Coneixements bàsics del dispositiu de protecció contra sobretensions
Penseu en la protecció contra sobretensions com a gandula en una discoteca. Només pot deixar entrar a certes persones i llançar ràpidament els problemes. Us resulta més interessant? Bé, un bon dispositiu de protecció contra sobretensions de tota la casa fa essencialment el mateix. Permet només l'electricitat que necessita la vostra llar i no les sobretensions indisciplinades de la xarxa elèctrica; aleshores protegeix els vostres dispositius de qualsevol problema que pugui produir-se per sobrecàrregues a l'interior de la casa. Els dispositius de protecció contra sobretensions de tota la casa (SPD) normalment es connecten a la caixa de serveis elèctrics i es troben a prop per protegir tots els aparells i sistemes elèctrics d’una llar.
El 80 per cent de les sobretensions d’una llar les generem nosaltres mateixos.
Igual que moltes de les tires de supressió de sobretensions, estem acostumats a que els protectors de sobretens de tota la casa utilitzen varistors d’òxid de metall (MOV) per evitar derivacions de sobretensions. Els MOV tenen un mal rap perquè a les tires de sobretensions una pujada pot acabar amb la utilitat d’un MOV. Però, a diferència dels que s’utilitzen a la majoria de bandes de sobretensions, les dels sistemes de casa sencera estan construïdes per evitar derivacions de sobretensions i poden durar anys. Segons els experts, avui en dia hi ha més constructors que ofereixen protecció contra sobretensions per a tota la casa com a additors estàndard per ajudar a diferenciar-se i ajudar a protegir les inversions dels propietaris en sistemes electrònics, especialment quan alguns d’aquests sistemes sensibles poden ser venuts pel constructor.
Aquí hi ha cinc coses que heu de saber sobre la protecció contra sobretensions de tota la casa:
1. Avui dia, les cases necessiten més protecció contra les sobretensions de tota la casa que mai.
"Durant els darrers anys, a casa hi ha hagut moltes coses que han canviat", afirma el nostre expert. “Hi ha molts més productes electrònics, i fins i tot en la il·luminació amb LEDs, si es treu un LED, hi ha una petita placa de circuit. Les rentadores, assecadores i electrodomèstics també tenen plaques de circuits actuals, de manera que avui en dia hi ha molt més a protegir de les sobretensions, fins i tot de la il·luminació de la llar. "Hi ha molta tecnologia que connectem a les nostres cases".
2. El llamp no és el perill més gran per a l'electrònica i altres sistemes de la llar.
"La majoria de la gent pensa en les sobretensions com un llamp, però el 80 per cent de les sobretensions són transitòries [ràfegues curtes i intenses] i les generem nosaltres mateixos", diu l'expert. "Són interns a casa". Els generadors i motors com els de les unitats i aparells de climatització introdueixen petites sobretensions a les línies elèctriques de la llar. "És estrany que una gran pujada tregui aparells i tot alhora", explica Pluemer, però aquestes mini sobretensions al llarg dels anys se sumen, degraden el rendiment de l'electrònica i redueixen la seva vida útil.
3. La protecció contra sobretensions de tota la casa protegeix altres aparells electrònics.
Podeu preguntar-vos: "Si la majoria de les sobretensions nocives d'una casa provenen de màquines com aparells i aparells de corrent altern, per què us heu de molestar amb la protecció contra sobretensions de tota la casa al tauler del trencador?" La resposta és que un electrodomèstic o un sistema en un circuit dedicat, com una unitat d’aire condicionat, enviarà la sobretensió a través del panell del trencador, on es pot passar per protegir tota la resta de la llar, diu l’expert.
4. La protecció contra sobretensions de tota la casa s’ha de posar en capes.
Si un aparell o dispositiu envia una sobretensió a través d’un circuit que es comparteix entre altres dispositius i no està dedicat, aquestes altres preses de corrent podrien ser susceptibles a una sobretensió, motiu pel qual no la voleu només al quadre elèctric. La protecció contra sobretensions s’ha de posar en capes a la casa perquè estigui al servei elèctric per protegir tota la casa i en el punt d’ús per protegir l’electrònica sensible. Els condicionadors de potència amb capacitat de supressió de sobretensions, juntament amb la possibilitat de subministrar energia filtrada als equips d'àudio / vídeo, es recomanen per a molts sistemes de cinema a casa i entreteniment a casa.
