Túláram elleni védelem

A névleges áramot meghaladó bármilyen áramot túláramnak nevezzük. Ez egy összefoglaló elnevezés, a túlterhelési, az indítási és azárlati áramot foglalja magában.

A túlterhelési áram villamosan ép áramkörben jelentkezik, és ahogy a neve is mutatja, a villamos szerkezet túlzott igénybevételéből adódik, nagysága általában nem haladja meg a névleges áram 50-60%-át.

A villamos berendezések, gépek, készülékek, motorok, stb. közös néven: szerkezetek és vezetékek jellemző adatai között az egyik legfontosabb a névleges áram (ez legtöbbször megegyezik az üzemi árammal).

Egy villamos szerkezet névleges árama az az érték, amelyre azt tervezték, és ehhez az áramhoz tartozó legnagyobb teljesítménnyel tud folyamatosan üzemelni anélkül, hogy károsodna, túlmelegedne.

A vezeték esetében is az az állandósult áram érték engedhető meg, amely meghatározott feltételek mellett folyhat rajta anélkül, hogy melegedése túllépné a megengedett értéket.

Az indítási áram, pl. a leggyakrabban alkalmazott négypólusú aszinkron motorok esetében azt jelenti, hogy az indítás folyamán a névleges üzemi áram 6-8-szoros értékét veszi fel a motor. Az indítási ő a motor nagyságától függően 2-5 s körüli értékű és kivételesesetben akár 20 s is lehet. A felfutás során ez az áram csökken ugyan, de az áram négyzetével arányos melegedés mindenkor amotor jelentős mértékű járulékos hőmérséklet emelkedését eredményezi. Az egyszerűség kedvéért a túlterhelési áramok okozta melegedéssel együtt tárgyalhatjuk az indítási problémákat, azonban a túlterhelés-védelem kialakításakor feltétlenül számolnunk kell hőmérséklet növelő hatásával.

A zárlati áram szigetelési, vagy kezelési hibából keletkezhet akkor, ha az áramkör üzemszerűen különböző potenciálú pontjai közötti ellenállás, vagy impedancia értéke elhanyagolhatóan kis értékre csökken. A zárlati áram értéke jóval nagyobb, mint a túlterhelési áramé (/1,05...2,0...6...8/·I_n), amely a keletkezési helytől és az adott hálózati viszonyoktól függően általában /20...100/· I_n értékű, vagy ennél nagyobb is lehet.

A túlterhelési és zárlati áramoknak káros, romboló hatásuk van, veszélyeztethetik az élet és a vagyonbiztonságot. Ezért a túlterhelési és a zárlati áramok ellen védeni kell az egyes villamos szerkezeteket és vezetékeket.

 

A túlterhelé-védelem kialakítása

Egy adott hálózat azon pontjain kell elhelyezni a túláramvédelmet, ahol csökken a vezeték áramvezető képessége, pl.: változik a szerelés módja, a vezeték anyaga, keresztmetszete. Ezen kívül a túlterhelésvédelem a védett vezető mentén bárhol elhelyezhető, ha az eszköz és az áramvezető képesség megváltozása között nincsenek leágazások, sem csatlakozó aljzatok, ha a vezetéket ellátták zárlatvédelemmel, a vezetékszakasz hossza legfeljebb 3 m, és a közelében nincs éghető anyag.

A túlterhelés-védelem elhagyható, ha a betáplálási védelmi eszköz megbízható túlterhelésvédelmet biztosít a fogyasztó oldali vezeték rendszerben lévő áramvezető képesség változások esetében is, olyan vezetékrendszerben és fogyasztók esetében, ahol a túlterhelés kialakulása nem valószínű, (pl.: fűtőtestek esetében) - de megfelelő zárlatvédelemről ekkor is gondoskodni kell - feltéve, hogy nincsenek leágazások és csatlakozó aljzatok.

