Eldingarstraumabylgja og ofspennuvörn

Eldingarstraumabylgja og ofspennuvörn

Yfirspenna af andrúmslofti uppruna
Skilgreiningar á ofspennu

Yfirspenna (í kerfi) hvaða spennu sem er á milli eins fasa leiðara og jarðar eða milli fasaleiða sem hafa hámarksgildi yfir samsvarandi hámarki hæstu spennu fyrir skilgreiningu búnaðar frá Alþjóða raftækniorðanum (IEV 604-03-09)

Ýmsar gerðir ofspennu

Yfirspenna er spennupúls eða bylgja sem er lögð ofan á netspennu netsins (sjá mynd J1)

Þessi tegund af yfirspennu einkennist af (sjá mynd J2):

• hækkunartími tf (í μs);
• halli S (í kV / μs).

Yfirspenna raskar búnaði og framleiðir rafsegulgeislun. Ennfremur veldur tímalengd yfirspennunnar (T) orkutopp í rafrásunum sem gæti eyðilagt búnað.
Mynd J2 - Helstu einkenni yfirspennu

Fjórar tegundir ofspennu geta truflað rafbúnað og álag:

• Rofsveiflur: hátíðni yfirspenna eða truflun á sprengingum (sjá mynd J1) af völdum breytinga á stöðugu ástandi í rafkerfi (við notkun rofabúnaðar).
• Yfirspennur fyrir orkutíðni: ofspenna af sömu tíðni og netið (50, 60 eða 400 Hz) af völdum varanlegrar ástandsbreytingar á netinu (í kjölfar bilunar: einangrunarbilun, bilun hlutlausa leiðarans osfrv.)
• Yfirspennu af völdum rafstöðueinntöku: mjög stuttar yfirspennur (nokkrar nanósekúndur) af mjög mikilli tíðni sem stafar af losun uppsafnaðra rafhleðslna (til dæmis sá sem gengur á teppi með einangrandi sóla er rafhlaðinn með nokkurra kílóvolta spennu).
• Yfirspenna frá andrúmslofti.

Yfirspennueinkenni andrúmslofts

Eldingar streyma á nokkrar tölur: Eldingar blikka framleiðir mjög mikið magn af raforku (sjá mynd J4)

• af nokkrum þúsund amperum (og nokkur þúsund volt)
• af mikilli tíðni (u.þ.b. 1 megahertz)
• af stuttum tíma (frá örsekúndu til millisekúndu)

Milli 2000 og 5000 stormar eru stöðugt í mótun um allan heim. Þessum óveðrum fylgja eldingar, sem eru alvarleg hætta fyrir einstaklinga og búnað. Eldingarglampar lenda í jörðu að meðaltali 30 til 100 högg á sekúndu, þ.e. 3 milljarðar eldinga á hverju ári.

Taflan á mynd J3 sýnir nokkur eldingargildi með líkum þeirra. Eins og sjá má hafa 50% eldinga í straumum yfir 35 kA og 5% á yfir 100 kA. Orkan sem flutt er með eldingum er því mjög mikil.

Mynd J3 - Dæmi um losunargildi sem gefin eru samkvæmt IEC 62305-1 staðlinum (2010 - tafla A.3)

Mynd J4 - Dæmi um eldingarstraum

Eldingar valda einnig miklum fjölda elda, aðallega á landbúnaðarsvæðum (eyðileggja hús eða gera þau óhæf til notkunar). Háhýsi eru sérstaklega hætt við eldingum.

Áhrif á raflagnir

Elding skemmir sérstaklega raf- og rafeindakerfi: spennubreytir, rafmagnsmælir og raftæki bæði í íbúðarhúsnæði og iðnaðarhúsnæði.

Kostnaður við að bæta tjón af völdum eldinga er mjög mikill. En það er mjög erfitt að meta afleiðingar af:

• truflanir af völdum tölvu og fjarskiptaneta;
• bilanir sem myndast við rekstur forritanlegra rökfræði stjórnandi forrita og stjórnkerfa.

Ennfremur getur kostnaður við rekstrartap verið mun hærri en verðmæti búnaðarins sem eyðilagður er.

Áhrif á eldingu

Elding er hátíðni rafmagnsfyrirbæri sem veldur ofspennu á öllum leiðandi hlutum, sérstaklega á raflagnir og búnað.

Eldingar geta haft áhrif á raf- (og / eða rafræn) kerfi byggingar á tvo vegu:

• með beinum áhrifum eldingarinnar á bygginguna (sjá mynd J5 a);
• vegna óbeinna áhrifa eldingarinnar á bygginguna:
• Leifturslag getur fallið á rafmagnsleiðslu sem veitir byggingu (sjá mynd J5 b). Yfirstraumurinn og ofspennan geta dreifst nokkra kílómetra frá höggpunktinum.
• Leifturslag getur fallið nálægt rafmagnslínu (sjá mynd J5 c). Það er rafsegulgeislun eldingarstraumsins sem framleiðir mikinn straum og ofspennu á rafveitukerfinu. Í seinni tveimur tilvikunum berast hættulegir straumar og spenna frá rafveitunni.

Leifturslag getur fallið nálægt byggingu (sjá mynd J5 d). Möguleikar jarðar í kringum höggpunktinn hækka hættulega.

Mynd J5 - Ýmsar tegundir eldingaáfalls

Í öllum tilvikum geta afleiðingar fyrir rafbúnað og álag verið stórkostlegar.

Mynd J6 - Afleiðing af höggi á eldingu

Elding fellur á óvarða byggingu.	Elding fellur nálægt loftlínu.	Elding fellur nálægt byggingu.
Eldingarstraumurinn rennur til jarðar um meira eða minna leiðandi mannvirki hússins með mjög eyðileggjandi áhrifum: hitauppstreymi: Mjög ofbeldisfull ofhitnun efna sem valda eldi vélræn áhrif: Byggingar aflögun hitauppstreymi: Mjög hættulegt fyrirbæri í nærveru eldfimra eða sprengifimra efna (kolvetni, ryk osfrv.)	Eldingarstraumurinn býr til ofspennu með rafsegulvæðingu í dreifikerfinu. Þessar ofspennur breiðast út meðfram línunni að rafbúnaði inni í byggingunum.	Leifturslagið býr til sömu gerðir af yfirspennu og þeim andstæðum sem lýst er. Að auki hækkar eldingarstraumurinn aftur frá jörðinni til raflagnsins og veldur þannig bilun búnaðar.
Byggingin og uppsetningar inni í húsinu eru almennt eyðilögð	Raflagnir inni í byggingunni eru almennt eyðilagðir.

Hinar ýmsu fjölgunarmáta

Algengur háttur

Algengar ofspennur birtast á milli spennuleiða og jarðar: fasa til jarðar eða hlutlaus til jarðar (sjá mynd J7). Þeir eru hættulegir sérstaklega fyrir tæki þar sem ramminn er tengdur við jörð vegna hættu á bilun í rafeindatækni.

Mynd J7 - Algengur háttur

Mismunandi háttur

Mismunandi yfirspennur birtast milli lifandi leiðara:

fasa til fasa eða fasa til hlutlaus (sjá mynd J8). Þau eru sérstaklega hættuleg fyrir rafeindabúnað, viðkvæman vélbúnað eins og tölvukerfi o.s.frv.

Mynd J8 - Mismunandi háttur

Einkenni eldingarbylgjunnar

Greining á fyrirbærunum gerir kleift að skilgreina tegundir eldingarstraums og spennubylgjna.

• Tvær tegundir núverandi bylgju eru taldar með IEC stöðlum:
• 10/350 µs bylgja: til að einkenna núverandi bylgjur frá beinu eldingu (sjá mynd J9);

Mynd J9 - 10/350 µs straumbylgja

• 8/20 µs bylgja: til að einkenna núverandi bylgjur frá óbeinu eldingarslagi (sjá mynd J10).

Mynd J10 - 8/20 µs straumbylgja

Þessar tvær tegundir eldingarstraumsbylgjna eru notaðar til að skilgreina prófanir á SPD (IEC staðall 61643-11) og ónæmi búnaðar fyrir eldingarstraumum.

Hámarksgildi núverandi bylgju einkennir styrkleika eldinga.

Yfirspennan sem myndast við eldingar, einkennist af 1.2 / 50 µs spennubylgju (sjá mynd J11).

Þessi tegund spennubylgju er notuð til að sannreyna búnað sem þolir ofurspennu af andrúmslofti (höggspennu samkvæmt IEC 61000-4-5).

Mynd J11 - 1.2 / 50 µs spennubylgja

Meginregla eldingaverndar
Almennar reglur um eldingarvörn

Málsmeðferð til að koma í veg fyrir hættu á eldingum
Kerfið til að vernda byggingu gegn eldingum verður að innihalda:

• vernd mannvirkja gegn beinum eldingum;
• vernd raflagna gegn beinum og óbeinum eldingum.

Grundvallarreglan til að vernda uppsetningu gegn hættu á eldingum er að koma í veg fyrir að truflandi orka berist viðkvæmum búnaði. Til að ná þessu er nauðsynlegt að:

• fanga eldingarstrauminn og leiða hann til jarðar um beinu brautina (forðast nálægt viðkvæmum búnaði);
• framkvæma jafnvægis tengingu við uppsetninguna; Þessi jafnvægisbundna tenging er útfærð með tengileiðslum, bætt við Surge Protection Devices (SPDs) eða neistabilum (td neistabils frá loftneti).
• lágmarka framkölluð og óbein áhrif með því að setja upp SPD og / eða síur. Tvö verndarkerfi eru notuð til að útrýma eða takmarka ofspennu: þau eru þekkt sem byggingarvarnarkerfi (utan húsa) og rafkerfisverndarkerfi (fyrir innan bygginga).

Byggingarverndarkerfi

Hlutverk byggingarvarnarkerfisins er að vernda það gegn beinum eldingum.
Kerfið samanstendur af:

• fangatækið: eldingarvörnarkerfið;
• niðurleiðarar hannaðir til að flytja eldingarstrauminn til jarðar;
• „Kráka fótur“ jörð leiða tengd saman;
• tengsl milli allra málmgrindur (jafnvægistenging) og jarðarleiðslna.

Þegar eldingarstraumurinn streymir í leiðara, ef hugsanlegur munur birtist á milli hans og rammanna sem eru tengdir jörðinni og eru staðsettir í nágrenninu, getur sá síðarnefndi valdið eyðileggjandi glampum.

Þrjár gerðir eldingarvarnarkerfisins
Þrjár gerðir af byggingarvörnum eru notaðar:

Eldingarstöngin (einföld stöng eða með kveikjakerfi)

Eldingarstöngin er málmtappi sem festur er efst í byggingunni. Það er jarðtengt af einum eða fleiri leiðslum (oft koparstrimlar) (sjá mynd J12).

Mynd J12 - Eldingarstöng (einföld stöng eða með kveikjakerfi)

Eldingarstöngin með þéttum vírum

Þessir vírar eru teygðir yfir uppbygginguna til að vernda. Þau eru notuð til að vernda sérstök mannvirki: eldflaugasprengjusvæði, herforrit og verndun háspennuloftlína (sjá mynd J13).

Mynd J13 - stýrðir vírar

Eldingarleiðarinn með möskvaða búrið (Faraday búrið)

Þessi vernd felur í sér að setja fjölmarga dúnleiðara / spólur samhverft um bygginguna. (sjá mynd J14).

Þessi tegund eldingarvarnarkerfis er notuð fyrir mjög útsettar byggingar sem hýsa mjög viðkvæmar uppsetningar eins og tölvuherbergi.

Mynd J14 - Meshed búr (Faraday búr)

Afleiðingar byggingarverndar fyrir búnað rafbúnaðarins

50% af eldingunni sem losað er af byggingarvörnarkerfinu rís aftur upp í jarðnet rafmagnsveitunnar (sjá mynd J15): möguleg hækkun rammanna fer mjög oft yfir einangrunarþol getu leiðaranna í hinum ýmsu netum ( LV, fjarskipti, myndbandssnúru osfrv.).

Ennfremur, straumur straums um niðurleiðarana myndar framkallaða ofspennu í rafbúnaðinum.

Fyrir vikið verndar byggingarvörnarkerfið ekki rafbúnaðinn: Það er því skylda að sjá fyrir rafkerfisvörnarkerfi.

Mynd J15 - Beinn eldingar afturstraumur

Eldingarvörn - Rafverndarvörnarkerfi

Meginmarkmið verndarkerfis raflagna er að takmarka ofspennu við gildi sem tækin eru viðunandi.

Rafvörnarkerfið samanstendur af:

• ein eða fleiri SPD eftir byggingarstillingu;
• Jafnvægistengingin: málmnet úr óvarðum leiðandi hlutum.

Framkvæmd

Málsmeðferðin til að vernda raf- og rafeindakerfi byggingar er eftirfarandi.

Leitaðu að upplýsingum

• Þekkja allt viðkvæmt álag og staðsetningu þeirra í byggingunni.
• Þekkja raf- og rafeindakerfi og viðkomustaði þeirra inn í bygginguna.
• Athugaðu hvort eldingarvarnarkerfi sé til staðar í byggingunni eða í nágrenninu.
• Kynntu þér reglugerðir sem gilda um staðsetningu hússins.
• Metið hættuna á eldingum í samræmi við landfræðilega staðsetningu, tegund aflgjafa, þéttleika eldinga, osfrv.

Útfærsla lausna

• Settu límleiðara á ramma með möskva.
• Settu upp SPD í skiptiborðinu sem kemur inn.
• Settu viðbótar SPD í hvert deiliskipulag sem staðsett er í nágrenni viðkvæmra búnaðar (sjá mynd J16).

Mynd J16 - Dæmi um vernd stórfelldra raflagna

Surge Protection Device (SPD)

Bylgjuverndartæki (SPD) eru notuð fyrir rafveitukerfi, símkerfi og samskipti og sjálfvirkar stýrisrútur.

Surge Protection Device (SPD) er hluti af verndarkerfi raflagna.

Þetta tæki er tengt samhliða aflgjafa hringrás hleðslunnar sem það þarf að verja (sjá mynd J17). Það er einnig hægt að nota það á öllum stigum aflgjafa.

Þetta er algengasta og skilvirkasta tegundin af ofspennuvörn.

Mynd J17 - Meginregla verndarkerfis samhliða

SPD tengdur samhliða hefur mikla viðnám. Þegar tímabundin ofspenna birtist í kerfinu minnkar viðnám tækisins svo bylgjustraumur er ekið um SPD og framhjá viðkvæmum búnaði.

Hugmyndafræði

SPD er hannað til að takmarka tímabundna ofspennu af andrúmslofti og beina straumbylgjum til jarðar, til að takmarka amplitude þessarar yfirspennu við gildi sem er ekki hættulegt fyrir rafbúnað og rafmagnsrofa og stjórnbúnað.

SPD útrýma ofspennu

• í sameiginlegum ham, milli fasa og hlutlauss eða jarðar;
• í mismunadrifi, milli fasa og hlutlauss.

Ef ofspenna fer yfir rekstrarmörkin, SPD

• leiðir orkuna til jarðar, í sameiginlegum ham;
• dreifir orkunni til annarra straumleiðara, í mismunadrifi.

Þrjár gerðir SPD

Tegund 1 SPD
Mælt er með tegund 1 SPD í sérstöku tilfelli þjónustubygginga og iðnaðarbygginga, varin með eldingarvörnarkerfi eða möskvuðu búri.
Það ver rafbúnað gegn beinum eldingum. Það getur losað afturstrauminn frá eldingum sem dreifast frá jarðleiðara til netleiðara.
SPD tegund 1 einkennist af 10/350 µs straumbylgju.

Tegund 2 SPD
SPD tegund 2 er aðal verndarkerfið fyrir allar rafspennur með lága spennu. Það er sett upp í hverju rafmagnstöflu og kemur í veg fyrir að ofspenna dreifist í rafbúnaðinum og verndar álag.
Tegund 2 SPD einkennist af 8/20 µs núverandi bylgju.

Tegund 3 SPD
Þessar SPD hafa litla losunargetu. Því verður að setja þau lögbundið sem viðbót við tegund 2 SPD og í nágrenni viðkvæms álags.
Tegund 3 SPD einkennist af blöndu af spennubylgjum (1.2 / 50 μs) og núverandi bylgjum (8/20 μs).

SPD eðlileg skilgreining

Mynd J18 - SPD staðalskilgreining

Athugasemd 1: Til er T1 + T2 SPD (eða tegund 1 + 2 SPD) sem sameinar vörn álags gegn beinum og óbeinum eldingum.

Athugasemd 2: Sum T2 SPD er einnig hægt að lýsa sem T3

Einkenni SPD

Alþjóðlegur staðall IEC 61643-11 Útgáfa 1.0 (03/2011) skilgreinir einkenni og prófanir fyrir SPD tengd lágspennudreifikerfum (sjá mynd J19).

Í grænu er tryggt rekstrarsvið SPD.
Mynd J19 - Tími / núverandi einkenni SPD með varistor

Algeng einkenni

• U_C: Hámarks samfelld vinnuspenna. Þetta er AC- eða DC spenna þar sem SPD verður virkur. Þetta gildi er valið í samræmi við málspennuna og jarðtengingu kerfisins.
• U_P: Spennuvarnarstig (við I_n). Þetta er hámarks spenna yfir skautanna SPD þegar hún er virk. Þessari spennu er náð þegar straumurinn sem flæðir í SPD er jafn In. Valið spennuverndarstig verður að vera undir yfirspennuþol getu álagsins. Komi eldingar til, er spennan yfir skautanna SPD yfirleitt minni en U_P.
• Í: Nafngiftarstraumur Þetta er hámarksgildi straums 8/20 µs bylgjuforms sem SPD er fær um að losa að lágmarki 19 sinnum.

Af hverju er In mikilvægt?
In samsvarar nafnrennslisstraumi sem SPD þolir að minnsta kosti 19 sinnum: hærra gildi In þýðir lengri líftíma fyrir SPD, svo það er eindregið mælt með því að velja hærri gildi en lágmarksgildið sem er 5 kA.

Tegund 1 SPD

• I_Imp: Hvítstraumur. Þetta er hámarksgildi straums 10/350 µs bylgjulögun sem SPD er fær um að losa um losun að minnsta kosti einu sinni.

Af hverju er ég_Imp mikilvægt?
IEC 62305 staðall krefst hámarks höggstraumsgildis 25 kA á stöng fyrir þriggja fasa kerfið. Þetta þýðir að fyrir 3P + N net SPD ætti að vera fær um að standast heildar höggstrauminn 100kA sem kemur frá jarðtengingu.

• I_fi: Sjálfslökkva fylgja straumi. Gildir aðeins í neistabils tæknina. Þetta er straumurinn (50 Hz) sem SPD getur truflað af sjálfu sér eftir flassið. Þessi straumur verður alltaf að vera meiri en væntanlegur skammhlaupsstraumur við uppsetningarstaðinn.

Tegund 2 SPD

• Imax: Hámarks losunarstraumur. Þetta er hámarksgildi straums 8/20 µs bylgjulögun sem SPD getur losað einu sinni.

Af hverju er Imax mikilvægt?
Ef þú berð saman 2 SPD með sama In, en með mismunandi Imax: SPD með hærra Imax gildi hefur hærra „öryggismörk“ og þolir meiri bylgjustraum án þess að skemmast.

Tegund 3 SPD

• U_OC: Opna hringrásarspennu beitt við prófanir í flokki III (tegund 3).

Helstu forrit

• Lágspennu SPD. Mjög mismunandi tæki, bæði frá tækni- og notkunarsjónarmiði, eru tilnefnd með þessu hugtaki. Lágspennu SPD eru mát til að setja þau auðveldlega upp í LV skiptiborð. Það eru líka SPD aðlögunarhæfir rafmagnstenglum, en þessi tæki hafa litla losunargetu.

• SPD fyrir samskiptanet. Þessi tæki vernda símkerfi, skiptanet og sjálfvirkt stjórnkerfi (strætó) gegn ofspennu sem kemur utan frá (eldingum) og þeim sem eru innan rafveitukerfisins (mengandi búnað, rofavirkjun o.s.frv.). Slíkar SPD eru einnig settar upp í RJ11, RJ45, ... tengjum eða samþættar álagi.

Skýringar

1. Prófunarröð samkvæmt staðli IEC 61643-11 fyrir SPD byggð á MOV (varistor). Alls 19 hvatir við I_n:

• Einn jákvæður hvati
• Ein neikvæð hvatning
• 15 hvatir samstilltar við hverja 30 ° á 50 Hz spennunni
• Einn jákvæður hvati
• Ein neikvæð hvatning

2. fyrir tegund 1 SPD, eftir 15 hvatirnar við I_n (sjá fyrri athugasemd):

• Ein hvat við 0.1 x I_Imp
• Ein hvat við 0.25 x I_Imp
• Ein hvat við 0.5 x I_Imp
• Ein hvat við 0.75 x I_Imp
• Ein hvat hjá mér_Imp

Hönnun rafkerfisvarnakerfisins
Hönnunarreglur rafverndarvarnarkerfisins

Til að vernda rafbúnað í byggingu gilda einfaldar reglur um val á

• SPD (s);
• verndarkerfi þess.

Fyrir orkudreifikerfi eru helstu einkenni sem notuð eru til að skilgreina eldingarvörnarkerfið og velja SPD til að vernda rafbúnað í byggingu:

• SPD
• magn SPD
• tegund
• útsetningarstig til að skilgreina hámarks frárennslisstraum Imax.
• Skammhlaupsvörnartækið
• hámarks losunarstraumur Imax;
• skammhlaupsstraumur Isc við uppsetningarstað.

Rökfræðimyndin á mynd J20 hér að neðan sýnir þessa hönnunarreglu.

Mynd J20 - Rökfræði fyrir val á verndarkerfi

Önnur einkenni fyrir val á SPD eru fyrirfram skilgreind fyrir raflagningu.

• fjöldi skauta í SPD;
• spennuverndarstig U_P;
• U_C: Hámarks samfelld rekstrarspenna.

Þessi undirhluti Hönnun rafkerfisvarnarkerfisins lýsir nánar forsendum fyrir vali á verndarkerfinu í samræmi við eiginleika uppsetningarinnar, búnaðinn sem á að vernda og umhverfið.

Þættir verndarkerfisins

SPD verður alltaf að setja upp við upphaf raflagnsins.

Staðsetning og tegund SPD

Gerð SPD sem á að setja upp við upphaf uppsetningarinnar fer eftir því hvort eldingarvörnarkerfi er til staðar eða ekki. Ef byggingin er með eldingarvörnarkerfi (samkvæmt IEC 62305) ætti að setja upp SPD af gerð 1.

Fyrir SPD sem sett er upp í lok loka uppsetningarinnar, eru IEC 60364 staðlar fyrir uppsetningu lágmarksgildi fyrir eftirfarandi 2 einkenni:

• Nafngiftarstreymi I_n = 5 kA (8/20) µs;
• Spennuvarnarstig U_P(hjá mér_n) <2.5 kV.

Fjöldi viðbótar SPDs sem setja á upp ákvarðast af:

• stærð lóðarinnar og erfiðleikar við að setja upp tengileiðara. Á stórum stöðum er nauðsynlegt að setja upp SPD í komandi enda hvers úthlutunarhólfs.
• vegalengdin sem aðskilur viðkvæmt álag sem vernda á frá lokavörninni. Þegar hleðslurnar eru staðsettar í meira en 10 metra fjarlægð frá verndarbúnaðinum sem berst er nauðsynlegt að veita frekari fínvörn sem næst viðkvæmu álagi. Fyrirbæri bylgjuspeglunar eykst úr 10 metrum sjá Fjölgun eldingarbylgju
• hættan á útsetningu. Ef um mjög útsettan stað er að ræða, getur SPD, sem kemur inn, ekki tryggt bæði mikið flæði eldingarstraums og nægilega lágt verndarstig fyrir spennu. Sérstaklega fylgir tegund 1 SPD venjulega tegund 2 SPD.

