Electrosafe casa e chalé particulares. Parte 4 (final). Exemplos de seleção do SPD

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Edifício residencial privado da Electrosafe e chalé. Parte 4. Proteção contra sobretensão

Vamos primeiro entender mais detalhadamente com o que vamos lidar. Vamos começar com impulsos de sobretensão. Para cálculos e seleção de SPDs, precisamos saber que existem pulsos de corrente de raio distintos dos pulsos de corrente de todas as outras sobretensões. A Figura 1 mostra qual é a principal diferença entre eles - o pulso da corrente elétrica é quase 17 vezes maior que o pulso de sobretensão, ou seja, possui uma potência muito maior.

A seguir, listarei algumas recomendações gerais baseadas na prática do uso do SPD:

1. Categoricamente, é impossível usar disjuntores para proteger os SPDs das correntes que os acompanham. Apenas fusíveis.

2. O SPD da classe 1 deve preferencialmente ter um design de monobloco (sem módulos removíveis).

3. Um SPD para uma corrente de raios superior a 20 kA (10/350 μs) deve ser baseado nos pára-raios.

4. A tampa na qual os SPDs estão instalados deve ser metálica.

Agora vamos usar o algoritmo de seleção SPD apresentado abaixo.

Fig. 2. Esquema de seleção do SPD

Como quando energizamos a casa da VLI, temos um sistema de aterramento TN-C-S, devemos instalar um SPD entre o fio da fase e o fio PEN (a distâncias superiores a 30 metros do local em que o fio PEN é separado do equipamento a ser protegido, também é necessária a proteção entre os fios N e PE).

EXEMPLO 1. A casa é alimentada por VLI

Não há proteção contra raios externa. Não há comunicações metálicas entrando na casa. Sistema de aterramento TN-C-S.

Neste exemplo, não temos a probabilidade de um ataque direto de raio (PUM), não da VLI, nem da proteção externa contra raios, nem das comunicações (abastecimento de água, etc.). Nesse caso, apenas são possíveis sobretensões com uma forma atual de 8/20 μs, o que nos permite escolher um SPD em um alojamento das quais 1,2,3 classes são protegidas e colocá-lo dentro de casa.

Escolhemos, por exemplo, uma classe de proteção combinada SPD 1 + 2 + 3 DS131VGS-230 (a função de suprimir a corrente de raio pulsada com uma forma de 10/350 μs a 12,5 kA é redundante para o nosso exemplo). NOTA: O para-raios de proteção contra sobretensão com um formato de corrente de 8/20 μs é selecionado na faixa de 5 a 20 kA. Para não considerar o número de dias de trovoada, etc., é melhor tomar imediatamente um SPD de 20 kA.

EXEMPLO 2. A casa é alimentada por VLI.

Não há proteção contra raios externa. Um tubo de metal entra na casa, por exemplo, um gasoduto (sem uma inserção isolante). Sistema de aterramento TN-C-S.

Com PUM (100 kA) nesse tubo, 50 kA irão para a direita e os outros 50 kA para a esquerda do local do raio. Depois de entrar em nossa casa, 50 kA serão divididos em duas partes iguais: 25 kA irão para o nosso dispositivo de aterramento, e os outros 25 kA também serão divididos em duas partes iguais: 12,5 kA irão para o condutor PEN e os outros 12,5 kA através do nosso SPD para o condutor de fase . Portanto, precisamos de um protetor contra surtos de 12,5 kA com um formato de pulso de 10/350 μs. Escolhemos o SPD que é o mesmo do exemplo acima, mas agora a função de suprimir a corrente elétrica de 10/350 μs por 12,5 kA não é redundante para nós, mas simplesmente necessária.

EXEMPLO 3. A casa é alimentada por VLI. Existe proteção externa contra raios. Não há comunicações metálicas entrando na casa. Sistema de aterramento TN-C-S.

Com PUM (100 kA) no pára-raios, 50 kA serão direcionados para o nosso dispositivo de aterramento, os 50 kA restantes serão divididos em duas partes iguais: 25 kA serão direcionados para o fio PEN e os outros 25 kA passarão pelo nosso SPD até o fio de fase. Portanto, precisamos de um SPD de 25 kA com um formato de pulso de 10/350 μs. Escolhemos, por exemplo, uma classe de proteção combinada SPD 1 + 2 + 3 DS251VGS-300 na qual a corrente de raio do pulso é de 25 kA com um formato de pulso de 10/350 μs.

EXEMPLO 4. O mesmo que no exemplo 3, mas uma comunicação de metal entra na casa (por exemplo, um tubo de abastecimento de água).

