Sự cảm ứng quá điện áp, quá trình quá độ do bởi sét đánh, các hậu quả của đóng ngắt mạch, của sự cố lưới điện … và nhiều hiện tượng khác do con người tạo ra có thể là một trong nhiều nguyên nhân làm hư hỏng các trang thiết bị động lực, các mạng máy tính, các thiết bị trong mạng lưới viễn thông … mà trong vấn đề vận hành rất khó phát hiện. Sơ bộ, qua thống kê thấy rằng khoảng 70% hư hỏng do sét gây ra là do sét đánh lan truyền hay quá điện áp cảm ứng theo đường cấp nguồn và đường tín hiệu. Do việc chống sét lan truyền chưa được quan tâm một cách đầy đủ dẫn đến thiệt hại do sét lan truyền gây ra rất lớn. Vì vậy việc đề ra các giải pháp và cung cấp các thiết bị chống sét lan truyền theo công nghệ mới là cấp bách và cần thiết.
1. Nguyên tắc chống quá điện áp “bậc thang” :
Sóng quá điện áp có dạng sóng xung gia tăng đột ngột (do sét hay do các thao tác đóng cắt trên lưới), dó đó có khả năng gây hư hỏng các thiết bị điện đặc biệt là các thiết bị điện tử rất nhạy cảm.
Năng lượng trong một sóng dao động như vậy có thể giảm xuống nhờ hai lớp: cắt và lọc sóng.
♦ Lớp cắt sóng năng lực cao (VGA hay DP) đặt ở tuyến đầu sóng làm giảm phần lớn năng lượng của sóng.
♦ Điện áp dư sau khi qua lớp thứ nhất sẽ được giảm đến giới hạn cho phép của thiết bị phía sau nhờ lớp lọc sóng dùng biến trở (DG và DGT).
2. Các loại thiết bị :
• Máy VGA :
Loại này được thiết kế để bảo vệ trạm điện một pha hay ba pha trong truyền tải áp thấp để chống lại sự tăng áp phát sinh trong mạng do những cú sét trực tiếp hay gián tiếp hoặc do các thao tác đóng cắt (ký sinh công nghiệp).
Sự bảo vệ thực hiện qua trung gian môt khe phóng điện cách điện cao lắp song song với một biến trở oxyt kẽm. Những sóng ở mức 10 KA đi qua biến trở được truyền xuống đất và những sóng với cường độ lớn hơn 100 KA nhờ sự hoạt động của khe phóng điện, nhờ đó mà không gây hư hỏng máy. Điện áp dư của máy khoảng 2,5 KV cho dòng điện phóng là 5 KA (sóng 8/20). Máy chống sét VGA với khả năng tản mạnh có thể dùng làm thành phần đầu của thiết bị phòng chống quá điện áp bậc thang (thác nước) được thực hiện kết hợp với chống sét kiểu DG hay DGT.
Chi tiết kỹ thuật :
Loại VGA/2 (mạng1pha
220V) VGA/4 (3pha
380/400V)
Mã 8302 8304
Tuaân theo qui taéc CEI 99,1
Chế độ điện áp tối đa
cho phép 280V/50 Hz hoặc 275V/400 Hz
Dòng tối đa
* Trũ ủổnh 100 KA
* ẹieọn tớch 50 As
* Năng lượng riêng 2,5 x 106A2s Dòng xung đột max
(sóng 4/10) 65 KA
Điện áp dư :
* Dòng 5 Ka (sóng 8/20) < 2,5 KV
Thieát bò được
bảo veọ L
N
Sơ đồ mạng một pha
Thieát bò được
bảo veọ • •
• •
•
• • • •
•
•
•
• •
•
• N
Sơ đồ mạng ba pha L1
L2 L3
* Dòng sét < 4 KV Cỡ máy cắt bảo vệ ở
treân (neáu khoâng taêng daây chì)
100 A
Dòng ngắt mạch cho pheùp
25 kA/50 Hz (hoặc phụ thuộc dây chì thêm vào)
Khoảng nhiệt độ - 40oC → 80oC
Tiết diện cáp max 50 mm2
Tiếp điểm báp khoảng
cách một khe hở 500 mA, 250 V hoặc 75V
Tiết diện max dây báo
loãi 25 mm2
• Máy DP :
Thiết bị chống sét kiểu DP được thiết kế để bảo vệ những trạm điện truyền tải điện áp thấp, chống lại những quá áp do sét đánh trực tiếp hay gián tiếp gây ra trên mạng điện, hoặc do những thao tác đóng cắt (ký sinh coõng nghieọp).
Cần phải lắp đặt một mođun cho mỗi pha cần bảo vệ và có thể lắp một mođun cho dây trung hòa tùy theo sơ đồ phân phối.
Sự bảo vệ thực hiện bởi một khe phóng điện có khả năng tản nhanh.
Những quá điện áp được tản nhanh xuống đất và không làm hư hỏng thiết bị cho đến dòng điện 100KA. Điện áp dư dành cho hệ thống dưới cùng khoảng 3,5KV đối với dòng điện tạo ra một cú sét trực tiếp trên đường dây.
