U prutettore di sovratensione hè un prutettore di circuitu d'alta efficienza, quandu resiste à alta tensione transitoria, impulsi d'alta energia, rapidità (10-9s) da l'alta impedenza originale à bassa impedenza, è l'impulsi d'interferenza d'alta tensione transitoria à a tensione predeterminata, in modu da prutege efficacemente l'equipaggiu è i dispositivi sensibili da danni, u circuitu funziona senza interferenze.
(1) I dispositivi di prutezzione da sovratensione sò divisi in trè livelli
U primu livellu pò scaricà a currente diretta di u fulmine o l'enorme energia trasmessa quandu a linea di trasmissione di putenza hè direttamente colpita da u fulmine. A prutezzione di u primu livellu deve esse un scaricatore di fulmine di alimentazione à commutazione di tensione trifase, è u so flussu di fulmine ùn deve esse inferiore à 60 kA. Generalmente adupratu per a distribuzione generale.
U scopu di a seconda tappa hè di limità ulteriormente u valore di a sovratensione residuale attraversu u scaricatore di fulmini di a prima tappa à 1500-2000v, è di implementà una cunnessione equipotenziale per lpz1-lpz2. Quandu l'uscita di u scaricatore di fulmini da a linea di u cabinet di distribuzione hè aduprata cum'è prutezzione di secondu livellu, deve esse adupratu u scaricatore di fulmini di putenza chì limita a tensione, è a so capacità di corrente di fulmini ùn deve esse inferiore à 20KA.
U scopu di u terzu livellu hè di prutege infine l'equipaggiu è di riduce u valore di a sovratensione residuale à menu di 1000V. Cum'è a prutezzione di u terzu livellu, serà un scaricatore di putenza à limitazione di tensione in serie, è a so capacità di corrente di fulmine ùn deve esse inferiore à 10kA. Generalmente adupratu per l'equipaggiu di distribuzione di putenza terminale.
Diversi sistemi di distribuzione devenu selezziunà i dispositivi di prutezzione da sovratensione currispondenti, chì ponu esse divisi in TN (TN-S, NC, TN-CS), it è TT.
1) Prutezzione primaria
U scopu hè di impedisce à a sovratensione di cunduce direttamente da a zona lpz0 à a zona lpz1, è di limità a sovratensione da decine di migliaia à centinaie di migliaia di volt à 2500-3000v.
Quandu u scaricatore di fulmini installatu à u latu di bassa tensione di u trasformatore di putenza domestica hè adupratu cum'è prutezzione di primu livellu, deve esse un scaricatore di fulmini di putenza di commutazione di tensione trifase, è u so flussu di fulmini ùn deve esse inferiore à 60 kA. Stu livellu di scaricatore di fulmini di putenza deve esse un scaricatore di fulmini di putenza di alta capacità cunnessu trà ogni fase di a linea entrante à l'entrata di u sistema di alimentazione di l'utente è a terra. U prufessore Di di l'insignamentu in linea di cuncepimentu elettricu generalmente richiede chì stu livellu di scaricatore di fulmini di putenza abbia una capacità d'impattu massima di più di 100 kA per fase è a tensione limite richiesta sia inferiore à 1500 V, chì hè chjamata scaricatore di fulmini di putenza di livellu classi. Quessi scaricatori di fulmini elettromagnetichi sò cuncepiti per resiste à a grande corrente di fulmini è fulmini indotti è attirà sovratensioni di alta energia, chì ponu deviare una grande quantità di corrente di sovratensione versu a terra. Furniscenu solu a tensione limitante (quandu a corrente impulsiva scorre attraversu u scaricatore di fulmini, a tensione massima nantu à a linea hè chjamata tensione limitante) cum'è prutezzione di livellu mediu, perchè u protettore di livellu classicu assorbe principalmente a grande corrente di sovratensione, è ùn ponu micca prutege cumpletamente l'apparecchiature elettriche sensibili in u sistema di alimentazione.
U scaricatore di fulmini di primu livellu pò impedisce l'onda di fulmini di 10 / 350us è 100kA, righjunghjendu u più altu standard di prutezzione specificatu da IEC.
A riferenza tecnica hè: u flussu di u fulmine hè più grande o uguale à 100kA (10 / 350us); U valore di a tensione residuale ùn deve esse più grande di 2,5KV; U tempu di risposta hè menu o uguale à 100ns.
