Protekto kontraŭ fulmofluo kaj supertensio

Protekto kontraŭ fulmofluo kaj supertensio

Supertensio de atmosfera origino
Supertensiaj difinoj

Supertensio (en sistemo) ajna tensio inter unu fazdirektilo kaj tero aŭ inter fazdirektistoj havantaj pintvaloron superantan la ekvivalentan pinton de la plej alta tensio por ekipaĵdifino de la Internacia Elektroteknika Vortprovizo (IEV 604-03-09)

Diversaj specoj de supertensio

Supertensio estas tensia pulso aŭ ondo supermetita al la taksita tensio de la reto (vidu Fig. J1)

Ĉi tiu speco de supertensio estas karakterizita per (vidu Fig. J2):

• la altiĝotempo tf (en μs);
• la gradiento S (en kV / μs).

Supertensio ĝenas ekipaĵojn kaj produktas elektromagnetan radiadon. Cetere la daŭro de la supertensio (T) kaŭzas energian pinton en la elektraj cirkvitoj, kiu povus detrui ekipaĵojn.
Fig. J2 - Ĉefaj trajtoj de supertensio

Kvar specoj de supertensio povas ĝeni elektrajn instalaĵojn kaj ŝarĝojn:

• Ŝaltilaj ekmultiĝoj: altfrekvencaj supertensioj aŭ eksploda perturbo (vidu Fig. J1) kaŭzitaj de ŝanĝo en la ekvilibro en elektra reto (dum funkciado de komutilo).
• Potencofrekvencaj supertensioj: supertensioj de la sama ofteco kiel la reto (50, 60 aŭ 400 Hz) kaŭzitaj de konstanta ŝtatŝanĝo en la reto (post misfunkcio: izola misfunkcio, rompiĝo de la neŭtrala konduktilo ktp.).
• Supertensioj kaŭzitaj de elektrostatika malŝarĝo: tre mallongaj supertensioj (kelkaj nanosekundoj) de tre alta ofteco kaŭzitaj de la malŝarĝo de akumulitaj elektraj ŝargoj (ekzemple, persono promenanta sur tapiŝo kun izolaj plandoj estas elektre ŝargita kun tensio de kelkaj kilovoltoj).
• Supertensioj de atmosfera origino.

Supertensiaj karakterizaĵoj de atmosfera origino

Fulmoj en kelkaj figuroj: Fulmoj produktas ege grandan kvanton de pulsita elektra energio (vidu figuron J4)

• de kelkaj miloj da amperoj (kaj kelkaj miloj da voltoj)
• de alta ofteco (proksimume 1 megaherco)
• de mallonga daŭro (de mikrosekundo ĝis milisekundo)

Inter 2000 kaj 5000 ŝtormoj konstante spertas formiĝon tra la mondo. Ĉi tiuj ŝtormoj estas akompanataj de fulmoj, kiuj reprezentas seriozan danĝeron por homoj kaj ekipaĵoj. Fulmofrapoj frapis la teron averaĝe 30 ĝis 100 batojn por sekundo, do 3 miliardojn da fulmoj ĉiujare.

La tabelo en Figuro J3 montras iujn fulmajn valorojn kun ilia rilata probablo. Kiel videblas, 50% de fulmoj havas kurenton superantan 35 kA kaj 5% kurenton superantan 100 kA. La energio transdonita de la fulmo estas do tre alta.

Fig. J3 - Ekzemploj de fulmaj malŝarĝaj valoroj donitaj de la IEC 62305-1-normo (2010 - Tabelo A.3)

Fig. J4 - Ekzemplo de fulma kurento

Fulmo ankaŭ kaŭzas grandan nombron da fajroj, plejparte en agrikulturaj regionoj (detruante domojn aŭ igante ilin netaŭgaj por uzo). Altaj konstruaĵoj speciale emas fulmojn.

Efikoj sur elektraj instalaĵoj

Fulmo difektas precipe elektrajn kaj elektronikajn sistemojn: transformiloj, elektromezuriloj kaj elektraj aparatoj en kaj loĝdomaj kaj industriaj regionoj.

La kosto ripari la damaĝojn kaŭzitajn de fulmo estas tre alta. Sed estas tre malfacile taksi la konsekvencojn de:

• perturboj kaŭzitaj al komputiloj kaj telekomunikaj retoj;
• misfunkciadoj generitaj en la funkciado de programaj logikaj regilaj programoj kaj regaj sistemoj.

Cetere la kosto de operaciaj perdoj povas esti multe pli alta ol la valoro de la detruita teamo.

Efikoj de fulmo

Fulmo estas altfrekvenca elektra fenomeno, kiu kaŭzas supertensiojn sur ĉiuj konduktaj aĵoj, precipe sur elektraj kabloj kaj ekipaĵoj.

Fulmoj povas influi la elektrajn (kaj / aŭ elektronikajn) sistemojn de konstruaĵo laŭ du manieroj:

• per la rekta efiko de la fulmo sur la konstruaĵon (vidu Fig. J5 a);
• per nerekta efiko de la fulmo sur la konstruaĵon:
• Fulmo povas fali sur supran elektran elektran linion provizantan konstruaĵon (vidu Fig. J5 b). La superfluo kaj supertensio povas disvastiĝi plurajn kilometrojn de la efika punkto.
• Fulmo povas fali proksime al elektra kurentkonduktilo (vidu Fig. J5 c). Ĝi estas la elektromagneta radiado de la fulma kurento, kiu produktas altan kurenton kaj supertension sur la reto de elektra energio. En la du lastaj kazoj, la danĝeraj fluoj kaj tensioj estas transdonitaj de la reto de elektroprovizo.

Fulmo povas fali proksime al konstruaĵo (vidu Fig. J5 d). La tera potencialo ĉirkaŭ la efika punkto kreskas danĝere.

Fig. J5 - Diversaj specoj de fulma efiko

En ĉiuj kazoj, la konsekvencoj por elektraj instalaĵoj kaj ŝarĝoj povas esti drastaj.

Fig. J6 - Konsekvenco de fulma frapo

Fulmo falas sur senprotektan konstruaĵon.	Fulmo falas proksime al aerlinio.	Fulmo falas proksime al konstruaĵo.
La fulma fluo fluas al la tero tra la pli-malpli kondukaj strukturoj de la konstruaĵo kun tre detruaj efikoj: termikaj efikoj: Tre perforta varmiĝo de materialoj, kaŭzante fajron mekanikaj efikoj: Struktura deformado termika ekbrilo: La ekstreme danĝera fenomeno ĉe ĉeesto de brulemaj aŭ eksplodemaj materialoj (hidrokarbidoj, polvo, ktp.)	La fulma kurento generas supertensiojn per elektromagneta indukto en la distribua sistemo. Ĉi tiuj supertensioj disvastiĝas laŭ la linio al la elektra ekipaĵo ene de la konstruaĵoj.	La fulmo generas la samajn specojn de supertensio kiel tiuj priskribitaj kontraŭoj. Krome, la fulma kurento leviĝas reen de la tero al la elektra instalaĵo, tiel kaŭzante ekipaĵon panei.
La konstruaĵo kaj la instalaĵoj ene de la konstruaĵo estas ĝenerale detruitaj	La elektraj instalaĵoj ene de la konstruaĵo ĝenerale detruiĝas.

La diversaj modoj de disvastigo

Ofta reĝimo

Oftaj reĝimaj supertensioj aperas inter vivaj kondukiloj kaj tero: fazo al tero aŭ neŭtrala al tero (vidu Fig. J7). Ili estas danĝeraj precipe por aparatoj, kies kadro estas konektita al tero pro riskoj de dielektrika rompiĝo.

Fig. J7 - Komuna reĝimo

Diferenca reĝimo

Diferencial-reĝimaj supertensioj aperas inter vivaj direktistoj:

faz-al-faza aŭ faz-al-neŭtrala (vidu Fig. J8). Ili estas speciale danĝeraj por elektronika ekipaĵo, sentema aparataro kiel komputilaj sistemoj, ktp.

Fig. J8 - Diferenca reĝimo

Karakterizado de la fulma ondo

Analizo de la fenomenoj permesas la difinon de la specoj de fulmaj kurento kaj tensiaj ondoj.

• 2 specoj de nuna ondo estas konsiderataj de la IEC-normoj:
• 10/350 µs ondo: por karakterizi la nunajn ondojn de rekta fulmo (vidu Fig. J9);

Fig. J9 - 10/350 µs nuna ondo

• 8/20 µs ondo: por karakterizi la nunajn ondojn de nerekta fulmo (vidu Fig. J10).

Fig. J10 - 8/20 µs nuna ondo

Ĉi tiuj du specoj de fulmofluaj ondoj estas uzataj por difini testojn pri SPD-oj (IEC-normo 61643-11) kaj ekipa imuneco al fulmofluoj.

La pinta valoro de la nuna ondo karakterizas la intensecon de la fulmo.

La supertensioj kreitaj de fulmofrapoj estas karakterizitaj per tensia ondo de 1.2 / 50 µs (vidu Fig. J11).

Ĉi tiu tipo de tensia ondo estas uzata por kontroli ekipaĵon, kiu eltenas supertensiojn de atmosfera origino (impulsa tensio laŭ IEC 61000-4-5).

Fig. J11 - 1.2 / 50 µ-a tensia ondo

Principo de fulmprotekto
Ĝeneralaj reguloj de fulmprotekto

Proceduro por preventi riskojn de la fulmo
La sistemo por protekti konstruaĵon kontraŭ la efikoj de fulmo devas inkluzivi:

• protekto de strukturoj kontraŭ rektaj fulmoj;
• protekto de elektraj instalaĵoj kontraŭ rektaj kaj nerektaj fulmobatoj.

La baza principo por protekti instaladon kontraŭ risko de fulmo estas malhelpi la ĝenantan energion atingi senteman ekipaĵon. Por atingi tion, necesas:

• kaptu la fulman kurenton kaj kanaligu ĝin al la tero per la plej rekta vojo (evitante la proksimecon de sentemaj ekipaĵoj);
• plenumi ekipotencan ligon de la instalaĵo; Ĉi tiu ekipa potenca ligo estas efektivigita per ligaj kondukiloj, kompletigitaj per Surge Protection Devices (SPDs) aŭ sparkfendoj (ekz. Antenmasta sparkfendeto).
• minimumigu induktitajn kaj nerektajn efikojn instalante SPD-ojn kaj / aŭ filtrilojn. Du protektosistemoj kutimas forigi aŭ limigi supertensiojn: ili estas konataj kiel la konstruaĵa protektosistemo (por la ekstero de konstruaĵoj) kaj la elektra instalaĵa protektosistemo (por la interno de konstruaĵoj).

Konstrua protekta sistemo

La rolo de la konstrua protekta sistemo estas protekti ĝin kontraŭ rektaj fulmoj.
La sistemo konsistas el:

• la kapta aparato: la fulma protekta sistemo;
• subkondukiloj desegnitaj por transdoni la fulman kurenton al la tero;
• "Korva piedo" teraj kondukoj konektitaj kune;
• ligoj inter ĉiuj metalaj kadroj (ekipotenca ligo) kaj la teraj kondukiloj.

Kiam la fulma kurento fluas en kondukilo, se eblaj diferencoj aperas inter ĝi kaj la kadroj konektitaj al tero, kiuj troviĝas en la ĉirkaŭaĵo, ĉi-lasta povas kaŭzi detruajn fulmotrajnojn.

La 3 specoj de la fulmo-protekta sistemo
Tri specoj de konstrua protekto estas uzataj:

La fulmoŝirmilo (simpla stango aŭ kun ekiga sistemo)

La fulmoŝirmilo estas metala kaptaĵopinto metita ĉe la pinto de la konstruaĵo. Ĝi estas konektita per unu aŭ pluraj kondukiloj (ofte kupraj strioj) (vidu Fig. J12).

Fig. J12 - Fulmoŝipo (simpla stango aŭ kun ellasilo)

La fulmoŝirmilo kun streĉitaj dratoj

Ĉi tiuj dratoj estas etenditaj super la protektinda strukturo. Ili estas uzataj por protekti specialajn strukturojn: raketaj lanĉaj areoj, militaj aplikoj kaj protekto de alttensiaj aeraj linioj (vidu Fig. J13).

Fig. J13 - Strekitaj dratoj

La fulma kondukilo kun kunplektita kaĝo (Faraday-kaĝo)

Ĉi tiu protekto implicas meti multajn malsupren kondukilojn / bendojn simetrie ĉirkaŭ la konstruaĵo. (vidu Fig. J14).

Ĉi tiu speco de fulmo-protekta sistemo estas uzata por tre elmontritaj konstruaĵoj loĝantaj tre sentemajn instalaĵojn kiel komputilajn ĉambrojn.

Fig. J14 - Meshed-kaĝo (Faraday-kaĝo)

Konsekvencoj de konstrua protekto por la ekipaĵo de la elektra instalaĵo

50% de la fulmofluo malŝarĝita de la konstrua protekta sistemo leviĝas reen en la terajn retojn de la elektra instalaĵo (vidu Fig. J15): la ebla kresko de la kadroj tre ofte superas la izolan rezistan kapablon de la kondukiloj en la diversaj retoj ( LV, telekomunikadoj, videokablo, ktp.).

Cetere, la fluo de kurento tra la malsupren-kondukiloj generas induktitajn supertensiojn en la elektra instalaĵo.

Sekve de tio, la konstrua protekta sistemo ne protektas la elektran instalaĵon: estas do devige provizi elektran instalaĵon-protektan sistemon.

Fig. J15 - Rekta fulma kurento

Protekto kontraŭ fulmo - Protekta sistemo por elektra instalado

La ĉefa celo de la elektra instalaĵa protekta sistemo estas limigi supertensiojn al valoroj akcepteblaj por la ekipaĵo.

La elektra instalaĵa protekta sistemo konsistas el:

• unu aŭ pluraj SPD-oj laŭ la konstrua agordo;
• la ekipotenca ligado: metala maŝo de elmontritaj konduktaj partoj.

efektivigo

La procedo por protekti la elektrajn kaj elektronikajn sistemojn de konstruaĵo estas jena.

Serĉu informojn

• Identigu ĉiujn sentemajn ŝarĝojn kaj ilian lokon en la konstruaĵo.
• Identigu la elektrajn kaj elektronikajn sistemojn kaj iliajn respektivajn enirejojn en la konstruaĵon.
• Kontrolu ĉu fulma protekta sistemo ĉeestas sur la konstruaĵo aŭ en la ĉirkaŭaĵo.
• Konatiĝu kun la regularoj aplikeblaj al la loko de la konstruaĵo.
• Taksu la riskon de fulmo laŭ la geografia loko, speco de elektroprovizo, fulmo-denseco, ktp.

Solva efektivigo

• Instalu ligajn kondukilojn sur kadroj per maŝo.
• Instalu SPD en la envenanta ŝaltpanelo de LV.
• Instalu plian SPD en ĉiu subdistribua tabulo situanta proksime de sentema ekipaĵo (vidu Fig. J16).

Fig. J16 - Ekzemplo de protekto de grandskala elektra instalaĵo

La Ŝirmila Protekta Aparato (SPD)

Surge Protection Dispositives (SPD) estas uzataj por elektraj elektroprovizaj retoj, telefonaj retoj, kaj komunikaj kaj aŭtomataj kontrolaj busoj.

La Surge Protection Device (SPD) estas ero de la elektra instalaĵa protekta sistemo.

Ĉi tiu aparato estas paralele konektita sur la elektroproviza cirkvito de la ŝarĝoj, kiujn ĝi devas protekti (vidu Fig. J17). Ĝi ankaŭ povas esti uzata ĉe ĉiuj niveloj de la elektroproviza reto.

Ĉi tiu estas la plej ofte uzata kaj plej efika speco de supertensia protekto.

Fig. J17 - Principo de protekta sistemo paralele

SPD konektita paralele havas altan impedancon. Post kiam la pasema supertensio aperas en la sistemo, la impedanco de la aparato malpliiĝas, tiel ke kurenta kurento trapasas la SPD, preterirante la senteman ekipaĵon.

Komenco

SPD estas desegnita por limigi pasemajn supertensiojn de atmosfera origino kaj deturni nunajn ondojn al tero, por limigi la amplekson de ĉi tiu supertensio al valoro ne danĝera por la elektra instalado kaj elektraj aparatoj kaj regiloj.

SPD forigas supertensiojn

• en komuna reĝimo, inter fazo kaj neŭtrala aŭ tera;
• en diferenciala reĝimo, inter fazo kaj neŭtrala.

En la kazo de supertensio superanta la operacian sojlon, la SPD

• kondukas la energion al la tero, en komuna reĝimo;
• distribuas la energion al la aliaj vivaj kondukiloj, en diferenciala reĝimo.

La tri specoj de SPD

Tajpu 1-SPD
La SPD Tipo 1 estas rekomendinda en la specifa kazo de servosektoraj kaj industriaj konstruaĵoj, protektitaj per fulma protekta sistemo aŭ kunplektita kaĝo.
Ĝi protektas elektrajn instalaĵojn kontraŭ rektaj fulmoj. Ĝi povas malŝarĝi la malantaŭan kurenton de fulmo disvastiĝanta de la tera kondukilo al la retaj kondukiloj.
SPD de tipo 1 karakterizas per nuna ondo de 10/350 µs.

Tajpu 2-SPD
La Tipo 2 SPD estas la ĉefa protekta sistemo por ĉiuj malaltaj tensiaj elektraj instalaĵoj. Instalita en ĉiu elektra ŝaltpanelo, ĝi malebligas la disvastiĝon de supertensioj en la elektraj instalaĵoj kaj protektas la ŝarĝojn.
SPD de tipo 2 estas karakterizita per nuna ondo de 8/20 µs.

Tajpu 3-SPD
Ĉi tiuj SPDoj havas malaltan malŝarĝan kapablon. Ili devas do devige esti instalitaj kiel suplemento al Tipo 2-SPD kaj proksime de sentemaj ŝarĝoj.
Tipo 3 SPD estas karakterizita per kombinaĵo de tensiaj ondoj (1.2 / 50 μs) kaj aktualaj ondoj (8/20 μs).

Norma difino de SPD

Fig. J18 - SPD norma difino

Noto 1: Ekzistas T1 + T2 SPD (aŭ Tipo 1 + 2 SPD) kombinanta la protekton de ŝarĝoj kontraŭ rektaj kaj nerektaj fulmoj.

Noto 2: iu T2 SPD ankaŭ povas esti deklarita kiel T3

Karakterizaĵoj de SPD

Internacia normo IEC 61643-11 Eldono 1.0 (03/2011) difinas la karakterizaĵojn kaj testojn por SPD konektita al malaltaj tensiaj distribusistemoj (vidu Fig. J19).

En verdo, la garantiita funkcia teritorio de la SPD.
Fig. J19 - Tempo / nuna karakterizaĵo de SPD kun varistoro

Oftaj karakterizaĵoj

• U_C: Maksimuma kontinua funkcia tensio. Ĉi tiu estas la AC aŭ DC-tensio super kiu la SPD aktivas. Ĉi tiu valoro estas elektita laŭ la taksita tensio kaj la sistemo de surteriĝo.
• U_P: Tensia protektnivelo (ĉe I_n). Ĉi tiu estas la maksimuma tensio tra la fina stacioj de la SPD kiam ĝi estas aktiva. Ĉi tiu tensio atingiĝas kiam la kurento fluanta en la SPD egalas al In. La elektita tensia protektnivelo devas esti sub la subtensia eltena kapablo de la ŝarĝoj. En la okazo de fulmo, la tensio trans la fina stacioj de la SPD ĝenerale restas malpli ol U_P.
• En: Nominala malŝarĝa kurento. Ĉi tiu estas la pinta valoro de fluo de 8/20 µ-ondformo, kiun la SPD kapablas eligi minimume 19 fojojn.

Kial En gravas?
In respondas al nominala malŝarĝa kurento, kiun SPD povas elteni almenaŭ 19 fojojn: pli alta valoro de In signifas pli longan vivon por la SPD, do estas forte rekomendite elekti pli altajn valorojn ol la minimuma trudita valoro de 5 kA.

Tajpu 1-SPD

• I_imp: Impulsa kurento. Ĉi tiu estas la maksimuma valoro de fluo de 10/350 µs-ondformo, kiun la SPD kapablas malŝarĝi almenaŭ unu fojon.

Kial mi estas_imp grava?
IEC 62305-normo postulas maksimuman impulsan aktualan valoron de 25 kA per polo por la trifaza sistemo. Ĉi tio signifas, ke por reto 3P + N la SPD devas elteni totalan maksimuman impulsan kurenton de 100kA venanta de la tera ligado.

• I_fi: Aŭtomate estingi sekvan aktualon. Aplikebla nur al la fajrero-teknologio. Ĉi tiu estas la kurento (50 Hz), kiun la SPD kapablas interrompi per si mem post ekbrilo. Ĉi tiu kurento devas ĉiam esti pli granda ol la eventuala kurta kurta kurento ĉe la punkto de instalado.

Tajpu 2-SPD

• Imax: Maksimuma malŝarĝa kurento. Ĉi tiu estas la pinta valoro de fluo de 8/20 µs-ondformo, kiun la SPD kapablas eligi unufoje.

Kial Imax gravas?
Se vi komparas 2 SPD-ojn kun la sama In, sed kun malsama Imax: la SPD kun pli alta Imax-valoro havas pli altan "sekurecan randon" kaj povas elteni pli altan kurenton sen difektiĝo.

Tajpu 3-SPD

• U_OC: Malferma cirkvita tensio aplikata dum provoj de klaso III (Tipo 3).

ĉefa aplikoj

• Malalta Tensio SPD. Tre malsamaj aparatoj, de kaj teknologia kaj uzada vidpunkto, estas nomumitaj per ĉi tiu termino. Malalttensiaj SPD-oj estas modulaj por esti facile instalitaj en LV-ŝaltpaneloj. Ekzistas ankaŭ SPD-oj adapteblaj al elektraj ingoj, sed ĉi tiuj aparatoj havas malaltan malŝarĝan kapablon.

• SPD por komunikaj retoj. Ĉi tiuj aparatoj protektas telefonajn retojn, interŝanĝitajn retojn kaj aŭtomatajn kontrolajn retojn (buso) kontraŭ supertensioj venantaj de ekstere (fulmo) kaj tiuj internaj al la elektroproviza reto (polua ekipaĵo, komutila funkciado ktp.). Tiaj SPD-oj ankaŭ estas instalitaj en konektiloj RJ11, RJ45, ... aŭ integritaj en ŝarĝoj.

Notoj

1. Testsekvenco laŭ norma IEC 61643-11 por SPD surbaze de MOV (varistoro). Entute 19 impulsoj ĉe I_n:

• Unu pozitiva impulso
• Unu negativa impulso
• 15 impulsoj sinkronigitaj je ĉiu 30 ° sur la 50 Hz-tensio
• Unu pozitiva impulso
• Unu negativa impulso

2. por tipo 1 SPD, post la 15 impulsoj ĉe I_n (vidu antaŭan noton):

• Unu impulso je 0.1 x I_imp
• Unu impulso je 0.25 x I_imp
• Unu impulso je 0.5 x I_imp
• Unu impulso je 0.75 x I_imp
• Unu impulso ĉe I_imp

Projekto de la elektra instalaĵa protekta sistemo
Projektaj reguloj de la elektra instalada protekta sistemo

Por protekti elektran instalaĵon en konstruaĵo, simplaj reguloj validas por la elekto de

• SPD (j);
• ĝia protekta sistemo.

Por elektrodistribua sistemo, la ĉefaj trajtoj uzataj por difini la fulmprotektan sistemon kaj elekti SPD por protekti elektran instalaĵon en konstruaĵo estas:

• SPD
• kvanto de SPD
• tipo
• nivelo de ekspozicio por difini la maksimuman malŝarĝan kurenton Imax de la SPD.
• La fuŝkontaktiga protekta aparato
• maksimuma malŝarĝa kurento Imax;
• fuŝkontakta kurento Isc ĉe la punkto de instalado.

La logika diagramo en Figuro J20 sube ilustras ĉi tiun projektan regulon.

Fig. J20 - Logika diagramo por elekto de protekta sistemo

La aliaj karakterizaĵoj por elekto de SPD estas antaŭdifinitaj por elektra instalado.

• nombro de polusoj en SPD;
• tensia protekta nivelo U_P;
• U_C: Maksimuma kontinua funkcia tensio.

Ĉi tiu subsekcio Projektado de la protekta sistemo de elektra instalado priskribas pli detale la kriteriojn por elekti la protektan sistemon laŭ la karakterizaĵoj de la instalado, la protektota ekipaĵo kaj la medio.

Elementoj de la protekta sistemo

SPD devas ĉiam esti instalita ĉe la origino de la elektra instalaĵo.

Loko kaj tipo de SPD

La speco de SPD instalota ĉe la origino de la instalado dependas de tio, ĉu fulma protekta sistemo ĉeestas aŭ ne. Se la konstruaĵo estas ekipita kontraŭ fulmo-protekta sistemo (laŭ IEC 62305), Tipo 1 SPD devas esti instalita.

Por SPD instalita ĉe la alvenanta fino de la instalado, la instalaj normoj de IEC 60364 fiksas minimumajn valorojn por la jenaj 2 karakterizaĵoj:

• Nominala malŝarĝa kurento I_n = 5 kA (8/20) µs;
• Tensia protekta nivelo U_P(ĉe I_n) <2.5 kV.

La nombro de aldonaj instalotaj SPD-oj estas determinita de:

• la grandeco de la retejo kaj la malfacileco instali ligajn kondukilojn. Sur grandaj retejoj, estas esence instali SPD ĉe la alvenanta fino de ĉiu subdistribuita ĉemetaĵo.
• la distanco disiganta sentivajn ŝarĝojn protektindajn de la alvenanta fina protekta aparato. Kiam la ŝarĝoj troviĝas pli ol 10 metrojn for de la enir-fina protekta aparato, necesas provizi aldonan fajnan protekton kiel eble plej proksime al sentemaj ŝarĝoj. La fenomenoj de ondreflektado kreskas de 10 metroj vidu Disvastigon de fulma ondo
• la risko de ekspozicio. En la kazo de tre elmontrita retejo, la envenanta SPD ne povas certigi kaj altan fluon de fulmo kaj sufiĉe malaltan tensian protektan nivelon. Aparte, Tipo 1 SPD estas ĝenerale akompanita per Tipo 2 SPD.

La tabelo en Figuro J21 sube montras la kvanton kaj specon de SPD starigota surbaze de la du supre difinitaj faktoroj.

Fig. J21 - La 4 kazoj de efektivigo de SPD

Protektaj distribuitaj niveloj

Pluraj protektaj niveloj de SPD permesas distribui la energion inter pluraj SPD, kiel montrite en Figuro J22, por kiu la tri specoj de SPD estas provizitaj:

• Tipo 1: kiam la konstruaĵo estas ekipita kontraŭ fulmo-protekta sistemo kaj situanta ĉe la alvenanta fino de la instalaĵo, ĝi sorbas tre grandan kvanton da energio;
• Tipo 2: sorbas postrestantajn supertensiojn;
• Tipo 3: provizas "bonan" protekton se necese por la plej sentema ekipaĵo situanta tre proksime al la ŝarĝoj.

Noto: La SPD Tipo 1 kaj 2 povas esti kombinitaj en unu SPD
Fig. J22 - Bona protekta arkitekturo

Oftaj trajtoj de SPD-oj laŭ la instalaj trajtoj
Maksimuma kontinua funkcia tensio Uc

Depende de la sistema surteriga aranĝo, la maksimuma kontinua funkcia tensio U_C de SPD devas esti egala aŭ pli granda ol la valoroj montritaj en la tabelo en Figuro J23.

Fig. J23 - Stipulita minimuma valoro de U_C por SPD-oj depende de la sistema surteriga aranĝo (surbaze de Tabelo 534.2 de la IEC 60364-5-53-normo)

N / A: ne aplikebla
U: interlinia tensio de la malalttensia sistemo
a. ĉi tiuj valoroj rilatas al plej malbonkazaj kulpaj kondiĉoj, tial la toleremo de 10% ne estas konsiderata.

La plej oftaj valoroj de UC elektitaj laŭ la sistema surteriga aranĝo.
TT, TN: 260, 320, 340, 350 V
IT: 440, 460 V

Tensia protekta nivelo U_P (ĉe I_n)

La IEC 60364-4-44-normo helpas pri la elekto de la protekta nivelo Supre por la SPD en funkcio de la protektindaj ŝarĝoj. La tabelo de Figuro J24 indikas la impulson elteni kapablon de ĉiu speco de ekipaĵo.

Fig. J24 - Postulata taksita impulsa tensio de ekipaĵo Uw (tabelo 443.2 de IEC 60364-4-44)

a. Laŭ IEC 60038: 2009.
b. Ĉi tiu taksita impulsa tensio aplikiĝas inter vivaj kondukiloj kaj PE.
ĉ. En Kanado kaj Usono, por tensioj al tero pli altaj ol 300 V, validas la taksita impulsa tensio responda al la sekva plej alta tensio en ĉi tiu kolumno.
d. Por operaciumoj de IT-sistemoj je 220-240 V, la 230/400-vico devas esti uzata, pro la tensio al tero ĉe la tera faŭlto sur unu linio.

Fig. J25 - Supertensia kategorio de ekipaĵoj

	Ekipaĵoj de la supertensia kategorio Mi taŭgas nur por uzo en fiksa instalado de konstruaĵoj, kie protektaj rimedoj estas uzataj ekster la ekipaĵo - por limigi pasemajn supertensiojn al la difinita nivelo. Ekzemploj de tiaj ekipaĵoj estas tiuj, kiuj enhavas elektronikajn cirkvitojn kiel komputilojn, aparatojn kun elektronikaj programoj, ktp.
	Ekipaĵo de supertensia kategorio II taŭgas por ligi al la fiksa elektra instalaĵo, havigante normalan gradon de havebleco kutime postulatan por kurento-uzanta ekipaĵon. Ekzemploj de tia ekipaĵo estas hejmaj aparatoj kaj similaj ŝarĝoj.
	Ekipaĵoj de supertensia kategorio III estas por uzo en la fiksa instalaĵo laŭflue de, kaj inkluzive de la ĉefa distribuokomisiono, havigante altan gradon de havebleco. Ekzemploj de tia ekipaĵo estas distribuaj tabuloj, ŝaltiloj, kablaj sistemoj inkluzive de kabloj, busaj stangoj, krucvojoj, ŝaltiloj, enketoj) en la fiksa instalaĵo, kaj ekipaĵoj por industria uzo kaj iuj aliaj ekipaĵoj, ekz. konstanta konekto al la fiksa instalado.
	Ekipaĵoj de supertensia kategorio IV taŭgas por uzi ĉe aŭ proksime de la origino de la instalaĵo, ekzemple kontraŭflue de la ĉefa distribuokomisiono. Ekzemploj de tia ekipaĵo estas elektromezuriloj, primaraj kontraŭfluaj protektaparatoj, kaj ondetaj kontrolunuoj.

La "instalita" U_P agado devas esti komparita kun la impulsa eltenemo de la ŝarĝoj.

SPD havas tensian protektan nivelon U_P tio estas interna, do difinita kaj provita sendepende de ĝia instalado. Praktike por la elekto de U_P elfaro de SPD, sekureca rando devas esti prenita por permesi la supertensiojn enecajn en la instalado de la SPD (vidu Bildon J26 kaj Ligo de Surge Protekta Aparato).

Fig. J26 - Instalita U_P

La "instalita" tensia protekta nivelo U_P ĝenerale adoptita por protekti senteman ekipaĵon en elektraj instalaĵoj de 230/400 V estas 2.5 kV (supertensia kategorio II, vidu Fig. J27).

Noto:
Se la kondiĉita tensia protektnivelo ne povas esti atingita per la alvenanta fina SPD aŭ se sentemaj ekipaĵoj estas foraj (vidu Elementojn de la protekta sistemo # Loko kaj speco de SPD Loko kaj speco de SPD, aldona kunordigita SPD devas esti instalita por atingi la postulata protekta nivelo.

Nombro de poloj

• Depende de la sistema surteriga aranĝo, necesas zorgi pri SPD-arkitekturo certiganta protekton en komuna reĝimo (CM) kaj diferenciala reĝimo (DM).

Fig. J27 - Protektaj bezonoj laŭ la sistemo de surteriĝo

a. La protekto inter fazo kaj neŭtralo povas aŭ esti enmetita en la SPD metita ĉe la origino de la instalaĵo aŭ esti forigita proksime al la protektota ekipaĵo
b. Se neŭtrala distribuita

Noto:

Komun-reĝima supertensio
Baza formo de protekto estas instali SPD en komuna reĝimo inter fazoj kaj la PE (aŭ PEN) -konduktilo, kia ajn estas la speco de sistemo surterigita aranĝo uzata.

Diferenc-reĝima supertensio
En la TT kaj TN-S-sistemoj, surterigado de la neŭtrala rezultigas malsimetrion pro teraj impedancoj, kiu kondukas al la apero de diferencial-reĝimaj tensioj, kvankam la supertensio induktita de fulma bato estas komuna reĝimo.

2P, 3P kaj 4P SPD
(vidu Fig. J28)
Ĉi tiuj estas adaptitaj al la sistemoj IT, TN-C, TN-CS.
Ili provizas protekton nur kontraŭ oftaj reĝimaj supertensioj

Fig. J28 - 1P, 2P, 3P, 4P SPDs

1P + N, 3P + N SPD
(vidu Fig. J29)
Ĉi tiuj estas adaptitaj al la TT kaj TN-S-sistemoj.
Ili provizas protekton kontraŭ komunaj reĝimoj kaj diferencialaj reĝimaj supertensioj

Fig. J29 - 1P + N, 3P + N SPDs

Elekto de Tipo 1 SPD
Impulso nuna Iimp

• Kie ekzistas neniuj landaj regularoj aŭ specifaj regularoj por la speco de protektota konstruaĵo: la impulsa kurento Iimp devas esti almenaŭ 12.5 kA (10/350 µs-ondo) per branĉo laŭ IEC 60364-5-534.
• Kie regularoj ekzistas: norma IEC 62305-2 difinas 4 nivelojn: I, II, III kaj IV

La tabelo en Figuro J31 montras la malsamajn nivelojn de I_imp en la reguliga kazo.

Fig. J30 - Baza ekzemplo de ekvilibra I_imp aktuala distribuo en 3-faza sistemo

Fig. J31 - Tabelo de I_imp valoroj laŭ la tensia protekta nivelo de la konstruaĵo (laŭ IEC / EN 62305-2)

Aŭtomate estingi sekvu nunan I_fi

Ĉi tiu karakterizaĵo aplikeblas nur por SPD-oj kun sparkfenda teknologio. La aŭtoestingado sekvas aktualan I_fi devas ĉiam esti pli granda ol la eventuala kurta kurta kurento I_sc ĉe la punkto de instalado.

Elekto de Tipo 2 SPD
Maksimuma malŝarĝa kurento Imax

La maksimuma malŝarĝa kurento Imax estas difinita laŭ la taksita nivelo de ekspozicio rilate al la loko de la konstruaĵo.
La valoro de la maksimuma malŝarĝa kurento (Imax) estas determinita per riska analizo (vidu la tabelon en Figuro J32).

Fig. J32 - Rekomendita maksimuma malŝarĝa kurento Imax laŭ la nivelo de ekspozicio

Elekto de ekstera Mallonga Cirkvita Protekta Aparato (SCPD)

La protektaj aparatoj (termika kaj kurta cirkvito) devas esti kunordigitaj kun la SPD por certigi fidindan funkciadon, t.e.
certigi kontinuecon de servo:

• eltenas fulmajn nunajn ondojn
• ne generu troan posttension.

certigi efikan protekton kontraŭ ĉiuj specoj de superfluo:

• troŝarĝo post termika forkuro de la varistoro;
• fuŝkontakto de malalta intenseco (impedanta);
• fuŝkontakto de alta intenseco.

Riskoj evitindaj fine de la vivo de la SPD-oj
Pro maljuniĝo

En la kazo de natura fino de vivo pro maljuniĝo, protekto estas termika. SPD kun varistoroj devas havi internan malkonektilon, kiu malebligas la SPD.
Noto: Fino de vivo per termika forkuranto ne koncernas SPD kun gasa malŝarĝa tubo aŭ enkapsuligita sparkfendeto.

Pro kulpo

La kaŭzoj de fino de vivo pro fuŝkontakto estas:

• Maksimuma malŝarĝa kapablo superis. Ĉi tiu misfunkcio rezultigas fortan fuŝkontakton.
• Kulpo pro la distribua sistemo (neŭtrala / faza ŝaltilo, neŭtrala malkonektiĝo).
• Iom post iom malboniĝo de la varistoro.
  Ĉi-lastaj du faŭltoj rezultigas malhelpan mallongan cirkviton.
  La instalado devas esti protektita kontraŭ damaĝoj rezultantaj de ĉi tiuj specoj de misfunkciado: la interna (termika) malkonektilo difinita supre ne havas tempon varmiĝi, do funkciigi.
  Speciala aparato nomata "ekstera Mallonga Cirkvita Protekta Aparato (ekstera SCPD)", kapabla forigi la mallongan cirkviton, devas esti instalita. Ĝi povas esti efektivigita per ŝaltilo aŭ fuzila aparato.

Karakterizaĵoj de la ekstera SCPD

La ekstera SCPD estu kunordigita kun la SPD. Ĝi estas desegnita por plenumi la jenajn du limojn:

Fulma kurento eltenas

La kontraŭflama kurento estas esenca karakterizaĵo de la ekstera Protekta Aparato de SPD.
La ekstera SCPD ne rajtas stumbli sur 15 sinsekvaj impulsfluoj ĉe In.

Mallongcirkvita kurento eltenas

• La rompa kapablo estas determinita de la instalaj reguloj (IEC 60364-normo):
  La ekstera SCPD havu rompan kapaciton egala aŭ pli granda ol la eventuala kurta kurta kurento Isc ĉe la instalpunkto (laŭ la IEC 60364-normo).
• Protekto de la instalado kontraŭ mallongaj cirkvitoj
  Precipe la impedanta kurta cirkvito disigas multan energion kaj devas esti forigita tre rapide por eviti damaĝon al la instalado kaj al la SPD.
  La ĝusta asocio inter SPD kaj ĝia ekstera SCPD devas esti donita de la fabrikanto.

Instala reĝimo por la ekstera SCPD
Aparato "en serio"

La SCPD estas priskribita kiel "en serio" (vidu Fig. J33) kiam la protekto estas plenumita de la ĝenerala protekta aparato de la protektota reto (ekzemple liga ŝaltilo kontraŭflue de instalaĵo).

Fig. J33 - SCPD "en serio"

Aparato "paralele"

La SCPD estas priskribita kiel "paralele" (vidu Fig. J34) kiam la protekto estas farita specife per protekta aparato asociita kun la SPD.

• La ekstera SCPD estas nomata "malkonektanta ŝaltilo" se la funkcio estas plenumita per ŝaltilo.
• La malkonektanta ŝaltilo povas aŭ ne esti integrita en la SPD.

Fig. J34 - SCPD "paralele"

Noto:
En la kazo de SPD kun gasa malŝarĝa tubo aŭ enkapsuligita sparkfendeto, la SCPD permesas tranĉi la fluon tuj post uzo.

Protekto de garantio

La ekstera SCPD devas esti kunordigita kun la SPD kaj testita kaj garantiita de la SPD-fabrikanto laŭ la rekomendoj de la IEC 61643-11-normo. Ĝi ankaŭ devas esti instalita laŭ la rekomendoj de la fabrikanto. Ekzemple, vidu la kunordigajn tabelojn de Electric SCPD + SPD.

Kiam ĉi tiu aparato estas integrita, konformeco kun produkta normo IEC 61643-11 nature certigas protekton.

Fig. J35 - SPD kun ekstera SCPD, ne-integra (iC60N + iPRD 40r) kaj integra (iQuick PRD 40r)

Resumo de eksteraj SCPD-trajtoj

Detala analizo de la karakterizaĵoj estas donita en sekcio Detalaj karakterizaĵoj de la ekstera SCPD.
La tabelo en Figuro J36 montras, ekzemple, resumon de la trajtoj laŭ la diversaj specoj de ekstera SCPD.

Fig. J36 - Karakterizaĵoj de vivfina protekto de SPD Tipo 2 laŭ la eksteraj SCPDoj

Instala reĝimo por la ekstera SCPD	En serio	Paralele
		Protekta asociita kun fuzeo	Ŝaltilo protekt-asociita	Protekta disrompilo integrita
Protekto kontraŭ ekmultiĝo de ekipaĵo	=	=	=	=
	SPDoj protektas la ekipaĵon kontentige, kia ajn estas la speco de asociita ekstera SCPD
Protekto de instalado fine de la vivo	-	=	+	+ +
	Neniu garantio pri protekto eblas	Garantio de fabrikanto		Plena garantio
		Protekto kontraŭ impedancaj fuŝkontaktoj ne bone certigita	Protekto kontraŭ fuŝkontaktoj perfekte certigita
Kontinueco de servo ĉe la fino de vivo	- -	+	+	+
	La kompleta instalado estas malŝaltita	Nur la SPD-cirkvito estas fermita
Prizorgado ĉe fino de vivo	- -	=	+	+
	La haltigo de la instalado necesas	Ŝanĝo de fuzeoj	Tuja reagordo

SPD kaj protekta kunordiga tablo

La tabelo en Figuro J37 sube montras la kunordigon de malkonektaj ŝaltiloj (ekstera SCPD) por SPD de Tipo 1 kaj 2 de la marko XXX Electric por ĉiuj niveloj de fuŝkontaktaj fluoj.

Kunordigo inter SPD kaj ĝiaj malkonektaj ŝaltiloj, indikita kaj garantiita de Elektra, certigas fidindan protekton (fulmo-rezisto, plifortigita protekto de impedancaj fuŝkontaktaj kurentoj, ktp.)

Fig. J37 - Ekzemplo de kunordiga tablo inter SPD kaj iliaj malkonektaj ŝaltiloj. Ĉiam raportu al la plej novaj tabeloj provizitaj de fabrikantoj.

Kunordigo kun kontraŭfluaj protektaj aparatoj

Kunordigo kun kontraŭfluaj protektaj aparatoj
En elektra instalaĵo, la ekstera SCPD estas aparato identa al la protekta aparato: tio ebligas apliki selektivecon kaj kaskadajn teknikojn por teknika kaj ekonomia optimumigo de la protekta plano.

