過電圧から身を守る方法

現代の電気機器は、信頼性が高く安全な方法で特定のパラメータの電気エネルギーを受け取る必要があります。

社会の文明的発展により、人々はさまざまな電気・電子機器への依存度が高まっていますが、偶発的な電圧上昇に対する耐性はそれほど高くありません。

電気製品（機器）のサージ — 電気製品（機器）の 2 点間の電圧であり、その値が動作電圧の最高値を超えます。 (GOST 18311-80)。

過電圧は次のような原因で発生する可能性があります。

• 高電力消費者、特に容量性または誘導性の消費者のスイッチのオンとオフ。

• 施設または施設近くの電力供給網への直接的な大気放電 (大気過電圧)。

• 他の機器（水道管など）からの電気配線へのサージ波の侵入。

• デバイス間の静電気放電。

電源ネットワークに直接落雷が発生した場合、または誘導を介して間接的に落雷が発生した場合、 過電圧 屋内の一部の配線では数 kV から数十 kV のレベルに達する可能性があり、現代の電子機器のサージ耐性は 1.5 kV を超えません。

既存の技術基準では、建設における避雷システムの使用が義務付けられています。欧州規格 1EC 664A では、電気配線を IV、III、II、I の 4 つの過電圧カテゴリに分類しています (図 1)。

これらの各カテゴリは、必要なインパルス絶縁抵抗の特定のレベル (kV 単位) に対応します。これは、ワイヤと接続された電気機器の両方に当てはまります。

電気配線の過電圧カテゴリへの分離

カテゴリ IV — 配線の最初の部分にあるデバイスに適用されます: メインボード上の電力線。絶縁体のインパルス抵抗は少なくとも 6 kV でなければなりません (大気過電圧または他の種類の過電圧の直接的なリスクのため) ）。

カテゴリ III — 脅威にさらされているデバイスおよび電気配線の一部 (接続など) に適用されます。配線の最初の部分に設置されたサージ ブレーカー (タイプ A) によって大気過電圧が軽減されます。エネルギー消費者の保護 ETITEC D — 高出力電気機器のオン/オフによる過電圧。

カテゴリ II - 大気サージの危険にさらされる配電盤から給電されるデバイスに適用されますが、タイプ B リーダーによる火災による損傷は軽減されます。

カテゴリ I. — 過電圧のレベルがタイプ C 避雷器によって決定される配線部分を指します。

貴重な機器 (情報機器など) の所有者は、過電圧の危険性を認識し、予防措置を講じる必要があります。

ETITEC バリスタ電圧リミッタは、大気電圧およびオンオフに起因する過電圧の影響から電気配線を保護するモジュール式デバイスです。

リミッターの最も重要な要素はバリスタです。バリスタは、抵抗が非線形で端子間の電圧に大きく依存する金属セラミック合金である酸化亜鉛 (ZnO) で作られたタブレット型加減抵抗器です。低い公称電圧（約 275V）では抵抗が非常に高く、数十 kV 程度の電圧では抵抗が非常に小さくなります。

リミッターの通常動作中、バリスタ素子はネットワーク内で常に電圧下にあります。前述の低電圧に対する高い抵抗により、バリスタに流れる電流 (漏れ電流と呼ばれます) は非常に小さくなります (0.5 mA 以下)。この素子の保護活動は、その端子の電圧が点火電圧に等しい電圧に達した後、放電電流をアースに流すことにあります。

点火電圧が印加されてからリミッターが作動するまでの時間は数十ナノ秒です。バリスタ アレスタの短い応答時間は、スパーク ギャップに比べて利点があります。放電をトリガーして通過した後、非常に短い復帰時間で電流制限バリスタが絶縁状態になり、その後の電流の流れを防ぎます。

バリスタ素子を使用すると、リミッタ全体の負荷電流容量を増加させるために並列接続が可能になります。これは、バリスタ素子の大きな利点でもあります。各リミッターには温度ヒューズがあり、通常の動作中に流れる許容電流を超えるとバリスタがオフになり、動作する電気回路に開回路が形成されます。

ETITEC 避雷器の分類

VDE 0675 によれば、ETITEC バリスタ電圧リミッタは、機能と設置場所、および必要な保護レベルに応じて、次のグループに分類されます。

• A — 絶縁のないライン（ケーブル）用のクランプ付きリミッター。

• B — ダブルクランプ付きリミッター、両側絶縁破壊 — 最大 95 mm2。

• C - 長さ 16 mm2 ～ 200 mm の絶縁体 AsXSn を備えた導体のリニア クランプ付きリミッター。

• D — ダブルクランプ付き避雷器、片側絶縁破壊 — 最大 95 mm2。

• E — ブラケットなしのリミッター、M8 ネジ付きボルト。

グループ A — ETITEC A. このグループのリミッターは、架空送電線の近くにある物体、または設置場所から遠く離れた送電線内に直接設置された物体への放電の侵入によって生じる過電圧から、低電圧デバイスおよびネットワークを保護するように設計されています。これらのリミッター。

リミッターは、関連する基準に従って敷地外、特に架空線がケーブル線に入る場所の電柱に設置され、インパルス電圧は 6 kV を超えてはなりません。 10 mm2 (Cu) および 16 mm2 (AI) 以上であり、これらのセクションはできるだけ短くする必要があります。

線路に設置されるサーキットブレーカーは、PE 導体または中性接地導体 (PEN) の接地点に設置することをお勧めします。他の場合には、避雷器の接地クランプが接続されている PE または PEN ワイヤを接続する必要がある接地を作成する必要があります。 電気抵抗 過電圧は 10 オームを超えてはなりません。

グループ B — ETITEC B。グループ B リミッターは、建物内の保護の第 1 段階です。これらは、以下に起因するサージを制限するように設計されています。

• 物体への直撃雷時の放電電流。

• 衝撃の近く、または対象物の電力線（空気またはケーブル）への直接衝撃、低電圧。

• 大気過電圧誘導。

彼らの主な任務は、過電圧を受信機の絶縁抵抗のレベル（衝撃電圧 - 4 kV）までに制限することと、電源ネットワークへの直撃雷の際に放出される電気エネルギーを接地電極に放電することです。 ETITEC B アレスタを使用する場合、保護間隔は必要ありません。 - バリスタ アレスタは、大電流の通過中 (衝撃波の消滅中)、点火プラグの場合のようにアーク サージを引き起こしません。

グループ C — ETITEC C。グループ C の保護装置 (保護の第 2 段階) の主なタスクは、グループ B のリミッターを通過する過電圧を低減することです。過電圧の値は、保護されたデバイスにとって依然として高い値です。

リミッタは、電気配線の分配場所の分電盤に接続する必要があります。また、2 段階の保護が必要ない設置場所では、ジャンクションまたは主配電盤に (保護の第 1 段階として) 接続することもできます。ETITEC C リミッターの接続領域における受信機の絶縁に耐えることができる許容過電圧レベルは 2.5 kV 以下でなければなりません。

このタイプの避雷器は主に、定格電圧で避雷器に低電流 (約 0.3 mA) が必要な設置を目的としています (不明な漏れ電流)。

グループ D — ETITEC D。グループ D 回路ブレーカーは、短絡サージに特に敏感で、絶縁抵抗が 1.5 kV を超えない消費者を精密に保護するように設計されています。また、グループ C リミッターと受信機の間の距離が遠すぎる (15 メートル以上) 場合にデバイスを保護するためにも必要です。

グループ D アレスタは、マルチレベル保護システムでグループ B および C アレスタと連携して動作し、TN35 バス (DIN バス) への取り付けに適している必要があります。

バリスタ避雷器はメンテナンスフリーで長期使用できるように設計されています。公称条件下では、リミッターの持続時間は 20 万時間に設定されており、この期間中、リミッターは何度でも作動する可能性があります。

特定の公称値を超えた場合の過電圧の結果としてのバリスタ素子の故障をリモートで通知するための要素がリミッターに追加されました。バリスタスタックをアレスタのベースから取り外せる機能は、ロックされたアレスタに比べてこれらのアレスタの利点です。