¿Qué es un supresor de sobretensión?

Para crear condiciones para la operación sin problemas y a largo plazo de una gran masa de equipos eléctricos utilizados tanto en la industria como en las actividades cotidianas, primero es necesario garantizar un método seguro de entrega y estabilidad de los parámetros de electricidad. De particular peligro para los consumidores eléctricos es un exceso múltiple a corto plazo del valor del voltaje nominal en la red eléctrica. En ingeniería eléctrica, este fenómeno se conoce como sobretensión. Como regla general, la razón de su manifestación es el impacto en las líneas eléctricas de tormentas eléctricas o procesos de conmutación dentro de una instalación eléctrica. Los impulsos de alto voltaje que surgen pueden dañar permanentemente equipos costosos, causar incendios y explosiones. Para protegerse contra los valores de voltaje pico emergentes, se utilizan dispositivos especiales de alto voltaje, pararrayos, el principio de operación y el propósito que consideraremos más adelante.

Contenido:

Cita
Dispositivo
Principio de funcionamiento
Tipos de pararrayos
Especificaciones técnicas

Cita

Los arrestadores están diseñados para proteger los aparatos y equipos eléctricos de los efectos de los pulsos de alto voltaje. Debido a la simplicidad de diseño y confiabilidad, son ampliamente utilizados en el campo del suministro de energía. Estos dispositivos de protección reemplazaron a los descargadores de válvulas anticuados y muy voluminosos. A diferencia de sus predecesores, el principio de funcionamiento del limitador es no utilizar espacios de chispa. Las resistencias no lineales hechas de un material a base de óxido de zinc se utilizan como el principal elemento de trabajo en el descargador.

Dispositivo

El elemento principal y principal en el que consiste el supresor de sobretensión es un varistor, que actúa como una resistencia variable no lineal. Estructuralmente, el descargador consiste en varistores colocados en una carcasa hecha de porcelana o polímero de alta resistencia. El diseño del limitador se realiza teniendo en cuenta las condiciones que garantizan la seguridad contra explosiones en caso de corrientes. cortocircuito. Dependiendo del propósito y la ubicación de instalación, el descargador puede fabricarse en varias versiones. Para los limitadores utilizados para proteger las líneas eléctricas y el equipo de las instalaciones industriales, se proporciona un perno de contacto en la cubierta de la carcasa para conectarse a la red, el conjunto de pararrayos incluye una placa base aislada del contacto con el suelo.

Los dispositivos diseñados para proteger contra picos de voltaje máximos del hogar eléctrico de un apartamento o una casa de campo son muy compactos, tienen un diseño atractivo y también están equipados con un dispositivo para montar carril din. Dependiendo de la categoría de complejidad, pueden equiparse con una indicación de los modos de operación y control remoto.

El dispositivo de un supresor de sobretensiones modular se muestra en la foto:

donde:

Vivienda
Fusible
Módulo de varistor reemplazable
Indicador de desgaste del módulo varistor
Muescas de abrazadera

Principio de funcionamiento

El principio de funcionamiento del descargador se explica por la naturaleza no lineal de las características de corriente-voltaje (CVC) de los varistores. Para su fabricación, se usa un material donde el óxido de zinc se usa en una mezcla con óxidos de otros metales. Debido a la composición de esta mezcla, una columna ensamblada a partir de varistores es una combinación de inclusiones paralelas y secuenciales de uniones p-n, que determina la naturaleza de las características de voltaje de corriente de las resistencias limitadoras no lineales.

Cuando las características de voltaje de la red corresponden a los valores nominales, el limitador está en el estado no conductor. La magnitud de la corriente en los varistores tiene valores exiguos y se explica por la naturaleza capacitiva. Cuando aparece un pulso de voltaje en la red, cuyo valor puede causar una ruptura del aislamiento del equipo eléctrico, se producirá un pulso de corriente significativo en el circuito de resistencias no lineales del descargador, de acuerdo con sus características de voltaje de corriente. En última instancia, esto reduce la cantidad de sobretensión a parámetros que son seguros para un funcionamiento sin problemas del equipo. Cuando el voltaje en la red se normaliza, el descargador vuelve al modo no conductivo nuevamente.

Tipos de pararrayos

El diseño de los pararrayos ofrecidos por los fabricantes a los ingenieros de potencia es muy diverso, se distinguen por las siguientes características:

Tipo de aislamiento (porcelana o polímero).
Ejecución constructiva (una o varias columnas).
La magnitud de la tensión de funcionamiento.
La ubicación del limitador.

Si hablamos de supresores de sobretensión instalados en un riel DIN, los dispositivos se dividen inicialmente en monofásicos y trifásicos. Además, descargador modular (ellos SPD), se dividen en tres clases principales: B, C y D. Los limitadores de clase B se instalan en la entrada del edificio, C - directamente en la centralita del apartamento o casa, D - para separar el equipo que necesita protección contra interferencias si no pueden hacer frente a él. Descargador de clase B y C. Puede obtener más información sobre los disipadores de sobretensión modulares en el video:

Especificaciones técnicas

Tensión máxima de actuación. Bajo este concepto, es necesario comprender la magnitud del valor de voltaje más alto al cual el limitador puede mantener su operabilidad sin límite de tiempo.
El voltaje nominal es equivalente al valor que el descargador puede soportar durante 10 minutos.
Conductividad actual. La magnitud de la corriente en el circuito de resistencias no lineales durante el período de exposición a los valores nominales de la tensión aplicada. Como regla, tiene un valor exiguo.
Corriente nominal de descarga. Parámetro que define la clasificación del limitador en condiciones de rayos.
Corriente de sobretensión de conmutación estimada. Valor actual que define la clasificación para conmutar sobretensiones.
Rendimiento actual. El valor es equivalente a la clase de descarga de línea.
Resistencia al cortocircuito. La categoría de la capacidad del pararrayos para soportar corrientes de cortocircuito mientras se mantiene la integridad de la contención.

La protección de las instalaciones eléctricas de los edificios administrativos, edificios de departamentos y empresas recae en los servicios relevantes de las compañías de energía, y es responsabilidad del propietario proteger su hogar de las consecuencias indeseables de una descarga de rayos. Actualmente, este problema se está resolviendo simplemente. Las tiendas especializadas ofrecen una amplia selección de pararrayos de diversos grados de complejidad y rango de precios.

La siguiente figura muestra la conexión del descargador a una red monofásica y el símbolo en el diagrama. No es difícil conectar un supresor de picos a la red eléctrica doméstica, pero es mejor confiar al especialista que realice esta operación si no tiene experiencia en trabajos eléctricos.

Finalmente, le recomendamos que vea un video en el que se examina gráficamente el diseño y el principio de funcionamiento de los pararrayos no lineales:

Así que examinamos el dispositivo, el propósito y el principio de funcionamiento del supresor de sobretensión. Como puede ver, hay varios tipos y diseños de estos dispositivos, por lo que puede elegir la opción correcta para sus propias condiciones de aplicación.

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