2) Prutezzione secundaria
U scopu hè di limità ulteriormente u valore di a tensione di sovratensione residuale attraversu u scaricatore di fulmini di primu livellu à 1500-2000v, è di implementà una cunnessione equipotenziale per lpz1-lpz2.
Quandu u scaricatore di fulmini di putenza da a linea di u cabinet di distribuzione hè adupratu cum'è prutezzione di secondu livellu, u scaricatore di fulmini di putenza chì limita a tensione deve esse stallatu in u locu di distribuzione di a diramazione chì furnisce energia à apparecchiature elettriche impurtanti o sensibili, è a so capacità di corrente di fulmine ùn deve esse inferiore à 20KA. U Signore Di, insignamentu in linea di cuncepimentu elettricu, sti scaricatori di fulmini di putenza ponu assorbe megliu l'energia residuale di sovratensione chì passa per u scaricatore di sovratensione à l'entrata di l'alimentazione di l'utente, è anu un eccellente effettu inhibitoriu nantu à a sovratensione transitoria.
A capacità massima d'impulsu di u scaricatore di fulmini utilizatu quì deve esse più di 45kA per fase, è a tensione di limitazione necessaria deve esse inferiore à 1200V, ciò chì si chjama scaricatore di fulmini di Classe II. In generale, se u sistema di alimentazione di l'utente righjunghje a prutezzione di secondu livellu, pò risponde à i requisiti di funziunamentu di l'apparecchiature elettriche.
U protettore di Classe C hè aduttatu per l'arrestatore di fulmini di classe II per a prutezzione in modu cumpletu di a fase I, fase I è fase I, è i principali parametri tecnichi sò: a capacità di corrente di u fulmine hè più grande o uguale à 40ka (8 / 20us); U valore di piccu di a tensione residuale ùn deve esse più grande di 1000V; U tempu di risposta ùn deve esse più grande di 25ns.
3) Prutezzione di terzu livellu
U scopu hè di prutege infine l'equipaggiu riducendu a tensione di sovratensione residuale à menu di 1000V, in modu chì l'energia di sovratensione possa dannà l'equipaggiu.
Quandu u scaricatore di fulmini installatu à l'estremità entrante di l'alimentazione CA di l'apparecchiatura elettronica d'infurmazione hè adupratu cum'è prutezzione di terzu livellu, deve esse un scaricatore di fulmini di putenza à limitazione di tensione in serie, è a so capacità di corrente di fulmine ùn deve esse inferiore à 10 kA.
Infine, un scaricatore di fulmini integratu pò esse adupratu in l'alimentazione interna di l'apparecchiature elettriche per eliminà cumpletamente e piccule sovratensioni transitorie. U Signore Di, insignamentu in linea di cuncepimentu elettricu, a capacità massima d'impattu di u scaricatore di fulmini adupratu quì hè necessaria per esse 20KA per fase o menu, è a tensione di limitazione necessaria deve esse inferiore à 1000V. Per alcune apparecchiature elettroniche particularmente impurtanti o sensibili, hè necessariu avè a prutezzione di terzu livellu, è pò ancu prutege l'apparecchiature elettriche da a sovratensione transitoria generata in u sistema. Per l'alimentazione di u raddrizzatore aduprata per l'apparecchiature di cumunicazione à microonde, l'apparecchiature di cumunicazione di stazione base mobile è l'apparecchiature radar, i scaricatori di fulmini di alimentazione CC cù una tensione di travagliu adatta devenu esse scelti cum'è prutezzione senza livellu secondu i bisogni di prutezzione di a so tensione di travagliu.
4) Sicondu u livellu di tensione di resistenza di l'equipaggiu prutettu
Sè a prutezzione contr'à i fulmini à dui livelli pò limità a tensione sottu à u livellu di tensione di resistenza di l'equipaggiu, hè necessaria solu una prutezzione à dui livelli. Sè u livellu di tensione di resistenza di l'equipaggiu hè bassu, ponu esse richiesti quattru o più livelli di prutezzione. A capacità di corrente di fulmini di a prutezzione di quartu livellu ùn deve esse inferiore à 5ka.
(2) Perchè u fusibile è l'interruttore automaticu devenu esse muntati davanti à u prutettore di sovratensione?