5. Què cal buscar als dispositius de protecció contra sobretensions de tota la casa.
La majoria de cases amb servei de 120 volts es poden protegir adequadament amb un protector contra sobretensions de 80 kA. El més probable és que una casa no vegi grans pujades de 50kA a 100kA. Fins i tot els llamps propers que viatgen per sobre de les línies elèctriques es dissiparan en el moment en què la pujada arribi a una casa. És probable que una llar mai no augmenti més de 10 kA. Tanmateix, un dispositiu amb una classificació de 10 kA que rebi una sobretensió de 10 kA, per exemple, podria consumir la seva capacitat de derivació de sobretensions MOV amb aquella pujada, de manera que una cosa de l'ordre de 80 kA assegurarà que duri més temps. Les cases amb subpanells haurien d’haver afegit una protecció aproximada de la meitat de la qualificació kA de la unitat principal. Si hi ha molts llamps en una zona o si hi ha un edifici que utilitza maquinària pesada a prop, busqueu una qualificació de 80 kA.
Un sistema de gestió de càrrega permet als enginyers de gestió industrial i d’instal·lacions controlar quan s’afegeix o es desprèn una càrrega d’un sistema d’energia, cosa que fa que els sistemes paral·lels siguin més robustos i millorin la qualitat de l’energia a càrregues crítiques en molts sistemes de generació d’energia. De la forma més senzilla, la gestió de càrrega, també anomenada addició de càrrega / descàrrega o control de càrrega, permet eliminar càrregues no crítiques quan la capacitat de la font d'alimentació es redueix o no pot suportar tota la càrrega.
Permet determinar quan cal carregar o afegir una càrrega de nou
Si s’eliminen les càrregues no crítiques, les càrregues crítiques poden conservar l’energia en circumstàncies en què d’una altra manera podrien experimentar una qualitat d’energia deficient a causa d’una condició de sobrecàrrega o perdre el poder a causa d’un apagat protector de la font d’energia. Permet eliminar càrregues no crítiques del sistema de generació d’energia basant-se en certes condicions, com ara un escenari de sobrecàrrega del generador.
La gestió de càrregues permet prioritzar les càrregues, eliminar-les o afegir-les, segons certes condicions, com ara la càrrega del generador, la tensió de sortida o la freqüència de corrent altern. En un sistema multi-generador, si un generador s'apaga o no està disponible, la gestió de càrrega permet desconnectar càrregues de menor prioritat del bus.
Millora la qualitat de l'energia i garanteix que totes les càrregues estiguin operatives
Això garanteix que les càrregues crítiques siguin operatives fins i tot amb un sistema que tingui una capacitat global inferior a la prevista inicialment. A més, mitjançant el control de quantes i quines càrregues no crítiques es desprenen, la gestió de càrregues pot permetre subministrar un nombre màxim de càrregues no crítiques amb energia en funció de la capacitat real del sistema. En molts sistemes, la gestió de càrrega també pot millorar la qualitat de l'energia.
Per exemple, en sistemes amb motors grans, l’arrencada dels motors es pot escalonar per permetre un sistema estable a l’arrencar de cada motor. La gestió de càrrega es pot utilitzar per controlar un banc de càrrega, de manera que quan les càrregues estan per sota del límit desitjat es pot activar el banc de càrrega, garantint un funcionament correcte del generador.
La gestió de la càrrega també pot proporcionar alleujament de la càrrega perquè un generador únic pugui connectar-se al bus sense sobrecarregar-se immediatament. Les càrregues es poden afegir gradualment, amb un retard de temps entre afegir cada prioritat de càrrega, permetent al generador recuperar la tensió i la freqüència entre passos.
Hi ha molts casos en què la gestió de càrrega pot millorar la fiabilitat d’un sistema de generació d’energia. Unes quantes aplicacions on es fa servir la gestió de càrrega 
es poden implementar es ressalten a continuació.
- Sistemes de paral·lelització estàndard
- Sistema paral·lel de camp mort
- Sistemes d’un sol generador
- Sistemes amb requisits especials d’emissions
Sistemes de paral·lelització estàndard
La majoria de sistemes de paral·lelització estàndard s’han utilitzat per a algun tipus de gestió de càrrega perquè la càrrega ha d’estar energitzada per un sol generador abans que els altres es puguin sincronitzar i afegir capacitat de generació d’energia. A més, és possible que aquest generador únic no pugui subministrar els requeriments d’energia de tota la càrrega.