Kunordigo kun postrestantaj aktualaj aparatoj
Se la SPD estas instalita laŭflue de tera protekta aparato, ĉi-lasta devas esti de la tipo "si" aŭ selektema kun imuneco al pulsfluoj de almenaŭ 3 kA (8/20 μs-nuna ondo).

Instalado de Surge Protekta Aparato
Konekto de Aparato de Protekto kontraŭ Surtensio

Ligoj de SPD al la ŝarĝoj devas esti kiel eble plej mallongaj por redukti la valoron de la tensia protekta nivelo (instalita Supre) sur la finaĵoj de la protektita ekipaĵo.

La tuta longo de SPD-konektoj al la reto kaj la tera fina stacio ne devas superi 50 cm.

Unu el la esencaj karakterizaĵoj por la protekto de ekipaĵo estas la maksimuma tensia protektnivelo (instalita Supre), kiun la ekipaĵo povas elteni ĉe siaj fina stacioj. Sekve, SPD estu elektita kun tensia protekta nivelo Up adaptita al la protekto de la ekipaĵo (vidu Fig. J38). La tuta longo de la ligaj kondukiloj estas

L = L1 + L2 + L3.

Por altfrekvencaj fluoj, la impedanco po unu longo de ĉi tiu konekto estas proksimume 1 µH / m.

Sekve, aplikante la leĝon de Lenz al ĉi tiu rilato: ΔU = L di / dt

La normaligita 8/20 µ-kurenta ondo, kun aktuala amplekso de 8 kA, sekve kreas tensian kreskon de 1000 V por metro de kablo.

ΔU = 1 x 10-6 x 8 x 103/8 x 10-6 = 1000 V

Fig. J38 - Ligoj de SPD L <50 cm

Rezulte la tensio trans la ekipaj terminaloj, U-ekipaĵo, estas:
U-ekipaĵo = Supren + U1 + U2
Se L1 + L2 + L3 = 50 cm, kaj la ondo estas 8/20 µs kun amplekso de 8 kA, la tensio trans la ekipaj terminaloj estos Supre + 500 V.

Ligo en plasta enfermaĵo

Bildo J39 sube montras kiel konekti SPD en plasta enfermaĵo.

Fig. J39 - Ekzemplo de ligo en plasta enfermaĵo

Ligo en metala enfermaĵo

En la kazo de komutila aro en metala enfermaĵo, eble estus saĝe konekti la SPD rekte al la metala enfermaĵo, kun la enfermaĵo uzata kiel protekta kondukilo (vidu Fig. J40).
Ĉi tiu aranĝo konformas al normo IEC 61439-2 kaj la Asembleo-fabrikanto devas certigi, ke la karakterizaĵoj de la enfermaĵo ebligas ĉi tiun uzon.

Fig. J40 - Ekzemplo de ligo en metala enfermaĵo

Kondukta sekco

La rekomendinda minimuma konduktila sekco konsideras:

• La normala servo provizota: Fluo de la fulma kurenta ondo sub maksimuma tensia falo (50 cm-regulo).
  Noto: Male al aplikoj ĉe 50 Hz, la fenomeno de fulmo estas altfrekvenca, la pliigo de la konduktila sekco ne multe reduktas sian altfrekvencan impedancon.
• La konduktiloj eltenas kurtokurentajn kurentojn: La konduktilo devas rezisti kurtokurentan kurenton dum la maksimuma tempo de detektado de protekta sistemo.
  IEC 60364 rekomendas ĉe la instalada alvenanta fino minimuman sekcon de:
• 4 mm2 (Cu) por konekto de Tipo 2 SPD;
• 16 mm2 (Cu) por konekto de Tipo 1 SPD (ĉeesto de fulmo-protekta sistemo).

Ekzemploj de bonaj kaj malbonaj SPD-instalaĵoj

Fig. J41 - Ekzemploj de bonaj kaj malbonaj SPD-instalaĵoj

Instalado de ekipaĵo devas esti farita laŭ instalaj reguloj: kablolongo devas esti malpli ol 50 cm.

Kabligaj reguloj de Surge Protection Device
Regulo 1

La unua regulo plenumenda estas, ke la longo de la SPD-ligoj inter la reto (per la ekstera SCPD) kaj la surtera surtera terminalo ne devas superi 50 cm.
Figuro J42 montras la du eblojn por la konekto de SPD.
Fig. J42 - SPD kun aparta aŭ integrita ekstera SCPD

Regulo 2

La kondukantoj de protektitaj eksiĝintaj nutriloj:

• devas esti konektita al la fina stacioj de la ekstera SCPD aŭ la SPD;
• devas esti apartigita fizike de la poluitaj alvenantaj kondukiloj.

Ili situas dekstre de la fina stacioj de la SPD kaj la SCPD (vidu Bildon J43).

Fig. J43 - La ligoj de protektitaj eksiĝintaj nutriloj estas dekstre de la SPD-finaĵoj

Regulo 3

La alvenantaj manĝilaj fazaj, neŭtralaj kaj protektaj (PE) kondukiloj devas kuri unu apud alia por redukti la buklan surfacon (vidu Fig. J44).

Regulo 4

La alvenantaj kondukiloj de la SPD devas esti malproksimaj de la protektitaj elirantaj kondukiloj por eviti polui ilin per kuplado (vidu Fig. J44).

Regulo 5

La kabloj devas esti alpinglitaj al la metalaj partoj de la enfermaĵo (se ekzistas) por minimumigi la surfacon de la frama buklo kaj sekve profiti de ŝirmanta efiko kontraŭ EM-perturboj.

En ĉiuj kazoj oni devas kontroli, ke la kadroj de ŝaltpaneloj kaj ĉemetaĵoj estas konektitaj per mallongaj konektoj.

Fine, se oni uzas ŝirmitajn kablojn, oni devas eviti grandajn longojn, ĉar ili malpliigas la efikecon de ŝirmado (vidu Fig. J44).

Fig. J44 - Ekzemplo de plibonigo de EMC per redukto de la buklaj surfacoj kaj ofta impedanco en elektra enfermaĵo

Ekzemploj de Aplikoj pri Protekto kontraŭ Surtensio

SPD-aplika ekzemplo en Superbazaro

Fig. J46 - Telekomunika reto

Solvoj kaj skema diagramo

• La elekta gvidilo pri elektroŝirmilo ebligis determini la precizan valoron de la ekmultigilo ĉe la alvenanta fino de la instalaĵo kaj tiun de la rilata malkonekta ŝaltilo.
• Kiel la sentemaj aparatoj (U_imp <1.5 kV) troviĝas pli ol 10m de la alvenanta protekta aparato, la fajnaj protektaj ŝirmaj ŝirmiloj devas esti instalitaj kiel eble plej proksime al la ŝarĝoj.
• Por certigi pli bonan kontinuecon de servo por malvarmaj ĉambraj areoj: "si" -tipaj restaj kurentaj ŝaltiloj estos uzataj por eviti ĝenajn stumblojn kaŭzitajn de la kresko de tera potencialo dum la fulma ondo trapasas.
• Por protekto kontraŭ atmosferaj supertensioj: 1, instalu suprotensilon en la ĉefa ŝaltpanelo. 2, instalu fajnan protektan ŝirmilon en ĉiu ŝaltpanelo (1 kaj 2) provizante la sentemajn aparatojn situantajn pli ol 10m de la alvenanta ekmultiĝilo. 3, instalu suprotensilon sur la telekomunika reto por protekti la provizitajn aparatojn, ekzemple, fajroalarmojn, modemojn, telefonojn, faksojn.

Kabligaj rekomendoj

• Certigu la ekipotencialecon de la teraj finaĵoj de la konstruaĵo.
• Redukti la lopitajn elektroprovizajn kablajn areojn.

Rekomendoj pri instalado

• Instalu ŝirmilon, mi_maks = 40 kA (8/20 µs), kaj iC60-malkonekta ŝaltilo taksita je 40 A.
• Instalu belajn protektajn ŝirmilojn, mi_maks = 8 kA (8/20 µs) kaj la rilataj iC60-malkonektaj ŝaltiloj taksitaj je 10 A

Fig. J46 - Telekomunika reto

SPD por fotovoltaaj aplikoj

Supertensio povas okazi en elektraj instalaĵoj pro diversaj kialoj. Ĝi povas esti kaŭzita de:

• La distribua reto kiel rezulto de fulmo aŭ iu ajn farata laboro.
• Fulmoj (proksime aŭ sur konstruaĵoj kaj PV-instalaĵoj, aŭ sur fulmotondiloj).
• Varioj en la elektra kampo pro fulmo.

