Electrosafe casa privada y casa de campo. Parte 4 (finalización). Ejemplos de selección de SPD

Comienzo del artículo:

Electrosafe edificio residencial privado y casa de campo. Parte 4. Protección contra sobretensiones

Primero, comprendamos con más detalle de qué trataremos. Comencemos con los impulsos de sobretensión. Para los cálculos y la elección de los SPD, necesitamos saber que hay pulsos de corriente de rayo que se distinguen de los pulsos de corriente de todas las demás sobretensiones. La Figura 1 muestra cuál es su principal diferencia: el pulso de la corriente del rayo es casi 17 veces más largo que el pulso de sobretensión, es decir, tiene una potencia mucho mayor.

A continuación, enumeraré algunas recomendaciones generales basadas en la práctica de usar SPD:

1. Categóricamente es imposible usar disyuntores para proteger los SPD de las corrientes que los acompañan. Solo fusibles.

2. La Clase 1 SPD debe tener preferiblemente un diseño monobloque (sin módulos extraíbles).

3. Un SPD para una corriente de rayo mayor de 20 kA (10/350 μs) debe basarse en los descargadores.

4. La cubierta en la que están instalados los SPD debe ser de metal.

Ahora usaremos el algoritmo de selección SPD presentado a continuación.

Fig. 2. Esquema de selección para SPD

Como cuando energizamos la casa desde VLI tenemos un sistema de puesta a tierra TN-C-S, debemos instalar un SPD entre el cable de fase y el cable PEN (a distancias de más de 30 metros desde el lugar de separación del cable PEN al equipo a proteger, también es necesaria la protección entre los cables N y PE).

EJEMPLO 1. La casa funciona con VLI

No hay protección externa contra rayos. No hay comunicaciones metálicas que ingresen a la casa. Sistema de puesta a tierra TN-C-S.

En este ejemplo, no tenemos la probabilidad de un rayo directo (PUM) ni del VLI, ni de la protección externa contra rayos, ni de las comunicaciones (suministro de agua, etc.). En este caso, solo son posibles sobretensiones con una forma actual de 8/20 μs, lo que nos permite elegir un SPD en una carcasa cuya protección es de 1,2,3 clases y colocarlo dentro de la casa.

Elegimos, por ejemplo, una clase de protección combinada SPD 1 + 2 + 3 DS131VGS-230 (la función de suprimir la corriente de rayo pulsada con una forma de 10/350 μs a 12.5 kA es redundante para nuestro ejemplo). NOTA: El protector contra sobretensiones de protección contra sobretensiones con una forma actual de 8/20 μs se selecciona del rango de 5-20 kA. Para no considerar el número de días de tormentas eléctricas, etc., es mejor tomar inmediatamente un SPD de 20 kA.

EJEMPLO 2. La casa funciona con VLI.

No hay protección externa contra rayos. Una tubería de metal ingresa a la casa, por ejemplo una tubería de gas (sin un inserto aislante). Sistema de puesta a tierra TN-C-S.

Con PUM (100 kA) en dicho tubo, 50 kA irán a la derecha, los otros 50 kA a la izquierda del lugar del rayo. Al ingresar a nuestra casa, 50 kA se dividirán en dos partes iguales: 25 kA irán a nuestro dispositivo de conexión a tierra, y los otros 25 kA también se dividirán en dos partes iguales: 12.5 kA irán al conductor PEN y los otros 12.5 kA a través de nuestro SPD al conductor de fase . Por lo tanto, necesitamos un protector contra sobretensiones de 12.5 kA con una forma de pulso de 10/350 μs. Elegimos un SPD que es el mismo que en el ejemplo anterior, pero ahora la función de suprimir la corriente de rayo de 10/350 μs por 12.5 kA no es redundante para nosotros, sino simplemente necesaria.

EJEMPLO 3. La casa funciona con VLI. Hay protección externa contra rayos. No hay comunicaciones metálicas que ingresen a la casa. Sistema de puesta a tierra TN-C-S.

Con PUM (100 kA) en la terminal de aire, 50 kA irán a nuestro dispositivo de conexión a tierra, los 50 kA restantes se dividirán en dos partes iguales: 25 kA irán al cable PEN y los otros 25 kA pasarán por nuestro SPD al cable de fase. Por lo tanto, necesitamos un SPD de 25 kA con una forma de pulso de 10/350 μs. Elegimos, por ejemplo, una clase de protección combinada SPD 1 + 2 + 3 DS251VGS-300 en la que la corriente del rayo de pulso es de 25 kA con una forma de pulso de 10/350 μs.

EJEMPLO 4. Lo mismo que en el ejemplo 3, pero una comunicación metálica ingresa a la casa (por ejemplo, una tubería de suministro de agua).