Taflan á mynd J21 hér að neðan sýnir magn og gerð SPD sem á að setja upp á grundvelli tveggja þátta sem skilgreindir eru hér að ofan.

Mynd J21 - 4 tilvikin um framkvæmd SPD

Vernd dreift stigum

Nokkur verndarstig SPD gerir kleift að dreifa orkunni á nokkrar SPD, eins og sést á mynd J22 þar sem kveðið er á um þrjár gerðir SPD:

• Tegund 1: þegar byggingin er með eldingarvörnarkerfi og staðsett við komandi enda stöðvarinnar gleypir hún mjög mikið magn af orku;
• Tegund 2: gleypir leifar af yfirspennu;
• Tegund 3: veitir „fína“ vörn ef nauðsyn krefur fyrir viðkvæmasta búnaðinn sem staðsettur er mjög nálægt byrðunum.

Athugið: Hægt er að sameina tegund 1 og 2 SPD í einni SPD
Mynd J22 - Fínn verndar arkitektúr

Algeng einkenni SPD í samræmi við uppsetninguareiginleika
Hámarks samfelld rekstrarspenna Uc

Hámarks samfelld rekstrarspenna U fer eftir jörðarkerfi kerfisins_C SPD verður að vera jafnt eða hærra en gildin sem sýnd eru í töflunni á mynd J23.

Mynd J23 - Ákveðið lágmarksgildi U_C fyrir SPD eftir kerfisjörðunarfyrirkomulagi (byggt á töflu 534.2 í IEC 60364-5-53 staðlinum)

N / A: á ekki við
U: línuspennu lágspennukerfisins
a. þessi gildi eru tengd við verstu aðstæður bilunar, því er ekki tekið tillit til umburðarlyndis 10%.

Algengustu gildi UC valin í samræmi við jarðtengingu kerfisins.
TT, TN: 260, 320, 340, 350 V
ÞAÐ: 440, 460 V

Spennuvarnarstig U_P (hjá mér_n)

IEC 60364-4-44 staðallinn hjálpar við val á verndarstigi Upp fyrir SPD vegna virkni álagsins sem á að verja. Taflan á mynd J24 gefur til kynna hvatvísi getu hvers konar búnaðar.

Mynd J24 - Nauðsynleg hlutfallsspenns búnaðar Uw (tafla 443.2 í IEC 60364-4-44)

a. Samkvæmt IEC 60038: 2009.
b. Þessi metna höggspenna er beitt á milli spennuleiða og PE.
c. Í Kanada og Bandaríkjunum, fyrir spennur til jarðar hærri en 300 V, gildir hlutfallsspennan sem samsvarar næst hæstu spennunni í þessum dálki.
d. Fyrir rekstur upplýsingatæknikerfa við 220-240 V, skal nota 230/400 röðina vegna spennunnar til jarðar við jarðskekkju á einni línu.

Mynd J25 - Yfirspennuflokkur búnaðar

	Búnaður í yfirspennuflokki I er aðeins hentugur til notkunar við fasta uppsetningu bygginga þar sem hlífðaraðferðum er beitt utan búnaðarins - til að takmarka tímabundna yfirspennu til tilgreinds stigs. Dæmi um slíkan búnað eru þau sem innihalda rafrásir eins og tölvur, tæki með rafrænum forritum osfrv.
	Búnaður af yfirspennuflokki II er hentugur til að tengjast fastri rafbúnaði og veita eðlilegt framboð sem venjulega er krafist fyrir núverandi búnað. Dæmi um slíkan búnað eru heimilistæki og svipað álag.
	Búnaður í yfirspennuflokki III er til notkunar í fastri uppsetningu niður og með aðal dreifiborðinu og veitir mikið framboð. Dæmi um slíkan búnað eru dreifiborð, aflrofar, raflögnarkerfi þ.mt kaplar, strætisvagnar, tengikassar, rofar, innstungur) í fastri uppsetningu og búnaður til iðnaðarnota og einhver annar búnaður, td kyrrstæðir mótorar með varanleg tenging við fasta uppsetningu.
	Búnaður af ofspennuflokki IV er hentugur til notkunar við eða í nálægð við uppruna stöðvarinnar, til dæmis uppstreymis frá aðal dreifiborðinu. Dæmi um slíkan búnað eru rafmælar, aðalstraumsverndartæki og gáraeftirlitseiningar.

Hinn „uppsetti“ U_P ber að bera saman afköst við þolhæfileika álagsins.

SPD er með spennuverndarstig U_P það er innra með sér, þ.e. skilgreint og prófað óháð uppsetningu þess. Í reynd, fyrir val á U_P frammistöðu SPD, verður að taka öryggismörk til að gera ráð fyrir ofurspennu sem felst í uppsetningu SPD (sjá mynd J26 og Tenging bylgjuvarnarbúnaðar).

Mynd J26 - Uppsett U_P

„Uppsett“ spennuvarnarstig U_P almennt notað til að vernda viðkvæman búnað í 230/400 V rafbúnaði er 2.5 kV (ofspennuflokkur II, sjá mynd J27).

Athugaðu:
Ef ekki er hægt að ná fram ákveðnu spennuverndarstigi með komandi endanum eða ef viðkvæmir hlutir eru fjarlægir (sjá Þættir verndarkerfisins # Staðsetning og gerð SPD Staðsetning og tegund SPD, verður að setja upp viðbótar samstilltan SPD til að ná krafist verndunarstigs.

Fjöldi staura

• Það er háð jarðtengingu kerfisins, það er nauðsynlegt að gera ráð fyrir SPD arkitektúr sem tryggir vernd í sameiginlegri stillingu (CM) og mismunadrifi (DM).

Mynd J27 - Verndarþörf í samræmi við jarðtengingar kerfisins

a. Verndin milli fasa og hlutleysis getur annað hvort verið felld inn í SPD sem komið er fyrir í upphafi stöðvarinnar eða hægt að fjarlægja það nálægt búnaðinum sem á að verja
b. Ef hlutlaust dreifist

Athugaðu:

Algeng yfirspenna
Grunnform verndar er að setja upp SPD í sameiginlegum ham milli áfanga og PE (eða PEN) leiðara, hvað sem líður fyrirkomulag jarðtengingar kerfisins.

Mismunandi yfirspenna
Í TT og TN-S kerfunum leiðir jarðtenging hlutleysis til ósamhverfu vegna jarðviðnáms sem leiðir til mismunadrifsspennu, jafnvel þó að yfirspennan sem stafar af eldingum sé algeng.

2P, 3P og 4P SPD
(sjá mynd J28)
Þetta er aðlagað IT, TN-C, TN-CS kerfunum.
Þeir veita vernd eingöngu gegn ofspennu í venjulegum ham

Mynd J28 - 1P, 2P, 3P, 4P SPD

1P + N, 3P + N SPD
(sjá mynd J29)
Þetta er aðlagað TT og TN-S kerfunum.
Þeir veita vernd gegn ofspennu í sameiginlegri stillingu og mismunadrif

Mynd J29 - 1P + N, 3P + N SPD

Val á tegund 1 SPD
Hvatstraumur Iimp

• Þar sem engar innlendar reglugerðir eða sértækar reglur eru fyrir gerð byggingarinnar sem á að verja: höggstraumurinn Iimp skal vera að minnsta kosti 12.5 kA (10/350 µs bylgja) á hverja grein í samræmi við IEC 60364-5-534.
• Þar sem reglur eru til: staðall IEC 62305-2 skilgreinir 4 stig: I, II, III og IV

Taflan á mynd J31 sýnir mismunandi stig I_Imp í reglugerðarmálinu.