Kiel ĉiuj subĉielaj strukturoj, PV-instalaĵoj estas submetitaj al la risko de fulmo, kiu varias de regiono al regiono. Preventaj kaj arestaj sistemoj kaj aparatoj devas esti en loko.

Protekto per ekipa ligo

La unua sekurigilo enkondukota estas rimedo (konduktilo) kiu certigas ekipotencan ligon inter ĉiuj konduktaj partoj de PV-instalaĵo.

La celo estas kunligi ĉiujn terajn kondukilojn kaj metalajn partojn kaj tiel krei egalan potencialon en ĉiuj punktoj de la instalita sistemo.

Protekto per ŝirmaj aparatoj (SPD)

SPD-oj estas aparte gravaj por protekti sentemajn elektrajn ekipaĵojn kiel AC / DC-Inverter, monitorajn aparatojn kaj PV-modulojn, sed ankaŭ aliajn sentemajn ekipaĵojn funkciigitajn per la elektra distribua reto de 230 VAC. La sekva metodo de riska takso baziĝas sur la taksado de la kritika longo Lcrit kaj ĝia komparo kun L la akumula longo de la dc-linioj.
SPD-protekto necesas se L ≥ Lcrit.
Lcrit dependas de la speco de PV-instalaĵo kaj estas kalkulita kiel la sekva tabelo (Fig. J47) montras:

Fig. J47 - SPD-elekto

L estas la sumo de:

• la sumo de distancoj inter la invetilo (j) kaj la krucvojo (j), konsiderante, ke la longoj de la kablo situanta en la sama akvokonduktilo estas kalkulitaj nur unufoje,
• la sumo de distancoj inter la krucvojo kaj la ligpunktoj de la fotovoltaaj moduloj formantaj la kordon, konsiderante, ke la longoj de la kablo situanta en la sama akvokonduktilo estas kalkulitaj nur unufoje.

Ng estas arka fulma denseco (nombro de strikoj / km2 / jaro).

Fig. J48 - SPD-elekto

SPD-Protekto
Loko	PV-moduloj aŭ Array-skatoloj		Inversilo DC-flanko	Inversilo AC-flanko		Ĉefa tabulo
	LDC			LAC		Fulmoŝirmilo
kriterioj	<10 m	> 10 m		<10 m	> 10 m	Jes	Ne
Speco de SPD	Ne necesas	"SPD 1" Tajpu 2 [a]	"SPD 2" Tajpu 2 [a]	Ne necesas	"SPD 3" Tajpu 2 [a]	"SPD 4" Tajpu 1 [a]	"SPD 4" Tajpu 2 se Ng> 2.5 & supra linio

[a]. 1 2 3 4 Disiga distanco de tipo 1 laŭ EN 62305 ne estas observata.

Instalado de SPD

La nombro kaj loko de SPD-aj sur la DC-flanko dependas de la longo de la kabloj inter la sunaj paneloj kaj invetilo. La SPD devas esti instalita en la ĉirkaŭaĵo de la invetilo se la longo estas malpli ol 10 metroj. Se ĝi estas pli granda ol 10 metroj, dua SPD estas necesa kaj troviĝu en la skatolo proksime al la suna panelo, la unua troviĝas en la inverter-areo.

Por esti efikaj, SPD-ligaj kabloj al la reto L + / L- kaj inter la tera fina stacio kaj la tera busobreto de la SPD devas esti kiel eble plej mallongaj - malpli ol 2.5 metroj (d1 + d2 <50 cm).

Sekura kaj fidinda fotovoltaeca energio

Depende de la distanco inter la parto "generatoro" kaj la parto "konvertiĝo", eble necesas instali du ŝirmilojn aŭ pli por certigi la protekton de ĉiu el la du partoj.

Fig. J49 - SPD-loko

Teknikaj suplementoj pri ŝirmoprotekto

Normoj kontraŭ fulmo-protekto

La IEC 62305 normaj partoj 1 ĝis 4 (NF EN 62305 partoj 1 ĝis 4) reorganizas kaj ĝisdatigas la normajn publikaĵojn IEC 61024 (serio), IEC 61312 (serio), kaj IEC 61663 (serio) pri fulmprotektaj sistemoj.

Parto 1 - Ĝeneralaj principoj

Ĉi tiu parto prezentas ĝeneralajn informojn pri fulmo kaj ĝiaj karakterizaĵoj kaj ĝeneralaj datumoj kaj enkondukas la aliajn dokumentojn.

2a parto - Riska administrado

Ĉi tiu parto prezentas la analizon ebligante kalkuli la riskon por strukturo kaj determini la diversajn protektajn scenarojn por permesi teknikan kaj ekonomian optimumigon.

Parto 3 - Fizika damaĝo al strukturoj kaj vivdanĝero

Ĉi tiu parto priskribas protekton kontraŭ rektaj fulmaj batoj, inkluzive de fulm-protekta sistemo, malsupren-kondukilo, tera plumbo, ekipotencialeco kaj do SPD kun ekipotenca ligado (Tipo 1 SPD).

Parto 4 - Elektraj kaj elektronikaj sistemoj ene de strukturoj

Ĉi tiu parto priskribas protekton kontraŭ la induktitaj efikoj de fulmo, inkluzive la protektan sistemon per SPD (Tipoj 2 kaj 3), kablan ŝirmadon, regulojn por instalado de SPD, ktp.

Ĉi tiu serio de normoj estas kompletigita per:

• la serio de normoj IEC 61643 por la difino de produktoj kontraŭ sxprucado (vidu La komponantojn de SPD);
• la IEC 60364-4 kaj -5 serioj de normoj por apliko de la produktoj en malaltaj elektraj instalaĵoj (vidu End-of-life-indikon de SPD).

La eroj de SPD

La SPD ĉefe konsistas el (vidu Fig. J50):

1. unu aŭ pluraj neliniaj eroj: la viva parto (varistoro, gasa malŝarĝa tubo [GDT], ktp);
2. termika protekta aparato (interna malkonektilo), kiu protektas ĝin kontraŭ termika forkuranto fine de vivo (SPD kun varistoro);
3. indikilo, kiu indikas finon de vivo de la SPD; Iuj SPD-oj permesas foran raportadon de ĉi tiu indiko;
4. ekstera SCPD, kiu provizas protekton kontraŭ mallongaj cirkvitoj (ĉi tiu aparato povas esti integrita en la SPD).

Fig. J50 - Diagramo de SPD

La teknologio de la viva parto

Pluraj teknologioj disponeblas por efektivigi la vivan parton. Ili ĉiu havas avantaĝojn kaj malavantaĝojn:

• Zener-diodoj;
• La gasa malŝarĝa tubo (kontrolita aŭ ne kontrolita);
• La varistoro (zinkoksida varistoro [ZOV]).

La suba tabelo montras la karakterizaĵojn kaj aranĝojn de 3 ofte uzataj teknologioj.

Fig. J51 - Resuma agado-tabelo

komponanto	Tubo por Malŝarĝi Gaso (GDT)	Enkapsuligita fajrero	Zinkoksida varistoro	GDT kaj varistoro en serio	Enkapsuligita sparkfendeto kaj varistoro paralele
karakterizaĵoj
Mastruma reĝimo	Tensioŝaltilo	Tensioŝaltilo	Tensio limiga	Tensio-ŝaltilo kaj -limigado en serio	Tensio-ŝaltilo kaj -limigado paralele
Funkciaj kurboj
Apliko	Telekomunika reto LV-reto (asociita kun varistor)	LV-reto	LV-reto	LV-reto	LV-reto
SPD-Tipo	tajpi 2	tajpi 1	Tajpu 1 aŭ Tajpu 2	Tipo 1+ Tipo 2	Tipo 1+ Tipo 2

Indiko pri fino de vivo de SPD

Indikiloj pri fino de vivo rilatas al la interna malkonektilo kaj la ekstera SCPD de la SPD por informi la uzanton, ke la ekipaĵo ne plu estas protektita kontraŭ supertensioj de atmosfera origino.

Loka indiko

Ĉi tiun funkcion ĝenerale postulas la instalaj kodoj. La vivofina indiko estas donita per indikilo (luma aŭ mekanika) al la interna malkonektilo kaj / aŭ la ekstera SCPD.

Kiam la ekstera SCPD estas efektivigita per fuzila aparato, necesas zorgi pri fuzeo kun frapilo kaj bazo ekipita per stumpiga sistemo por certigi ĉi tiun funkcion.

Integra malkonektanta ŝaltilo

La mekanika indikilo kaj la pozicio de la regiltenilo permesas naturan vivofinon.

