Dalğalanmadan qorunma cihazları elektrik enerjisi təchizatı şəbəkələri, telefon şəbəkələri və rabitə və avtomatik idarəetmə avtobusları üçün istifadə olunur.

2.4 Dalğalanma Qoruma Cihazı (SPD)

Dalğalanma Qoruma Cihazı (SPD) elektrik quraşdırma qoruma sisteminin bir hissəsidir.

Bu cihaz qorumalı olduğu yüklərin enerji təchizatı dövrəsində paralel olaraq bağlanır (bax Şəkil J17). Elektrik təchizatı şəbəkəsinin bütün səviyyələrində də istifadə edilə bilər.

Bu, ən çox istifadə olunan və ən təsirli həddindən artıq gərginlikdən qorunma növüdür.

Prinsip

SPD, atmosfer mənşəli keçici aşırı gərginliyi məhdudlaşdırmaq və cari dalğaları dünyaya yönəltmək üçün nəzərdə tutulmuşdur, beləliklə bu həddindən artıq gərginliyin amplitüdünü elektrik quraşdırma və elektrik ötürücü qurğusu və idarəetmə qurğusu üçün təhlükəli olmayan bir dəyərə məhdudlaşdırmaq üçün.

SPD həddindən artıq gərginliyi aradan qaldırır:

• ümumi rejimdə, faz və neytral və ya torpaq arasında;
• diferensial rejimdə, faz və neytral arasında. İş həddini aşan bir həddindən artıq gərginlik olduqda, SPD
• enerjini dünyaya, ümumi rejimdə aparır;
• enerjini diferensial rejimdə digər canlı ötürücülərə paylayır.

Üç növ SPD:

• 1 SPD yazın

Tip 1 SPD, ildırımdan qorunma sistemi və ya mesh qəfəsi ilə qorunan xüsusi xidmət sektoru və sənaye binalarında tövsiyə olunur. Elektrik qurğularını birbaşa ildırım vurmalarına qarşı qoruyur. Torpaq keçiricisindən şəbəkə ötürücülərinə yayılan şimşəkdən arxa cərəyanı boşalda bilər.

Tip 1 SPD 10/350 μs cərəyan dalğası ilə xarakterizə olunur.

• 2 SPD yazın

Tip 2 SPD bütün aşağı gərginlikli elektrik qurğuları üçün əsas qoruma sistemidir. Hər elektrik şalterinə quraşdırılmış, elektrik qurğularında həddindən artıq gərginliyin yayılmasının qarşısını alır və yükləri qoruyur.

Tip 2 SPD 8/20 μs cərəyan dalğası ilə xarakterizə olunur.

• 3 SPD yazın

Bu SPD-lərin boşalma qabiliyyəti azdır. Bu səbəbdən məcburi olaraq Tip 2 SPD-yə əlavə olaraq və həssas yüklərin yaxınlığında quraşdırılmalıdırlar. Tip 3 SPD, gərginlik dalğalarının (1.2 / 50 μs) və cari dalğaların (8/20 μs) birləşməsi ilə xarakterizə olunur.

SPD normativ tərifi

2.4.1 SPD-nin xüsusiyyətləri

Beynəlxalq standart IEC 61643-11 Edition 1.0 (03/2011) aşağı gərginlikli paylama sistemlərinə qoşulmuş SPD üçün xüsusiyyətləri və testləri müəyyənləşdirir (bax Şəkil J19).

• Ümumi xüsusiyyətlər

- VEYA_c: Maksimum davamlı işləmə gərginliyi

Bu, SPD-nin aktiv olduğu AC və ya DC gərginliyidir. Bu dəyər nominal gərginliyə və sistem topraklama tənzimləməsinə görə seçilir.

- VEYA_p: Gərginlikdən qorunma səviyyəsi (I-də_n)

Bu, aktiv olduqda SPD-nin terminallarındakı maksimum gərginlikdir. Bu gərginliyə SPD-də axan cərəyan I-ə bərabər olduqda çatır_n. Seçilən gərginlikdən qorunma səviyyəsi yüklərin həddindən artıq gərginliyə davamlılıq qabiliyyətinin altında olmalıdır (bax. Bölmə 3.2). İldırım vurması halında, SPD terminallarındakı gərginlik ümumiyyətlə U-dan az qalır_p.