Khả năng tản nhanh của thiết bị chống sét DP khiến cho nó là một thành phần bảo vệ tuyến đầu lý tưởng trong thiết kế phòng chống quá áp bậc thang cho những thiết bị điện, được thực hiện kết hợp với những chống sét kieồu DG hay DGT.
Thông số kỹ thuật :
Loại DP 280 DP 500
Mã 8310 8311
Điện áp tối đa cho
pheùp Uc 255V/50-60Hz 440V/50-60Hz
Dòng tối đa ( sóng
10/350) 1 ủổnh Imax 75KA
Dòng tối đa ( sóng
10/350) 2 hay nhieàu ủổnh Imax 100KA Điện áp dư ( sóng
1,2/50 ) Up < 3,5 KV
Mức cách điện Iiso <10MΩ
Thời gian đáp ứng t <100ns
Cỡ máy cắt tối đa( không kể
dây chảy ) 200Agl 63Agl
Dòng ngắn mạch cho phép 25KA/50Hz ( hoặc tùy dây chảy)
Khoảng nhiệt độ làm việc - 40oC... + 80oC Tiết diện cáp sử dụng Min 10 mm2
Max 50 mm2
• Máy DG và DGT :
Những thiết bị chống sét kiểu DG và DGT bảo đảm bảo vệ những hệ thống điện chống lại sự tăng áp có thể xảy ra trên đường truyền tải trong khi bão táp hay trong khi thực hiện các thao tác đóng cắt. Tùy theo sơ đồ phân phối cần dự kiến 1 modun cho mỗi pha cần bảo vệ và 1 modun phụ cho dây trung hòa. Sự bảo vệ được thực hiện bởi biến trở oxyt kẽm có khả năng tản dòng xuống đất đối với dòng 40 kA mà không gây thiệt hại.
Có thể thực hiện một hệ thống phòng chống bậc thang bằng cách dùng các thiết bị DG và DGT kết hợp với những thiết bị kiểu VGA hay DP lắp phía trên. Với kiểu DGT ta có thể thay các biến trở mà không đụng chạm gì đến heọ thoỏng daõy cuỷa thieỏt bũ.
Thông số kỹ thuật:
Kieồu DG75 DG150 DG280 DG385 DG500 DGT280 DGT500
Mã 8408 8407 8400 8409 8406 8410 8416
Theo tieâu
chuaồn NFC 61 - 740 Điện áp tối
ủa cho pheựp Uc
75V/50Hz 100 V -
150V/50H z 200V -
280V/50H z 350V -
355V/50H z 550V -
440V/50H z 600V -
280V/50H z 300V -
440V/50H z - Dòng phóng
ủieọn bỡnh thường (sóng
8/20) In
10 KA 15 KA 15 KA 15 KA 15 KA 15 KA 10 KA
Dòng phóng ủieọn max (sóng 8/20)
Imax
40 KA 40 KA 40 KA 40 KA 40 KA 40 KA 40 KA
Dòng xung 65 KA 65 KA 65 KA 65 KA 65 KA 65 KA 65 KA
max (sóng 4/10) Imax Mức điện áp
Up 450V 570V 1.5KV 2KV 3KV 1.5KV 2.5KV
Điện áp dư với dòng 5kA
(sóng 8/20) < 350V < 550V < 1KV < 1.5KV < 2.5KV < 1KV - Thời gian đáp
ứng
< 25 ns
Dòng ngắn mạch cho
pheùp 25 KA/50Hz
Khoảng nhiệt
độ - 40oC... + 80oC
Tieỏt dieọn
cáp max 35 mm2
Ngoài các thiết bị trên, INDELEC còn có bộ PSEE, bộ này nối tiếp với các thiết bị điện hay điện tử để bảo vệ nó khỏi những quá điện áp truyền vào từ đường dây điện lực. Điện áp dư sau PSEE tối đa là 800V và thiết bị vẫn chạy êm. Ngoài ra nó cũng dùng chung để bảo vệ các máy tính hay thiết bị viễn thông.
♦ Nguyên lý và cấu tạo: PSEE gồm 3 phần:
1) Khe phóng điện : khe này sẽ tản phần lớn năng lượng của sóng quá điện áp xuống đất.
2) Cuộn cảm ứng : mắc nối tiếp và đảm bảo rằng năng lượng sẽ phân bố đều trong khoảng giữa khe phóng điện và phần lọc.
3) Nhóm biến trở (phần lọc) : nó được nối song song, nó giảm điện áp dư xuống đến mức cho phép nối nối tiếp thiết bị điện tử với bộ bảo vệ.
♦ Thông số kỹ thuật :
Nguo àn
Thieát bò được bảo
veọ
• •
• •
• •
•
NL
♦ Điện áp bình thường :
Một pha : 230 V
Ba pha : 400 V
♦ Điện áp dư :
Cho thiết bị điện tử : 800 V
Cho thieỏt bũ ủieọn : 400 V
VI. HƯỚNG DẪN LẮP ĐẶT HỆ THỐNG CHỐNG SÉT: