Úsáidtear Gléasanna Cosanta borrtha le haghaidh líonraí soláthair cumhachta leictreachais, líonraí teileafóin, agus busanna cumarsáide agus rialaithe uathoibríoch.

2.4 An Gléas Cosanta borrtha (SPD)

Is cuid den chóras cosanta suiteála leictreachais an Gléas Cosanta borrtha (SPD).

Tá an gléas seo ceangailte go comhthreomhar le ciorcad soláthair cumhachta na n-ualaí a chaithfidh sé a chosaint (féach Fíor J17). Is féidir é a úsáid freisin ag gach leibhéal den líonra soláthair cumhachta.

Is é seo an cineál cosanta ró-voltais is coitianta agus is éifeachtaí.

Prionsabal

Tá SPD deartha chun ró-voltais neamhbhuana de bhunadh atmaisféarach a theorannú agus tonnta reatha a atreorú go talamh, d’fhonn aimplitiúid an ró-voltais seo a theorannú go luach nach bhfuil guaiseach don suiteáil leictreach agus don lascthrealamh leictreach agus don fhearas rialaithe.

Cuireann SPD deireadh le ró-voltais:

• i mód coiteann, idir chéim agus neodrach nó cré;
• i mód difreálach, idir chéim agus neodrach. Sa chás go sáraíonn ró-voltas an tairseach oibriúcháin, an SPD
• seolann sé an fuinneamh go talamh, i mód coiteann;
• dáileann an fuinneamh ar na seoltóirí beo eile, i mód difreálach.

Na trí chineál SPD:

• Cineál 1 SPD

Moltar an SPD Cineál 1 i gcás sonrach foirgnimh san earnáil seirbhíse agus tionsclaíoch, arna chosaint ag córas cosanta tintreach nó i gcaighean meilte. Cosnaíonn sé suiteálacha leictreacha i gcoinne strócanna tintrí díreacha. Féadann sé an sruth-srutha a urscaoileadh ó thintreach ag leathadh ón seoltóir talún go seoltóirí an líonra.

Tá tonn reatha 1/10 μs tréithrithe ag Cineál 350 SPD.

• Cineál 2 SPD

Is é an SPD Cineál 2 an príomhchóras cosanta do gach suiteáil leictreach ísealvoltais. Suiteáilte i ngach lasc-chlár leictreach, seachnaíonn sé scaipeadh ró-voltais sna suiteálacha leictreacha agus cosnaíonn sé na hualaí.

Tá tonn reatha 2/8 μs tréithrithe ag Cineál 20 SPD.

• Cineál 3 SPD

Tá cumas scaoilte íseal ag na SPDanna seo. Mar sin caithfear iad a shuiteáil go sainordaitheach mar fhorlíonadh ar SPD Cineál 2 agus i gcomharsanacht ualaí íogaire. Tá SPD Cineál 3 tréithrithe ag teaglaim de thonnta voltais (1.2 / 50 μs) agus tonnta reatha (8/20 μs).

Sainmhíniú normatach SPD

2.4.1 Saintréithe SPD

Sainmhíníonn caighdeán idirnáisiúnta IEC 61643-11 Eagrán 1.0 (03/2011) na tréithe agus na tástálacha le haghaidh SPD atá nasctha le córais dáilte ísealvoltais (féach Fíor J19).

• Saintréithe coitianta

- NÓ_c: Uasvoltas oibriúcháin leanúnach

Is é seo an voltas AC nó DC a mbíonn an SPD gníomhach os a chionn. Roghnaítear an luach seo de réir an voltais rátáilte agus an socrú talmhaithe córais.

- NÓ_p: Leibhéal cosanta voltais (ag I._n)

Is é seo an voltas uasta thar chríochfoirt an SPD nuair a bhíonn sé gníomhach. Sroichtear an voltas seo nuair a bhíonn an sruth atá ag sreabhadh sa SPD cothrom le I._n. Caithfidh an leibhéal cosanta voltais a roghnófar a bheith faoi bhun chumas ró-voltais na n-ualaí a sheasamh (féach cuid 3.2). I gcás stróc tintreach, is gnách go mbíonn an voltas trasna críochfoirt an SPD níos lú ná U._p.

- I._n: Sruth urscaoilte ainmniúil

Is é seo buaicluach srutha de thonnform 8/20 μs a bhfuil an SPD in ann a urscaoileadh 15 huaire.

• Cineál 1 SPD

- I._IMP: Impulse faoi láthair

Is é seo buaicluach srutha de thonnform 10/350 μs a bhfuil an SPD in ann a urscaoileadh 5 huaire.

- I._fi: Autoextinguish lean an sruth

Infheidhme maidir leis an teicneolaíocht spark gap amháin.

Is é seo an sruth (50 Hz) a bhfuil an SPD in ann cur isteach air féin tar éis flashover. Caithfidh an sruth seo a bheith níos mó i gcónaí ná an sruth ionchasach gearrchiorcad ag an bpointe suiteála.

• Cineál 2 SPD

- I._max: Uaslíon urscaoilte uasta

Is é seo buaicluach srutha de thonnform 8/20 μs a bhfuil an SPD in ann a urscaoileadh uair amháin.

• Cineál 3 SPD

- NÓ_oc: Voltas ciorcad oscailte curtha i bhfeidhm le linn tástálacha aicme III (Cineál 3).

2.4.2 Príomhiarratais

• SPD Voltas Íseal

Ainmnítear an téarma seo feistí an-difriúla, ó thaobh teicneolaíochta agus úsáide de. Tá SPDanna ísealvoltais modúlach le suiteáil go héasca taobh istigh de lasc-chláir LV. Tá SPDanna ann freisin atá inoiriúnaithe do soicéid chumhachta, ach tá cumas scaoilte íseal ag na gairis seo.

• SPD do líonraí cumarsáide

Cosnaíonn na gairis seo líonraí teileafóin, líonraí aistrithe agus líonraí rialaithe uathoibríocha (bus) i gcoinne ró-voltais a thagann ón taobh amuigh (tintreach) agus iad siúd atá inmheánach sa líonra soláthair cumhachta (trealamh truaillithe, oibriú lascthrealamh, srl.).

Tá SPDanna den sórt sin suiteáilte freisin i RJ11, RJ45,… nascóirí nó comhtháite le hualaí.

3 Dearadh an chórais chosanta suiteála leictreachais

Chun suiteáil leictreach i bhfoirgneamh a chosaint, tá rialacha simplí i bhfeidhm maidir le rogha

• SPD (í);
• is córas cosanta é.

3.1 Rialacha dearaidh

Maidir le córas dáilte cumhachta, is iad na príomhthréithe a úsáidtear chun an córas cosanta tintreach a shainiú agus SPD a roghnú chun suiteáil leictreach a chosaint i bhfoirgneamh:

• SPD

- cainníocht an SPD;

- cineál;

- leibhéal an nochta chun uas-urscaoileadh urscaoilte an SPD a shainiú I._max.

• An gléas cosanta ciorcad gearr

- an sruth uasta urscaoilte I._max;

- sruth gearrchiorcad I._sc ag an bpointe suiteála.

Léiríonn an léaráid loighic i bhFíor J20 thíos an riail dearaidh seo.

Tá na tréithe eile maidir le SPD a roghnú réamhshainithe le haghaidh suiteála leictreachais.

• líon na gcuaillí in SPD;
• leibhéal cosanta voltais U._p;
• voltas oibriúcháin U._c.

Déanann fo-alt J3 seo cur síos níos mionsonraithe ar na critéir maidir le roghnú an chórais chosanta de réir shaintréithe na suiteála, an trealaimh atá le cosaint agus an chomhshaol.

3.2 Eilimintí den chóras cosanta

Ní mór SPD a shuiteáil i gcónaí ag bunús na suiteála leictreachais.

3.2.1 Suíomh agus an cineál SPD

Braitheann an cineál SPD atá le suiteáil ag tionscnamh na suiteála ar cibé an bhfuil córas cosanta tintreach i láthair nó nach bhfuil. Má tá córas cosanta tintreach feistithe ar an bhfoirgneamh (de réir IEC 62305), ba cheart SPD Cineál 1 a shuiteáil.

Maidir le SPD atá suiteáilte ag ceann isteach na suiteála, leagann caighdeáin suiteála IEC 60364 íosluachanna don 2 thréith seo a leanas:

• Sruth urscaoilte ainmniúil I._n = 5 kA (8/20) μs;
• Leibhéal cosanta voltais U._p (ag I._n) <2.5 kV.

Cinntear líon na SPDanna breise atá le suiteáil trí:

• méid an láithreáin agus an deacracht a bhaineann le seoltóirí nascáil a shuiteáil. Ar shuíomhanna móra, tá sé riachtanach SPD a shuiteáil ag an gceann isteach de gach imfhálú fo-roinnte.
• an fad a scarann ​​ualaí íogaire atá le cosaint ón bhfeiste cosanta ag teacht isteach. Nuair a bhíonn na hualaí suite níos mó ná 30 méadar ón bhfeiste cosanta ag teacht isteach, is gá foráil a dhéanamh do chosaint fíneála breise chomh gar agus is féidir d’ualaí íogaire. Tá feiniméin fhrithchaitheamh na dtonnta ag méadú ó 10 méadar (féach caibidil 6.5)
• an riosca nochta. I gcás láithreán an-nochtaithe, ní féidir leis an SPD ag teacht isteach sreabhadh ard srutha tintrí agus leibhéal cosanta voltais íseal go leor a chinntiú. Go háirithe, bíonn SPD Cineál 1 ag gabháil le SPD Cineál 2 go háirithe.

Taispeánann an tábla i bhFíor J21 thíos an chainníocht agus an cineál SPD atá le bunú ar bhonn an dá fhachtóir a shainmhínítear thuas.

3.4 SPD Cineál 1 a roghnú

3.4.1 Sruth impulse I._IMP

• I gcás nach bhfuil aon rialacháin náisiúnta ná rialacháin shonracha ann maidir leis an gcineál foirgnimh atá le cosaint, An sruth impulse I._IMP beidh sé ar a laghad 12.5 kA (tonn 10/350 μs) in aghaidh an bhrainse de réir IEC 60364-5-534.

• Sa chás go bhfuil rialacháin ann: sainmhíníonn caighdeán 62305-2 4 leibhéal: I, II, III agus IV, Taispeánann an tábla i bhFíor J31 na leibhéil éagsúla I_IMP sa chás rialála.

3.4.2 Autoextinguish lean an sruth I._fi

Níl an tréith seo infheidhmithe ach maidir le SPDanna a bhfuil teicneolaíocht spark gap acu. Leanann an uathoibríoch-mhúchadh sruth I._fi caithfidh sé a bheith níos mó i gcónaí ná an sruth ionchasach ciorcad gearr I._sc ag an bpointe suiteála.

3.5 SPD Cineál 2 a roghnú

3.5.1 Uasmhéid urscaoilte urscaoilte I._max

Sainmhínítear an Imax reatha urscaoilte uasta de réir an leibhéal nochta measta i gcoibhneas le suíomh an fhoirgnimh.

Luach an tsrutha urscaoilte uasta (I._max) déantar é a chinneadh trí anailís riosca (féach an tábla i bhFíor J32).

3.6 Gléas seachtrach Cosanta Ciorcaid Ghearr (SCPD) a roghnú

Ní mór na gairis chosanta (ciorcad teirmeach agus gearr) a chomhordú leis an SPD chun oibriú iontaofa a chinntiú, i.e.

• leanúnachas seirbhíse a chinntiú:

- tonnta srutha tintrí a sheasamh;

- gan voltas iarmharach iomarcach a ghiniúint.

• cosaint éifeachtach a chinntiú i gcoinne gach cineál forshrutha:

- ró-ualach tar éis rith an teirmeach an athraitheora;

- ciorcad gearr de dhéine íseal (impedant);

- ciorcad gearr ard-déine.

3.6.1 Rioscaí le seachaint ag deireadh shaolré na SPDanna

• Mar gheall ar aosú

I gcás deireadh saoil nádúrtha mar gheall ar aosú, tá an chosaint den chineál teirmeach. Ní mór dícheanglóir inmheánach a bheith ag SPD le hathraitheoirí a dhíchumasaíonn an SPD.

