Защита от перенапряжений WAGO

Сбои в работе электрических систем часто являются результатом возникновения импульсов перенапряжений возникающих в линиях питания, измерения, в управляющих схемах и линиях передачи сигнала. Такие сбои зачастую становятся причиной нарушений эксплуатационного режима, вызывая отказы электрики, и электроники, а в худшем случае выводя из строя дорогостоящее оборудование.

В электротехнике импульсные перенапряжения появляются вследствие ударов молний, электростатических разрядов и переходных процессов в силовом коммутационном оборудовании, и могут приводить к серьезным последствиям. Без принятия должных мер защиты вся энергетическая система, электроника и автоматика промышленного сооружения может быть парализована после поражения здания молнией. Перенапряжения из-за молний или электростатики возникают в электрических цепях кратковременно, на доли миллисекунды, но их энергии хватает для полного разрушения изоляции проводов, вывода из строя оборудования, повреждения линий связи, полупроводников и микросхем. Системы, содержащие дорогие электронные устройства, не могут быть защищены простым молниеотводом. Полная защита от перенапряжений может обеспечиваться только с помощью взаимодействия нескольких уровней защиты. Реализацию защиты такого уровня призваны осуществить ограничители перенапряжений (ОПН) снижающие влияние таких вредных факторов. Они являются важнейшим элементом электрических установок и призваны обезопасить электрические цепи и аппараты от аварийных ситуаций. Компонентами таких устройств, как правило, являются нелинейные элементы (варисторы, диоды), иногда искровые разрядники, способные не допустить возникновения высоких уровней напряжений в защищаемых цепях.

ОПН по области применения условно подразделяются на следующие категории.

1. Устройства защиты от перенапряжений для энергетических систем и устройств, рассчитанные на напряжения до 1000в.

2. Устройства защиты перенапряжений для установок и приборов в системах передачи информации, рассчитанные на номинальное напряжение до 60в. (кроме специальных решений, например напряжения вызова в телефонии).

По величине разрядного тока:

1.Разрядники грозозащиты — для защиты от воздействия прямого удара молнии или мощных наведенных импульсов от удара молнии.

2.ОПН для защиты от последствий ударов молнии, защита от вторичных импульсов разряда молнии, коммутационных перенапряжений, а также электростатических разрядов

В зависимости от уровня защиты, в таких ограничителях перенапряжений используются разные защитные элементы.

Газовые разрядники. Такие приборы состоят из двух электродов в керамической или стеклянной трубке, заполненной инертным газом. При достижении искрового напряжения находящийся под током проводник становится низкоомным из-за ионизации газа. При этом в газонаполненном разряднике значения искрового зазора снижаются до промежутка 10 – 30 в, и может проходить ток последовательного соединения. Этот ток должен регулироваться предусмотренными для этого способами, например путем предварительного подключения предохранителя. Эти меры необходимы для сетей под напряжением более 12 В постоянного тока и при значениях номинального тока на блоке питания или в самой цепи более 100 А.

Варисторы. Основаны на работе полупроводникового нелинейного одноименного элемента. Варистор – сопротивление величина которого зависит от напряжения. При возникновении волн перенапряжения сопротивление варисторов изменятся на несколько порядков (от мегомов до десятков Ом) с соответствующим возрастанием нем тока от миллиампер (при воздействии рабочего) напряжения до тысяч ампер при воздействии волны перенапряжения. Так объясняется защитное действие ограничителя перенапряжения, а высоконелинейная вольтамперная характеристика варисторов позволят реализовать низкий защитный уровень для всех видов перенапряжений и отказаться от использования искровых промежутков, со всеми вытекающими отсюда преимуществами.

Однако варисторы «стареют» и со временем становятся низкоомными при нормальном напряжении. Это происходит только в том случае, если превышение напряжения происходит очень часто. Тогда варисторы нужно периодически заменять.

Ограничительные диоды (стабилитроны). Принцип действия ограничительных диодов (или стабилитронов) очень схож с обычными диодами. После превышения порога безопасного напряжения такой диод становится запирающим. Ограничительные диоды отличаются от обычных диодов большей токоустойчивостью и большим быстродействием.

Фирма WAGO выпускает множество ограничителей перенапряжений применительно к разным сетям. Для разных модификаций ОПН функция защиты может быть реализована в виде одного или комбинации нескольких компонентов

Серия ОПН 790 (790-800 – 790- 804) применяется для защиты от перенапряжений в проходных клеммах. Предназначена для монтажа на DIN-рейку и защиты одиночных проводов, линий питания. Есть исполнение позволяющее применить элементы этой серии в искрозащищенных цепях. Такие ограничители могут обеспечить защиту техники для управления промышленными сетями, например такими как LON. PROFIBUS, сетью бинарных сигналов и т.п. и экономят затраты и пространство на установку.