Elhagyható a zárlatvédelem információtechnikai, irányítástechnikai és hasonló rendszerek áramellátó vezetékeinél, de nem hagyhatók el soha tűz- és robbanásveszélyes környezetben, vagy más speciális feltételekkel szabályozott helyiségekben létesített vezetékeknél. Áram-védőkapcsolóval kell védeni az IT-rendszerekben az előzőekben ismertetett feltételek szerint túláramvédelemmel el nem látott áramköröket. Biztonsági okokból ajánlatos a túlterhelés-védelem elhagyása akkor, ha a fogyasztó készülék váratlan kikapcsolása veszélyt okozna, de ekkor is meg kell oldani a túlterhelés jelzését. Ilyen lehet, pl.: áramváltók szekunder köre, tűzvédelmi eszközök áramellátási köre, emelőmágnesek tápköre stb.

Zárlatvédelem

Természetesen alapkövetelmény a zárlatvédelem esetében is: a zárlatvédelmi eszközöknek az adott áramkörben fellépő bármilyen zárlati áramot meg kell tudni szakítaniuk, mielőtt veszélyt és károsodást okozhatna a vezetőben és a csatlakozásokban keletkezett hő. További követelmény: a villamos berendezés minden lényeges pontjára méréssel, vagy számítással meg kell határozni a független zárlati áramot (független zárlati áram: a zárlati kör impedanciájából számítható érték, amely a fogyasztó és a túláramvédelem zárlatkorlátozó hatása nélkül jöhetne létre). Meglévő hálózatokon ez az érintésvédelmi hurokellenállás mérés segítségével is megállapítható. Vannak olyan célműszerek is, amelyek közvetlenül mutatják a mérés helyén fellépő zárlati áramot.

A független zárlati áramok kiszámításánál - az ipari villamos berendezések kivételével - az áramszolgáltatói táptranszformátor zárlatkorlátozó hatását figyelmen kívül hagyhatjuk, a független zárlati áram nagysága gyakorlatilag csupán a zárlati körben résztvevő vezetők ellenállásától függ.

Alapkövetelmény az is, hogy a beépítés helyén fellépő független zárlati áramnál nem lehet kisebb a zárlatvédő eszköz megszakító képessége (célszerű, ha nagyobb). Kisebb megszakító képességű eszköz alkalmazása csak akkor engedhető meg, ha a tápoldalon be van építve egy másik megfelelő megszakító képességgel rendelkező eszköz. Ekkor a zárlatvédő eszközöket, úgy kell megválasztani, hogy az általuk átengedett energia nagysága ne haladja meg a terhelési oldali eszköz és a védett vezetők zárlati teherbíró képességét. A zárlatvédelmi eszközökkel szemben további követelmény az, hogy áramkörben bárhol fellépő zárlat hatására kialakuló áramok megszakításához szükséges idő nem haladhatja meg azt az időtartamot, mialatt a zárlati kör vezetőinek hőmérséklete a megengedhető érték fölé emelkedik. 5 másodpercen belüli zárlatok esetében ki tudjuk számítani azt a tényleges időtartamot, mialatt a megengedhető legmagasabb üzemi hőmérsékletről indulva meghatározott zárlati áram miatt a vezeték hőmérséklete a határ hőmérsékletre emelkedik.

A túláramvédelem és zárlatvédelem összehangolása

Ha a túlterhelés védelmi eszköz megszakító képessége megfelel a beépítés helyén várható független zárlati áramnak, akkor valószínűleg a terhelési oldalon, abban a pontban zárlat ellen is védi a vezetéket. Így olvadó biztosító alkalmazásakor elegendő a betét zárlati megszakító képességét ellenőrizni. A pillanat kioldást nem adó túlterhelésvédelmi megszakító alkalmazása ilyen célra nem ajánlott.

Ha külön-külön alkalmazunk túlterhelés és zárlatvédő eszközt, akkor ezeket úgy kell megválasztani, hogy a zárlatvédelmi eszköz által átengedett energia ne károsítsa meg a túlterhelésvédő eszközt (több esetben a gyártó megadja, hogy milyen névleges áramerősségű olvadó biztosítót ajánl beépíteni a túlterhelésvédelmi eszköz elé).

A vezetők túláram (túlterhelés és zárlat) ellen védettnek tekinthetők, ha a tápforrás nem tud a vezetők megengedett áramánál nagyobb áramot szállítani (ilyen tápforrások pl.: egyes hegesztő transzformátorok, csengő transzformátorok, elektronikai készülékek, inverterek - UPS).

