatori, ali djeluju dugo i predstavljaju stvarnu prijetnju ljudima i vašoj opremi.

Duga porast napona može doći zbog neravnomjerne raspodjele opterećenja u svim fazama u vanjsku mrežu . Tada će doći do fazne neravnoteže, u kojoj će napon na opterećenoj fazi biti niži, a na neopterećenoj fazi bit će prirodno veći od nominalnog.

Kratkotrajni skokovi napona mogu nastati uslijed uključivanja u električnu mrežu ili prilikom uključivanja dovoljno jakih reaktivnih opterećenja.

Jaki prenaponski naponi uzrokovani su pražnjenjem groma.

A napon može doseći i desetke kilovolta.

Ti impulsi traju stotinama mikrosekundi, a posebni prekidači jednostavno nemaju vremena odgovoriti na njih, jer najmoderniji tipovi strojeva imaju vrijeme odziva jedan milisekundi, a to može prouzročiti kvar i oštećenje izolacije između faze i nula.

Iako to neće uzrokovati kratki spoj i neće poremetiti rad mreže, to će dovesti do male struje curenja na mjestu oštećenja izolacije. A ako prođe između faze i nule, neće ga prepoznati ni prekidači, a to će dovesti do povećanog zagrijavanja izolacije i ubrzanog procesa starenja.

Vremenom se otpor izolacije u ovom dijelu vrijednosti smanjuje, a struja curenja povećava.

Učinci prenapona u privatnoj kući

Mogućnost upotrebe različitih SPD-ova za obavljanje određenih zaštitnih funkcija karakteriziraju tehnički pokazatelji koji se odražavaju u označavanju određenog uređaja.

• Pokazatelj razine napona zaštita U važan je parametar koji karakterizira prenaponski uređaj.

Točno određuje parametar zaostalog napona koji se pojavljuje na stezaljkama SPD nakon prolaska struje pražnjenja.

• Maksimalna struja pražnjenja vrijednost je impulsa struje koji SPD može jednom podnijeti, zadržavajući svoje performanse.
• Nominalna struja pražnjenja je veličina strujnog impulsa koji SPD može podnijeti više puta, pod uvjetom da se ohladi na sobnu temperaturu u intervalu između električnih impulsa.
• Maksimalni trajni radni napon je vrijednost naizmjeničnog ili istosmjernog napona koji se dugo primjenjuje na SPD stezaljke.

  Bit će jednak nominalnom naponu, uzimajući u obzir mogući prenapon pri različitim abnormalnim načinima rada cijele mreže.

Istosmjerna struja koja se dovodi na teret zaštićen SPD-om. Ovaj je parametar važan za SPD-ove povezane na mrežu u seriji sa zaštićenom opremom.

Veliki broj uređaja za zaštitu od prenaponske struje povezan je paralelno s krugom, a ovaj parametar kod njih obično nije označen.

Za pouzdaniju i kvalitetniju zaštitu kućnih električnih ožičenja od prenapona, morate stvoriti sustav zaštite na više razina od SPD-a različitih klasa. SPD klase 1 dizajniran je za struju od 60 kA, SPD klase 2 za struju od 40 kA.

SPD klase 3 za struju od 10 kA.

Varistori su poluvodički otpornici i kada rade, primjenjuje se učinak smanjenja otpora poluvodički materijal kad primijenjeni napon poraste, zbog toga su učinkovitiji uređaji za zaštitu od impulsa.

Varistor mora biti povezan paralelno sa zaštićenom opremom i tijekom normalnog rada bit će izravno pod djelovanjem radnog napona zaštićenog mehanizma.

U načinu rada, struja koja prolazi kroz varistor vrlo je mala i pod tim je uvjetima izolator.

SPD je odabran u skladu sa sustavom zaštite. Obavezno uzmite u obzir sve tehničke pokazatelje uređaja koji su naznačeni u katalogu i otisnuti na prednjoj strani kućišta uređaja.

Uređaj UE-18/380 dizajniran je za zaštitu električne mreže od kratkoročnih prenapona uzrokovanih gromovnim procesima.

Ovaj uređaj pruža zaštitu i pripada SPD-u 3. klase, a izrađen je na varistorima . Za visokokvalitetnu zaštitu od dugotrajnog prenapona povezanog sa nesrećama u električnoj mreži, uređaj mora biti spojen nakon RCD-a i uzemljen.

Uz takvu vezu stvorit će se struja propuštanja i RCD će raditi.

Kada instalirate i montirate SPD, potrebno je da razmak između stupnjeva zaštite bude najmanje 10 m duž mrežnog kabela.

Iz zaštićenog područja, svi odvodnici prenapona mogu se podijeliti u klase ili vrste. Uređaji tipa 1 štite objekte od vanjskih atmosferskih i preklopnih prenapona koji prolaze kroz odvodnike klase A vanjskih električnih mreža.

U pravilu se postavljaju na ulazni uređaj stambene zgrade i ograničavaju količinu prenapona na 4,0 kV, prate zaštitu ulaznih brojila i električne opreme razvodne ploče.

Poseban uređaj za zaštitu od prenaponske struje kako bi se spriječile sve vrste oštećenja na kućanskim aparatima od jakih prenaponskih napona uzrokovanih nesreće u opskrbnoj mreži ili pražnjenje groma. Ti se uređaji nazivaju i odvodnicima prenapona (SP).

Obično se izrađuju na temelju odvodnika ili varistora i imaju posebne pokazivačke uređaje koji signaliziraju njihov kvar. SPD-ovi temeljeni na varistorima proizvode se s posebnim nosačem na DIN šinu.