Gondoljon a túlfeszültség-védelemre, mint egy szórakozóhely kidobójára. Csak bizonyos embereket engedhet be, és gyorsan feldobja a rendbontókat. Érdekesebbé válni? Nos, egy jó egész házi túlfeszültség-védelmi eszköz lényegében ugyanazt csinálja. Csak az otthoni villamos energiát engedi be, és nem engedelmeskedik a segédprogram zavartalan túlfeszültségének - akkor megvédi készülékeit a házon belüli túlfeszültségektől fellépő bármilyen problémától. A teljes ház túlfeszültség-védelmi eszközeit (SPD) általában az elektromos szervizdobozhoz kötik, és a közelben helyezkednek el, hogy megvédjék az otthon összes készülékét és elektromos rendszerét.

A házban fellépő túlfeszültségek 80 százaléka magunk generáljuk.

Mint a túlfeszültség-csillapító csíkok, mi is megszoktuk, az egész ház túlfeszültség-védői fémoxid-varisztorokat (MOV) használnak a túlfeszültségek tolatásához. A MOV-ok rossz rap-et kapnak, mert a túlfeszültség-sávokban az egyik túlfeszültség hatékonyan megszüntetheti a MOV hasznosságát. De ellentétben a legtöbb túlfeszültség-szalaggal, az egész ház rendszerét úgy tervezték, hogy nagy túlfeszültségeket toljon el, és évekig tarthatnak. Szakértők szerint manapság egyre több házépítő kínál egész ház túlfeszültség-védelmet standard hozzáadóként, hogy segítsen megkülönböztetni önmagát, és védje a háztulajdonosok elektronikus rendszerekbe történő befektetéseit - különösen akkor, ha ezeknek az érzékeny rendszereknek a házépítője eladhatja.

Íme 5 dolog, amit tudnia kell az egész ház túlfeszültség-védelméről:

1. A házaknak minden korábbinál nagyobb szükségük van az egész ház túlfeszültség-védelmére.

"Az elmúlt években sok minden megváltozott az otthonban" - mondja szakértőnk. - Sokkal több elektronika van, és még a LED-es világításban is, ha szétszedjük a LED-et, ott van egy kis áramköri kártya. Az alátétek, szárítók, készülékek ma is áramköri lapokkal rendelkeznek, így manapság sokkal többet kell megvédeni az otthonban az áramfeszültségektől - még az otthon világításától is. "Nagyon sok technológia van, amelyet a házainkhoz csatlakoztatunk."

2. A villámlás nem jelenti a legnagyobb veszélyt az otthoni elektronikára és más rendszerekre.

"A legtöbb ember a túlfeszültségeket villámlásnak tekinti, de a túlfeszültségek 80 százaléka átmeneti [rövid, intenzív törések], és mi magunk generáljuk őket" - mondja a szakember. - Az otthon belső részei. Az olyan generátorok és motorok, mint a légkondicionáló egységekben és készülékekben, kis túlfeszültségeket vezetnek be az otthon elektromos vezetékeibe. "Ritkán fordul elő, hogy egy nagy túlfeszültség egyszerre vesz ki készülékeket és mindent" - magyarázza Pluemer, de ezek a mini túlfeszültségek az évek során összeadódnak, rontják az elektronika teljesítményét és lerövidítik hasznos élettartamukat.

3. Az egész ház túlfeszültség-védelme védi az egyéb elektronikákat.

Megkérdezheti: "Ha egy házban a legtöbb káros túlfeszültség olyan gépekből származik, mint a váltakozó áramú egységek és készülékek, miért kell az egész ház túlfeszültség-védelme a megszakító panelen?" A válasz az, hogy egy dedikált áramkörön lévő készülék vagy rendszer, mint például a légkondicionáló egység, a túlfeszültséget visszaküldi a megszakító panelen keresztül, ahol tolni lehet, hogy megvédje az otthon minden mást - mondja a szakember.

4. Az egész ház túlfeszültség-védelmét rétegezni kell.

Ha egy készülék vagy eszköz túlfeszültséget küld egy olyan áramkörön keresztül, amely megosztott a többi eszköz között, és nincs dedikálva, akkor ezek a más aljzatok túlfeszültségre hajlamosak lehetnek, ezért nem akarja csak az elektromos panelnél. A túlfeszültség-védelmet a házban kell elhelyezni, hogy mind az elektromos szolgálatnál legyen, hogy megvédje az egész otthont, mind pedig a felhasználás helyén, hogy megvédje az érzékeny elektronikát. Számos házimozi és házimozi rendszer ajánlott a túlfeszültség-elnyomás képességével, valamint az audio / video berendezések szűrt teljesítményének biztosításával.