A túláramvédelmi eszközök szerelési szempontjai

Ha a megszakítókat szakképzett, vagy kioktatott személyeken kívül más is kezeli, akkor a kialakításuknak, felszerelésüknek olyannak kell lennie, hogy azok túláramvédelmi beállítását, kalibrálását jogosulatlan személyek sem véletlenül, sem szándékosan ne tudják elállítani. Célszerű, ha azok beállítását csak szerszám, vagy segédeszköz segítségével lehet végezni.

Dugós típusú biztosító aljzatokat, úgy kell elrendezni, hogy a fémes részek közötti érintkezés, zárlat ne jöhessen létre.

A nem villamos kezelőterekben elhelyezett biztosítók kialakítása olyan legyen, hogy kezelésük, cseréjük veszélytelen legyen feszültség alatt is.

A becsavarható biztosítók alkalmazásánál a betápláló vezetéket mindig az alsó középső érintkezőre (talpérintkezőre) kell kötni, az elmenőt pedig az oldalérintkezőre (menetes hüvely).

Ha a túláramvédelmi kapcsoló szerv minden aktív vezetőt (L1, L2, L3, N) megszakít, akkor az N vezető érintkezője csak a fázisvezetők érintkezője után kapcsoljon ki; a bekapcsolásnál pedig a fázisvezetők előtt, vagy azokkal azonos pillanatban kapcsoljon be! A PEN vezetőt soha sem szabad megszakítani!

Túlfeszültség védelem

A túlfeszültségekkel szembeni legprimitívebb védekezési mód mindenki által ismert. Zivataros időben ajánlatos az antennavezetéket kihúzni a TV-készülékből, a bejövő telefon-fővezetéket az alközpontból, minden készülék villásdugóját a konnektorból, esetleg főkapcsolóval megszakítani a házba érkező elektromos betáplálóvezetéket. Erre azonban nincs mód, hiszen nem mindig vagyunk otthon vihar készültekor, vagy egyéb praktikus okokból nem célszerű minden külső kapcsolatot megszakítani.

Töblépcsős túlfeszültség védelem :

Belső többlépcsős túlfeszültségvédelem

elkerülhető a belső villámvédelem, és a többlépcsős túlfeszültség védelem kiépítésével.
A hálózatot első lépcsőben az erősáramú csatlakozószekrényben elhelyezett szikraközökkel védik a több száz vagy ezer voltot meghaladó túlfeszültségektől.
A villámcsapás másodlagos hatásaként létrejövő elektromágneses erőtér által keltett indukció, valamint elektrosztatikus feltöltődésből származó túláramok energiája még mindig nagyon nagy, ezért a második lépcsőben az eszközök elé a hálózati betáplálás, valamint a jelvezető kábelek készülékbe csatlakozása közé elhelyezett varisztoros túláramvédőkkel, a harmadik zónában pedig feszültségkorlátozó zenerdiódás, szupresszordiódás, finom túlfeszültség-védő biztosítókkal védenek minden egyes érzékeny elektronikai szerkezetet.

Túlfeszültség-védelem kialakítása :

Túlfeszültség-védelem kialakítása

A megbízhatóan működő túlfeszültség-védelem kialakításához még egy kis lakásban sem elegendő annyit megtennünk, hogy egy szupermarketben megvásárolható, egyszerű túláram-korlátozó adaptert a konnektorba dugunk. Érdemes szakcéghez fordulni, hogy szükséges-e speciális védelmet terveztetni, telepíttetni, s amennyiben igen, akkor milyet. Munkaeszközeink, pótolhatatlan adataink, értékes szórakoztató- elektronikai berendezéseink hathatós megóvása megkívánja ezt a lépést, még ha igen jelentős kiadással is jár.