Els sistemes de paral·lelització estàndard posaran en marxa tots els generadors simultàniament, però no poden sincronitzar-se entre si sense que un d’ells activi el bus de paral·lelisme. Es tria un generador per dinamitzar el bus perquè els altres es puguin sincronitzar amb ell. Tot i que la majoria dels generadors se solen sincronitzar i connectar al bus en paral·lel pocs segons després del primer tancament del generador, no és estrany que el procés de sincronització trigui fins a un minut, el temps suficient perquè una sobrecàrrega provoqui l’aturada del generador a protegir-se.
Altres generadors poden tancar-se al bus mort després que es tanca el generador, però tindran la mateixa càrrega que va provocar una sobrecàrrega de l’altre generador, de manera que és probable que es comportin de manera similar (tret que els generadors tinguin mides diferents). A més, pot ser difícil que els generadors se sincronitzin amb un bus sobrecarregat a causa de nivells de freqüència o tensió anormals o fluctuacions de freqüència i tensió, de manera que la incorporació de la gestió de càrrega pot ajudar a generar generadors addicionals en línia més ràpidament.
Proporciona una bona qualitat d'energia a les càrregues crítiques
Un sistema de gestió de càrrega ben configurat normalment proporcionarà una bona qualitat d’energia a les càrregues crítiques durant el procés de sincronització assegurant que els generadors en línia no es sobrecarreguin, fins i tot si el procés de sincronització dura més del que s’esperava. La gestió de càrregues es pot implementar de moltes maneres. Els sistemes de paral·lelització estàndard solen controlar-se mitjançant aparells de commutació en paral·lel, que normalment contenen un control lògic programable (PLC) o un altre dispositiu lògic que controla la seqüència d’operació del sistema. El dispositiu lògic del quadre paral·lel també pot realitzar la gestió de càrrega.
La gestió de la càrrega es pot realitzar mitjançant un sistema de gestió de càrrega separat, que pot proporcionar mesurament o pot utilitzar informació dels controls de commutació en paral·lel per determinar la càrrega i la freqüència del generador. Un sistema de gestió d’edificis també pot realitzar una gestió de càrrega, controlant les càrregues mitjançant un control supervisor i eliminant la necessitat d’interruptors per interrompre l’alimentació.
Sistemes paral·lels de camp mort
El paral·lelisme de camp mort difereix del paral·lel estàndard en el fet que tots els generadors es poden paral·lelitzar abans que s'activin els reguladors de tensió i s'excitin els camps de l'alternador.
Si tots els generadors d’un sistema paral·lel en camp mort s’inicien normalment, el sistema d’alimentació arriba a la tensió i freqüència nominal amb capacitat de generació d’energia completa disponible per subministrar la càrrega. Com que la seqüència de paral·lelització de camp mort normal no requereix un generador únic per dinamitzar el bus de paral·lelització, la gestió de la càrrega no hauria de deixar de carregar durant un arrencada normal del sistema.
No obstant això, com passa amb els sistemes de paral·lelització estàndard, l’arrencada i l’aturada de generadors individuals són possibles amb el paral·lelisme en camp mort. Si un generador no funciona o s’atura per un altre motiu, és possible que la resta de generadors estiguin sobrecarregats. Per tant, la gestió de càrrega pot ser útil en aquestes aplicacions, de manera similar als sistemes de paral·lelització estàndard.
El paral·lelisme en camp mort normalment es realitza mitjançant controladors de generadors amb capacitat paral·lela, però també es pot realitzar mitjançant una instal·lació de commutació en paral·lel. Els controladors de generadors amb capacitat paral·lela sovint proporcionen una gestió de càrrega integrada, que permet gestionar directament les prioritats de càrrega pels controladors i eliminar la necessitat de controladors de commutació en paral·lel.
Sistemes d’un sol generador
Els sistemes d’un sol generador solen ser menys complicats que els seus homòlegs paral·lels. Aquests sistemes poden utilitzar la gestió de càrrega al controlador del generador per controlar càrregues quan estan subjectes a càrregues intermitents o variacions de càrrega.