Quandu a corrente di spunta chì passa per u protettore di sovratensione hè più grande di u so IMAX, u protettore di sovratensione si romperà è si guasterà, risultendu in un difettu di cortocircuitu di u circuitu. Per taglià u difettu di cortocircuitu, hè necessariu installà un interruttore automaticu o un fusibile. U sgiò Di, insegnamentu in linea di cuncepimentu elettricu, ogni fulmine pruvucarà l'invecchiamentu di u protettore di sovratensione. Per esempiu, se a corrente esiste per un bellu pezzu, u protettore di sovratensione si surriscaldarà è accelererà l'invecchiamentu. In questu mumentu, u sistema di prutezzione termica di l'interruttore automaticu o di u fusibile deve agisce per disconnectà u protettore di sovratensione prima chì u protettore di sovratensione raggiunga u calore massimu permessu.
Requisiti di u protettore di sovratensione per fusibile è interruttore automaticu: quandu 20 impulsi di prova standard di 8/20 microsecondi è 1,2/50 microsecondi sò applicati sottu a corrente nominale, l'interruttore automaticu o u fusibile ùn si scatta micca. Quandu u protettore di sovratensione hè rottu è in cortocircuitu, l'interruttore automaticu o u fusibile devenu agisce. Se u protettore di sovratensione hè un modulu di commutazione, perchè u so modu di dannu hè un circuitu apertu, pò esse prutettu senza interruttore automaticu miniaturizatu è fusibile.
Sia u fusibile sia l'interruttore automaticu ponu esse aduprati cum'è prutezzione superiore di u protettore di sovratensione. Caratteristiche di u fusibile; U fusibile hà duie funzioni di prutezzione di ritardu longu è corrente istantanea cù caratteristiche di limite di tempu inversu. U sgiò Di, insegnamentu in linea di cuncepimentu elettricu, hè adupratu cum'è prutezzione di sovraccaricu è di cortocircuitu rispettivamente, vale à dì, u ligame fusibile deve esse rimpiazzatu dopu a fusione di guastu. Caratteristiche di l'interruttore automaticu: l'interruttore automaticu hà una prutezzione di corrente istantanea è una prutezzione termica di sovraccaricu. Dopu a disconnessione di guastu, pò esse resettatu manualmente senza rimpiazzà i cumpunenti.
Fighjate a diffarenza trà e linee entranti: u protettore di sovratensione 440V deve esse sceltu per un sistema trifase 280V à cinque fili o un sistema trifase 380V à quattru fili. U protettore di sovratensione 220V deve esse sceltu per un sistema monofase 220V à dui fili o un sistema monofase 220V à trè fili. Inoltre, nota: u livellu di prutezzione di u protettore di sovratensione sceltu hè u livellu 2 per 280V trifase à a linea entrante di l'edifiziu residenziale; Gradu 3 per 220V monofase.
Dopu chì a linea di u sistema TN-CS entra in a scatula di distribuzione generale di l'edifiziu, a linea di penna hè divisa in linea N è linea PE. Hè necessariu solu installà un prutettore di sovratensione trà a linea di fase I è a linea di penna.
L'interruttore davanti à u prutettore di sovratensione pò selezziunà u fusibile è l'interruttore automaticu. In generale, 40 ~ 63A devenu esse selezziunati per IMAX > 40ka è 20 ~ 32A devenu esse selezziunati per IMAX < 40ka.
(3) U prutettore di sovratensione è u scaricatore di fulmini sò a listessa cosa?
Ancu s'è u prutettore di sovratensione è u scaricatore di fulmini anu a funzione di prevene a sovratensione, in particulare a sovratensione di u fulmine, anu sempre parechje differenze in l'applicazione.
1) I scaricatori anu parechji livelli di tensione, chì varieghjanu da 0,38 kv di bassa tensione à 500 kV UHV, mentre chì i dispositivi di prutezzione da sovratensioni generalmente anu solu prudutti di bassa tensione;
2) I scaricatori di fulmini sò per u più stallati nantu à u sistema primariu per impedisce l'invasione diretta di l'onda di u fulmine, mentre chì i prutettori di sovratensione sò per u più stallati nantu à u sistema secundariu, chì hè una misura supplementaria dopu chì u scaricatore di fulmini elimina l'invasione diretta di l'onda di u fulmine o quandu u scaricatore di fulmini ùn elimina micca l'onda di u fulmine;
3) U scaricatore di fulmini hè adupratu per prutege l'apparecchiature elettriche, è u protettore di sovratensione hè soprattuttu adupratu per prutege strumenti elettronichi o metri;
4) Siccomu u scaricatore hè cunnessu à u sistema elettricu primariu, deve avè una prestazione d'isolamentu esterna sufficiente è una grande dimensione d'aspettu. Siccomu u protettore di sovratensione hè cunnessu à bassa tensione, a dimensione pò esse assai chjuca.