 

 

Túlfeszültség-védelem : - Épületek elektromos hálózatának és készülékeinek védeleme. -Az épületekben, rendeletben előírt külső és belső villámvédelem felülvizsgálata, minősítése. A feltárt hiányosságok megszüntetése . -A villámágáramok nagysága: Az épület villámhárítóját ért közvetlen villámcsapás esetén, ha más különös ok nincs rá, akkor a villámáram fele az épületföldelőn, a másik fele pedig a villám sújtotta épületet és a távoli földpotenciálú pontokat összekötő áramutakon folyik el (MSZ IEC 1312-1) (2. ábra). A legkedvezőtlenebb esetben a villámáram fele teljes egészében az energiaellátó hálózaton át folyik a táptranszformátor felé (TN-C-hálózat esetén a három fázison L1, L2, L3, és a PEN vezetőn). Az MSZ IEC 1312-1 szabvány szerint a I. védelmi szinthez tartozó villámimpulzus csúcsértéke 200 kA (10/350 μs). A kisfogyasztók azonban a III-IV. követelményosztályba sorolandók, ahol méretezés szempontjából a villámimpulzus csúcsértéke ennek fele, csak 100 kA (10/350 μs) kell legyen. A szabvány szerint figyelembe veendő villámágáram-csúcsértékeknek ebből adódóan mindenütt csak 50%-osnak kell lenniük. A belső villámvédelem előírt fokozatai (MSZ 274-3:1981/2M2001) Rendeltetés Magasság Másodlagos hatás szerinti csoport szerinti szerinti H1, H2, H3, H4, H5 csoport csoport A belső villámvédelem fokozata M1, B0, B0, B0, B2 , B2, R1 ,M2, B0, B0 , B0, B2, B3, M3, B0, B0 , B2, B2, B3 ,M4 , B0, B1, B2, B2, B3 ,M1, B0 ,B0, B0, B3 , B4, R2 M2 , B0, B1, B2, B3 ,B4, M3,-M4, B0 , B1, B2, B3 , B4, R3, M1-M4, B0, B1, B2, B3, B4, R4, M1-M4, B0, B3, B3, B3, B4, R5 ,M1-M4, B0, B3, B3 , B3, B4

Túlfeszültség-védelem

 

 

A túlfeszültségek növekvő mértékben veszélyeztetik az olyan elektronikus készülékeket, mint az adatfeldolgozó berendezések . Az elektronikai biztosítótársaságok statisztikái kimutatták azoknak a túlfeszültség következtében előállt kár-gyakoriságoknak a megduplázódását, amelyek az utóbbi 3-4 évben az ilyen berendezéseknél bekövetkeztek.

 

Míg az elektronikus berendezések üzemeltetői biztosítótársaságuktól legtöbb esetben a hardverkárért térítést kapnak, a nagy pénzügyi megterhelést jelentő szoftverkárokra és a berendezés kiesésére, üzemszünetére gyakran nincs biztosítás.

 

Napjaink elektronikus berendezéseinek növekvő integráltsági fokával együtt csökken azok állékonysága a fellépő túlfeszültségekkel szemben.

 

Terjednek olyan téveszmék is, hogy bizonyos technológiai megoldások eleve védelmet biztosítanak a tranziensek káros hatásai ellen. Sajnos ez nem így van.

 

A technikai fejlődés eredményeképpen megjelent nagysebességű, üvegszál bázisú átvitel-technikai hálózatok (LAN, MAN) sem nyújtanak biztonságot e tranzienshatásokkal szemben.

 

Elég csak azokra az átalakítókra vagy erősítőkre gondolni, amelyek az átviteli útban beépítve biztosítják a szükséges jelregenerálást vagy a PC-khez való csatlakozást . Nos ezek az eszközök már félvezetőket tartalmaznak és a működésükhöz szükséges energiát a vezetékes közüzemi hálózatból nyerik.

 

Ennek következtében - valamint az érzékeny elektronikus alkatrészek számának gyors növekedése miatt - emelkedik a károk gyakorisága. Minthogy minden áramkör, a számára specifikált feszültségen működik, van egy feszültség, amely a megállapított tűréshatárt felfelé túllépi: ez a túlfeszültség . Ennek sok esetben az áramkörre és annak komponenseire (feszültségforrás, fogyasztó) káros következményei vannak.

 

A meghibásodás kiterjedése nagymértékben függ az építőelemek feszültségállóságától és - ha tovább vizsgáljuk - attól az energiától, amely a szóban forgó áramkörben ki tud alakulni.