Una càrrega intermitent, com ara refrigeradors, forns d’inducció i ascensors, no consumeix energia contínua, però pot variar de manera significativa i necessària. La gestió de la càrrega pot ser útil en situacions en què el generador és capaç de manejar una càrrega normal, però en determinades circumstàncies les càrregues intermitents poden augmentar la càrrega total del sistema per sobre de la capacitat de potència màxima del generador, cosa que pot perjudicar la qualitat de potència de la sortida del generador. o induir un tancament de protecció. La gestió de càrregues també es pot utilitzar per esglaonar l’aplicació de càrregues al generador, minimitzant la variació de voltatge i freqüència causada per l’entrada a grans càrregues de motors.
La gestió de càrrega també pot ser útil si els codis locals requereixen un mòdul de control de càrrega per a sistemes on el corrent nominal de sortida del generador és inferior al valor de corrent d’entrada del servei.
Sistemes amb requisits especials d’emissions
En algunes zones geogràfiques, hi ha requisits mínims de càrrega per a un generador sempre que estigui funcionant. En aquest cas, la gestió de la càrrega es podria utilitzar per mantenir càrregues al generador per ajudar a complir els requisits d’emissions. Per a aquesta aplicació, el sistema de generació d’energia està equipat amb un banc de càrrega controlable. El sistema de gestió de càrrega està configurat per dinamitzar diverses càrregues al banc de càrrega per mantenir la potència de sortida del sistema generador per sobre d’un llindar.
Alguns sistemes generadors inclouen un filtre de partícules dièsel (DPF), que normalment s’ha de regenerar. En alguns casos, els motors disminuiran fins al 50% de la potència nominal durant una regeneració estacionada del DPF i podrien aprofitar el sistema de gestió de càrrega per eliminar algunes càrregues durant aquesta condició.
Tot i que la gestió de la càrrega pot millorar la qualitat de l’alimentació de les càrregues crítiques de qualsevol sistema, pot afegir retards abans que algunes càrregues rebin energia, augmentar la complexitat de la instal·lació i afegir una quantitat important d’esforç de cablejat i costos de peces, com ara contractistes o interruptors automàtics. . A continuació, es detallen algunes aplicacions on la gestió de càrregues pot ser innecessària.
Generador individual de mida adequada
Normalment no és necessari un sistema de gestió de càrrega en un generador individual de mida adequada, ja que és improbable que es produeixi una sobrecàrrega i l’aturada del generador farà que totes les càrregues perdin energia, independentment de la prioritat.
Generadors paral·lels de redundància
La gestió de càrrega generalment no és necessària en situacions en què hi ha generadors paral·lels i qualsevol dels generadors pot suportar els requisits d’alimentació del lloc, ja que una fallada del generador només comportarà l’arrencada d’un altre generador, amb només una interrupció temporal de la càrrega.
Totes les càrregues són igualment crítiques
Als llocs on totes les càrregues són igualment crítiques, és difícil prioritzar les càrregues, deixant algunes càrregues crítiques per continuar proporcionant energia a altres càrregues crítiques. En aquesta aplicació, el generador (o cada generador d’un sistema redundant) hauria de tenir la mida adequada per suportar tota la càrrega crítica.
Els danys causats per transitoris elèctrics o sobretensions són una de les principals causes de fallada en l’equip elèctric. Un transitori elèctric és de curta durada, l’impuls d’alta energia que s’imparteix al sistema d’energia elèctrica normal cada vegada que es produeix un canvi sobtat del circuit elèctric. Poden originar-se de diverses fonts, tant internes com externes a una instal·lació.
No només un llamp
La font més òbvia prové del llamp, però les sobretensions també poden provenir d’operacions normals de commutació de serveis públics o de connexions a terra involuntàries de conductors elèctrics (com ara quan una línia elèctrica aèria cau a terra). Fins i tot poden aparèixer sobretensions des d’un edifici o instal·lació, com ara màquines de fax, copiadores, aparells d’aire condicionat, ascensors, motors / bombes o soldadores d’arc, per nomenar alguns. En cada cas, el circuit elèctric normal queda sobtat exposat a una gran dosi d’energia que pot afectar negativament l’energia subministrada per l’equip.