Mynd J30 - Grunndæmi um jafnvægi I_Imp núverandi dreifingu í 3 fasa kerfi

Mynd J31 - Tafla yfir I_Imp gildi samkvæmt spennuverndarstigi hússins (byggt á IEC / EN 62305-2)

Sjálfslökkva fylgja núverandi I_fi

Þessi eiginleiki á aðeins við fyrir SPD með neistabils tækni. Sjálfslökkvunin fylgir núverandi I_fi verður alltaf að vera meiri en væntanlegur skammhlaupsstraumur I_sc á uppsetningarstað.

Val á tegund 2 SPD
Hámarks losunarstraumur Imax

Hámarks losunarstraumur Imax er skilgreindur samkvæmt áætluðu útsetningarstigi miðað við staðsetningu byggingarinnar.
Gildi hámarks losunarstraums (Imax) er ákvarðað með áhættugreiningu (sjá töflu á mynd J32).

Mynd J32 - Mælt er með hámarks losunarstraumi Imax í samræmi við útsetningarstig

Val á utanaðkomandi skammhlaupsvörnartæki (SCPD)

Verndarbúnaðurinn (hitauppstreymi og skammhlaup) verður að samræma SPD til að tryggja áreiðanlegan rekstur, þ.e.
tryggja samfellu þjónustu:

• standast eldingarstraumabylgjur
• mynda ekki óhóflega leifar spennu.

tryggja árangursríka vörn gegn alls konar yfirstreymi:

• of mikið í kjölfar hitauppstreymis varistorsins;
• skammhlaup af litlum styrk (hindrun);
• skammhlaup af miklum styrk.

Hætta sem ber að forðast í lok ævi SPDs
Vegna öldrunar

Ef um er að ræða náttúrulegt lífslok vegna öldrunar er verndun af hitauppstreymi. SPD með varistors verður að hafa innri aftengingu sem gerir SPD óvirkan.
Athugið: Endir líftíma í gegnum hitauppstreymi snertir ekki SPD með gasútblástursrör eða innilokaðan neistabil.

Vegna bilunar

Orsakir endaloka vegna skammhlaupsbilunar eru:

• Hámarks losunargeta yfir. Þessi bilun leiðir til sterkrar skammhlaups.
• Bilun vegna dreifikerfisins (hlutlaus / fasaskipti, hlutlaus aftenging).
• Smám saman rýrnun varistorsins.
  Tveir síðastnefndu bilanirnar leiða til hindrunar skammhlaups.
  Uppsetningin verður að verja gegn skemmdum sem stafa af þessum tegundum bilana: innri (varma) aftengibúnaðurinn sem skilgreindur er hér að ofan hefur ekki tíma til að hita upp og þess vegna að starfa.
  Setja ætti upp sérstakt tæki sem kallast „utanaðkomandi skammhlaupsvörnartæki (ytra SCPD)“, sem er hægt að útrýma skammhlaupinu. Það er hægt að útfæra með aflrofa eða öryggisbúnaði.

Einkenni ytri SCPD

Samræma ætti ytri SCPD við SPD. Það er hannað til að uppfylla eftirfarandi tvær skorður:

Eldingarstraumur þolir

Eldingarstraumsþolið er nauðsynlegt einkenni ytra skammhlaupsvörnartækis SPD.
Ytri SCPD má ekki lenda á 15 hvatstraumum í röð við In.

Skammhlaupsstraumur þolir

• Brotgeta ræðst af uppsetningarreglunum (IEC 60364 staðall):
  Ytri SCPD ætti að hafa brotgetu sem er jafn eða meiri en væntanlegur skammhlaupsstraumur Isc við uppsetningarstað (í samræmi við IEC 60364 staðalinn).
• Verndun stöðvarinnar gegn skammhlaupum
  Sérstaklega dreifir hindrandi skammhlaup mikið orku og ætti að útrýma því mjög fljótt til að koma í veg fyrir skemmdir á uppsetningu og SPD.
  Rétt samband milli SPD og ytri SCPD þess verður að vera gefið af framleiðanda.

Uppsetningarhamur fyrir ytri SCPD
Tæki „í röð“

SCPD er lýst sem „í röð“ (sjá mynd J33) þegar verndin er framkvæmd af almenna verndarbúnaði símkerfisins sem á að vernda (til dæmis tengibrotsrof fyrir uppsetningu).

Mynd J33 - SCPD „í röð“

Tæki „samhliða“

SCPD er lýst sem „samhliða“ (sjá mynd J34) þegar verndin er framkvæmd sérstaklega með verndartæki sem tengist SPD.

• Ytri SCPD er kallað „aftengingarrofi“ ef aðgerðin er framkvæmd af aflrofa.
• Aftengingarrofarinn getur verið samþættur í SPD eða ekki.

Mynd J34 - SCPD „samhliða“

Athugaðu:
Ef um er að ræða SPD með gasútblástursrör eða hjúpað neistagil, gerir SCPD kleift að skera strauminn strax eftir notkun.

Ábyrgð á vernd

Ytri SCPD ætti að samræma SPD og prófa og ábyrgjast af SPD framleiðanda í samræmi við ráðleggingar IEC 61643-11 staðalsins. Það ætti einnig að setja það upp í samræmi við ráðleggingar framleiðanda. Sem dæmi, sjá Electric SCPD + SPD samhæfingartöflur.

Þegar þetta tæki er samþætt tryggir samræmi við vörustaðal IEC 61643-11 náttúrulega vernd.

Mynd J35 - SPD með utanaðkomandi SCPD, ekki samþætt (iC60N + iPRD 40r) og samþætt (iQuick PRD 40r)

Yfirlit yfir ytri SCPD einkenni

Ítarleg greining á einkennunum er gefin í kafla Ítarleg einkenni ytri SCPD.
Taflan á mynd J36 sýnir, á dæmi, yfirlit yfir einkennin í samræmi við hinar ýmsu tegundir ytri SCPD.

Mynd J36 - Einkenni verndarloka tegundar 2 SPD samkvæmt ytri SCPD

Uppsetningarhamur fyrir ytri SCPD	Í röð	Samhliða
		Öryggisvörn tengd	Rásarvörn tengd	Rásarvörn samþætt
Bylgjuvörn búnaðar	=	=	=	=
	SPD vernda búnaðinn með fullnægjandi hætti hverskonar tengd ytri SCPD
Verndun uppsetningar við lífslok	-	=	+	+ +
	Engin trygging fyrir vernd möguleg	Ábyrgð framleiðanda		Full ábyrgð
		Vernd gegn skammhlaupi viðnema ekki vel tryggð	Vernd gegn skammhlaupum fullkomlega tryggð
Samfella þjónustu við lífslok	- -	+	+	+
	Lokað er fyrir alla uppsetningu	Aðeins SPD hringrásin er lokuð
Viðhald við lífslok	- -	=	+	+
	Lokun á uppsetningu þarf	Skipt um öryggi	Strax endurstilling

SPD og samhæfingartafla verndarbúnaðar

Taflan á mynd J37 hér að neðan sýnir samhæfingu aftengingarrofa (ytri SCPD) fyrir tegund 1 og 2 SPD af tegundinni Electric Electric fyrir öll stig skammhlaupsstrauma.

Samræming milli SPD og aftengingarrofa hennar, tilgreind og tryggð af Electric, tryggir áreiðanlega vörn (þol eldingarbylgju, styrkt vernd við skammhlaupsstraum viðnám o.s.frv.)

Mynd J37 - Dæmi um samhæfingartöflu milli SPD og aftengingarrofa þeirra. Vísaðu alltaf í nýjustu töflurnar frá framleiðendum.

Samræming við andstreymisvarnarbúnað

Samræming við ofurstraumstæki
Í rafbúnaði er ytri SCPD búnaður sem er eins og verndarbúnaðurinn: þetta gerir það mögulegt að beita sértækni og framrásartækni til tæknilegrar og efnahagslegrar hagræðingar verndaráætlunarinnar.

Samræming við afgangstæki
Ef SPD er sett niður fyrir jarðlekaverndarbúnað ætti það síðarnefnda að vera af „si“ eða sértækri gerð með ónæmi fyrir púlsstraumum að minnsta kosti 3 kA (8/20 μs núverandi bylgju).

Uppsetning bylgjuvarnarbúnaðar
Tenging bylgjuvarnarbúnaðar

Tengingar SPD við álagið ættu að vera eins stutt og mögulegt er til að draga úr gildi spennuverndarstigs (uppsett upp) á skautum verndaða búnaðarins.

Heildarlengd SPD tenginga við netkerfið og jarðtengibúnaðinn ætti ekki að fara yfir 50 cm.

Eitt af grundvallar einkennum verndar búnaði er hámarks spennuverndunarstig (uppsett upp) sem búnaðurinn þolir við skautanna. Samkvæmt því ætti að velja SPD með spennuverndarstigi Up aðlagaðri vernd búnaðarins (sjá mynd J38). Heildarlengd tengileiða er

L = L1 + L2 + L3.

Fyrir hátíðni strauma er viðnám á lengdareiningu þessarar tengingar um það bil 1 µH / m.

Þess vegna er lög Lenz beitt á þessa tengingu: ΔU = L di / dt

Hið eðlilega 8/20 µs straumbylgja, með straum amplitude 8 kA, skapar samkvæmt því spennuhækkun upp á 1000 V á strenginn.

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

Mynd J38 - Tengingar á SPD L <50 cm

Fyrir vikið er spenna yfir endabúnað búnaðarins, U búnaður,:
U búnaður = Upp + U1 + U2
Ef L1 + L2 + L3 = 50 cm, og bylgjan er 8/20 µs með amplitude 8 kA, verður spennan yfir klemmum búnaðarins Upp + 500 V.

Tenging í plasthólfi

Mynd J39 hér að neðan sýnir hvernig tengja á SPD í plasthólfi.

Mynd J39 - Dæmi um tengingu í plasthólfi

Tenging í málmhólfi

Ef um er að ræða rofabúnað í málmhólfi getur verið skynsamlegt að tengja SPD beint við málmhólfið, þar sem hylkið er notað sem hlífðarleiðari (sjá mynd J40).
Þetta fyrirkomulag er í samræmi við staðal IEC 61439-2 og framleiðandi þingsins verður að ganga úr skugga um að einkenni girðingarinnar geri þessa notkun mögulega.

Mynd J40 - Dæmi um tengingu í málmhólfi

Leiðara þversnið

Ráðlagður lágmarksleiðari þversnið tekur mið af:

• Venjuleg þjónusta sem veita á: Flæði eldingarstraumabylgjunnar undir hámarks spennufalli (50 cm regla).
  Athugið: Ólíkt forritum við 50 Hz, þar sem fyrirbæri eldingar er hátíðni, dregur aukningin á leiðaraþversniðinu ekki mjög hátíðni viðnám þess.
• Leiðararnir þola skammhlaupsstrauma: Leiðari verður að standast skammhlaupsstraum meðan hámarksvarnartíminn er.
  IEC 60364 mælir með aðkomu loka lágmarks þversnið af:
• 4 mm2 (Cu) fyrir tengingu af gerð 2 SPD;
• 16 mm2 (Cu) til að tengja tegund 1 SPD (nærveru eldingarvarnarkerfis).

Dæmi um góðar og slæmar SPD uppsetningar

Mynd J41 - Dæmi um góðar og slæmar SPD innsetningar

Hönnun búnaðaruppsetningar ætti að vera í samræmi við uppsetningarreglur: snúrulengd skal vera minni en 50 cm.

Kaðallreglur Surge Protection Device
Regla 1

Fyrsta reglan til að fara eftir er að lengd SPD tenginga milli símkerfisins (um ytri SCPD) og jarðtengingarblokkina ætti ekki að fara yfir 50 cm.
Mynd J42 sýnir tvo möguleika fyrir tengingu SPD.
Mynd J42 - SPD með aðskildri eða samþættri ytri SCPD

Regla 2

Leiðarar verndaðra brjósti:

• ætti að vera tengdur við skautanna ytri SCPD eða SPD;
• ætti að aðgreina líkamlega frá menguðu komandi leiðara.

Þau eru staðsett til hægri við skautanna SPD og SCPD (sjá mynd J43).

Mynd J43 - Tengingar verndaðra útflæðara eru til hægri við SPD skautanna

Regla 3

Komandi leiðarafasa, hlutlausir og verndarleiðarar (PE) ættu að hlaupa hver við annan til að draga úr lykkjuyfirborðinu (sjá mynd J44).

Regla 4

Komandi leiðarar SPD ættu að vera fjarri vernduðu leiðunum til að forðast að menga þá með tengingu (sjá mynd J44).

Regla 5

Kaplarnir ættu að vera festir við málmhluta hylkisins (ef einhverjir) til að lágmarka yfirborð rammlykkjunnar og því njóta góðs af hlífðaráhrifum gegn truflunum á EM.

Í öllum tilvikum verður að athuga hvort rammar skiptiborða og girðinga séu jarðtengdir með mjög stuttum tengingum.

Að lokum, ef notaðir eru hlífðar kaplar, ætti að forðast stórar lengdir, vegna þess að þær draga úr skilvirkni hlífðar (sjá mynd J44).

Mynd J44 - Dæmi um endurbætur á EMC með því að minnka lykkjuflötin og sameiginlegan viðnám í rafmagnshólfi

Öryggisvarnir Umsóknardæmi

SPD forrit dæmi í Stórmarkaði

Mynd J46 - Fjarskiptanet

Lausnir og skýringarmynd

• Leiðbeiningar um val á aflgjafa hafa gert það mögulegt að ákvarða nákvæmt gildi bylgjufangarans við komandi lok uppsetningarinnar og það sem tengist aftengingarrofi.
• Sem viðkvæm tæki (U_Imp <1.5 kV) eru staðsettar meira en 10m frá komandi verndarbúnaði, það verður að setja fína vörnina fyrir bylgjulok eins nálægt byrðunum og mögulegt er.
• Til að tryggja betri samfellu í þjónustu fyrir svalir í köldum herbergjum: „si“ afgangsstraumsrofar verða notaðir til að koma í veg fyrir óþægindi sem orsakast af aukningu á jarðmöguleikum þegar eldingarbylgjan fer í gegnum.
• Til varnar gegn ofspennu í andrúmsloftinu: 1, settu upp bylgju í aðalskiptiborðinu. 2, settu upp fína verndarbylgju í hverju skiptiborði (1 og 2) sem veitir viðkvæm tæki sem eru staðsett meira en 10m frá komandi bylgju. 3, settu upp byltingartæki á fjarskiptanetinu til að vernda tækin sem fylgja, til dæmis, brunaviðvörun, mótald, síma, fax.

Ráðleggingar um kaðall

• Gakktu úr skugga um jafnvægi jarðarloka byggingarinnar.
• Draga úr lykkjusnúrum aflgjafa.

Ráðleggingar um uppsetningu

• Settu upp bylgju, ég_max = 40 kA (8/20 µs) og iC60 aftengingarrofi sem er metinn á 40 A.
• Settu upp fína vörn bylgjulok, I_max = 8 kA (8/20 µs) og tilheyrandi iC60 aftengingarrofar með 10 A

Mynd J46 - Fjarskiptanet

SPD fyrir sólarforrit

Yfirspenna getur komið fram í rafbúnaði af ýmsum ástæðum. Það getur stafað af:

• Dreifikerfið vegna eldinga eða hvers kyns vinnu.
• Eldingar slær (nálægt eða á byggingum og ljósabúnaði, eða á eldingum).
• Afbrigði á rafsviði vegna eldinga.

Eins og öll útivistarmannvirki eru PV-mannvirki útsett fyrir eldingarhættu sem er mismunandi eftir svæðum. Fyrirbyggjandi og stöðvunarkerfi og tæki ættu að vera til staðar.

Vernd með jöfnunarmöguleikum

Fyrsta verndin sem sett er á laggirnar er miðill (leiðari) sem tryggir jafnvægis tengingu milli allra leiðandi hluta PV uppsetningar.

Markmiðið er að tengja alla jarðtengda leiðara og málmhluta og skapa þannig jafnan möguleika á öllum stöðum í uppsettu kerfi.

Vernd með bylgjuvörnum (SPD)

SPD eru sérstaklega mikilvæg til að vernda viðkvæman rafbúnað eins og AC / DC inverter, eftirlitstæki og PV einingar, en einnig annan viðkvæman búnað sem knúinn er af 230 VAC rafdreifikerfinu. Eftirfarandi aðferð við áhættumat er byggð á mati á mikilvægri lengd Lcrit og samanburði hennar við L uppsöfnuðum lengd DC línanna.
SPD vernd er krafist ef L ≥ Lcrit.
Lcrit er háð gerð PV uppsetningar og er reiknað út eins og eftirfarandi tafla (mynd J47) setur fram:

Mynd J47 - SPD DC val

L er summan af:

• summan af fjarlægðunum milli inverterarins og tengiboxanna, með hliðsjón af því að lengdir kapalsins í sömu leiðslu eru aðeins taldar einu sinni og
• summan af vegalengdum milli tengiboxa og tengipunkta ljósgjafaeininga sem mynda strenginn, með hliðsjón af því að lengd kapalsins sem er staðsett í sömu leiðslu eru aðeins talin einu sinni.

Ng er ljósbogaþéttleiki (fjöldi verkfalla / km2 / ár).

Mynd J48 - SPD val

SPD vernd
Staðsetning	PV einingar eða Array kassar		Inverter DC hlið	Inverter AC hlið		Aðalstjórn
	LDC			LAC		Eldingarstöng
Viðmiðanir	<10 m	> 10 m		<10 m	> 10 m	Já	Nr
Tegund SPD	Engin þörf	„SPD 1“ Tegund 2 [a]	„SPD 2“ Tegund 2 [a]	Engin þörf	„SPD 3“ Tegund 2 [a]	„SPD 4“ Tegund 1 [a]	„SPD 4“ Gerðu 2 ef Ng> 2.5 og loftlína

[a]. 1 2 3 4 Aðskilnaðarfjarlægð af gerð 1 samkvæmt EN 62305 er ekki vart.

Setja upp SPD

Fjöldi og staðsetning SPDs á DC hliðinni fer eftir lengd kapalanna á milli sólarplata og invertera. SPD ætti að setja upp í nágrenni við inverterið ef lengdin er minni en 10 metrar. Ef það er stærra en 10 metrar er önnur SPD nauðsynleg og ætti að vera staðsett í kassanum nálægt sólarplötu, sú fyrsta er staðsett á inverter svæðinu.

Til að vera duglegur verða SPD-tengikaplar að L + / L- netinu og milli jarðtengibúnaðar SPD og jörðu rennibraut að vera eins stuttir og mögulegt er - innan við 2.5 metrar (d1 + d2 <50 cm).

Örugg og áreiðanleg sólarorkuöflun

Það fer eftir fjarlægðinni milli „rafallshlutans“ og „ummyndunar“ hlutans, það getur verið nauðsynlegt að setja upp tvo bylgjulok eða meira, til að tryggja vernd hvers og eins hlutans.

Mynd J49 - SPD staðsetning

Tæknileg viðbót við bylgjavernd

Eldingarstaðlar

IEC 62305 staðall hlutar 1 til 4 (NF EN 62305 hluti 1 til 4) endurskipuleggur og uppfærir staðalrit IEC 61024 (röð), IEC 61312 (röð) og IEC 61663 (röð) um eldingarvörnarkerfi.

1. hluti - Almennar meginreglur

Þessi hluti kynnir almennar upplýsingar um eldingar og einkenni þess og almenn gögn og kynnir önnur skjöl.

2. hluti - Áhættustýring

Þessi hluti kynnir greininguna sem gerir kleift að reikna út áhættu fyrir mannvirki og ákvarða hinar ýmsu verndarsvið til að leyfa tæknilega og efnahagslega hagræðingu.

3. hluti - Líkamleg skemmdir á mannvirkjum og lífshætta

Þessi hluti lýsir vörn gegn beinum eldingum, þar á meðal eldingarvörnarkerfi, niðurleiðara, jarðblýi, jafnvægisgetu og þar af leiðandi SPD með jafnvægistengingu (tegund 1 SPD).

4. hluti - Raf- og rafeindakerfi innan mannvirkja

Þessi hluti lýsir vörn gegn völdum eldinga, þar með talin verndarkerfi með SPD (tegund 2 og 3), kapalvörn, reglur um uppsetningu SPD osfrv.

Þessi röð staðla er bætt við:

• IEC 61643 röð staðla fyrir skilgreiningu á bylgjuvörnum (sjá Íhlutir SPD);
• IEC 60364-4 og -5 röð staðla til notkunar afurðanna í rafvirkjum LV (sjá vísbending um endalíf á SPD).

Íhlutir SPD

SPD samanstendur aðallega af (sjá mynd J50):

1. einn eða fleiri ólínulegir íhlutir: lifandi hlutinn (varistor, gasrennslisrör [GDT] osfrv.);
2. hitavörnartæki (innri aftengibúnaður) sem verndar það gegn hitauppstreymi við lífslok (SPD með varistor);
3. vísir sem gefur til kynna endalok SPD; Sum SPD leyfa fjarskýrslu um þessa ábendingu;
4. ytri SCPD sem veitir vörn gegn skammhlaupum (þetta tæki er hægt að samþætta í SPD).

Mynd J50 - skýringarmynd af SPD

Tækni lifandi hlutans

Nokkrar tækni er í boði til að útfæra lifandi hlutann. Þau hafa hvort um sig kosti og galla:

• Zener díóða;
• Útblástursrörin fyrir gas (stjórnað eða ekki stjórnað);
• Varistórinn (sinkoxíð varistor [ZOV]).

Taflan hér að neðan sýnir einkenni og fyrirkomulag 3 algengra tækni.

Mynd J51 - Yfirlit yfir árangurstöflu

Component	Gaslosunartæki (GDT)	Hylkið neistabil	Sinkoxíð varistor	GDT og varistor í röð	Hylkið neistabil og varistor samhliða
einkenni
Notkunarhamur	Spennuskipti	Spennuskipti	Spennutakmarkanir	Spennuskipti og-takmörkun í röð	Spennuskipti og-takmörkun samhliða
Rekstrarferlar
Umsókn	Fjarskiptanet LV net (tengt varistor)	LV net	LV net	LV net	LV net
SPD gerð	slá 2	slá 1	Gerð 1 eða tegund 2	Tegund 1+ Tegund 2	Tegund 1+ Tegund 2

Vísbending um endalok SPD

Úrslitavísar eru tengdir innri aftengibúnaðinum og ytri SCPD SPD til að upplýsa notandann um að búnaðurinn sé ekki lengur varinn gegn ofspennu af andrúmslofti.

Staðbundin vísbending

Þessi aðgerð er venjulega krafist af uppsetningarkóðunum. Lífsendingartilkynningin er gefin með vísbendingu (lýsandi eða vélrænni) við innri aftengibúnaðinn og / eða ytri SCPD.

Þegar ytri SCPD er útfærður með öryggisbúnaði er nauðsynlegt að sjá fyrir öryggi með framherja og stöð sem er búinn útleysingarkerfi til að tryggja þessa aðgerð.

Innbyggður rofabúnaður

Vélræni vísirinn og staða stjórnstýringarinnar leyfa náttúrulega vísbendingu um endalok.

Staðbundin vísbending og fjarskýrsla

iQuick PRD SPD af vörumerkinu XXX Electric er af gerðinni „tilbúinn til að víra“ með innbyggðum rofabúnaði.

Staðbundin vísbending

iQuick PRD SPD (sjá mynd J53) er búinn staðbundnum vélrænum stöðuvísum:

• (rauði) vélræni vísirinn og staða aftengibúnaðarhandfangsins gefur til kynna að SPD loki;
• (rauði) vélræni vísirinn á hverri rörlykju gefur til kynna endingu á rörlykjunni.

