Mètodes de protecció contra sobretensions en xarxes elèctriques
Sobretensió: aquest és un mode de funcionament anormal a les xarxes elèctriques, que consisteix en un augment excessiu del valor de la tensió per sobre dels valors permesos per a una secció de la xarxa elèctrica, que és perillós per als elements de l'equip d'aquesta secció de la xarxa elèctrica.
L'aïllament dels equips de les instal·lacions elèctriques està dissenyat per al funcionament normal a determinats valors de tensió, en cas de sobretensió l'aïllament es torna inutilitzable, la qual cosa provoca danys en l'equip i suposa un perill per al personal de servei o les persones que es troben molt a prop dels elements de xarxes elèctriques.
Les sobretensions poden ser de dos tipus: naturals (externes) i commutables (internes). La sobretensió natural és un fenomen d'electricitat atmosfèrica. Les sobretensions de commutació es produeixen directament a les xarxes elèctriques, els motius de la seva manifestació poden ser grans caigudes de càrrega a les línies elèctriques, fenòmens de ferroressonància, modes de funcionament de situacions d'emergència després de situacions d'emergència.
Mètodes de protecció contra sobretensions
En les instal·lacions elèctriques, per tal de protegir l'equip de possibles sobretensions, s'utilitzen equips de protecció, com ara arrestant i limitadors de sobretensions no lineals.
El principal element estructural d'aquest equip de protecció és un element amb característiques no lineals. Un tret característic d'aquests elements és que canvien la seva resistència en funció del valor de la tensió que se'ls aplica. Considerem breument el principi de funcionament d'aquests elements de protecció.
El descargador de sobretensió o sobretensió està connectat al bus de la tensió de funcionament i al bucle de terra de la instal·lació elèctrica. En funcionament normal, és a dir, quan la tensió de la xarxa es troba dins dels valors permesos, l'apagador (parallador) té una resistència molt alta i no condueix tensió.
En cas d'una sobretensió en una secció de la xarxa elèctrica, la resistència del pararrayos (descàrrega) cau bruscament i aquest element protector condueix la tensió, contribuint a la fuita de la sobretensió resultant al circuit de posada a terra. És a dir, en el moment de la sobretensió, el pararrayos (SPD) fa la connexió elèctrica del conductor a terra.
S'instal·len limitadors i limitadors de sobretensions per protegir els elements de l'equip al territori dels aparells de distribució de les instal·lacions elèctriques, així com a l'inici i al final de les línies elèctriques de 6 i 10 kV que no estan equipades amb cable de protecció contra llamps.
Per protegir contra sobretensions naturals (externes) en estructures metàl·liques i de formigó armat d'aparells de distribució oberts, instal·lar parallamps en forma de barra... A les línies d'alta tensió amb una tensió de 35 kV i més, un cable de protecció contra llamps (parallamps amb un s'utilitza cable de contacte), que es troba a la part superior dels suports de la línia elèctrica al llarg de tota la seva longitud, connectant-se als elements metàl·lics dels portals de línia de les subestacions de distribució obertes. Els parallamps atrauen les càrregues atmosfèriques a si mateixos, evitant així que caiguin sobre les parts actives dels equips elèctrics de les instal·lacions elèctriques.
Per tal d'assegurar una protecció fiable dels equips elèctrics davant possibles sobretensions, els descargadors de sobretensions i de sobretensions, com tots els elements de l'equip, s'han de sotmetre a reparacions i proves periòdiques. També cal, d'acord amb la freqüència establerta, comprovar la resistència i l'estat tècnic dels circuits de presa de terra de l'aparell.
Sobretensió en xarxes de baixa tensió
El fenomen de sobretensió també és característic de les xarxes de baixa tensió amb una tensió de 220/380 V. Les sobretensions a les xarxes de baixa tensió provoquen danys no només als equipaments d'aquestes xarxes elèctriques, sinó també als aparells elèctrics inclosos en el xarxa.
Per a la protecció contra sobretensions en el cablejat domèstic, relés de tensió o estabilitzadors de tensió, s'utilitzen fonts d'alimentació ininterrompuda, en les quals es proporciona la funció corresponent. També hi ha protectors de sobretensions modulars dissenyats per instal·lar-los en una centralita domèstica.
En els aparells de baixa tensió d'empreses, instal·lacions elèctriques, línies de transmissió per a la protecció contra sobretensions, s'utilitzen descàrregues especials d'acord amb un principi de funcionament similar als descàrregues d'alta tensió.