A continuació es detallen directrius de protecció contra sobretensions sobre com protegir els equips elèctrics dels efectes devastadors de les sobretensions d’energia. La protecció contra sobretensions que es dimensiona i s’instal·la correctament té un gran èxit en la prevenció de danys a l’equip, especialment per a equips electrònics sensibles que es troben a la majoria d’equips actualment.
La connexió a terra és fonamental
Un dispositiu de protecció contra sobretensions (SPD), també conegut com a supressor de sobretensió de tensió transitòria (TVSS), està dissenyat per desviar les sobretensions de corrent elevat a terra i evitar el vostre equip, limitant així el voltatge que s’imprimeix a l’equip. Per aquest motiu, és fonamental que la vostra instal·lació tingui un bon sistema de connexió a terra de baixa resistència, amb un punt de referència de terra únic al qual estiguin connectats els terrenys de tots els sistemes de construcció.
Sense un sistema de connexió a terra adequat, no hi ha manera de protegir-se de les sobretensions. Consulteu amb un electricista autoritzat per assegurar-vos que el vostre sistema de distribució elèctrica tingui connexió a terra d’acord amb el Codi Elèctric Nacional (NFPA 70).
Zones de protecció
El millor mitjà per protegir el vostre equip elèctric contra les sobretensions elèctriques és instal·lar SPD de manera estratègica a tota la vostra instal·lació. Tenint en compte que les sobretensions poden originar-se tant de fonts internes com externes, s’han d’instal·lar SPD per proporcionar la màxima protecció independentment de la ubicació de la font. Per aquest motiu, s'utilitza generalment un enfocament de "zona de protecció".
El primer nivell de defensa s’aconsegueix instal·lant un SPD a l’equip principal d’entrada al servei (és a dir, on entra la xarxa elèctrica). Això proporcionarà protecció contra les sobretensions d’energia que provenen de l’exterior, com ara llamps o transitoris.
No obstant això, el SPD instal·lat a l'entrada del servei no protegirà contra les sobretensions generades internament. A més, no tota l’energia de les sobretensions externes es dissipa a terra mitjançant el dispositiu d’entrada del servei. Per aquest motiu, els SPD s’han d’instal·lar a tots els panells de distribució d’una instal·lació que subministri energia a equips crítics.
De la mateixa manera, la tercera zona de protecció s’aconseguiria instal·lant SPD localment per a cada equip protegit, com ara ordinadors o dispositius controlats per ordinador. Cada zona de protecció s’afegeix a la protecció general de la instal·lació, ja que contribueix a reduir encara més la tensió exposada a l’equip protegit.
Coordinació de SPD
El servei SPD d’entrada de servei proporciona la primera línia de defensa contra transitoris elèctrics per a una instal·lació desviant les sobretensions d’alta energia cap a terra. També redueix el nivell d’energia de la pujada que entra a la instal·lació fins a un nivell que poden gestionar els dispositius aigües avall més a prop de la càrrega. Per tant, cal una coordinació adequada dels SPD per evitar danyar els SPD instal·lats als panells de distribució o localment en equips vulnerables.
Si no s’aconsegueix la coordinació, l’excés d’energia provinent de les crescudes de propagació pot causar danys als SPD de la zona 2 i de la zona 3 i destruir l’equip que intenteu protegir.
Seleccionar els dispositius de protecció contra sobretensions (SPD) adequats pot semblar una tasca descoratjadora amb tots els tipus actuals del mercat. La puntuació de sobretensió o kA d’un SPD és una de les valoracions més mal enteses. Els clients solen demanar un SPD per protegir el seu panell de 200 Amp i hi ha una tendència a pensar que com més gran sigui el panell, més gran haurà de ser la classificació del dispositiu kA per protegir-lo, però això és un malentès habitual.
Quan una pujada entra a un panell, no li importa ni sap la mida del panell. Llavors, com podeu saber si heu d’utilitzar un SPD de 50 kA, 100 kA o 200 kA? Realment, la pujada més gran que pot entrar al cablejat d'un edifici és de 10 kA, tal com s'explica a l'estàndard IEEE C62.41. Llavors, per què necessitaríeu alguna vegada un SPD de 200 kA? Simplement dit - per a la longevitat.
