Μέθοδοι προστασίας από υπέρταση σε ηλεκτρικά δίκτυα
Υπέρταση — αυτός είναι ένας μη φυσιολογικός τρόπος λειτουργίας σε ηλεκτρικά δίκτυα, ο οποίος συνίσταται σε υπερβολική αύξηση της τιμής της τάσης πάνω από τις επιτρεπόμενες τιμές για ένα τμήμα του ηλεκτρικού δικτύου, το οποίο είναι επικίνδυνο για τα στοιχεία εξοπλισμού αυτού του τμήματος το ηλεκτρικό δίκτυο.
Η μόνωση του εξοπλισμού των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων έχει σχεδιαστεί για κανονική λειτουργία σε ορισμένες τιμές τάσης, σε περίπτωση υπέρτασης η μόνωση καθίσταται αχρησιμοποίητη, γεγονός που οδηγεί σε βλάβη του εξοπλισμού και θέτει σε κίνδυνο το προσωπικό σέρβις ή άτομα που βρίσκονται σε κοντινή απόσταση από τα στοιχεία του ηλεκτρικά δίκτυα.
Οι υπερτάσεις μπορεί να είναι δύο τύπων — φυσικές (εξωτερικές) και μεταγωγικές (εσωτερικές). Το φυσικό κύμα είναι ένα φαινόμενο του ατμοσφαιρικού ηλεκτρισμού. Οι υπερτάσεις μεταγωγής συμβαίνουν απευθείας στα ηλεκτρικά δίκτυα, οι λόγοι για την εκδήλωσή τους μπορεί να είναι μεγάλες πτώσεις φορτίου σε γραμμές ηλεκτρικής ενέργειας, φαινόμενα συντονισμού σιδηροδρόμων, τρόποι λειτουργίας καταστάσεων έκτακτης ανάγκης μετά από καταστάσεις έκτακτης ανάγκης.
Μέθοδοι προστασίας από υπερτάσεις
Στις ηλεκτρολογικές εγκαταστάσεις για την προστασία του εξοπλισμού από πιθανές υπερτάσεις χρησιμοποιείται προστατευτικός εξοπλισμός, όπως π.χ εντυπωσιακός και μη γραμμικοί απαγωγείς υπερτάσεων (περιοριστές).
Το κύριο δομικό στοιχείο αυτού του προστατευτικού εξοπλισμού είναι ένα στοιχείο με μη γραμμικά χαρακτηριστικά. Χαρακτηριστικό γνώρισμα αυτών των στοιχείων είναι ότι αλλάζουν την αντίστασή τους ανάλογα με την τιμή της τάσης που εφαρμόζεται σε αυτά. Ας εξετάσουμε εν συντομία την αρχή λειτουργίας αυτών των προστατευτικών στοιχείων.
Ο απαγωγέας υπέρτασης ή υπέρτασης συνδέεται στο δίαυλο της τάσης λειτουργίας και στον βρόχο γείωσης της ηλεκτρικής εγκατάστασης. Σε κανονική λειτουργία, όταν δηλαδή η τάση του δικτύου είναι εντός των επιτρεπόμενων τιμών, ο απαγωγέας (ασφάλιστρο) έχει πολύ υψηλή αντίσταση και δεν μεταφέρει τάση.
Σε περίπτωση υπέρτασης σε ένα τμήμα του ηλεκτρικού δικτύου, η αντίσταση του αλεξικέραυνου (εκφορτιστή) πέφτει απότομα και αυτό το προστατευτικό στοιχείο άγει την τάση, συμβάλλοντας στη διαρροή του κύματος τάσης που προκύπτει στο κύκλωμα γείωσης. Δηλαδή τη στιγμή της υπέρτασης ο απαγωγέας (SPD) κάνει την ηλεκτρική σύνδεση του αγωγού με τη γείωση.
Οι περιοριστές και οι απαγωγείς υπερτάσεων εγκαθίστανται για την προστασία στοιχείων εξοπλισμού στην επικράτεια των συσκευών διανομής ηλεκτρικών εγκαταστάσεων, καθώς και στην αρχή και στο τέλος των γραμμών ισχύος 6 και 10 kV που δεν είναι εξοπλισμένα με καλώδιο προστασίας από κεραυνούς.
Για προστασία από φυσικές (εξωτερικές) υπερτάσεις σε μεταλλικές κατασκευές και οπλισμένο σκυρόδεμα ανοιχτού εξοπλισμού διανομής, τοποθετήστε αλεξικέραυνα σε σχήμα ράβδου... Σε γραμμές υψηλής τάσης με τάση 35 kV και άνω, ένα καλώδιο προστασίας από κεραυνό (αλεξικέραυνο με χρησιμοποιείται σύρμα επαφής), το οποίο βρίσκεται στο πάνω μέρος των στηριγμάτων της γραμμής ισχύος σε όλο το μήκος τους, συνδέοντας τα μεταλλικά στοιχεία των πυλών γραμμής ανοικτών υποσταθμών διανομής. Τα αλεξικέραυνα προσελκύουν ατμοσφαιρικά φορτία προς τον εαυτό τους, εμποδίζοντάς τα έτσι να πέσουν σε ενεργά μέρη ηλεκτρικού εξοπλισμού ηλεκτρικών εγκαταστάσεων.
Προκειμένου να διασφαλιστεί η αξιόπιστη προστασία του ηλεκτρικού εξοπλισμού από πιθανές υπερτάσεις, οι απαγωγείς υπερτάσεων και οι απαγωγείς υπερτάσεων, όπως όλα τα στοιχεία του εξοπλισμού, πρέπει να υποβάλλονται σε περιοδικές επισκευές και δοκιμές. Είναι επίσης απαραίτητο, σύμφωνα με την καθιερωμένη συχνότητα, να ελεγχθεί η αντίσταση και η τεχνική κατάσταση των κυκλωμάτων γείωσης του εξοπλισμού διανομής.
Υπέρταση σε δίκτυα χαμηλής τάσης
Το φαινόμενο της υπέρτασης είναι επίσης χαρακτηριστικό των δικτύων χαμηλής τάσης με τάση 220/380 V. Οι υπερτάσεις σε δίκτυα χαμηλής τάσης οδηγούν σε ζημιές όχι μόνο στον εξοπλισμό αυτών των ηλεκτρικών δικτύων, αλλά και στις ηλεκτρικές συσκευές που περιλαμβάνονται στο δίκτυο.
Για προστασία από υπερτάσεις στην οικιακή καλωδίωση, ρελέ τάσης ή σταθεροποιητές τάσης, χρησιμοποιούνται αδιάλειπτα τροφοδοτικά, στα οποία παρέχεται η αντίστοιχη λειτουργία. Υπάρχουν επίσης αρθρωτά προστατευτικά υπέρτασης σχεδιασμένα για εγκατάσταση σε οικιακό πίνακα διανομής.
Στους διακόπτες χαμηλής τάσης επιχειρήσεων, ηλεκτρικές εγκαταστάσεις, γραμμές μεταφοράς για προστασία από υπερτάσεις, χρησιμοποιούνται ειδικοί απαγωγείς υπέρτασης σύμφωνα με την αρχή λειτουργίας παρόμοια με τους απαγωγείς υπέρτασης υψηλής τάσης.