Nóta: Ní bhaineann deireadh a ré trí rith teirmeach le SPD le feadán scaoilte gáis nó le bearna spréach in-imshruthaithe.

• Mar gheall ar locht

Is iad seo a leanas na cúiseanna atá le deireadh a ré mar gheall ar locht gearrchiorcad:

- Sáraíodh an acmhainn uasta urscaoilte.

Tá ciorcad gearr láidir mar thoradh ar an locht seo.

- Locht mar gheall ar an gcóras dáilte (aistriú neodrach / céim, neodrach

dícheangal).

- Meath de réir a chéile ar an varistor.

Ciorcad gearr neamhchlaonta a bhíonn mar thoradh ar an dá locht deiridh sin.

Caithfear an tsuiteáil a chosaint ar dhamáiste a éiríonn as na cineálacha lochtanna seo: níl am ag an dícheanglóir inmheánach (teirmeach) a shainmhínítear thuas téamh, mar sin oibriú.

Ba cheart feiste speisialta ar a dtugtar “Gléas Cosanta Ciorcad Gearr (SCPD seachtrach)”, atá in ann an ciorcad gearr a dhíchur. Is féidir é a chur i bhfeidhm le scoradán ciorcaid nó le feiste fiús.

3.6.2 Saintréithe an SCPD seachtrach (Gléas Cosanta Ciorcaid Ghearr)

Ba cheart an SCPD seachtrach a chomhordú leis an SPD. Tá sé deartha chun an dá shrian seo a leanas a chomhlíonadh:

Seasann tintreach faoi láthair

Is tréith riachtanach de Ghléas Cosanta Ciorcad Gearr seachtrach an SPD é an t-sheasamh reatha tintreach.

Ní féidir leis an SCPD seachtrach turas a dhéanamh ar 15 sruth neamhchlaonta i ndiaidh a chéile ag I._n.

Seasann sruth gearrchiorcad

• An cumas briseadh cinntear é de réir na rialacha suiteála (caighdeán IEC 60364):

Ba cheart go mbeadh cumas briseadh ag an SCPD seachtrach atá cothrom le nó níos mó ná an sruth ionchasach gearrchiorcad Isc ag an bpointe suiteála (de réir chaighdeán IEC 60364).

• An suiteáil a chosaint ar chiorcaid ghearra

Scaipeann an ciorcad gearr impedant go leor fuinnimh go háirithe agus ba cheart é a dhíchur go han-tapa chun damáiste don suiteáil agus don SPD a chosc.

Ní mór don mhonaróir an comhlachas ceart idir SPD agus a SCPD seachtrach a thabhairt.

3.6.3 Modh suiteála don SCPD seachtrach

• Gléas “i sraith”

Déantar cur síos ar an SCPD mar “i sraith” (féach Fíor J33) nuair a dhéanann feiste cosanta ginearálta an líonra an chosaint atá le cosaint (mar shampla, scoradán ciorcad ceangail suas an abhainn ó shuiteáil).

• Gléas “go comhthreomhar”

Déantar cur síos ar an SCPD mar “i gcomhthreo” (féach Fíor J34) nuair a dhéantar an chosaint go sonrach le feiste cosanta a bhaineann leis an SPD.

• Tugtar “scoradán ciorcaid dícheangailte” ar an SCPD seachtrach má chomhlíonann scoradán an fheidhm.
• Féadfar an scoradán ciorcaid dícheangailte a chomhtháthú sa SPD.

Nóta: I gcás SPD le feadán urscaoilte gáis nó bearna spréach in-imshruthaithe, ceadaíonn an SCPD an sruth a ghearradh díreach tar éis é a úsáid.

Nóta: Comhlíonann feistí srutha iarmharacha de chineál S i gcomhréir le caighdeáin IEC 61008 nó IEC 61009-1 an riachtanas seo.

3.7.1 Comhordú le gairis chosanta in aghaidh srutha

Comhordú le gairis chosanta ró-reatha

I suiteáil leictreach, is gaireas é an SCPD seachtrach atá comhionann leis an ngaireas cosanta: fágann sé sin gur féidir teicnící idirdhealaithe agus cascáideacha a chur i bhfeidhm chun an plean cosanta a bharrfheabhsú go teicniúil agus go heacnamaíoch.

Comhordú le gairis iarmharacha srutha

Má tá an SPD suiteáilte le sruth ó ghaireas cosanta sceitheadh ​​talún, ba cheart go mbeadh an dara ceann den chineál “si” nó roghnach le díolúine ó shrutháin bíge 3 kA ar a laghad (tonn reatha 8/20 μs).

4 SPDanna a shuiteáil

Ba cheart go mbeadh naisc SPD leis na hualaí chomh gearr agus is féidir d’fhonn luach an leibhéal cosanta voltais (suiteáilte Suas) ar theirminéil an trealaimh chosanta a laghdú. Níor chóir go mbeadh fad iomlán na nasc SPD leis an líonra agus leis an mbloc críochfoirt talún níos mó ná 50 cm.

4.1 Ceangal

Ceann de na tréithe riachtanacha chun trealamh a chosaint is ea an leibhéal uasta cosanta voltais (suiteáilte U._p(b) gur féidir leis an trealamh seasamh ag a chríochfoirt. Dá réir sin, ba cheart SPD a roghnú le leibhéal cosanta voltais U._p oiriúnaithe do chosaint an trealaimh (féach Fíor J38). Is é fad iomlán na seoltóirí nasc

L = L1 + L2 + L3.

Maidir le sruthanna ardmhinicíochta, tá an impedance in aghaidh an aonaid faid den nasc seo thart ar 1 μH / m.

Dá réir sin, dlí Lenz a chur i bhfeidhm maidir leis an nasc seo: ∆U = L di / dt

Dá réir sin cruthaíonn an tonn reatha normalaithe 8/20 μs, le haimplitiúid reatha 8 kA, ardú voltais de 1000 V in aghaidh an mhéadair de chábla.

∆U = 1 x 10^-6 x 8×10³ /8×10^-6 = 1000 V.

Mar thoradh air seo is é an voltas trasna na gcríochfort trealaimh, suiteáilte Suas:

suiteáilte U._p = U._p +U1+U2

Má tá L1 + L2 + L3 = 50 cm, agus an tonn 8/20 μs le haimplitiúid 8 kA, is é U an voltas trasna na gcríochfort trealaimh_p + 500 V.

4.1.1 Ceangal san imfhálú plaisteach

Taispeánann Fíor J39a thíos conas SPD a nascadh san imfhálú plaisteach.

4.1.2 Ceangal san imfhálú miotalach

I gcás tionóil lascthrealamh in imfhálú miotalach, b’fhéidir go mbeadh sé ciallmhar an SPD a nascadh go díreach leis an imfhálú miotalach, agus an t-imfhálú á úsáid mar sheoltóir cosanta (féach Fíor J39b).

Comhlíonann an socrú seo caighdeán IEC 61439-2 agus caithfidh an monaróir TIONÓL a chinntiú go bhféadann tréithe an imfhálaithe an úsáid seo a dhéanamh.

4.1.3 Trasghearradh seoltóra

Cuirtear an trasghearradh íosta molta seoltóra san áireamh:

• An ghnáthsheirbhís atá le soláthar: Sreabhadh na tonn srutha tintrí faoi thitim voltais uasta (riail 50 cm).

Nóta: Murab ionann agus feidhmchláir ag 50 Hz, feiniméan an tintreach a bheith ardmhinicíochta, ní laghdaíonn an méadú ar thrasghearradh an tseoltóra a impedance ardmhinicíochta go mór.

• Seasann na seoltóirí le sruthanna gearrchiorcad: Caithfidh an seoltóir seasamh le sruth gearrchiorcad le linn uas-am scoite an chórais chosanta.

Molann IEC 60364 ag an deireadh suiteála trasghearradh íosta de:

- 4 mm² (Cu) chun SPD Cineál 2 a nascadh;

- 16 mm² (Cu) chun SPD Cineál 1 a nascadh (córas cosanta tintreach a bheith ann).

4.2 Rialacha cáblaithe

• Riail 1: Is é an chéad riail atá le comhlíonadh ná nár chóir go mbeadh fad na nasc SPD idir an líonra (tríd an SCPD seachtrach) agus an bloc teirminéil talmhaithe níos mó ná 50 cm.

Taispeánann Figiúr J40 an dá fhéidearthacht chun SPD a nascadh.

• Riail 2: Seoltóirí friothálacha cosanta amach:

- ba chóir go mbeadh sé ceangailte le críochfoirt an SCPD seachtrach nó an SPD;

- ba chóir iad a scaradh go fisiciúil ó na seoltóirí truaillithe atá ag teacht isteach.

Tá siad suite ar thaobh na láimhe deise de chríochfoirt an SPD agus an SCPD (féach Fíor J41).

• Riail 3: Ba chóir go rithfeadh na seoltóirí friothálacha isteach, neodracha agus cosanta (PE) ceann in aice lena chéile d’fhonn dromchla na lúibe a laghdú (féach Fíor J42).
• Riail 4: Ba cheart go mbeadh seoltóirí an SPD ag teacht isteach i bhfad ó na seoltóirí cosanta atá ag dul as oifig chun iad a thruailliú trí chúpláil (féach Fíor J42).
• Riail 5: Ba chóir na cáblaí a phinnáil i gcoinne na gcodanna miotalacha den imfhálú (más ann dóibh) d’fhonn dromchla an lúb fráma a íoslaghdú agus mar sin leas a bhaint as éifeacht sciath i gcoinne suaitheadh ​​EM.

I ngach cás, ní mór a sheiceáil go ndéantar frámaí na lasc-chlár agus na n-imfhálú a scriosadh trí naisc an-ghearr.

Mar fhocal scoir, má úsáidtear cáblaí sciath, ba cheart faid mhóra a sheachaint, toisc go laghdaíonn siad éifeachtúlacht na sciath (féach Fíor J42).

Feidhmchlár 5

5.1 Samplaí suiteála

Réitigh agus léaráid scéimeach

• Chuir an treoir roghnaithe maidir le hionsaitheoir borrtha ar ár gcumas luach beacht an ghabhdóra borrtha a chinneadh ag ceann isteach na suiteála agus luach an scoradáin chiorcaid dícheangailte gaolmhar.
• Mar na feistí íogaire (U._p Tá <1.5 kV) suite níos mó ná 30 m ón bhfeiste cosanta atá ag teacht isteach, ní mór na gabhálaithe borrtha cosanta mín a shuiteáil chomh gar agus is féidir do na hualaí.
• Chun leanúnachas seirbhíse níos fearr a chinntiú do cheantair seomra fuar:

- Úsáidfear scoradáin chiorcaid iarmharaigh iarmharaigh de chineál “si” chun seachaint núis a sheachaint a tharlaíonn mar gheall ar an méadú ar acmhainneacht na talún de réir mar a théann tonn na tintreach tríd.

• Chun cosaint a thabhairt ar ró-voltais atmaisféaracha:

- gabhálaí borrtha a shuiteáil sa phríomh-lasc-chlár

- gabhálaí borrtha cosanta fíneáil a shuiteáil i ngach lasc-chlár (1 agus 2) ag soláthar na bhfeistí íogaire atá suite níos mó ná 30 m ón ngabhdóir borrtha isteach

- gabhálaí borrtha a shuiteáil ar an líonra teileachumarsáide chun na gairis a sholáthraítear a chosaint, mar shampla, aláraim dóiteáin, móideimí, teileafóin, facsanna.

Moltaí cáblaithe

- A chinntiú go bhfuil na foirceannadh talún ar an bhfoirgneamh.

- Laghdaigh na réimsí cábla soláthair cumhachta lúbtha.

Moltaí suiteála

• Suiteáil arrester borrtha, Imax = 40 kA (8/20 μs) agus scoradán ciorcad dícheangail iC60 arna rátáil ag 20 A.
• Suiteáil gabhdóirí borrtha cosanta fíneáil, Imax = 8 kA (8/20 μs) agus na scoradáin chiorcaid dícheangailte iC60 a bhfuil rátáil 20 acu.