 

Azokat a túlfeszültségeket, amelyek galvanikus kapcsoláskor, villámkisüléskor vagy más forrásból induktív vagy kapacitív úton a berendezésbe jutnak, tranziens feszültségeknek, vagy tranzienseknek is nevezzük. Ezek nagyon meredek felfutásúak (néhányszor 10-től több száz µs-ig) és viszonylag lassú lefutásúak (néhányszor 10-től több száz µs-ig)

 

Szolgáltatásaink közé tartozik olyan védelmi rendszer tervezése és kivitelezése, amely biztosítja, hogy a felhasználó által működtetett energiaellátó rendszer megfeleljen a 9/2008. ÖTM rendelet illetve az MSZ EN 62305 szabvány előírásainak. Az érvényes jogszabályok egyértelművé teszik: az energia és információ ellátó hálózat ilyen védelemmel való ellátása az üzemeltető feladata. A gyártók által szállított berendezések csak abban az esetben tartoznak kifogástalanul működni, ha e feltételek adottak.

 

Egy országos felmérésünk tapasztalata, hogy a hazai információ-feldolgozó és továbbító hálózatok több mint 90%-a nem tesz eleget ezen előírásoknak, azaz nem felel meg a fent említett szabványoknak.

 

Minden esetben - igazodva a megrendelő igényeihez - a vezető eszközgyártók (Dehn+Söhne, OBO Bettermann, Phoenix Contact) kínálatából tervezzük és építjük meg a tranziensvédelmi rendszereket.

 

Társaságunk a tranziens túlfeszültség-védelem tervezés-kivitelezés-karbantartás megrendelése esetén

 

. az elérhető technika legmagasabb színvonalát alkalmazza,

. az elvégzett munkáról hivatalos bizonylatot állít ki, valamint

. 5 éves garanciát és

. korlátlan idejű szavatosságot nyújt.

 

Ügyfeleink a 24 órás telefonos rendszertámogatásunkat (hot-line maintenance) térítésmentesen igénybe vehetik.

 

 

 

 

 

 

Manapság azonban egyre intelligensebbek az épületek. A technika mai szintjét már klimatizáló és szellőztető berendezések, valamint világításvezérlők jellemzik. A modern épülettechnikák alkalmazásával mind a magán, mind a vállalkozói területeken komfortos rendszermegoldások állnak rendelkezésre a kellemes lakhatási és munkakörülmények biztosítására. A távvezérlő technikák segítségével utazás közben is vezérelni lehet bármelyik elektromos berendezést, lehetséges az ablakok és ajtók nyitása és zárása és a világ bármely pontjáról pillantást vethetünk lakásunkba az adathálózatokon keresztül. Ezek a hálózatok, valamint a digitális technika kényelmet nyújtanak, egyidejűleg azonban magas követelményeket állítanak a biztonság és a rendelkezésre állás vonatkozásában. Ezen túlmenően az elektronika teljesítőképességével párhuzamosan érzékenysége is növekszik a – például villámcsapás okozta – elektromágneses zavarokkal szemben. A villámcsapás által a rendszerben okozott akár kisebb károsodások is megsemmisítő következményekkel járhatnak. Ráadásul manapság már a csatlakozó dugót sem lehet egyszerűen kihúzni a konnektorból.

Egy villámcsapás a másodperc töredéke alatt képes teljesen megbénítani az épületautomatika elektronikáját. A túlfeszültségek okozzák a berendezések, a mikroelektronika valamint az adathálózati technika meghibásodását. A villámnak pedig még csak nem is kell közvetlenül az épületbe csapnia. Az akár 1,5 km távolságnyira bekövetkező villámcsapások is olyan nagy feszültség-növekedéseket okozhatnak a földön keresztül, hogy azok tönkreteszik a csatlakoztatott berendezéseket. Németországban évente átlagosan 1,5 millió villámcsapást észlelnek. Ennek következtében nagyon nagy a valószínűsége, hogy minden egyes épületet egyszer közvetlenül vagy közvetetten villámcsapás érhet.

Mindent átfogóan biztonságos védelmi koncepcióról akkor beszélhetünk, ha az épületbe bejövő összes vezetéket bekapcsoljuk a védelembe

Fizet-e a biztosító?

