- •1 Обзор технической литературы по вопросу исследования Постановка задачи
- •2 Виды перенапряжений, возникающие в сети 0.4 кВ
- •3 Средства защиты от импульсных перенапряжений
- •В нешний вид мощного разрядника с закрытым искровым промежутком типа dehNsolid 1255 [12Об] приведен на рис.3.9
- •3.5 Принципы защиты зданий здания от импульсных перенапряжений
- •4 Разработка схемы защиты it-оборудания от импульсных перенапряжений в сети питания 0,4 кВ
- •4.4 Защита собственно узип от сверхтоков и перегрузок
- •4.7 Каскадные схемы защиты от импульсных перенапряжений
- •4.8 Разработка алгоритма проектирования защиты от импульсных перенапряжений
- •5 Разработка схемы защиты электроприемников многоэтажного здания от импульсных перенапряжений
В нешний вид мощного разрядника с закрытым искровым промежутком типа dehNsolid 1255 [12Об] приведен на рис.3.9
Рисунок 3.9 - однополюсное комбинированное УЗИП типа DEHNsolid 1255 для применения в системах с напряжением 230/400В для монтажа на сборные шины или монтажную панель.
Технические характеристики ограничителя напряжения типа DEHNsolid 1255 приведены в табл.3.1 [38]. Это один из наиболее мощных серийно выпускаемых ограничителей класса напряжения 230/400В.
Кроме
конструкции, показанной на рис.3.9 на
основе разрядников выпускаются УЗИП с
токами короткого замыкания 100-80-50 кА в
закрытом корпусе, конструктивно
оформленные под монтаж на стандартную
DIN-рейку
шириной 35 мм (рис.3.10). Вследствие высокой
коммутирующей способности эти УЗИП в
технической литературе еще называют
«разрядниками тока м
олнии».
Рисунок 3.10- ограничитель импульсных перенапряжений I класса на основе искровых разрядников в модульном исполнении.
Таблица 3.1 – Технические характеристики однополюсного комбинирован-ного УЗИП типа DEHNsolid 1255 [38]
Максимальное длительное рабочее напряжение перем. тока (UC) |
255 В (50 / 60 Гц) |
Импульсный ток молнии (10/350 мкс) (Iimp) |
200кА |
Удельная энергия (W/R) |
10MДж/Ом |
Уровень напряжения защиты (UP) |
≤ 2,5 кВ |
Способность гашения сопровождающего переменного тока (Ifi) |
3 кА |
Ограничение сопровождающего тока / селективность |
отсутствие срабатывания предохранителя до 3 кА |
Время срабатывания (tA) |
≤100нс |
Защита от макс. сверхтока со стороны питания |
160 A |
Устойчивость к току короткого замыкания |
3кА |
Кратковременное перенапряжение (TOV) - (UT) характеристика |
440 В / 120 мин. – устойчивость |
Диапазон рабочих температур (TU) |
40оС…+80оС |
Монтаж |
E(N) сборная шина мин. 35 мм2 |
Установка |
внутри помещения |
Вес |
1.49кг |
3.4.2 Устройства ограничения перенапряжений II-III класса
Устройства ограничения перенапряжений II класса представляют собой УЗИП ограничивающего типа на основе варисторов.
Варисторы — это полупроводниковые (металлооксидные или оксидноцинковые) резисторы, обладающие свойством при увеличении на них напряжения выше пороговой величины резко уменьшать свое сопротивление с величин порядка 1000МОм до десятков Ом. Чем выше напряжение, приложенное к варистору, тем меньше его сопротивление.
Типичная вольт-амперная характеристика варистора имеет резко выраженную нелинейную симметричную форму (рис.3.11), благодаря чему он может работать и на переменном напряжении [13об]. При достижении на выводах варистора напряжения пробоя он скачкообразно меняет свое сопротивление – открывается. Время открывания варистора менее 25 нс.
Рисунок 3.11 – вольт-амперная характеристика варистора
Варисторы подсоединяют параллельно нагрузке и при броске входного напряжения основной ток помехи протекает через них, а не через аппаратуру.
Таким образом, варисторы рассеивают энергию помехи в виде тепла. Так же, как и газоразрядник, варистор является элементом многократного действия, но значительно быстрее восстанавливает свое высокое сопротивление после снятия напряжения.
Для сети 220/380В 50 Гц выпускают варисторы с напряжением срабатывания от 470 до 1800В. Максимальный импульсный ток от 2 до 40 кА при длительности импульса 8/20 мкс. Время срабатывания менее 25 нс. Устройства выполняются как в виде отдельных элементов для установки в электронные схемы, так и в виде DIN-модуля для установки в силовые щиты.
Как и разрядник, варистор способен поглотить энергию импульса перенапряжения длительностью до сотен микросекунд. Но при длительном повышенном напряжении, варистор выходит из строя из-за выделения большого количества тепла (взрывается).
Все варисторы в исполнении на DIN-рейку оснащены тепловой защитой, предназначенной для отключения варистора от сети при его недопустимом перегреве.
Основные характеристики варисторов [39]:
1) Класс защиты (см. раздел 3.2). Обычно варисторы имеют класс защиты II (C), III (D).
2) Номинальное рабочее напряжение — длительное, рекомендованное производителем рабочее напряжение варистора.
3) Максимальное рабочее переменное напряжение — предельное длительное напряжение варистора, при котором он гарантированно не откроется.
4) Максимальный импульсный разрядный ток (8/20) мкс — максимальное значение амплитуды тока с формой волны (8/20) мкс, при котором варистор не выйдет из строя и обеспечит ограничение напряжения на заданном уровне.
5) Номинальный импульсный разрядный ток (8/20) мкс — номинальное значение амплитуды тока с формой волны (8/20) мкс, при котором варистор обеспечит ограничение напряжения на заданном уровне.
6) Напряжение ограничения — максимальное напряжение на варисторе при его открытии при воздействии импульса перенапряжения, превышающего порог открытия.
Достоинством варисторов, по сравнению с газоразрядниками, являются:
большее быстродействие;
безынерционное отслеживание перепадов напряжений;
выпускаются на более широкий диапазон рабочих напряжений (от 12 до 1800 В);
длительный срок эксплуатации;
имеют более низкую стоимость.