5. Mire kell figyelni az egész ház túlfeszültség-védelmi készülékeiben.

A legtöbb, 120 voltos szolgáltatást nyújtó otthon 80kA besorolású túlfeszültség-védelemmel megfelelően védhető. Valószínű, hogy egy otthon nem fog nagy 50–100 kA-os tüskéket látni. Még az elektromos vezetékek fölött közlekedő közeli villámcsapások is eloszlanak, mire a hullám egy házhoz ér. Egy otthon valószínűleg soha nem látja a 10 kA feletti túlfeszültséget. Azonban egy 10 kA besorolású eszköz, amely 10 kA túlfeszültséget kap, például felhasználhatja MOV túlfeszültség-tolási kapacitását ezzel az egy lökettel, tehát 80 kA nagyságrendű valami biztosítja, hogy hosszabb ideig tartson. Az alpanelekkel rendelkező házaknak a fő egység kA besorolásának kb. Felével kell védelmet nyújtaniuk. Ha sok villám van egy területen, vagy ha a közelben van egy épület, amely nehézgépeket használ, keressen 80 kA-os besorolást.

A terheléskezelő rendszer lehetővé teszi az ipari menedzsment és a létesítménymérnökök számára, hogy ellenőrizzék, ha az energiarendszerből terhelést adnak vagy leadnak, ezáltal a párhuzamos rendszerek erőteljesebbé válnak, és javulnak az energiaminőség a sok áramtermelő rendszer kritikus terheléséhez képest. A legegyszerűbb formában a terheléskezelés, más néven terhelés hozzáadása / leadása vagy terhelés vezérlése lehetővé teszi a nem kritikus terhelések eltávolítását, ha az áramellátás kapacitása csökken vagy nem képes a teljes terhelést támogatni.

Ez lehetővé teszi, hogy meghatározza, mikor kell a terhelést újra ledobni vagy hozzáadni

A nem kritikus terhelések eltávolítása esetén a kritikus terhelések megtarthatják az energiát olyan körülmények között, amikor egyébként a túlterhelés miatt gyenge energiaminőséget tapasztalhatnak, vagy az áramforrás védő leállítása miatt elveszíthetik az energiát. Lehetővé teszi a nem kritikus terhelések eltávolítását az áramtermelő rendszerből bizonyos feltételek, például egy generátor túlterhelési forgatókönyv alapján.

A terheléskezelés lehetővé teszi a terhelések fontossági sorrendbe állítását, eltávolítását vagy hozzáadását bizonyos feltételek, például a generátor terhelése, a kimeneti feszültség vagy az AC frekvencia alapján. Többgenerátoros rendszeren, ha egy generátor leáll vagy nem érhető el, a terheléskezelés lehetővé teszi az alacsonyabb prioritású terhelések leválasztását a buszról.

Javítja az energiaminőséget és biztosítja, hogy minden terhelés működőképes legyen

Ez biztosítja, hogy a kritikus terhelések még az eredetileg tervezettnél alacsonyabb teljes kapacitású rendszerrel is működőképesek legyenek. Ezenkívül a terheléskezelés révén szabályozhatja, hogy hány és melyik nem kritikus terhelést dobjon le, a terheléskezelés lehetővé teszi a nem kritikus terhelések maximális számának áramellátását a rendszer tényleges kapacitása alapján. Számos rendszerben a terheléskezelés is javíthatja az energiaminőséget.

Például nagy motorral rendelkező rendszerekben a motorok indítása fokozatosan növelhető, hogy minden motor elindulásakor stabil legyen a rendszer. A terheléskezelést tovább lehet használni egy teherbank vezérlésére, így amikor a terhelések a kívánt határ alatt vannak, akkor a terhelő bank aktiválható, biztosítva a generátor megfelelő működését.

A terheléskezelés emellett tehermentesítést is biztosíthat, így egyetlen generátor azonnali túlterhelés nélkül csatlakozhat a buszhoz. A terheléseket fokozatosan lehet hozzáadni, az egyes terhelési prioritások hozzáadása között késleltetett idővel, lehetővé téve a generátor számára a feszültség és a frekvencia helyreállítását a lépések között.

Sok esetben előfordulhat, hogy a terheléskezelés javíthatja az áramtermelő rendszer megbízhatóságát. Néhány alkalmazás, ahol a terheléskezelés használata megvalósíthatók.

• Normál párhuzamosító rendszerek
• Holtmező párhuzamosító rendszer
• Egygenerátoros rendszerek
• Különleges kibocsátási követelményekkel rendelkező rendszerek

Normál párhuzamosító rendszerek

A legtöbb szabványos párhuzamosító rendszert valamilyen típusú terheléskezeléshez használták, mert a terhelést egyetlen generátornak kell energiával ellátnia, mielőtt a többiek szinkronizálni tudnának hozzá, és megnövelnék az áramtermelő kapacitást. Ezenkívül előfordulhat, hogy az egyetlen generátor nem képes a teljes terhelés energiaigényét kielégíteni.

A normál párhuzamosító rendszerek egyszerre indítják el az összes generátort, de nem képesek egymással szinkronizálni anélkül, hogy egyikük feszültség alá helyezné a párhuzamosító buszt. Az egyik generátort úgy választják meg, hogy energiával táplálja a buszt, hogy a többiek szinkronizálhassák vele. Bár a legtöbb generátor általában szinkronizált és az első generátor bezárását követő néhány másodpercen belül csatlakozik a párhuzamosító buszhoz, nem ritka, hogy a szinkronizálási folyamat akár egy percet is igénybe vehet, elég hosszú ahhoz, hogy egy túlterhelés miatt a generátor leálljon megvédje magát.

Más generátorok bezáródhatnak a holt buszhoz, miután az a generátor leáll, de ugyanaz a terhelésük lesz, amely miatt a másik generátor túlterhelt, ezért valószínűleg hasonlóan viselkednek (hacsak a generátorok nem különböző méretűek). Ezen túlmenően a generátorok nehezen tudnak szinkronizálni egy túlterhelt buszt a rendellenes feszültség- és frekvenciaszintek, illetve a frekvencia- és feszültségingadozások miatt, így a terheléskezelés beépítése segíthet további generátorok gyorsabb online elérésében.

Jó teljesítményminőséget biztosít a kritikus terhelésekhez

Egy megfelelően konfigurált terheléskezelő rendszer általában jó energiaminőséget biztosít a kritikus terhelések számára a szinkronizálási folyamat során, biztosítva az online generátorok túlterhelését, még akkor is, ha a szinkronizálási folyamat a vártnál tovább tart. A terheléskezelés sokféle módon megvalósítható. A szokásos párhuzamos rendszereket gyakran párhuzamos kapcsolókkal vezérlik, ez a párhuzamos kapcsolóberendezés általában tartalmaz egy programozható logikai vezérlést (PLC) vagy egy másik logikai eszközt, amely a rendszer működési sorrendjét vezérli. A párhuzamos kapcsolóberendezés logikai eszköze képes a terhelés kezelésére is.

A terheléskezelést külön terheléskezelő rendszer hajthatja végre, amely mérést biztosíthat, vagy felhasználhatja a párhuzamos kapcsolóberendezések vezérlőiből származó információkat a generátor terhelésének és frekvenciájának meghatározásához. Az épületirányítási rendszer teherkezelést is végezhet, felügyelet útján irányítva a terheléseket, és kiküszöbölve a kapcsolóknak az áramellátás megszakításának szükségességét.

Holtterű párhuzamos rendszerek

A holtmező párhuzamozása abban különbözik a szokásos párhuzamtól, hogy minden generátor párhuzamosan állhat, mielőtt feszültségszabályozóik aktiválódnának, és a generátor mezői fel vannak gerjesztve.

Ha egy holt terű párhuzamos rendszerben az összes generátor normálisan elindul, az energiaellátó rendszer eléri a névleges feszültséget és frekvenciát, a terhelés ellátására rendelkezésre álló teljes áramtermelő kapacitással. Mivel a normál holtterű párhuzamos szekvenciához nincs szükség egyetlen generátorra a párhuzamosító busz energiájához, a terheléskezelésnek nem kell terhelést leadnia a rendszer normál indításakor.

Ugyanakkor, mint a szokásos párhuzamosító rendszerek esetében, az egyes generátorok indítása és leállítása holttér párhuzamosítással lehetséges. Ha egy generátor üzemen kívül van, vagy más okból leáll, a többi generátor továbbra is túlterhelt lehet. Így a terheléskezelés továbbra is hasznos lehet ezekben az alkalmazásokban, hasonlóan a szokásos párhuzamosító rendszerekhez.

A holtterű párhuzamosítást általában párhuzamosan képes generátorvezérlők végzik, de párhuzamos kapcsolóberendezés telepítésével is. A párhuzamosan képes generátorvezérlők gyakran biztosítanak beépített terheléskezelést, lehetővé téve a terhelés prioritásainak a vezérlők általi közvetlen kezelését, és feleslegessé téve a párhuzamos kapcsolóberendezések vezérlőinek szükségességét.

Egygenerátoros rendszerek

Az egygenerátoros rendszerek általában kevésbé bonyolultak, mint a párhuzamos társaik. Az ilyen rendszerek szakaszos terhelés vagy terhelésváltozás esetén terhelés szabályozására használhatják a generátor vezérlőjének terheléskezelését.

Egy szakaszos terhelés - például hűtők, indukciós kemencék és liftek - nem merít folyamatos energiát, de hirtelen és jelentősen megváltoztathatja az energiaigényt. A terheléskezelés hasznos lehet olyan helyzetekben, amikor a generátor képes normál terhelés kezelésére, de bizonyos körülmények között az időszakos terhelések a rendszer teljes terhelését meghaladhatják a generátor maximális teljesítményképességét, ami ronthatja a generátor teljesítményének minőségét vagy védelmi kikapcsolást vált ki. A terheléskezelés arra is felhasználható, hogy a terhelést a generátorra fokozatosan hozza, minimalizálva a nagy motorterhelésekbe történő behatolás okozta feszültség- és frekvenciaváltozást.

A terheléskezelés akkor is hasznos lehet, ha a helyi kódok megkövetelik a terhelésszabályozó modult azoknál a rendszereknél, ahol a generátor névleges kimeneti árama kisebb, mint a szolgálati bejárati áramerősség.

Speciális kibocsátási követelményekkel rendelkező rendszerek

Egyes földrajzi területeken minimális terhelési követelmények vonatkoznak egy generátorra, bármikor működik. Ebben az esetben a terheléskezeléssel meg lehetne tartani a generátor terhelését, hogy megfeleljen a kibocsátási követelményeknek. Ennél az alkalmazásnál az áramtermelő rendszert egy vezérelhető terhelő bankkal látták el. A terheléskezelő rendszer úgy van konfigurálva, hogy különféle terheléseket tápláljon a terhelő bankban, hogy a generátor rendszer kimenő teljesítménye küszöbérték felett legyen.

Bizonyos generátor rendszerek tartalmaznak egy dízel részecskeszűrőt (DPF), amelyet általában regenerálni kell. Bizonyos esetekben a motorok a névleges teljesítmény 50% -ára csökkennek a DPF parkolt regenerálása során, és felhasználhatják a terheléskezelő rendszert bizonyos terhelések eltávolítására ebben az állapotban.

Bár a terheléskezelés javíthatja a kritikus terhelések energiaminőségét bármely rendszerben, késleltetéseket okozhat, mielőtt egyes terhelések áramot kapnának, növelheti a telepítés bonyolultságát, és jelentős mennyiségű vezetési erőfeszítést, valamint alkatrészköltségeket, például vállalkozókat vagy megszakítókat növelhet. . Néhány alkalmazást, ahol a terheléskezelés felesleges lehet, az alábbiakban ismertetjük.

Megfelelő méretű egyetlen generátor

Megfelelő méretű egygenerátoron általában nincs szükség terheléskezelő rendszerre, mivel a túlterhelés nem valószínű, és a generátor leállítása minden terhelés áramvesztését eredményezi, prioritástól függetlenül.

Párhuzamos generátorok a redundancia érdekében

A terheléskezelés általában felesleges azokban a helyzetekben, amikor vannak párhuzamos generátorok, és a helyszín energiaigényét bármelyik generátor támogatni tudja, mivel a generátor meghibásodása csak egy másik generátor elindulását eredményezi, csak a terhelés átmeneti megszakításával.

Minden terhelés egyformán kritikus

Azokon a helyeken, ahol minden terhelés egyformán kritikus, nehéz meghatározni a terheléseket, néhány kritikus terhelést leadva annak érdekében, hogy továbbra is energiát szolgáltassunk más kritikus terheléseknek. Ebben az alkalmazásban a generátort (vagy a redundáns rendszer minden egyes generátorát) megfelelő méretűnek kell méretezni, hogy elbírja a teljes kritikus terhelést.

Az elektromos tranziensek vagy túlfeszültségek okozta károk az elektromos berendezések meghibásodásának egyik legfőbb oka. Az elektromos tranziens rövid időtartamú, az a nagy energiájú impulzus, amelyet a normál elektromos rendszer ad át, amikor hirtelen változás következik be az elektromos áramkörben. Különböző forrásokból származhatnak, belső és külső forrásokból egyaránt.

Nem csak villámlás

A legnyilvánvalóbb forrás a villámlás, de a túlfeszültségek bekövetkezhetnek a szokásos közüzemi kapcsolási műveletekből vagy az elektromos vezetők akaratlan földeléséből is (például amikor egy felsővezeték a földre esik). A műtétek akár épületből vagy létesítményből is származhatnak, például faxok, fénymásolók, légkondicionálók, liftek, motorok / szivattyúk vagy ívhegesztők, hogy csak néhányat említsünk. Mindegyik esetben a normál elektromos áramkör hirtelen nagy mennyiségű energiának van kitéve, amely hátrányosan befolyásolhatja a berendezés áramellátását.

Az alábbiakban túlfeszültség-védelmi irányelvek találhatók arról, hogyan lehet megvédeni az elektromos berendezéseket a nagy energiájú túlfeszültségek pusztító hatásaival szemben. A megfelelően méretezett és beépített túlfeszültség-védelem nagyon sikeresen megakadályozza a berendezés károsodását, különösen a manapság a legtöbb berendezésben található érzékeny elektronikus berendezések esetében.

A földelés alapvető

A túlfeszültség-védelmi eszközt (SPD), más néven átmeneti feszültség-túlfeszültség-csillapítót (TVSS) úgy tervezték, hogy a nagyáramú túlfeszültségeket a földre terelje és megkerülje a berendezését, ezáltal korlátozva a berendezésen fellelhető feszültséget. Ezért kritikus fontosságú, hogy létesítménye jó, alacsony ellenállású földelő rendszerrel rendelkezzen, egyetlen földelési referenciaponttal, amelyhez az összes épületrendszer földje csatlakozik.

Megfelelő földelő rendszer nélkül nincs mód a túlfeszültségek elleni védelemre. Forduljon engedéllyel rendelkező villanyszerelőhöz annak biztosítására, hogy elektromos elosztórendszere földelt legyen a Nemzeti Villamos Kódex (NFPA 70) szerint.

A védelem zónái

Az elektromos berendezések nagy energiájú elektromos túlfeszültségektől történő megvédésének legjobb módja az SPD-k stratégiai telepítése az egész létesítményben. Tekintettel arra, hogy a túlfeszültségek belső és külső forrásokból is származhatnak, az SPD-ket telepíteni kell a maximális védelem érdekében, függetlenül a forrás helyétől. Emiatt általában a „védelmi zóna” megközelítést alkalmazzák.

Az első védelmi szintet úgy érik el, hogy SPD-t helyeznek a fő szolgálati bejárati berendezésre (vagyis arra, ahol a közüzemi energia bejut a létesítménybe). Ez védelmet nyújt a kívülről érkező nagy energiájú túlfeszültségek, például villámlás vagy közüzemi tranziensek ellen.

A szolgálati bejáratnál telepített SPD azonban nem véd a belső eredetű túlfeszültségektől. Ezenkívül a külső túlfeszültségekből származó energiát nem juttatja el a földre a szolgálati bejárati eszköz. Ezért SPD-ket kell telepíteni minden olyan elosztópanelre, amely a kritikus berendezések áramellátását biztosítja.

Hasonlóképpen, a harmadik védelmi zónát úgy lehetne elérni, hogy az SPD-ket helyileg telepítik minden védett berendezéshez, például számítógépekhez vagy számítógép által vezérelt eszközökhöz. Az egyes védelmi zónák hozzájárulnak a létesítmény általános védelméhez, mivel mindegyikük tovább csökkenti a védett berendezésnek kitett feszültséget.

Az SPD-k koordinálása

A szolgálati bejárat SPD biztosítja az első védelmi vonalat a létesítmény elektromos tranziensei ellen azáltal, hogy a nagy energiájú, külső túlfeszültségeket a földre tereli. Emellett a létesítménybe belépő túlfeszültség energiaszintjét olyan szintre csökkenti, amelyet a terheléshez közelebb eső downstream eszközök kezelhetnek. Ezért az SPD-k megfelelő összehangolására van szükség az elosztópanelekre vagy a sérülékeny berendezésekhez telepített SPD-k károsodásának elkerülése érdekében.

Ha nem sikerül a koordináció, a terjedő túlfeszültségekből származó energiafelesleg károsíthatja a 2. és 3. zóna SPD-ket, és tönkreteheti azokat a berendezéseket, amelyeket védeni próbál.

A megfelelő túlfeszültség-védelmi eszközök (SPD) kiválasztása ijesztő feladatnak tűnhet a ma piacon lévő összes különféle típus esetében. Az SPD túlfeszültségi vagy kA besorolása az egyik legtöbb félreértett értékelés. Az ügyfelek általában SPD-t kérnek a 200 Amp-os paneljük védelme érdekében, és hajlamosak azt gondolni, hogy minél nagyobb a panel, annál nagyobbnak kell lennie a kA eszköz besorolásának a védelem érdekében, de ez általános félreértés.

Amikor a túlfeszültség belép a panelbe, nem érdekli, és nem tudja a panel méretét. Tehát honnan tudhatja, hogy 50kA, 100kA vagy 200kA SPD-t kell-e használnia? Reálisan a legnagyobb túlfeszültség, amely behatolhat az épület vezetékeibe, 10 kA, amint azt az IEEE C62.41 szabvány elmagyarázza. Tehát miért lenne szüksége valaha 200 kA-ra értékelt SPD-re? Egyszerűen megfogalmazva - a hosszú élettartam érdekében.