Luego, con PUM en la terminal de aire (100 kA), 50 kA irán a nuestro dispositivo de conexión a tierra, y los 50 kA restantes se dividirán en dos partes: 25 kA irán al suelo a través de la tubería de suministro de agua (no hay inserto aislante), y los 25 kA restantes también se dividirán en dos partes 12/5 kA irán al conductor PEN, y los otros 12.5 kA a través de nuestro SPD irán al cable de fase. Seleccione el SPD como en el ejemplo 2.

La característica común en todos estos ejemplos es que la casa está alimentada por VLI, lo que significa que la rotura del cable PEN es imposible y la aparición de un voltaje de 380 voltios en la entrada también es poco probable, por lo que puede elegir un SPD para el voltaje de funcionamiento máximo de la red. También se ve que los SPD tienen corrientes relativamente pequeñas, lo que significa que se pueden instalar de forma segura dentro de la casa. Un SPD entre el cable de fase y el cable PEN será suficiente (es decir, las pequeñas distancias en nuestra casa).

Ahora consideraremos las opciones cuando nuestra casa esté alimentada por líneas aéreas (desde una línea aérea hecha con cables pelados). En este caso, el peligro principal de PUM nos amenaza desde la línea aérea misma.

No olvide que al alimentar la casa desde líneas aéreas, tenemos un sistema de puesta a tierra TT y, por lo tanto, es necesaria la protección contra pulsos de sobretensión tanto entre el conductor de fase y la tierra, como entre el conductor neutro y la tierra (si es necesario, se recomienda la protección entre el conductor de fase y el conductor neutro).

Primero debe prestar atención a cómo se realiza la bifurcación a la entrada. Necesitamos que esta rama esté aislada, separada (con un espacio entre los cables de fase y cero) y una sección transversal de al menos 16 mm. HF

Veamos ahora dónde es posible PUM. Como hicimos la bifurcación a la entrada con un cable AISLADO, excluimos el PUM en él. Si hemos cortado el cable en el aislante, entonces PUM es posible en este lugar (la peor opción es la mitad de una corriente de rayo de 50 kA aparecerá en el cable de fase de la entrada de la casa).

Para eliminar esta posibilidad, es necesario cortar los cables de entrada dentro de la casa y conectar el bus PE de la pantalla al dispositivo de conexión a tierra para que PUM quede excluido de este conductor fuera de la casa. Si no hacemos esto, necesitaremos un SPD de 50 kA con la forma del mismo. 10/350 μs. Sigue siendo PUM en el cable pelado de la línea aérea en la carretera. En este caso, 50 kA irán a la izquierda y los otros 50 kA a la derecha del lugar del rayo en la línea aérea. Al llegar a nuestro pilar, la corriente del rayo se dividirá: 25 kA irán más lejos a lo largo de la carretera, y la otra parte de 25 kA se dirigirá a nuestra casa. Si su poste es el último en el OHL, entonces todos los 50kA irán a su casa. En función de todos estos matices, debe decidir cuál elegir SPD.

Entonces, según 50 kA y el hecho de que cuando un cable PEN se rompe en la línea aérea, puede aparecer un voltaje de hasta 380 voltios en nuestra entrada, puede elegir un EZETEK ET B 50 SPD (1 + 1) para un voltaje de trabajo de 385 voltios.

Después de elegir el SPD correcto, es necesario seguir las recomendaciones del fabricante, que proporciona esquemas para su inclusión en varios sistemas de puesta a tierra (TT, TN-C-S) y otra información necesaria.

En resumen, vemos que realizar una protección contra sobretensiones de manera competente no es una tarea fácil y requiere una solución bien considerada, teniendo en cuenta muchos factores. SPD, instalación, secciones de conductor, etc. seleccionados incorrectamente, y dicha protección hará más daño que su ausencia.

Fig. 3. El circuito de inclusión SPD con. TN-C-S

Fig. 4. El circuito de inclusión SPD con. TT

Determinar la necesidad de un fusible en el circuito con abrazadera de cable cero N SPD puede basarse en las siguientes consideraciones. Imagine que hay una tormenta eléctrica, un viento fuerte y una ruptura en el cable PEN en la línea aérea. Una fase llega a nuestro cable neutro. Un rayo golpea nuestro cable L y se dispara un SPD. A través del descargador, tanto la corriente del rayo como la corriente (que lo acompaña) fluirán a través del circuito: cable cero (en el que se asienta la fase) - PR - descargador - Reshina - tierra.

Si en el momento en que la corriente acompañante pasa por cero, el descargador no interrumpe la corriente, entonces ocurrirá un cortocircuito y luego el fusible debería dispararse, protegiendo este circuito.Si nuestro dispositivo de conexión a tierra tiene una resistencia de 10 ohmios, entonces la corriente de acompañamiento será 220: 10 = 22 amperios, y si 1 ohmio, entonces 220 amperios. Si el pasaporte del SPD indica que el descargador puede soportar la corriente que lo acompaña más que este valor, entonces puede hacerlo sin un fusible.

Mironov S.I.