Az anyagi károk biztosítói évente kb. 2,5 millió eurót fizetnek ki túlfeszültségek okozta károkra. Ez a háztartási biztosítások által fedezett kárösszeg kereken 20%-ának felel meg. Ezek esetében kizárólag a tönkrement készülékek értékét térítik meg, nem számítva fel például a számítógépeken elveszett fájlokat vagy digitális fotókat, a kieső időket, a következményi károk költségeit vagy az új beszerzés ráfordításait. És éppen ezeket a veszteségeket kell legtöbbször magasabbra értékelni, mint az egyes készülékek elvesztését. A túlfeszültség-védelmi elemek használata általi megelőzés sokkal jobb, mint a kár esetén bekövetkező kellemetlenségek magunkra vállalása. A biztosítók részben még díjkedvezményekkel vagy pénzügyi hozzájárulással is jutalmazzák a szakszerűen kiválasztott védelmi készülékek felszerelését.

Túlfeszültség-védelemként az elosztóüban C típusú túlfeszültség-levezetők vannak a FI-relé elé szerelve

 

A túlfeszültség-védelem érdekében hozott intézkedések megvalósítása viszonylag egyszerű. Ezeket azonban elektromos szakembernek kell megterveznie és telepítenie. A hatékony túlfeszültség-védelmi koncepció a biztosítékdoboznál kezdődik. Az áramellátás ezen „csomópontjánál” lehet a túlfeszültségeket a hálózatból kiszűrni, mielőtt azok még egyáltalán bejuthatnának az épületbe. A legtöbb esetben, például ha a háznak nincs külső villámvédelmi berendezése, egy C típusú túlfeszültségvédő berendezés az ideális védőeszköz a (FI) áramvédő kapcsoló előtti telepítésre. Ebben az esetben alig keletkezik plusz szerelési ráfordítás, és csak legfeljebb 48 mm helyre van szükség az elosztódobozban.

Túlfeszültség által elpusztított elektronika

A különösen érzékeny adatokkal vagy fontos funkciókkal rendelkező készülékeket ezen túlmenően a dugaszoló aljzatnál D típusú berendezés-védelemmel is el kell látni a kisebb, de még mindig károkat okozó túlfeszültségek ellen. Ezeket induktív fogyasztók, mint például elektromos motorok vagy fényreklámok kapcsolási tevékenysége okozza. A C és D típusú túlfeszültség-levezetők kombinációja szolgáltatja az áramellátás oldalán a nagy és kis túlfeszültségek elleni optimális védelmet.

Körkörös a védelem - ha minden vezeték biztosított:

Az áramellátás oldalán megvalósított túlfeszültség-védelem sem ér azonban semmit, ha nem vesszük figyelembe a vékony vezetékeken érkező technikát. A túlfeszültségek az épületen kívülről érkező adatvezetékeken keresztül is eljutnak a készülékekre: ezek mintegy a „hátsó ajtón keresztül” érkeznek. Ez legtöbbször az antenna- és telefonvezetékeket érinti. 230 V-os készülék-védelmi egységből és jelvédelemből álló összeállításokat illeszthetünk dugaszolható adapterként egyszerűen a védendő végkészülékek elé.

Összegzés:

A digitalizáció beépülése az épülettechnikába továbbra is feltartóztathatatlan: legyen szó akár új épületről, akár felújításról az adathálózatok, a modern szórakoztató elektronika, a biztonságtechnika vagy a világításvezérlés területén. Ugyanilyen mértékben növekszik azonban a túlfeszültségek, valamint villámcsapások által okozott pusztítás jelentősége is. Szakszerű túlfeszültség-védelmi koncepció megvalósításával azonban a digitális automatizálás, valamint a High End technika nyújtotta kényelem és előnyök a jövőben villámlás és mennydörgés közben is élvezhetőek maradnak az épületben.

 

 

Ha szeretné felvenni velem a kapcsolatot, vagy hibát szeretne bejelenteni, árajánlatot szeretne kérni, akkor ezt  a következő elérhetőségeken megteheti .

 

 

Puskás László

DEBRECEN-NYÍRADONY