- Mən_n: Nominal boşalma cərəyanı

Bu, SPD-nin 8 dəfə boşalma qabiliyyətinə malik olduğu 20/15 μs dalğa formalı bir cərəyanın pik dəyəridir.

• 1 SPD yazın

- Mən_imp: Hal-hazırda impuls

Bu, SPD-nin 10 dəfə boşalma qabiliyyətinə malik olduğu 350/5 μs dalğa formalı bir cərəyanın pik dəyəridir.

- Mən_fi: Avtomatik söndürün

Yalnız qığılcım boşluğu texnologiyasına aiddir.

Bu, SPD-nin flaşdan sonra təkbaşına kəsə biləcəyi cərəyandır (50 Hz). Bu cərəyan həmişə quraşdırma yerində perspektivli qısa qapanma cərəyanından daha çox olmalıdır.

• 2 SPD yazın

- Mən_max: Maksimum boşaltma axını

Bu, SPD-nin bir dəfə boşalma qabiliyyətinə malik olduğu 8/20 μs dalğa formasının bir cərəyanının pik dəyəri.

• 3 SPD yazın

- VEYA_oc: III sinif (Tip 3) testləri zamanı tətbiq olunan açıq dövrəli gərginlik.

2.4.2 Əsas tətbiqetmələr

• Aşağı Gərginlikli SPD

Həm texnoloji, həm də istifadə baxımından çox fərqli cihazlar bu terminlə təyin edilmişdir. Aşağı gərginlikli SPD-lər LV şalterlərinin içərisinə asanlıqla quraşdırılmaq üçün moduldur. Elektrik prizlərinə uyğunlaşdırılan SPD-lər də mövcuddur, lakin bu cihazların boşalma qabiliyyəti azdır.

• Rabitə şəbəkələri üçün SPD

Bu cihazlar telefon şəbəkələrini, kommutasiya olunmuş şəbəkələri və avtomatik idarəetmə şəbəkələrini (avtobus) kənardan (ildırım) gələn və elektrik təchizatı şəbəkəsinə daxil olan həddindən artıq gərginliklərdən qoruyur (çirkləndirici avadanlıq, paylayıcı qurğuların işləməsi və s.).

Bu cür SPD-lər RJ11, RJ45,… konnektorlarında quraşdırılır və ya yüklərə inteqrasiya olunur.

3 Elektrik quraşdırma qoruma sisteminin dizaynı

Bir binada elektrik qurğusunu qorumaq üçün seçim üçün sadə qaydalar tətbiq olunur

• SPD (lər);
• bu qoruma sistemidir.

3.1 Dizayn qaydaları

Güc paylama sistemi üçün ildırımdan qorunma sistemini təyin etmək və bir binada elektrik qurğusunu qorumaq üçün bir SPD seçmək üçün istifadə olunan əsas xüsusiyyətlər:

• SPD

- SPD miqdarı;

- növü;

- SPD-nin maksimum boşalma cərəyanını I təyin etmək üçün məruz qalma səviyyəsi_max.

• Qısa qapanma qoruma cihazı

- maksimum boşalma cərəyanı I_max;

- qısa qapanma cərəyanı I_sc quraşdırma nöqtəsində.

Aşağıdakı Şəkil J20-dəki məntiq diaqramı bu dizayn qaydasını göstərir.

Bir SPD seçimi üçün digər xüsusiyyətlər elektrik qurğusu üçün əvvəlcədən təyin edilmişdir.

• SPD-dəki dirək sayı;
• gərginlikdən qorunma səviyyəsi U_p;
• işləmə gərginliyi U_c.

Bu J3 alt bölməsində qurğunun xüsusiyyətlərinə, qorunacaq avadanlıqlara və ətraf mühitə görə qoruma sisteminin seçilməsi meyarları daha ətraflı təsvir olunur.

3.2 Qoruma sisteminin elementləri

Elektrik qurğusunun mənşəyində hər zaman bir SPD quraşdırılmalıdır.

3.2.1 SPD-nin yeri və növü

Quraşdırmanın başlanğıcında quraşdırılacaq SPD tipi ildırımdan qorunma sisteminin mövcud olub-olmamasından asılıdır. Binada ildırımdan mühafizə sistemi quraşdırılıbsa (IEC 62305 uyğun olaraq), Tip 1 SPD quraşdırılmalıdır.

Quraşdırmanın gələn sonunda quraşdırılmış SPD üçün IEC 60364 quraşdırma standartları aşağıdakı 2 xüsusiyyət üçün minimum dəyərləri təyin edir:

• Nominal boşalma cərəyanı I_n = 5 kA (8/20) μs;
• Gərginlikdən qorunma səviyyəsi U_p (məndə_n) <2.5 kV.

Qurulacaq əlavə SPD-lərin sayı:

• saytın ölçüsü və yapışdırıcı ötürücülərin quraşdırılması çətinliyi. Böyük ərazilərdə, hər bir bölüşdürmə qutusunun gələn sonunda bir SPD qurmaq vacibdir.
• gələn qorunma cihazından qorunacaq həssas yükləri ayıran məsafə. Yüklər gələn qoruma cihazından 30 metrdən çox məsafədə yerləşdikdə, həssas yüklərə mümkün qədər yaxın əlavə qoruma təmin etmək lazımdır. Dalğanın əks olunması hadisələri 10 metrdən artmaqdadır (bax fəsil 6.5)
• məruz qalma riski. Çox açıq bir ərazidə, gələn SPD həm ildırım cərəyanının yüksək axınını, həm də kifayət qədər aşağı gərginlikli qoruma səviyyəsini təmin edə bilməz. Xüsusilə, Tip 1 SPD ümumiyyətlə Tip 2 SPD ilə müşayiət olunur.

Aşağıdakı Şəkil J21-dəki cədvəldə yuxarıda göstərilən iki amil əsasında qurulacaq SPD-nin miqdarı və növü göstərilir.

3.4 Tip 1 SPD seçimi

3.4.1 İmpuls cərəyanı I_imp

• Qorunacaq bina növü üçün heç bir milli qaydalar və ya xüsusi qaydalar olmadıqda, impuls cərəyanı I_imp IEC 12.5-10-350 uyğun olaraq hər dal üçün ən az 60364 kA (5/534 μs dalğa) olmalıdır.

• Qaydaların mövcud olduğu yerlərdə: standart 62305-2 4 səviyyəni təyin edir: I, II, III və IV, Şəkil J31-dəki cədvəl I-nin müxtəlif səviyyələrini göstərir_imp tənzimləyici halda.

3.4.2 Avtomatik söndürmə I-i izləyin_fi

Bu xüsusiyyət yalnız qığılcım boşluğu texnologiyasına sahib SPD-lər üçün tətbiq olunur. Avtomatik söndürmə I cərəyanını izləyir_fi həmişə perspektivli qısa qapanma I cərəyanından daha böyük olmalıdır_sc quraşdırma nöqtəsində.

3.5 Tip 2 SPD seçimi

3.5.1 Maksimum boşaltma axını I_max

Maksimum boşaltma axını Imax, binanın yerləşdiyi yerə nisbətən təxmin edilən ifşa səviyyəsinə görə müəyyən edilir.

Maksimum boşalma cərəyanının dəyəri (I_max) risk təhlili ilə müəyyən edilir (Şəkil J32-dəki cədvələ baxın).

3.6 Xarici Qısaqapanma Qoruma Cihazının Seçimi (CQBKG)

Qoruma cihazları (istilik və qısa qapanma) etibarlı işləməsini təmin etmək üçün SPD ilə əlaqələndirilməlidir, yəni

• xidmətin davamlılığını təmin etmək:

- şimşək cərəyanının dalğalarına tab gətirmək;

- həddindən artıq qalıq gərginlik yaratmamaq.

• hər növ aşırı cərəyana qarşı təsirli qorunma təmin etmək:

- varistorun termal qaçışından sonra həddindən artıq yük;

- aşağı intensivlikli qısa qapanma (impedant);

- yüksək intensivlikli qısa qapanma.

3.6.1 SPD-lərin istifadə müddəti bitdikdə çəkilməli olan risklər

• Yaşlanma səbəbiylə

Yaşlanma səbəbindən ömrünün təbii sona çatması vəziyyətində, qoruma termal tiplidir. Varistorlu SPD-də SPD-ni söndürən daxili ayırıcı olmalıdır.

Qeyd: Termal qaçış yolu ilə ömrün sona çatması qaz boşaltma borusu və ya kapsula edilmiş qığılcım boşluğu ilə SPD ilə əlaqəli deyil.

• Xətaya görə

Qısa qapanma səbəbi ilə ömrün sona çatma səbəbləri:

- Maksimum boşaltma qabiliyyəti aşıldı.

Bu səhv güclü bir qısa qapanma ilə nəticələnir.

- Dağıtım sisteminə görə nöqsan (nötral / faza keçid, neytral

ayırma).

- Varistorun tədricən pozulması.

Son iki səhv, impedant qısaqapanma ilə nəticələnir.

Quraşdırma bu tip nasazlıqlar nəticəsində yaranan ziyanlardan qorunmalıdır: yuxarıda müəyyənləşdirilmiş daxili (termal) ayırıcı istiləşməyə vaxt tapmır və bu səbəbdən işləyir.

Qısa qapanmanı aradan qaldırmağa qadir olan “xarici Qısaqapanma Qoruma Cihazı (xarici SCPD)” adlı xüsusi bir cihaz quraşdırılmalıdır. Bir kəsici və ya qoruyucu cihaz tərəfindən həyata keçirilə bilər.

3.6.2 Xarici CQBK-nin xüsusiyyətləri (Qısaqapanma Qoruma Cihazı)

Xarici CQBKG SPD ilə əlaqələndirilməlidir. Aşağıdakı iki məhdudiyyəti təmin etmək üçün hazırlanmışdır:

Şimşək cərəyanına davamlıdır

Şimşək cərəyanına davamlılıq SPD-nin xarici Qısaqapanma Qoruma Cihazının vacib bir xüsusiyyətidir.

Xarici CQBKG I-də ardıcıl 15 impuls cərəyanına keçməməlidir_n.

Qısa qapanma cərəyanına davamlıdır

• Qırılma qabiliyyəti quraşdırma qaydaları ilə müəyyən edilir (IEC 60364 standartı):

Xarici CQBKG, quraşdırma nöqtəsindəki perspektivli qısa qapanma cərəyanına bərabər və ya daha böyük bir qırılma qabiliyyətinə malik olmalıdır (IEC 60364 standartına uyğun olaraq).

• Quraşdırmanın qısa dövrələrə qarşı qorunması

Xüsusilə, impedant qısaqapanma çox enerji yayır və qurğunun və SPD-nin zədələnməməsi üçün çox sürətlə aradan qaldırılmalıdır.

Bir SPD ilə xarici SCPD arasında doğru əlaqə istehsalçı tərəfindən verilməlidir.

3.6.3 Xarici SCPD üçün quraşdırma rejimi

• Cihaz "seriyalı"

Qoruma, qorunacaq şəbəkənin ümumi qoruma cihazı tərəfindən həyata keçirildikdə (məsələn, bir qurğunun yuxarı hissəsindəki əlaqə kəsicisi) CQBKG “ardıcıl olaraq” təsvir olunur (bax. Şəkil J33).

• Cihaz "paralel"

Qoruma xüsusi olaraq SPD ilə əlaqəli bir qoruma cihazı tərəfindən həyata keçirildikdə CQBKG “paralel” (bax. Şəkil J34) kimi təsvir olunur.

• Xarici SCPD, funksiya bir açar açarı tərəfindən yerinə yetirildikdə, "ayırıcı kəsici" adlanır.
• Ayırma kəsici SPD-yə inteqrasiya oluna bilər və ya olmaya bilər.

Qeyd: Qaz axıdma borusu və ya kapsula edilmiş qığılcım boşluğu olan bir SPD vəziyyətində, CQBKG istifadədən dərhal sonra cərəyanın kəsilməsinə imkan verir.

Qeyd: IEC 61008 və ya IEC 61009-1 standartlarına uyğun olaraq S tipli qalıq cərəyan cihazları bu tələbə uyğundur.

3.7.1 Axın qoruma cihazları ilə əlaqələndirmə

Aşırı cərəyan edən qoruma cihazları ilə koordinasiya

Elektrik qurğusunda xarici SCPD qoruma aparatı ilə eyni bir aparatdır: bu, qoruma planının texniki və iqtisadi optimallaşdırılması üçün ayrı-seçkilik və şəlalə üsullarının tətbiq edilməsini mümkün edir.

Qalıq cərəyan cihazları ilə koordinasiya

SPD yer sızıntısından qorunma cihazının aşağı hissəsində quraşdırılıbsa, sonuncusu ən azı 3 kA (8/20 μs cərəyan dalğası) nəbz cərəyanlarına qarşı toxunulmazlığı olan “si” və ya seçmə tip olmalıdır.

4 SPD-lərin quraşdırılması

Qorunan cihazın terminallarındakı gərginlikdən qorunma səviyyəsinin (Yuxarıya quraşdırılmış) dəyərini azaltmaq üçün bir SPD-nin yüklərlə əlaqələri mümkün qədər qısa olmalıdır. Şəbəkəyə və topraklama terminal blokuna SPD əlaqələrinin ümumi uzunluğu 50 sm-dən çox olmamalıdır.

4.1 Bağlantı

Avadanlıqların qorunması üçün vacib xüsusiyyətlərdən biri maksimum gərginlikdən qorunma səviyyəsidir (quraşdırılmış U_p) avadanlıqların terminallarında dayana biləcəyi. Buna görə, bir gərginlik qoruma səviyyəsi U ilə bir SPD seçilməlidir_p avadanlıqların qorunmasına uyğunlaşdırılmışdır (bax Şəkil J38). Bağlantı keçiricilərinin ümumi uzunluğu

L = L1 + L2 + L3.

Yüksək tezlikli cərəyanlar üçün bu əlaqənin vahid uzunluğu üçün empedans təxminən 1 μH / m-dir.

Beləliklə, Lenz qanununu bu əlaqəyə tətbiq etmək: ∆U = L di / dt

Cari amplitüdü 8 kA olan normallaşdırılmış 20/8 μs cərəyan dalğası, buna görə kabelin hər metrinə 1000 V gərginlik artımı yaradır.

∆U = 1 x 10^-6 x8x10³ / 8 x 10^-6 = 1000 V

Nəticədə Up quraşdırılmış avadanlıq terminallarındakı gərginlik:

quraşdırılmış U_p =U_p + U1 + U2

L1 + L2 + L3 = 50 sm və dalğa 8 kA amplituda 20/8 μs olarsa, avadanlıq terminallarındakı gərginlik U olacaq_p + 500 V.

4.1.1 Plastik korpusdakı əlaqə

Aşağıdakı şəkil J39a, plastik qabda bir SPD-nin necə bağlanacağını göstərir.

4.1.2 Metal korpusdakı əlaqə

Metal korpusda bir şanzıman düzəldilməsi vəziyyətində, qoruyucu konduktor kimi istifadə edilərək, SPD-ni birbaşa metal korpusa bağlamaq ağıllı ola bilər (bax. Şəkil J39b).

Bu tənzimləmə standart IEC 61439-2-yə uyğundur və ASSEMBLY istehsalçısı korpusun xüsusiyyətlərinin bu istifadəni mümkün etdiyinə əmin olmalıdır.

4.1.3 Dirijor kəsiyi

Tövsiyə olunan minimum keçiricinin kəsiyi nəzərə alınır:

• Təqdim olunan normal xidmət: Maksimum gərginlik düşməsi (50 sm qayda) altında şimşək axını dalğasının axını.

Qeyd: 50 Hz-dəki tətbiqlərdən fərqli olaraq, ildırım fenomeni yüksək tezliklidir, dirijor kəsişməsindəki artım onun yüksək tezlikli empedansını çox azaltmır.

• Konduktorların qısaqapanma cərəyanlarına davamlılığı: Konduktor maksimum qoruma sisteminin kəsmə müddəti ərzində qısaqapanma cərəyanına müqavimət göstərməlidir.

IEC 60364, quraşdırma sonunda minimum kəsiyi tövsiyə edir:

- 4 mm² (Cu) Tip 2 SPD bağlantısı üçün;

- 16 mm² Tip 1 SPD (ildırımdan qorunma sisteminin olması) bağlantısı üçün (Cu).

4.2 Kablolama qaydaları

• Qayda 1: Riayət edilməli olan ilk qayda, şəbəkə (xarici CQBKG ilə) ilə topraklama terminal bloku arasındakı SPD əlaqələrinin uzunluğunun 50 sm-dən çox olmamasıdır.

Şəkil J40 bir SPD-nin bağlanması üçün iki imkanı göstərir.

• Qayda 2: Qorunan gedən qidalandırıcıların ötürücüləri:

- xarici CQBKG və ya SPD terminallarına qoşulmalıdır;

- çirklənmiş gələn iletkenlərdən fiziki olaraq ayrılmalıdır.

SPD və CQBKD terminallarının sağında yerləşirlər (bax Şəkil J41).

• Qayda 3: Gələn səthi azaltmaq üçün daxil olan qidalandırıcı faz, neytral və qoruma (PE) keçiriciləri bir-birinin yanında işləməlidir (bax. Şəkil J42).
• Qayda 4: SPD-nin daxil olan ötürücüləri birləşdirərək çirkləndirməməsi üçün qorunan çıxan ötürücülərdən uzaq olmalıdır (bax. Şəkil J42).
• Qayda 5: Kabellər çərçivə döngəsinin səthini minimuma endirmək və bu səbəbdən də EM pozulmalarına qarşı qoruyucu təsirdən yararlanmaq üçün korpusun metal hissələrinə bərkidilməlidir.

Bütün hallarda, şalter və korpusların çərçivələrinin çox qısa əlaqələr vasitəsilə topraklandığı yoxlanılmalıdır.

Nəhayət, ekranlanmış kabellərdən istifadə edildikdə, uzunluqlardan qaçmaq lazımdır, çünki ekranlaşdırmanın səmərəliliyini azaldır (bax Şəkil J42).

5 tətbiqi

5.1 Quraşdırma nümunələri

Həllər və sxematik diaqram

• Dalğalanma dayandırıcı seçmə təlimatı, qurğunun gələn sonunda dalğalanma dayandırıcısının və əlaqəli ayırma açarının dəqiq dəyərini təyin etməyə imkan verdi.
• Həssas cihazlar kimi (U_p <1.5 kV) daxil olan qoruma cihazından 30 m-dən çox məsafədə yerləşir, incə qoruma dalğalanma dayandırıcıları yüklərə mümkün qədər yaxın quraşdırılmalıdır.
• Soyuq otaq sahələri üçün xidmətin daha yaxşı davamlılığını təmin etmək üçün:

- “si” tipli qalıq cərəyan açarları ildırım dalğası keçdikdə torpaq potensialının yüksəlməsindən qaynaqlanan narahatlığın qarşısını almaq üçün istifadə ediləcəkdir.

• Atmosfer həddindən artıq gərginlikdən qorunmaq üçün:

- əsas keçid panelində dalğalanma dayandırıcı quraşdırın

- daxil olan dalğalanma dayandırıcısından 1 m-dən çox məsafədə yerləşən həssas cihazları təmin edən hər bir şalterdə (2 və 30) həssas qoruyucu dalğalanma qurğusu quraşdırın.

- təchiz edilmiş cihazları, məsələn yanğın siqnallarını, modemləri, telefonları, faksları qorumaq üçün telekomunikasiya şəbəkəsində dalğalanma dayandırıcı quraşdırın.

Kablolama tövsiyələri

- Binanın yerdəki sonlandırmalarının potensiallığını təmin edin.

- Bağlı elektrik təchizatı kabel sahələrini azaldın.

Quraşdırma tövsiyələri

• Dalğalanma dayandırıcı, Imax = 40 kA (8/20 μs) və 60 A səviyyəsində bir iC20 ayırma açarı quraşdırın.
• İncə qoruma dalğalanma dayandırıcılarını, Imax = 8 kA (8/20 μs) və 60 ilə əlaqəli iC20 ayırma kəsicilərini quraşdırın.