Електричний апарат, який дозволяє обмежити перенапруження в електричній мережі або установці має назву розрядника. Спочатку даний пристрій здійснювало захист від виникнення перенапруги, грунтуючись на методиці іскрового проміжку. В даний час розрядники використовують метал-оксидні варистори і напівпровідникову основу, володіючи тією ж назвою і призначенням.
Навіщо потрібні розрядники?
Повсюдне використання розрядників обумовлено можливістю зменшити вартість електричного обладнання, устаткування та комунікацій електричної мережі. Головною причиною високої вартості електротехнічного обладнання і проведення до нього харчування є небезпека виникнення коротких замикань. Навіть невелике коротке замикання може призвести до виходу з ладу дорогої апаратури або навіть пожежі.
Коротке замикання виникає з таких причин:
– атмосферні розряди;
– скачки напруги в мережі, що перевищують номінальне (передбачене при прокладці і підключенні);
– комутація електроапаратури;
– інші зовнішні негативні фактори, що призводять до пошкодження або зменшення захисних властивостей ізоляційного матеріалу.
Використання розрядників дозволяє уникнути коротких замикань і пошкодження ізоляції внаслідок зміни напруги в мережі або на одному з його ділянок. Завдяки розрядникам до електричної ізоляції значно знижуються вимоги, забезпечуючи зменшення вартості підключення живлення до обладнання та виробництво самого обладнання.
Вимоги, що пред’являються розрядникам
Якісне функціонування розрядника і забезпечення ефективного захисту досягається за рахунок дотримання певних вимог до пристрою. До таких вимог належить:
- Відключення супроводжуючого струму повинно мати вигляд короткочасного дії.
- При установці пристрою слід враховувати вольт-секундну характеристику, яка не повинна перевищувати аналогічні параметри обладнання, що знаходиться під захистом.
- Велика кількість спрацьовувань не повинно призводити до швидких поломок або зносу.
- Залишкова напруга в ньому не повинно бути небезпечно для ізоляції.
Розрядник для захисту обладнання та електричних мереж постійного струму
При забезпеченні захисту для електричного обладнання постійного струму використання пристроїв, що мають звичайні іскрові проміжки неможливо. Щоб погасити дугу пристрою буде потрібно велика кількість проміжків з-за надзвичайного зниження напруги на одному з них – близько 25 В. Захист ізоляції за допомогою такого пристрою також не буде забезпечуватися через надмірно високої напруги при пробої.
Забезпечення захисту обладнання на постійному струмі вимагає використання розрядників, обладнаних пристроєм, який дозволить погасити дугу. Як приклад такого пристрою може виступати магнітний розрядник постійного струму, оснащений дугогасящей камерою.
Захист електричних мереж і обладнання змінного струму
Кардинальних відмінностей між призначенням розрядников для захисту обладнання постійного або змінного струму немає. Відмінності будуть критися в методиці захисту і пристрої захисного обладнання. Зокрема, для змінної напруги можна використовувати розрядники, які з мінімальними зусиллями забезпечують максимальну ефективність захисту при дотриманні двох умов:
- низькому опорі варістора;
- низькому опорі короткозамкненою ланцюга.
Дана умова легко здійсненна при установці розрядника в колі змінного струму або забезпечення захисту для джерела живлення такого струму. Використовуються пристрої в різних галузях, знижуючи витрати на виробництво устаткування і формування мережі електричного живлення.
Сонячні батареї і забезпечення безпеки при їх установці
Особливості монтажу сонячних батарей вимагають забезпечити безпеку відразу в двох напрямках – від попадання блискавки і імпульсного перенапруження. Так як ділянкою постійного струму, який може бути підданий імпульсного перенапруження, є шлях від сонячних панелей до инвертору, то і розрядники будуть встановлюватися на даному відрізку.
В першу чергу забезпечується захист для найбільш дорогого устаткування – інвертора і контролера. При виборі захисного пристрою слід орієнтуватися на номінальну напругу, яка повинна бути на 1/5 більше роботи системи на холостому ходу (розімкнутої ланцюга). Установка захисних пристроїв здійснюється на ділянці ланцюга, що передує инвертору (за умови виконання ним також функцій контролера) або контролера.
Якщо установка не автономна, то буде потрібно забезпечити захист за допомогою розрядників змінного струму. Зокрема, захист необхідний на ділянці від інвертора (живить лінія, в залежності від конструкції) до щита. Розрядник змінного струму встановлюється на виході інвертора, забезпечуючи найбільшу ефективність захисту