Per tant, es pot pensar: si 200 kA és bo, 600 kA han de ser tres vegades millor, oi? No necessàriament. En algun moment, la qualificació disminueix la seva rendibilitat, només afegint costos addicionals i cap benefici substancial. Atès que la majoria dels SPD del mercat utilitzen un varistor d’òxid de metall (MOV) com a principal dispositiu limitador, podem explorar com / per què s’aconsegueixen unes qualificacions de kA més altes. Si un MOV té una qualificació de 10 kA i detecta un augment de 10 kA, utilitzaria el 100% de la seva capacitat. Això es pot veure una mica com un tanc de gasolina, on la pujada degradarà una mica el MOV (ja no està complet al 100%). Ara, si el SPD té dos MOV de 10 kA en paral·lel, es classificaria com a 20 kA.
Teòricament, els MOV dividiran uniformement la pujada de 10 kA, de manera que cadascun trigaria 5 kA. En aquest cas, cada MOV només ha utilitzat el 50% de la seva capacitat, cosa que degrada el MOV molt menys (deixant-ne més al dipòsit per a futures pujades).
En seleccionar un SPD per a una aplicació determinada, cal tenir en compte diverses consideracions:
aplicació:
Assegureu-vos que el SPD estigui dissenyat per a la zona de protecció per a la qual s’utilitzarà. Per exemple, s’hauria de dissenyar un SPD a l’entrada del servei per manejar les sobretensions més grans que resulten del llamp o del canvi d’utilitat.
Tensió i configuració del sistema
Els SPD estan dissenyats per a nivells de voltatge específics i configuracions de circuits. Per exemple, el vostre equip d’entrada de servei pot subministrar-se trifàsicament a 480/277 V en una connexió wye de quatre fils, però s’instal·la un ordinador local en un subministrament monofàsic de 120 V.
Voltatge de sortida
Aquest és el voltatge al qual el SPD permetrà exposar els equips protegits. No obstant això, els danys potencials a l’equip depenen del temps que l’equip estigui exposat a aquest voltatge de sortida en relació amb el disseny de l’equip. En altres paraules, els equips generalment estan dissenyats per suportar una alta tensió durant un període de temps molt curt i baixades de tensió durant un període de temps més llarg.
La publicació de les Normes federals de processament d’informació (FIPS) sobre “Guia sobre energia elèctrica per a instal·lacions de processament automàtic de dades” (FIPS Pub. DU294) proporciona detalls sobre la relació entre la tensió de tancament, la tensió del sistema i la durada de les sobretensions.
Com a exemple, un transitori d’una línia de 480 V que dura 20 microsegons pot arribar a gairebé 3400 V sense danyar l’equip dissenyat segons aquesta pauta. Però es podria mantenir una pujada al voltant de 2300 V durant 100 microsegons sense causar danys. En termes generals, com més baixa sigui la tensió de la pinça, millor serà la protecció.
Corrent de sobretensió
Els SPD estan classificats per desviar sense problemes una quantitat determinada de corrent de sobretensió. Aquesta classificació oscil·la entre uns quants milers d’amplis i 400 kiloamperis (kA) o més. No obstant això, el corrent mitjà d'un llamp és només d'aproximadament 20 kA., Amb els corrents mesurats més alts de poc més de 200 kA. Un llamp que colpeja una línia elèctrica viatjarà en ambdues direccions, de manera que només la meitat del corrent es desplaça cap a la vostra instal·lació. Al llarg del camí, algunes de les corrents es poden dissipar a terra mitjançant equips de serveis públics.
Per tant, el corrent potencial a l’entrada del servei per un llamp mitjà és d’uns 10 kA. A més, certes zones del país són més propenses a tenir raigs que altres. S’han de tenir en compte tots aquests factors a l’hora de decidir la mida de SPD més adequada per a la vostra aplicació.
Tanmateix, és important tenir en compte que un SPD classificat a 20 kA pot ser suficient per protegir-se contra el llamp mitjà i la majoria de les sobretensions generades internament una vegada, però un SPD amb una puntuació de 100 kA serà capaç de gestionar sobretensions addicionals sense haver de substituir l’aparell o els fusibles.
Normes
Tots els SPD s’han de provar d’acord amb ANSI / IEEE C62.41 i estar inclosos en la norma UL 1449 (2a edició) per seguretat.