Величина пропускаемой энергии и ее координация позволяют надежно защитить электрическую цепь. Для монтажа необходим минимальный набор принадлежностей.

1.Торцевая разделительная пластина.

2.Вставная перемычка.

3.Тестовый щуп.

4.Маркировочный фломастер.

5.Карты для миниатюрной маркировки.

Серия ОПН 280-502 Представляет собой клемную колодку с подавителем всплесков путем отвода перенапряжения на несущую рейку. Одноступенчатые ограничители перенапряжения могут быть по желанию снабжены газовым разрядником (низкий уровень защиты), варистором (средний уровень защиты) или ограничительным диодом (высокий уровень защиты). В отличие от серии 790, снабжены торцевыми пластинами.

Серия ОПН 286 (286-831, 286-832, 286-833, 286-834) Представляют собой вставные модули защиты от перенапряжения, устанавливаемые на базовые клеммы. Такие одноступенчатые штекерные подавители легко устанавливать на базовые клеммы в силовых, контрольных, сигнальных, измерительных цепях. Причем смена такого модуля может производиться без прерывания тока. При измерении изоляции в цепях снабженных такими модулями, контакт заземления нужно отключать.

И замыкает линейку ограничителей перенапряжения

Серия ОПН 870-523. В этой серии клемм защитным элементом является или газовый разрядник или варистор. Клеммы также предназначены для монтажа на DIN-рейку.

По способу подключения все клеммы защиты от перенапряжения снабжены соединением CAGE CLAMP® COMPACT.

Ограничители перенапряжений ф. WAGO не подлежат ремонту эксплуатирующими организациями и не требуют профилактических испытаний в процессе эксплуатации. При проектировании сетей советуем обратить внимание на ряд преимуществ выгодно отличающих ОПН ф.WAGO от других производителей.

— Глубокий уровень ограничения всех видов перенапряжений, высокий уровень защиты, который не зависит от крутизны и полярности входного импульса.

— Отсутствие сопровождающего тока после затухания волны перенапряжения.

— Простота конструкции и высокая надежностью в эксплуатации.

— Стабильность характеристик и устойчивость к старению.

— Способность к рассеиванию больших энергий.

— Стойкость к атмосферным загрязнениям.

— Малые габариты, вес и стоимость.

При профилактических испытаниях изоляции электрооборудования повышенным напряжением, ограничитель должен отключаться с принятием мер, исключающих пробой.

Если сравнивать технические характеристики ОПН других фирм то можно отметить, что, к примеру, УЗИП серии ОПВ-ЕКF тоже способны сформировать защиту класса В, С и Д, однако постепенно при нормальном использовании после выдерживания нескольких перенапряжений ограничитель становится просто проводящим устройством. Правда, нужно оговориться, что для таких случаев устройства снабжены индикатором ресурса. Однако человеческий фактор в этом случае может сыграть усугубляющую роль. Ограничители серии ОПВ ф.ЕКF применяются в качестве встраиваемого комплектующего изделия в низковольтных цепях. Клемные ограничители ф.WAGO, значительно удобнее в монтаже, а штекерный вариант вообще позволяет устанавливать и снимать такие устройства на всех стадиях проектирования и эксплуатации.

Немного коснемся ограничителей перенапряжения компании DIN Elektro Kraft или проще ДЭК. Эти приборы перенапряжения серии ОП-101 применяются во вводно-распределительных устройствах, главных распределительных щитах, местных щитах, непосредственно на оборудовании или в распределительных коробках. Конструктивно устройства выполнены в виде отдельно устанавливаемых аппаратов. Они отличаются высоким максимальным разрядным током (до 80кА), также имеют индикатор рабочего состояния и применяются в основном на сильноточных цепях.

В чем все названные компании солидарны, так это в гарантии на свои изделия. 5 лет — так обещают эти производители, и это неплохая цифра для современных электрических цепей.

Оценка:

ОПН, ограничитель перенапряжений, Разрядник грозозащиты, разрядник, Устройство защиты от перенапряжений, электростатический разряд, удар молнии, Защита от перенапряжений, газовый разрядник, варистор, стабилитрон, защита сети, всплеск напряжения, подавитель всплесков, клемма с варистором, клемма с разрядником

21.11.2011, 436 просмотров.

Комментарии

Если хотите построить нормальную систему защиты от перенапряжений, нужно обращаться к продукции фирм, которые на этом специализируются. Одна из таких фирм словенская компания Искра Защита. Делает только ограничители перенапряжений. Если же нужно защитить просто одну-две линии, то можно ставить и клеммы с варистором WAGO, и модульные ограничители ABB, Schneider, Moeller или из «российско»-китайских Экф/ДЭК.

Оценка: