Переходные процессы, возникающие при перенапряжении на линиях электропередач, могут повредить подключенное оборудование. Возможные отказы, не только неудобны и дороги в устранении, но также могут подвергать опасности пользователей. Чтобы спроектировать электрическое оборудование, способное выдерживать вероятные переходные процессы, гарантировать надежность и безопасность, разработчики должны быть знакомы с категориями перенапряжения, определенными IEC.
Определены четыре категории перенапряжения:
- Категория I — самая низкая категория перенапряжения. Применяется к цепям, в которых предусмотрены меры по ограничению переходных процессов перенапряжения.
- Категория II описывает переходные процессы, которые могут быть применены к периодически включаемому оборудованию. Это могут быть приборы, предназначенные для подключения к розеткам в доме, такие как бытовая техника, электроинструмент, телевизор и т. д. Должны выдерживать перенапряжение категории II.
- Категория III применима к оборудованию внутри распределительного щита, например к автоматам и плавким предохранителям или к оборудованию, которое постоянно подключено к линии питания, например, кондиционеры или промышленное оборудование.
- Категория IV является наивысшей категорией перенапряжения и применяется к оборудованию, используемому в исходной установке; то есть подключены непосредственно к электросети. Примерами являются распределительные панели, трансформаторы для коммунальных служб и счетчики.
На рисунке показаны различные категории перенапряжения применительно к жилому дому:
В категории IV, ожидаются самые большие переходные процессы. Переходные процессы, наблюдаемые оборудованием категории III, уменьшаются из-за полного сопротивления проводки и воздействия предохранителей и автоматических выключателей, присутствующих в системе. В категории II переходные напряжения ниже, чем в категории III из-за дополнительного импеданса электрических цепей. Электрические розетки обычно относятся к категории II благодаря свойствам подавления переходных процессов инфраструктурой распределения электроэнергии в здании. Категория II также применяются к оборудованию, такому как выключатели света, расположенному на расстоянии более 10 метров от источника категории III.
В таблице 1 приведены требования к перенапряжению, которые применяются к оборудованию различных категорий в зависимости от рабочего напряжения или номинального напряжения. Обратите внимание, что интерполяция номинального напряжения не допускается. То есть оборудование, которое будет работать при 250 В в приложении категории II, должно быть рассчитано для 300В (переходные процессы перенапряжения до 2500 В).
| Допустимое переходное напряжение, определяемые IEC | |||
| Номин. напряжение VAC | Категория I | Категория II | Категория III |
| 50 | 330 | 500 | 800 |
| 100 | 500 | 800 | 1500 |
| 150 | 800 | 1500 | 2500 |
| 300 | 1500 | 2500 | 4000 |
| 600 | 2500 | 4000 | 6000 |
| 1000 | 4000 | 6000 | 8000 |
Эти категории перенапряжения упоминаются в различных стандартах безопасности оборудования, включая (но не ограничиваясь) IEC 60664-1, в котором описаны требования к изоляции для оборудования с номинальным напряжением до 1000 В AC; IEC 60209-1, стандарт безопасности для преобразователей солнечной энергии; IEC 60204-1, охватывающий безопасность электрооборудования машин и механизмов; и IEC 61010-1, который охватывает испытательное, измерительное, технологическое и лабораторное оборудование.
Конструкция в соответствии со стандартами безопасности
Ключевые аспекты конструкции, которые влияют на возможность подавления перенапряжения это номинальное напряжение защитной изоляции, изоляция, обеспечиваемая электрическими компонентами, такими как трансформаторы и оптические изоляторы, возможные пути утечки тока, а также поперечные сечения кабелей и межсоединений.
Если оборудование спроектировано с использованием готового источника питания, важно проверить его категорию перенапряжения. Только источник питания категории III можно подключать напрямую к источнику категории III. Однако оборудование, спроектированное с источником питания категории II, может питаться от источника категории III, если соответствующий изолирующий трансформатор подключен между источником и входом источника питания.
Источник питания категории II может быть подключен непосредственно к источнику категории II, например к сетевой розетке. Вы можете подключить источник питания категории III, если важна высокая надежность конечного оборудования. С другой стороны, для подключения оборудования категории I к розетке требуется дополнительная защита. Это может быть изолирующий трансформатор или источник питания, способный подавлять переходные процессы категории II.
Выбор источника питания
CUI предлагает ряд источников питания для приложений категории II и категории III. Серия VGS-100W, предназначена для приложений категории II. VGS-100D, рассчитана на более высокие перенапряжения категории III. Обе серии обладают встроенной защитой от перенапряжения, короткого замыкания и перегрузки по току, широким диапазоном входного напряжения до 305 В AC. Модули также соответствуют требованиям IEC / EN 61558 для источников питания и трансформаторов и IEC / EN 60335 для бытовых приборов и общим сертификатом безопасности IEC / EN / UL 62368.
Компания ФОРМПОСТ (Formpost LLC) — официальный дистрибьютор CUI Inc.
https://www.cui.com/
http://www.formpost.pro/