Презентация "Что такое перенапряжение"
презентация к уроку на тему

Слайд 1

Что такое перенапряжение? Виды перенапряжений и их опасность

Слайд 2

Что такое перенапряжение? Перенапряжение — это импульс или волна напряжения, которое накладывается на номинальное напряжение сети.

Слайд 3

Например, напряжение однофазной сети у нас составляет 220 (В). Напоминаю Вам, что это действующее значение напряжения. Если перевести его в амплитудное, умножив действующее напряжение на √2, то получим 310 (В). Так вот во время импульсных перенапряжений амплитудное значение напряжения может достигать значения до нескольких тысяч вольт. Длительность таких импульсных перенапряжений не велика — всего несколько милисекунд ( мсек ). Вот так примерно это выглядит .

Слайд 4

Какую опасность несут в себе перенапряжения? Примеры Изоляция электропроводки (кабелей и проводов) и различных электрических приборов может выдерживать определенный уровень напряжения. Вот примерная таблица электрической прочности изоляции некоторого электрооборудования.

Слайд 5

По таблице видно, что изоляция у большинства проводников и приборов может выдерживать до 1000 (В). Как я уже говорил выше, во время перенапряжений амплитудное значение напряжения достигает значений до нескольких тысяч вольт. Это приведет к пробою изоляции, а следовательно, к выходу из строя электрических приборов, электропроводки и возникновению пожара. Если электрический прибор будет выключен из розетки, то Вы его защитите от перенапряжений. А вот провода и кабельные линии электропроводки всегда находятся под напряжением (розетки, одноклавишные и двухклавишные выключатели) и совсем не защищены от импульсных перенапряжений. П ример импульсного перенапряжения: При возникновении импульсного перенапряжения произошел пробой изоляции питающих проводов розетки, что привело к короткому замыканию.

Слайд 6

Вот еще один пример пагубных последствий импульсных перенапряжений, который вывел из строя электронный однофазный счетчик электрической энергии « Энергомера » СЕ102. А ведь мы иногда и не подразумеваем, что тот или иной электрический прибор вышел из строя по причине перенапряжения в сети, а ссылаемся на соответствующее качество производителя.

Слайд 7

Причины возникновения и виды импульсных перенапряжений Всего существует 3 вида импульсных перенапряжений: коммутационное грозовое (его еще называют атмосферным) электростатическое Рассмотрим каждый вид отдельно. 1. Коммутационное перенапряжение Коммутационные перенапряжения возникают при резком изменении установившегося режима работы электрической сети. Такое явление называют переходным процессом. Импульсы и волны при данном виде перенапряжений имеют высокую частоту: от десятков до сотен (кГц), а их значение достигает до нескольких тысяч вольт и в большей степени зависит от параметров электрической цепи (индуктивность, емкость), быстродействия коммутационных аппаратов и фазы тока во время коммутации.

Слайд 8

Причины возникновения коммутационных перенапряжений: отключение автоматических выключателей и других аппаратов защиты пуск или отключение от сети мощных электродвигателей включение и отключение от сети силовых трансформаторов включение или отключение от сети конденсаторных батарей Например, при отключении от электрической сети небольшого трансформатора мощностью всего 1 ( кВА ) может возникнуть импульсное коммутационное перенапряжение порядка 2000 (В), т.е. вся запасенная энергия в обмотках трансформатора выбрасывается в электрическую сеть, что пагубно может сказаться на работу электрооборудования . Представьте себе какое перенапряжение возникнет при коммутации силового трансформатора мощностью 400 ( кВА )?

Слайд 9

2. Атмосферное (грозовое) перенапряжение Атмосферные (грозовые) перенапряжения относятся к природным явлениям, вызванные грозовыми разрядами. Грозовые разряды — это мощное импульсное перенапряжение в десятки тысяч вольт и длительностью не более 1 (мс). По общей статистике 90% молний имеют ток разряда порядка 40-60 (кА). Чуть меньше 1% молний имеют ток разряда 100 (кА) и выше . Существуют прямые попадания молний в электрическую сеть (воздушную линию) или в молниеприемник , и удаленные попадания молний на расстоянии до 1500 м, при котором возникают импульсные перенапряжения. Смотрите картинки ниже .

Слайд 10

Эти волны (импульсы) имеют определенную форму и длину волны . На картинках волна перенапряжения (импульс) подписана двумя надписями, либо 10/350, либо 8/20.

Слайд 11

Как видно по графику, импульс 10/350 наиболее опасен для защищаемого объекта, чем 8/20, т.к. он в десятки раз дольше воздействует на электрическую сеть. Еще несколько слов хотел бы сказать про перераспределение энергии грозового разряда. Принято считать, что 50% от первоначального импульса перенапряжения, при условии, что у нас в доме выполнена система молниезащиты и имеется заземляющее устройство (система TN-C-S, TN-S, ТТ), отводится в землю, а остальные 50% перераспределяются равномерно между всеми проводниками электрической сети, в том числе трубами и бытовыми коммуникациями.

Слайд 12

3. Электростатическое перенапряжение Еще один вид, который мы рассмотрим — это электростатическое перенапряжение. Чаще всего оно возникает в сухих средах путем скапливания электростатических зарядов, которые в свою очередь создают сильное электростатическое поле. Это очень не предсказуемый вид перенапряжений. Например, если походить по ковру в диэлектрической обуви, то мы сможем зарядиться до нескольких тысяч вольт. При касании любой проводящей конструкции (батарея, корпус компьютера) произойдет электрический разряд длительностью несколько наносекунд ( нсек ). Наиболее опасен данный вид перенапряжений для электронных деталей и компонентов электрических приборов и устройств.

Слайд 13

Как защитить свой дом от перенапряжений? Ну вот мы подошли к самому главному вопросу, как же защитить электрические приборы и электропроводку своего дома или квартиры от вышеперечисленных импульсных перенапряжений. Скажу сразу, что полностью избавиться от импульсных перенапряжений не получится. Наша цель — это лишь снизить значения импульсных перенапряжений до значений, не угрожающих нашему оборудованию. Дело в том, что даже при правильном монтаже системы молниезащиты 50% мощности импульсного разряда уходит в землю, а остальные 50% перераспределяются по сетям электропроводки и бытовыми коммуникациями дома. Поэтому для осуществления полной защиты от перенапряжений необходимо выполнить: повторное заземление PEN проводника на опоре ввода воздушной линии (ВЛ) в дом повторное заземление крюков и кронштейнов всех опор воздушной линии монтаж системы молниезащиты отдельный контур заземления для молниезащиты , который нужно соединить с основным контуром дома система уравнивания потенциалов (ОСУП, ДСУП) ступенчатая защита с помощью специальных устройств УЗИП (устройство защиты от импульсных перенапряжений)