Tehát azt gondolhatja: ha a 200 kA jó, akkor a 600 kA-nak háromszor jobbnak kell lennie, igaz? Nem feltétlenül. Egy bizonyos ponton a minősítés csökkenti a hozamát, csak többletköltségeket és jelentős előnyöket nem jelent. Mivel a piacon lévő SPD-k többsége fém-oxid varisztort (MOV) használ fő korlátozó eszközként, feltárhatjuk, hogyan / miért érhetők el a magasabb kA besorolások. Ha egy MOV értéke 10 kA, és 10 kA túlfeszültséget tapasztal, akkor kapacitásának 100% -át felhasználná. Ez némileg úgy tekinthető, mint egy gáztartály, ahol a túlfeszültség kissé rontja a MOV-ot (már nem 100% -osan tele). Ha az SPD-nek párhuzamosan két 10 kA-s MOV-ja van, akkor azt 20 kA-ra értékelik.

Elméletileg a MOV-ok egyenletesen osztják el a 10 kA-os túlfeszültséget, így mindegyik 5 kA-t vesz igénybe. Ebben az esetben minden MOV csak kapacitásának 50% -át használta fel, ami sokkal kevésbé rontja a MOV-ot (több marad a tartályban a jövőbeli túlfeszültségekre).

Ha egy SPD-t kiválaszt egy adott alkalmazáshoz, több szempontot kell figyelembe venni:

Alkalmazás:

Győződjön meg arról, hogy az SPD-t arra a védelmi zónára tervezték, amelyre használni fogják. Például a szolgálati bejáratnál lévő SPD-t úgy kell megtervezni, hogy kezelje a villámlásból vagy a közműváltásból eredő nagyobb túlfeszültségeket.

A rendszer feszültsége és konfigurációja

Az SPD-ket speciális feszültségszintekhez és áramköri konfigurációkhoz tervezték. Például a szolgáltató bejárati berendezése háromfázisú tápellátást kaphat 480/277 V feszültségen, négy vezetékes csatlakozással, de egy helyi számítógépet egyfázisú, 120 V-os tápfeszültségre telepítenek.

Átbocsátási feszültség

Ez az a feszültség, amelynek az SPD lehetővé teszi a védett berendezés kitettségét. A berendezés potenciális károsodása azonban attól függ, hogy a berendezés mennyi ideig van kitéve ennek az áteresztő feszültségnek a berendezés kialakításához képest. Más szavakkal, a berendezéseket általában úgy tervezték, hogy nagyon rövid ideig ellenálljanak a magas feszültségnek és az alacsonyabb feszültség-túlfeszültségeknek hosszabb ideig.

A Federal Information Processing Standards (FIPS) „Útmutató az elektromos áramhoz az automatikus adatfeldolgozó telepekhez” című kiadványa (FIPS Pub. DU294) részleteket tartalmaz a szorítófeszültség, a rendszerfeszültség és a túlfeszültség időtartamának kapcsolatáról.

Például egy 480 V-os vonalon 20 mikroszekundumig tartó tranziens csaknem 3400V-ra emelkedhet anélkül, hogy károsítaná az erre az irányelvre tervezett berendezéseket. De a 2300 V körüli túlfeszültség 100 mikroszekundumig fennmaradhat, károsodás nélkül. Általánosságban elmondható, hogy minél alacsonyabb a szorítófeszültség, annál jobb a védelem.

Túlfeszültség áram

Az SPD-k úgy vannak besorolva, hogy biztonságosan eltérítsenek egy adott túlfeszültség-áramot anélkül, hogy meghibásodnának. Ez a besorolás néhány ezer ampertől 400 kilomperesig (kA) vagy annál nagyobb. A villámcsapás átlagos árama azonban csak megközelítőleg 20 kA, a legnagyobb mért áram valamivel meghaladja a 200 kA-t. Az elektromos vezetéket eltaláló villám mindkét irányban halad, így az áramnak csak a fele halad a létesítménye felé. Útközben az áramok egy része közüzemi berendezések révén a földre oszthat.

Ezért az átlagos villámcsapásból származó szolgálati bejáratnál a potenciális áram valahol 10 kA körül van. Ráadásul az ország bizonyos területei hajlamosabbak villámcsapásokra, mint mások. Mindezeket a tényezőket figyelembe kell venni annak eldöntésekor, hogy milyen méretű SPD megfelelő az alkalmazásához.

Fontos azonban figyelembe venni, hogy a 20 kA értékű SPD elegendő lehet az átlagos villámcsapás és a legtöbb belső generált túlfeszültség elleni védelemhez, de egy 100 kA besorolású SPD képes lesz kezelni a további túlfeszültségeket anélkül, hogy cserélni kellene. az elzáró vagy a biztosítékok.

Sztenderdek

Valamennyi SPD-t az ANSI / IEEE C62.41 szerint kell tesztelni, és a biztonság érdekében fel kell sorolni az UL 1449 (2. kiadás) listájára.