Underwriters Laboratories (UL) requereix certes marques en qualsevol SPD llistat o reconegut per UL. Alguns paràmetres que són importants i que s’han de tenir en compte a l’hora de seleccionar un SPD inclouen:
Tipus SPD
s’utilitza per descriure la ubicació prevista de l’aplicació del SPD, ja sigui riu amunt o avall del dispositiu de protecció contra sobrecorrent principal de la instal·lació. Els tipus de SPD inclouen:
Escriu 1
Un SPD permanentment connectat destinat a la instal·lació entre el secundari del transformador de servei i el costat de la línia del dispositiu de sobrecorrent de l’equip de servei, així com el costat de càrrega, inclosos els tancaments de sòcol de mesurador de watt-hora i els SPD de cas modelat, destinats a instal·lar-se sense dispositiu de protecció contra sobrecorrent extern.
Escriu 2
Un SPD permanentment connectat destinat a la instal·lació a la part de càrrega del dispositiu de sobrecorrent de l’equip de servei, inclosos els SPD situats al tauler de derivació i els SPD de cas modelat.
Escriu 3
SPD de punt d’utilització, instal·lats a una longitud mínima de conductor de 10 metres (30 peus) des del quadre de servei elèctric fins al punt d’utilització, per exemple, cable connectat, endoll directe, SPD de tipus receptacle instal·lats a l’equip d’utilització protegit . La distància (10 metres) és exclusiva dels conductors proveïts o utilitzats per fixar SPD.
Escriu 4
Conjunts de components -, el conjunt de components que consisteix en un o més components de tipus 5 juntament amb una desconnexió (interna o externa) o un mitjà per complir amb les proves de corrent limitades.
Tipus 1, 2, 3 conjunts de components
Consisteix en un conjunt de components de tipus 4 amb protecció interna o externa contra el curtcircuit.
Escriu 5
Supressors de sobretensions de components discrets, com ara MOVs que es poden muntar en un PWB, connectats pels seus cables o proveïts dins d’un recinte amb mitjans de muntatge i terminacions de cablejat.
Tensió nominal del sistema
Ha de coincidir amb la tensió del sistema d’utilitat on s’ha d’instal·lar el dispositiu
MCOV
La tensió màxima de funcionament continu, és la tensió màxima que pot suportar el dispositiu abans que comenci la conducció (subjecció). Normalment és un 15-25% superior a la tensió nominal del sistema.
Corrent nominal de descàrrega (In)
És el valor màxim del corrent, a través del SPD amb una forma d’ona de corrent de 8/20, on el SPD continua funcionant després de 15 sobretensions. El fabricant selecciona el valor màxim entre un nivell predefinit que ha establert UL. Els nivells I (n) inclouen 3kA, 5kA, 10kA i 20kA i també poden estar limitats pel tipus de SPD que es prova.
VPR
Taxa de protecció de tensió. Una qualificació segons l’última revisió de l’ANSI / UL 1449, que significa la tensió límit mesurada mitjana “arrodonida” d’un SPD quan el SPD està sotmès a la pujada produïda per un generador de forma d’ona combinada de 6 kV, 3 kA 8/20 µs. VPR és una mesura de tensió de subjecció que s’arrodoneix a una taula de valors estandarditzada. Les classificacions VPR estàndard inclouen 330, 400, 500, 600, 700, etc. Com a sistema de classificació estandarditzat, VPR permet la comparació directa entre SPD similars (és a dir, el mateix tipus i tensió).
SCCR
Valoració actual de curtcircuit. La idoneïtat d’un SPD per utilitzar-lo en un circuit d’alimentació de CA que sigui capaç d’alimentar no més d’un corrent simètric RMS declarat a una tensió declarada durant un estat de curtcircuit. SCCR no és el mateix que AIC (Amp Interrupting Capacity). SCCR és la quantitat de corrent "disponible" a què es pot sotmetre el SPD i desconnectar-lo de la font d'alimentació de forma segura en condicions de curtcircuit. La quantitat de corrent "interromput" pel SPD sol ser significativament inferior al corrent "disponible".
Classificació del recinte
Assegura que la classificació NEMA del recinte coincideix amb les condicions ambientals del lloc on s’ha d’instal·lar el dispositiu.
