Data Sheet

XI-2017, www.findernet.com
27
E
SERIA
7P
SERIA 7P
Dispozitiv de protecţie la supratensiune tranzitorie (descărcător)
DESCĂRCĂTOARE DE JOASĂ TENSIUNE
Descărcătoarele de joasă tensiune (precum dispozitivele de protecţie
la supratensiune tranzitorie de la Finder) sunt concepute pentru a fi
instalate în sisteme electrice, pentru a proteja persoanele și aparatele
împotriva acţiunii supratensiunii tranzitorii care se poate produce pe linia
de alimentare electrică și care, în mod normal, ar avea consecinţe grave.
Aceste supratensiuni tranzitorii pot fi de natură atmosferică (fulgerări)
sau pot generate de sistemul electric, de exemplu, din cauza: deschiderii
și închiderii unor sarcini ridicate, unor scurtcircuite sau comutării unor
condensatoare de corecţie a unui factor de putere mare. Descărcătorul
poate fi descris ca fiind un comutator care se află în paralel cu linia de
alimentare a sistemului electric - pe care o protejează. La tensiunea
nominală din reţea (de exemplu, 230V, descărcătorul apare ca fiind un
comutator deschis, cu o impedanţă foarte mare (aproape infinită). Însă,
în cazul unei subtensiuni, impedanţa acestuia scade rapid la aproape
0 Ω. Aceasta scurtcircuitează liniile de alimentare și „scurge” imediat
supratensiunea la pământ. Astfel, linia de alimentare este protejată oriunde
este instalat un descărcător. Când starea de supratensiune s-a încheiat,
impedanţa descărcătorului crește rapid și revine la starea de comutator
deschis.
Figura 1: Funcţionarea ideală a unui descărcător
Tehnologiile descărcătoarelor
Descărcătoarele de joasă tensiune de la Finder utilizează varistoare sau
eclatoare.
Varistor: Aceasta poate fi considerată o rezistenţă variabilă care, la o
tensiune nominală, are o valoare ohmică foarte mare. Însă rezistenţa scade
rapid aproape de zero atunci când tensiunea crește brusc. Astfel, varistorul
aplică un scurtcircuit care oprește tensiunea de șoc. Totuși, varistorul este
supus degradării progresive din cauza intensităţi reduse a curentului de
scurgere care apare la tensiune nominală și în urma intervenţiilor repetate.
La fiecare supratensiune, intensitatea curentului de scurgere crește și
accelerează procesul de deteriorare a dispozitivului, aspect ce este indicat
de modificarea din verde în roșu a ferestrei de semnalizare.
Eclator: Acesta este alcătuit din doi electrozi separaţi de aer sau gaz. Când
apare tensiunea de șoc, un arc electric șuntează deschiderea și un curent
de șoc pentru a limita tensiunea de șoc la un nivel scăzut și constant. Arcul
se stinge numai când intensitatea curentului de șoc scade sub aproximativ
10amperi. Gazul garantează un nivel constant al tensiunii de străpungere
deoarece arcul este aprins într-un mediu protejat; acesta nu este expus la
variaţii de presiune sau umiditate ori impurităţi, spre deosebire de cazul
în care acesta s-ar fi produs în aer. Totuși, există o întârziere înainte ca
dispozitivul să producă scântei și curentul de șoc să fie deviat, iar acest
lucru depinde de magnitudinea supratensiunii de șoc iniţiale și de rata de
creștere a acesteia. Astfel, nivelul tensiunii de protecţie poate să varieze,
deși în mod garantat acesta va fi mai mic decât U
p
.
Componentă Simbol
Curent de
scurgere
Energie
disipată
Timp de
reacţie
Caracteristica
curent-tensiune
Ideal
Eclator
Varistor Foarte
scăzut
Mediu Rapid
0 Înalt Mediu
0 Înalt Rapid
Figura 2: Caracteristicile componentelor descărcătorului.