Az Underwriters Laboratories (UL) megköveteli, hogy bizonyos jelölések szerepeljenek minden UL listán szereplő vagy elismert SPD-n. Néhány fontos paraméter, amelyet figyelembe kell venni az SPD kiválasztásakor:

SPD típus

az SPD tervezett alkalmazási helyének leírására használják, a létesítmény fő túláramvédő készülékétől felfelé vagy lefelé. Az SPD típusok a következők:

Típus 1

Állandóan csatlakoztatott SPD, amelyet a szerviztranszformátor másodlagos része és a kiszolgáló berendezés túláramú készülékének vezetékoldala, valamint a terhelési oldal közé kell telepíteni, beleértve a wattórás mérőkészülék-házakat és az öntött tokos SPD-ket külső túláramvédő eszköz.

Típus 2

Állandóan csatlakoztatott SPD, amelyet a kiszolgáló berendezés túláramú készülékének terhelési oldalára kell telepíteni, ideértve az elágazó panelen elhelyezett SPD-ket és a Molded Case SPD-ket.

Típus 3

Kihasználtsági pontok SPD-k, amelyek legalább 10 méter (30 láb) vezetőhosszal vannak felszerelve az elektromos szolgáltatópaneltől a felhasználási pontig, például vezetékhez csatlakoztatott, közvetlen dugaszolható, aljzat típusú SPD-k a védett hasznosító berendezéshez . A távolság (10 méter) nem vonatkozik azokra a vezetőkre, amelyeket SPD-kkel láttak el vagy használtak.

Típus 4

Alkatrész-összeállítások - az alkatrész-összeállítás, amely egy vagy több 5. típusú alkatrészből áll, egy leválasztóval (belső vagy külső) vagy a korlátozott áramú teszteknek való megfelelés eszközével.

1., 2., 3. típusú alkatrész-összeállítások

Belső vagy külső rövidzárlat elleni védelemmel ellátott, 4-es típusú alkatrész-összeállításból áll.

Típus 5

Diszkrét alkatrész túlfeszültség-csökkentők, például MOV-k, amelyek felszerelhetők egy PWB-re, összekapcsolhatók a vezetékeivel, vagy felszerelhetők egy burkolatba szerelőeszközökkel és huzalozással.

A rendszer névleges feszültsége

Meg kell egyeznie a közüzemi rendszer feszültségével, ahol a készüléket fel kell szerelni

MCOV

A maximális folyamatos üzemi feszültség, ez a maximális feszültség, amelyet az eszköz képes ellenállni a vezetés (befogás) megkezdése előtt. Jellemzően 15-25% -kal magasabb, mint a rendszer névleges feszültsége.

Névleges kisülési áram (I_n)

A 8/20-as hullámalakú SPD-n keresztüli áram csúcsértéke, ahol az SPD 15 túlfeszültség után is működőképes marad? A csúcsértéket a gyártó egy előre meghatározott szintről választja ki az UL. Az I (n) szintek tartalmazzák a 3 kA, 5 kA, 10 kA és 20 kA értékeket, és a tesztelhető SPD típusa is korlátozhatja őket.

VPR

Feszültségvédelem besorolása. Az ANSI / UL 1449 legfrissebb verziójának megfelelő besorolás, amely az SPD „felfelé kerekített” átlagos mért határfeszültségét jelenti, amikor az SPD-t 6 kV, 3 kA 8/20 µs kombinált hullámalakú generátor által okozott túlfeszültségnek tesszük ki. A VPR egy szorítófeszültség-mérés, amelyet felkerekítenek a szabványosított értéktáblázat egyikére. A standard VPR besorolások 330, 400, 500, 600, 700 stb. Tartalmaznak. A VPR szabványos minősítési rendszerként lehetővé teszi a hasonló SPD-k (azaz azonos típusú és feszültség) közvetlen összehasonlítását.

ScCr

Rövidzárlati áramerősség. Az SPD alkalmassága olyan váltakozó áramú áramkörön való használatra, amely rövidzárlat esetén legfeljebb egy deklarált RMS szimmetrikus áram leadására képes a megadott feszültségen. Az SCCR nem azonos az AIC-vel (erősítő megszakító kapacitás). Az SCCR az a „rendelkezésre álló” árammennyiség, amelyet az SPD ki tud tenni és rövidzárlat esetén biztonságosan leválaszthatja az áramforrásról. Az SPD által „megszakított” áram mennyisége általában lényegesen kisebb, mint az „elérhető” áram.

Ház besorolása

Biztosítja, hogy a ház NEMA besorolása megfeleljen az eszköz telepítési helyének környezeti feltételeinek.