Mynd J53 - iQuick PRD 3P + N SPD af vörumerkinu XXX Electric

Fjarskýrsla

(sjá mynd J54)

iQuick PRD SPD er með vísbendingarsnertingu sem gerir fjarskýrslu kleift að:

• skothylki lífsloka;
• vantar skothylki og þegar búið er að setja hana aftur á sinn stað;
• bilun í netkerfinu (skammhlaup, aftenging hlutlauss, fasa / hlutlaus viðsnúningur);
• handvirk skipting á staðnum.

Fyrir vikið gerir fjarvöktun á rekstrarástandi uppsettra SPDs mögulegt að tryggja að þessi hlífðarbúnaður í biðstöðu sé alltaf tilbúinn til notkunar.

Mynd J54 - Uppsetning vísbendingarljóss með iQuick PRD SPD

Mynd J55 - Fjarlæg ábending um SPD stöðu með Smartlink

Viðhald við lífslok

Þegar vísir að endalokum gefur til kynna lokun verður að skipta um SPD (eða rörlykjuna sem um ræðir).

Í tilviki iQuick PRD SPD er auðveldað viðhald:

• Hylkið við lok líftíma (á að skipta um) er auðþekkjanlegt af viðhaldsdeildinni.
• Hægt er að skipta um skothylki við endalok í fullkomnu öryggi vegna þess að öryggisbúnaður bannar lokun rofrofans ef skothylki vantar.

Ítarleg einkenni ytri SCPD

Núverandi bylgja þolir

Núverandi bylgja þolir prófanir á ytri SCPD sýnum sem hér segir:

• Fyrir tiltekna einkunn og tækni (NH eða sívalur öryggi) er núverandi bylgjuþolgeta betri með aM gerð öryggi (mótorvörn) en með gG gerð öryggi (almenn notkun).
• Fyrir tiltekna einkunn þolir núverandi bylgja getu með aflrofa en með öryggi. Mynd J56 hér að neðan sýnir niðurstöður prófana á spennubylgjuþolinu:
• til að vernda SPD skilgreint fyrir Imax = 20 kA, ytri SCPD sem á að velja er annað hvort MCB 16 A eða Fuse aM 63 A, Athugið: í þessu tilfelli er Fuse gG 63 A ekki hentugur.
• til að vernda SPD skilgreindan fyrir Imax = 40 kA, ytri SCPD sem á að velja er annað hvort MCB 40 A eða Fuse aM 125 A,

Mynd J56 - Samanburður á SCPDs spennubylgju þolir getu fyrir I_max = 20 kA og ég_max = 40 kA

Uppsett Spennaverndarstig

Almennt:

• Spennufallið yfir skautana á aflrofa er hærra en yfir skautanna öryggisbúnaðar. Þetta er vegna þess að viðnám íhluta rafrásarbrotsins (hitauppstreymi og segulsviðbúnaður) er hærra en öryggi.

Hins vegar:

• Munurinn á spennufallinu er enn lítill fyrir núverandi bylgjur sem fara ekki yfir 10 kA (95% tilfella);
• Uppsett háspennuverndarstig tekur einnig mið af kaðallviðnámi. Þetta getur verið hátt þegar um öryggistækni er að ræða (verndartæki fjarri SPD) og lítið þegar um er að ræða aflrofstækni (aflrofi nálægt og jafnvel samþættur í SPD).

Athugið: Uppsett spennuverndarstig er summan af spennufallinu:

• í SPD;
• í ytri SCPD;
• í búnaðarkaðallinn

Vernd gegn skammhlaupi viðnema

Viðnám skammhlaup dreifir mikilli orku og ætti að útrýma því mjög fljótt til að koma í veg fyrir skemmdir á uppsetningu og SPD.

Mynd J57 ber saman viðbragðstíma og orkutakmörkun verndarkerfis með 63 A aM öryggi og 25 A aflrofa.

Þessi tvö verndarkerfi hafa sömu 8/20 µs núverandi bylgjuþol (27 kA og 30 kA í sömu röð).

Mynd J57 - Samanburður á tíma- / straum- og orkutakmörkunarferlum fyrir aflrofa og öryggi með sömu 8/20 µs straumbylgjuþol

Fjölgun eldingarbylgju

Rafkerfi eru lágtíðni og þar af leiðandi er útbreiðsla spennubylgjunnar samstundis miðað við tíðni fyrirbærisins: hvenær sem er í leiðara er samstundis spennan sú sama.

Eldingarbylgjan er hátíðni fyrirbæri (nokkur hundruð kHz til MHz):

• Eldingarbylgjunni er fjölgað meðfram leiðara á ákveðnum hraða miðað við tíðni fyrirbærisins. Fyrir vikið hefur spennan ekki sama gildi á hverjum tíma á miðlinum (sjá mynd J58).

Mynd J58 - Fjölgun eldingarbylgju í leiðara

• Breyting á miðli skapar fyrirbæri útbreiðslu og / eða speglunar bylgjunnar eftir:

1. munurinn á viðnám milli fjölmiðlanna tveggja;
2. tíðni framfarabylgjunnar (bratt hækkunartími þegar um púls er að ræða);
3. lengd miðilsins.

Sérstaklega þegar um speglun er að ræða getur spennugildið tvöfaldast.

Dæmi: tilfelli verndar af SPD

Líkanagerð á fyrirbærinu sem beitt er í eldingarbylgju og prófanir á rannsóknarstofu sýndu að álag sem knúið er af 30 m kapal sem varið er andstreymis af SPD við spennu Upp viðheldur, vegna endurskinsfyrirbæra, hámarksspenna 2 x U_P (sjá mynd J59). Þessi spennubylgja er ekki orkumikil.

Mynd J59 - Speglun eldingarbylgju við enda kapals

Úrbætur

Af þremur þáttum (mismunur viðnáms, tíðni, fjarlægð) er sá eini sem raunverulega er hægt að stjórna lengd kapals milli SPD og álagsins sem á að verja. Því meiri sem þessi lengd er, því meiri speglun.

Venjulega eru spegilfyrirbæri veruleg frá 10 m og geta tvöfaldað spennuna frá 30 m (sjá mynd J60) fyrir ofurspennuhliðin í byggingu.

Nauðsynlegt er að setja upp aðra SPD í fínni vörn ef snúrulengdin er meiri en 10 m á milli aðliggjandi SPD og búnaðarins sem á að verja.

Mynd J60 - Hámarksspenna við endann á kaplinum í samræmi við lengd hans að framhlið atviksspennu = 4kV / us

Dæmi um eldingarstraum í TT kerfi

Common mode SPD milli fasa og PE eða fasa og PEN er sett upp hvers konar kerfisjörðunarfyrirkomulag (sjá mynd J61).

Hlutlausi jarðtengibúnaðurinn R1, sem notaður er fyrir staurana, hefur lægri viðnám en jarðtengistyrkurinn R2, sem notaður er við uppsetninguna.

Eldingarstraumurinn mun flæða um hringrás ABCD til jarðar um auðveldustu leiðina. Það mun fara í gegnum varistors V1 og V2 í röð og valda mismunadreifingu sem er jafn tvöföld og Up spenna SPD (U_P1 + U_P2) að koma fram við skautanna A og C við innganginn að uppsetningunni í miklum tilfellum.

Mynd J61 - Aðeins sameiginleg vernd

Til að vernda álagið milli Ph og N á áhrifaríkan hátt verður að draga úr mismunadrifsspennu (milli A og C).

Annar SPD arkitektúr er því notaður (sjá mynd J62)

Eldingarstraumurinn flæðir í gegnum hringrás ABH sem hefur lægri viðnám en hringrás ABCD þar sem viðnám íhlutans sem notað er milli B og H er núll (gasfyllt neistabil). Í þessu tilfelli er mismunarspenna jöfn leifar spennu SPD (U_P2).

Mynd J62 - Algeng og mismunadrifsvernd