Categorii de instalaţii (supratensiune)
Pentru alegerea descărcătorului, este necesară potrivirea impulsului nominal
de tensiune suportat al descărcătorului cu cel al echipamentului care trebuie să
fie protejat. Acest aspect este strâns legat de categoria de instalare (categoria
supratensiunii). Categoriile de instalaţii sunt descrise în cadrul IEC 60664-1,
unde, pentru o instalaţie de 230/400V, sunt prescrise următoarele:
- Categoria de instalaţii I: 1.5kV pentru echipamente „deosebit de sensibile”
(de exemplu, dispozitive electronice precum PC-uri sau televizoare);
- Categoria de instalaţii II: 2.5 kV pentru echipamente „pentru utilizator”
supuse unor tensiuni cu impulsuri „normale” (de exemplu, aparate
electrocasnice, dispozitive mobile);
- Categoria de instalaţii III: 4kV pentru echipamente care fac parte dintr-o
instalaţie fixă (de exemplu, tablouri de distribuţie, comutatoare)
- Categoria de instalaţii IV: 6kV pentru echipamente instalate la sau lângă
punctul de origine al principalei surse de alimentare electrică (de exemplu,
contoare de energie).
Zonele de protecţie la fulgerare şi consideraţii privind instalaţiile
Standardele internaţionale fac referire la diversele zone de protecţie la
fulgerare prin utilizarea literelor LPZ urmate de un număr corespunzător.
LPZ0A: O zonă exterioară, unde este posibilă fulgerarea directă și unde există
o expunere totală la câmpul electromagnetic indus de fulgerare.
LPZ0B: O zonă exterioară, dar sub un paratrăsnet care asigură protecţie
împotriva fulgerării directe. Rămâne o expunere totală la câmpul
electromagnetic.
LPZ1: Zona din cadrul unei clădiri – protejată astfel împotriva fulgerării
directe. Câmpul electromagnetic va fi atenuat, în funcţie de gradul
de ecranare. Această zonă trebuie să fie protejată de un dispozitiv/
dispozitive descărcătoare de tipul 1 la graniţa cu zona LPZ0A sau 0B.
LPZ2: O zonă, de obicei o încăpere, în cadrul căreia curentul de trăsnet a
fost limitat de descărcătoarele anterioare. Această zonă trebuie să
fie protejată de un dispozitiv/dispozitive descărcătoare de tipul 2 la
graniţa cu zona LPZ1.
LPZ3: O zonă din cadrul unei încăperi unde curentul de trăsnet a fost
limitat de descărcătoarele anterioare (în mod tipic, cablajul de la o
priză sau o zonă din cadrul unei carcase metalice).
Această zonă trebuie să fie protejată de un dispozitiv/dispozitive descărcătoare
de tipul 3 la graniţa cu zona LPZ 2 zone. În următoarea imagine (Figura 3,
reprezentarea nu este obligatorie) este demonstrat faptul că tranziţia de la o
zonă de protecţie la următoarea se realizează prin instalaţia descărcătorului.
Descărcătorul de tipul 1 trebuie să fie conectat în amonte faţă de sistem,
la punctul racordului de evacuare. Alternativ, este posibilă utilizarea unui
descărcător de tipul 1+2. Cablul de împământare trebuie să aibă o secţiune
de minimum 6 mm
2
pentru descărcătoarele de tipul 1, de 4 mm
2
pentru
descărcătoarele de tipul 2 și de 1.5mm
2
pentru descărcătoarele de tipul 3
(în cazul în care clădirea este prevăzută cu un LPS, este necesară consultarea
CEI81-10/4 pentru dimensiunile corecte ale cablului).
CATEGORII DE INSTALAŢII
(IMPULS NOMINAL DE TENSIUNE SUPORTAT)
LPZ
Descărcător de tip 1
Descărcător de tip 2
Descărcător de tip 3
LPZ0
LPZ1
LPZ2
LPZ3
IV
(6kV)
III
(4kV)
II
(2.5kV)
I
(1.5kV)
de exemplu, dispozitive
electronice, precum PC-uri sau
televizoare
de exemplu, aparate
electrocasnice,
dispozitive mobile
de exemplu, tablouri de
distribuţie, comutatoare
de exemplu, contoare de
energie
Figura 3: Relaţia tipică dintre zonele de protecţie la fulgerare, categoriile de
instalaţii şi tipurile de descărcătoare