Habár a túlfeszültség-iparban gyakran használják külön kifejezésekként, az átmenetek és a sebek ugyanaz a jelenség. Az átmenetek és a műtétek lehetnek áram, feszültség vagy mindkettő, és csúcsértékeik meghaladhatják a 10 kA vagy 10 kV értéket. Tipikusan nagyon rövid időtartamúak (általában> 10 µs és <1 ms), olyan hullámformával, amely nagyon gyorsan emelkedik a csúcsig, majd sokkal lassabban esik le.

Az átmeneteket és a sebeket külső források, például villámlás vagy rövidzárlat, vagy belső források okozhatják, például kontaktor kapcsolás, változó sebességű meghajtók, kondenzátorok kapcsolása stb.

Az ideiglenes túlfeszültségek (TOV) oszcillálóak

Fázis-föld vagy fázis-fázis közötti túlfeszültségek, amelyek akár néhány másodpercig vagy akár néhány percig is tarthatnak. A TOV forrásai között szerepel a hibák visszazárása, a terhelés kapcsolása, a földi impedancia eltolódásai, az egyfázisú hibák és a ferrorezonanciás hatások, hogy csak néhányat említsünk.

Potenciálisan magas feszültségük és hosszú időtartamuk miatt a TOV-k nagyon károsak lehetnek a MOV-alapú SPD-k számára. A kiterjesztett TOV maradandó károsodást okozhat az SPD-ben, és működésképtelenné teheti az egységet. Vegye figyelembe, hogy bár az ANSI / UL 1449 biztosítja, hogy az SPD ilyen körülmények között nem jelent biztonsági veszélyt; Az SPD-k általában nem arra szolgálnak, hogy megvédjék a downstream berendezéseket a TOV eseményektől.

a berendezés egyes üzemmódokban érzékenyebb a tranziensekre, mint mások

A legtöbb szállító lineáris-semleges (LN), vonal-föld (LG) és semleges-föld (NG) védelmet kínál SPD-jén belül. Néhányan pedig vonalon-vonalon (LL) védelmet nyújtanak. Az érv az, hogy mivel nem tudja, hol fog bekövetkezni a tranziens, az összes mód védelme biztosítja, hogy ne okozzon kárt. A berendezések azonban egyes üzemmódokban érzékenyebbek a tranziensekre, mint mások.

Az LN és az NG üzemmód védelme elfogadható minimum, míg az LG üzemmódok valójában érzékenyebbé tehetik az SPD-t a túlfeszültség meghibásodására. Többvezetékes villamosenergia-rendszerekben az LN csatlakozású SPD módok védelmet nyújtanak az LL tranziensek ellen is. Ezért egy megbízhatóbb, kevésbé összetett „csökkentett módú” SPD védi az összes módot.

A több üzemmódú túlfeszültség-védelmi eszközök (SPD-k) olyan készülékek, amelyek számos SPD-alkatrészt tartalmaznak egy csomagban. Ezek a védelmi „módok” az LN, LL, LG és NG kapcsolhatók össze a három fázisban. Az egyes üzemmódokban történő védelem védelmet nyújt a terhelések számára, különösen a belsőleg generált tranziensekkel szemben, ahol a talaj nem biztos, hogy az előnyös visszatérési út.

Bizonyos alkalmazásokban, például egy SPD alkalmazásakor egy szolgáltatási bejáratnál, ahol a semleges és a földi pont egyaránt összekapcsolt, nincs előnye a különálló LN és LG módoknak, azonban ha tovább megy az elosztásba, és elválik ettől a közös NG kötéstől, az SPD NG védelmi mód előnyös lesz.

Míg fogalmilag egy nagyobb energiájú túlfeszültség-védő eszköz (SPD) jobb lesz, az SPD-energiák (Joule) összehasonlítása félrevezető lehet. Több a jó nevű gyártók már nem nyújtanak energiaminősítést. Az energiaérték a túlfeszültség áramának, a túlfeszültség időtartamának és az SPD szorítófeszültségének az összege.

Két termék összehasonlításakor az alacsonyabb névleges eszköz jobb lenne, ha ez alacsonyabb szorítófeszültség következménye lenne, míg a nagy energiájú eszköz előnyösebb, ha ez egy nagyobb túlfeszültség-áram eredménye. Nincs egyértelmű szabvány az SPD energia mérésére, és a gyártókról ismert, hogy hosszú farok impulzusokat használnak a végfelhasználókat félrevezető nagyobb eredmények elérése érdekében.

Mivel a joule-besorolások könnyen manipulálhatók, az iparági szabványok (UL) és az irányelvek (IEEE) számos nem javasolják a joule-ok összehasonlítását. Ehelyett az SPD-k tényleges teljesítményére fektetik a hangsúlyt egy olyan teszttel, mint például a névleges kisülési áram teszt, amely az SPD-k tartósságát és az áteresztési feszültséget tükröző VPR-tesztet vizsgálja. Az ilyen típusú információkkal jobban összehasonlítható az egyik SPD a másik között.