Então, com o PUM no terminal aéreo (100 kA), 50 kA serão direcionados para o nosso dispositivo de aterramento e os 50 kA restantes serão divididos em duas partes: 25 kA serão direcionados ao solo através do tubo de abastecimento de água (não há inserto isolante) e os 25 kA restantes também serão divididos em duas partes; 12/5 kA irão para o condutor PEN, e os outros 12,5 kA através do nosso SPD irão para o fio da fase. Selecione o SPD como no exemplo 2.

O recurso comum em todos esses exemplos é que a casa é alimentada por VLI, o que significa que a quebra do fio da PEN é impossível e a aparência de uma tensão de 380 volts na entrada também é improvável, para que você possa escolher um SPD para a tensão operacional máxima da rede. Também é visto que os SPDs têm correntes relativamente pequenas, o que significa que podem ser instalados com segurança dentro da casa. Um SPD entre o fio da fase e o fio PEN será suficiente (ou seja, as pequenas distâncias em nossa casa).

Agora consideraremos as opções quando nossa casa for alimentada por linhas aéreas (a partir de uma linha aérea feita com fios desencapados). Nesse caso, o principal perigo do PUM nos ameaça da própria linha aérea.

Não se esqueça de que, ao alimentar a casa a partir de linhas aéreas, temos um sistema de aterramento TT e, portanto, proteção contra pulsos de sobretensão entre o condutor de fase e o terra e entre o condutor neutro e o terra é necessária (é recomendável proteção entre o condutor de fase e o condutor neutro, se necessário).

Primeiro você precisa prestar atenção em como é feita a ramificação da entrada. Precisamos que este ramo seja isolado, separado (com uma folga entre a fase e os fios zero) e uma seção transversal de pelo menos 16 mm. HF

Vamos agora ver onde o PUM é possível. Como fizemos a ramificação para a entrada com um fio ISOLADO, excluímos o PUM nela. Se cortamos o fio no isolador, o PUM é possível neste local (a pior opção é que metade da corrente de um raio de 50 kA aparecerá no fio de fase da entrada da casa).

Para excluir essa possibilidade, é necessário cortar os fios de entrada dentro da casa e conectar o barramento PE da blindagem ao dispositivo de aterramento para que o PUM seja excluído deste condutor fora da casa. Se não fizermos isso, precisaremos de um SPD de 50 kA com a forma dele. 10/350 μs. Permanece PUM no fio desencapado da linha aérea na estrada. Nesse caso, 50 kA irão para a esquerda e os outros 50 kA - para a direita do local do raio na linha aérea. Tendo atingido nosso pilar, a corrente de raios será dividida: 25 kA seguirão adiante ao longo da rodovia e a outra parte de 25 kA se voltará para nossa casa. Se o seu pólo for o último no OHL, todos os 50kA entrarão em sua casa. Com base em todas essas nuances, você precisa decidir qual escolher o SPD.

Portanto, com base em 50 kA e o fato de que quando um fio PEN quebra na linha aérea, uma tensão de até 380 volts pode aparecer em nossa entrada, você pode escolher um EZETEK ET B 50 SPD (1 + 1) para uma tensão de trabalho de 385 volts.

Após escolher o SPD correto, é necessário seguir as recomendações do fabricante, que fornece esquemas para sua inclusão em vários sistemas de aterramento (TT, TN-C-S) e outras informações necessárias.

Resumindo, vemos que executar competentemente proteção contra surtos não é uma tarefa fácil e requer uma solução bem considerada, levando em consideração muitos fatores. SPD, instalação, seções transversais do condutor, etc. selecionados incorretamente - e essa proteção causará mais danos que sua ausência.

Fig. 3. O circuito de inclusão SPD com. TN-C-S

Fig. 4. O circuito de inclusão SPD com. TT

Determinar a necessidade de um fusível no grampo de fio zero N SPD do circuito pode ser baseado nas seguintes considerações. Imagine que haja uma tempestade, um vento forte e uma quebra no fio PEN na linha aérea. Uma fase chega ao nosso fio neutro. Um raio atinge nosso fio L e um SPD é acionado. Através do pára-raios, a corrente de raios e a corrente (acompanhando) fluirão pelo circuito: fio zero (no qual a fase está localizada) - PR - pára-raios - Resina - terra.

Se, no momento em que a corrente que passa passa pelo zero, o pára-raios não interrompe a corrente, ocorre um curto-circuito e o fusível deve disparar, protegendo esse circuito.Se o nosso dispositivo de aterramento tiver uma resistência de 10 Ohms, a corrente que o acompanha será de 220: 10 = 22 amperes e, se 1 ohm, 220 amperes. Se o passaporte no SPD indicar que o pára-raios pode suportar a corrente que o acompanha mais que esse valor, você poderá ficar sem um fusível.

Mironov S.I.