Tot i que sovint s’utilitzen com a termes separats a la indústria de les onades, els transitoris i les sobretensions són el mateix fenomen. Els transitoris i les sobretensions poden ser de corrent, tensió o tots dos i poden tenir valors màxims superiors a 10 kA o 10 kV. Normalment tenen una durada molt curta (generalment> 10 µs i <1 ms), amb una forma d'ona que augmenta molt ràpidament fins al pic i després cau a un ritme molt més lent.
Els transitoris i les sobretensions poden ser causats per fonts externes com un llamp o un curtcircuit, o per fonts internes com ara commutació de contactors, unitats de velocitat variable, commutació de condensadors, etc.
Les sobretensions temporals (TOV) són oscil·ladores
Sobretensions fase a terra o fase a fase que poden durar tan sols uns segons o fins i tot diversos minuts. Entre les fonts de TOV s’inclouen el tancament de fallades, el canvi de càrrega, els canvis d’impedància del sòl, les falles monofàsiques i els efectes de ferroresonància per nomenar alguns.
Degut a la seva potencialment alta tensió i llarga durada, els TOV poden ser molt perjudicials per als SPD basats en MOV. Un TOV ampliat pot causar danys permanents a un SPD i fer que la unitat no funcioni. Tingueu en compte que, tot i que ANSI / UL 1449 assegura que el SPD no crearà cap perill de seguretat en aquestes condicions; Normalment, els SPD no estan dissenyats per protegir els equips posteriors d’un esdeveniment TOV.
els equips són més sensibles als transitoris en alguns modes que en altres
La majoria dels proveïdors ofereixen protecció de línia a neutre (LN), línia a terra (LG) i neutre a terra (NG) dins dels seus SPD. I alguns ara ofereixen protecció de línia a línia (LL). L’argument és que, com que no sabeu on es produirà el transitori, tenir tots els modes protegits garantirà que no es produeixi cap dany. No obstant això, els equips són més sensibles als transitoris en alguns modes que en altres.
La protecció en mode LN i NG és un mínim acceptable, mentre que els modes LG poden fer que l’SPD sigui més susceptible a fallades de sobretensió. En sistemes de potència de diverses línies, els modes SPD connectats a LN també proporcionen protecció contra transitoris LL. Per tant, un SPD de "mode reduït" més fiable i menys complex protegeix tots els modes.
Els dispositius de protecció contra sobretensions (SPD) multimode són dispositius que comprenen diversos components SPD dins d’un paquet. Aquests "modes" de protecció es poden connectar LN, LL, LG i NG a través de les tres fases. Disposar de protecció en cada mode proporciona la protecció de les càrregues, especialment contra els transitoris generats internament, on el terra pot no ser el camí de retorn preferit.
En algunes aplicacions, com ara aplicar un SPD a una entrada de servei on es connecten tant els punts neutres com els de terra, no hi ha avantatges dels modes LN i LG separats, però, a mesura que avança a la distribució i hi ha una separació d’aquest enllaç NG comú, el mode de protecció SPD NG serà beneficiós.
Tot i que conceptualment un dispositiu de protecció contra sobretensions (SPD) amb una qualificació energètica més gran serà millor, comparar les qualificacions d’energia SPD (Joule) pot ser enganyós. Més fabricants de bona reputació ja no proporcionen qualificacions energètiques. La qualificació energètica és la suma del corrent de sobretensió, la durada de sobretensió i la tensió de subjecció SPD.
En comparar dos productes, el dispositiu amb una puntuació inferior seria millor si fos com a conseqüència d’un voltatge de subjecció inferior, mentre que el dispositiu d’energia gran seria preferible si s’utilitzés un corrent de sobretensió més gran. No hi ha un estàndard clar per a la mesura d’energia SPD, i se sap que els fabricants utilitzen polsos de cua llarga per proporcionar resultats més grans que enganyen els usuaris finals.
Com que les classificacions de Joule es poden manipular fàcilment, molts dels estàndards i directrius (IEEE) de la indústria no recomanen la comparació de joules. En lloc d’això, posen l’atenció en el rendiment real dels SPD amb una prova com la prova de corrent nominal de descàrrega, que prova la durabilitat dels SPD juntament amb la prova VPR que reflecteix el voltatge de sortida. Amb aquest tipus d'informació, es pot fer una millor comparació d'un SPD a un altre.