Loka indiko kaj fora raportado

iQuick PRD SPD de la marko XXX Electric estas de la tipo "preta por kabligi" kun integra malkonektanta ŝaltilo.

Loka indiko

iQuick PRD SPD (vidu Fig. J53) estas ekipita per lokaj mekanikaj statindikiloj:

• la (ruĝa) mekanika indikilo kaj la pozicio de la malkonektanta ŝaltila tenilo indikas ĉesigon de la SPD;
• la (ruĝa) mekanika indikilo sur ĉiu kartoĉo indikas la kartoĉan finon de vivo.

Fig. J53 - iQuick PRD 3P + N SPD de la marko XXX Electric

Fora raportado

(vidu Fig. J54)

iQuick PRD SPD estas ekipita per indika kontakto, kiu permesas malproksiman raportadon de:

• kartoĉo fino de vivo;
• mankanta kartoĉo, kaj kiam ĝi estis remetita;
• misfunkciado en la reto (kurta cirkvito, malkonekto de neŭtrala, faza / neŭtrala inversigo);
• loka mana ŝaltilo.

Rezulte, malproksima monitorado de la funkcia stato de la instalitaj SPD-oj ebligas certigi, ke ĉi tiuj protektaj aparatoj en ŝancatenda stato ĉiam pretas funkcii.

Fig. J54 - Instalado de indikilo kun iQuick PRD SPD

Fig. J55 - Fora indiko de SPD-stato per Smartlink

Prizorgado ĉe fino de vivo

Kiam la vivofina indikilo indikas ĉesigon, la SPD (aŭ la koncerna kartoĉo) devas esti anstataŭigita.

En la kazo de la iQuick PRD SPD, prizorgado faciligas:

• La kartoĉo ĉe fino de vivo (anstataŭigebla) estas facile identigebla de la Fako pri Prizorgado.
• La kartoĉo ĉe fino de vivo povas esti anstataŭigita tute sekure ĉar sekureca aparato malpermesas la fermon de la malkonektanta ŝaltilo se kartoĉo mankas.

Detalaj karakterizaĵoj de la ekstera SCPD

Nuna ondo eltenas

La nuna ondo eltenas testojn pri eksteraj SCPD-oj jene:

• Por antaŭfiksita takso kaj teknologio (NH aŭ cilindra fuzeo), la nuna ondo eltenas kapablon estas pli bona kun aM-fuzeo (motora protekto) ol kun gG-speca fuzeo (ĝenerala uzo).
• Por difinita takso, la nuna ondo eltenas kapablon pli bone kun ŝaltilo ol kun fuzila aparato. Figuro J56 sube montras la rezultojn de la tensiaj ondaj eltenaj testoj:
• por protekti SPD difinitan por Imax = 20 kA, la ekstera elektota SCPD estas aŭ MCB 16 A aŭ Fuse aM 63 A, Noto: ĉi-kaze Fuse gG 63 A ne taŭgas.
• por protekti SPD difinitan por Imax = 40 kA, la ekstera SCPD elektota estas aŭ MCB 40 A aŭ Fuse aM 125 A,

Fig. J56 - Komparo de SCPDs-tensiaj ondaj eltenaj kapabloj por I_maks = 20 kA kaj mi_maks = 40 kA

Instalita Supra Tensia Protekta Nivelo

Ĝenerale:

• La tensia falo tra la fina stacioj de ŝaltilo estas pli alta ol tiu tra la fina stacioj de meza aparato. Ĉi tio estas ĉar la impedanco de la interrompaj eroj (termikaj kaj magnetaj stumblaj aparatoj) estas pli alta ol tiu de meĉo.

Tamen:

• La diferenco inter la tensiaj faloj restas iometa por nunaj ondoj ne superantaj 10 kA (95% de kazoj);
• La instalita Supertensia protektnivelo ankaŭ konsideras la kabligan impedancon. Ĉi tio povas esti alta en la kazo de fuzeoteknologio (protekta aparato malproksima de la SPD) kaj malalta en la kazo de ŝaltila teknologio (ŝaltilo proksima kaj eĉ integrita en la SPD).

Noto: La instalita Supertensia protektnivelo estas la sumo de la tensiaj faloj:

• en la SPD;
• en la ekstera SCPD;
• en la ekipaĵa kablo

Protekto kontraŭ impedancaj fuŝkontaktoj

Impedanca kurta cirkvito dispelas multan energion kaj devas esti forigita tre rapide por eviti damaĝon al la instalado kaj al la SPD.

Figuro J57 komparas la respondan tempon kaj la energian limigon de protekta sistemo per meza fuzilo 63 AM kaj interrompilo de 25 A.

Ĉi tiuj du protektaj sistemoj havas la saman 8/20 µs-kurentondan eltenemon (27 kA kaj 30 kA respektive).

Fig. J57 - Komparo de tempaj / aktualaj kaj energiaj limigokurboj por ŝaltilo kaj fuzeo kun la sama 8/20 µs-kurenta ondo eltenas kapablon

Disvastigo de fulma ondo

Elektraj retoj estas malaltfrekvencaj kaj, sekve, disvastigo de la tensia ondo estas tuja relative al la ofteco de la fenomeno: ĉe iu ajn punkto de kondukilo, la tuja tensio estas la sama.

La fulma ondo estas altfrekvenca fenomeno (kelkcent kHz al MHz):

• La fulma ondo disvastiĝas laŭ kondukilo je certa rapideco rilate al la ofteco de la fenomeno. Rezulte, en iu ajn tempo, la tensio ne havas la saman valoron en ĉiuj punktoj de la mediumo (vidu Fig. J58).

Fig. J58 - Disvastigo de fulma ondo en kondukilo

• Ŝanĝo de rimedo kreas fenomenon de disvastigo kaj / aŭ reflekto de la ondo depende de:

1. la diferenco de impedanco inter la du rimedoj;
2. la ofteco de la progresiva ondo (kruteco de la plialtiĝo en la kazo de pulso);
3. la longo de la mediumo.

En la kazo de totala reflekto, precipe, la tensia valoro povas duobliĝi.

Ekzemplo: la kazo de protekto de SPD

Modeligado de la fenomeno aplikita al fulma ondo kaj testoj en la laboratorio montris, ke ŝarĝo funkciigita per 30 m da kablo protektita kontraŭflue per SPD ĉe tensio Suportas, pro reflektaj fenomenoj, maksimuman tension de 2 x U_P (vidu Fig. J59). Ĉi tiu tensia ondo ne estas energia.

Fig. J59 - Spegulbildo de fulma ondo ĉe la fino de kablo

Korekta ago

El la tri faktoroj (impedanco-diferenco, ofteco, distanco), la sola vere regebla estas la longeco de kablo inter la SPD kaj la protektota ŝarĝo. Ju pli granda estas ĉi tiu longo, des pli granda estas la reflekto.

Ĝenerale, por la supertensiaj frontoj frontataj en konstruaĵo, reflektaj fenomenoj estas signifaj de 10 m kaj povas duobligi la tension de 30 m (vidu Fig. J60).

Necesas instali duan SPD en bona protekto se la kablolongo superas 10 m inter la envenanta SPD kaj la protektota ekipaĵo.

Fig. J60 - Maksimuma tensio ĉe la ekstremaĵo de la kablo laŭ ĝia longo al fronto de incidenta tensio = 4kV / us

Ekzemplo de fulma kurento en TT-sistemo

Komuna reĝimo SPD inter fazo kaj PE aŭ fazo kaj PEN estas instalita, kian ajn sistemon surterigas aranĝon (vidu Fig. J61).

La neŭtrala tera rezistilo R1 uzata por la pilonoj havas malpli altan reziston ol la tera rezistilo R2 uzata por la instalado.

La fulma kurento fluos tra cirkvito ABCD al tero per la plej facila vojo. Ĝi pasos tra varistoroj V1 kaj V2 en serio, kaŭzante diferencan tension egalan al duoble la Supra tensio de la SPD (U_P1 + U_P2) aperi ĉe la fina stacioj de A kaj C ĉe la enirejo de la instalaĵo en ekstremaj kazoj.

Fig. J61 - Komuna protekto nur

Por protekti la ŝarĝojn inter Ph kaj N efike, la diferenciala reĝima tensio (inter A kaj C) devas esti reduktita.

Alia SPD-arkitekturo do estas uzata (vidu Fig. J62)

La fulma kurento fluas tra cirkvito ABH, kiu havas malpli altan impedancon ol cirkvito ABCD, ĉar la impedanco de la uzata komponanto inter B kaj H estas nula (gasplena sparkfendo). Ĉi-kaze la diferenciala tensio egalas al la resta tensio de la SPD (U_P2).

Fig. J62 - Komuna kaj diferenca protekto