Perlindhungan gelombang saiki lan proteksi overvoltage

Perlindhungan gelombang saiki lan proteksi overvoltage

Overvoltage asal usul atmosfer
Definisi overvoltage

Overvoltage (ing sistem) voltase antarane konduktor siji lan bumi utawa ing antarane konduktor fase sing duwe nilai puncak ngluwihi puncak voltase paling dhuwur kanggo definisi peralatan saka Vocabulary Elektroteknik Internasional (IEV 604-03-09)

Macem-macem jinis overvoltage

Overvoltage yaiku pulsa utawa gelombang voltase sing ditumpukake ing voltase jaringan (waca Gambar J1)

Jenis overvoltage iki ditondoi dening (waca Gambar J2):

• wektu mundhak tf (ing μs);
• gradien S (ing kV / μs).

Overvoltage ngganggu peralatan lan ngasilake radiasi elektromagnetik. Kajaba iku, durasi overvoltage (T) nyebabake puncak energi ing sirkuit listrik sing bisa ngrusak peralatan.
Gambar J2 - Karakteristik utama overvoltage

Papat jinis overvoltage bisa ngganggu instalasi lan beban listrik:

• Ngalih lonjakan: overvoltage frekuensi dhuwur utawa gangguan bledosan (pirsani Gambar J1) disebabake pangowahan kahanan stabil ing jaringan listrik (sajrone operasi switchgear).
• Overvoltages frekuensi listrik: overvoltages kanthi frekuensi sing padha karo jaringan (50, 60, utawa 400 Hz) sing disebabake pangowahan permanen ing jaringan kasebut (amarga ana kesalahan: insulasi, kerusakan konduktor netral, lsp).
• Overvoltage sing disebabake dening debit elektrostatik: overvoltage sing cendhak banget (sawetara nanodetik) frekuensi sing dhuwur banget disebabake ngeculake biaya listrik sing akumulasi (contone, wong sing mlaku ing karpet kanthi sol isolasi diisi listrik kanthi voltase pirang-pirang kilovolt).
• Overvoltages asal saka atmosfer.

Karakteristik voltase asal usul atmosfer

Stroke kilat ing sawetara tokoh: Kilat kilat ngasilake energi listrik sing gedhe banget (deleng Gambar J4)

• saka pirang-pirang ewu ampere (lan pirang-pirang ewu volt)
• frekuensi dhuwur (udakara 1 megahertz)
• durasi cendhak (saka mikrosetik nganti milidetik)

Antarane taun 2000 nganti 5000 badai terus dibentuk ing saindenging jagad. Badai iki diiringi serangan kilat sing bisa mbebayani tumrap wong lan peralatan. Kilat kilat nyerang lemah kanthi rata-rata 30 nganti 100 stroke per detik, yaiku 3 milyar kilat saben taun.

Tabel ing Gambar J3 nuduhake sawetara nilai serangan kilat kanthi kemungkinan sing gegandhengan. Kaya sing bisa dideleng, 50% stroke kilat duwe arus sing ngluwihi 35 kA lan 5% saiki ngluwihi 100 kA. Tenaga sing disedhiyakake dening kilat bisa dadi gedhe banget.

Gambar J3 - Contone nilai debit kilat sing diwenehake standar IEC 62305-1 (2010 - Tabel A.3)

Gambar J4 - Tuladha arus kilat

Kilat uga nyebabake akeh kobongan, umume ing wilayah pertanian (ngrusak omah utawa nggawe ora layak digunakake). Bangunan inggil mligine kena bledhek.

Pengaruh ing instalasi listrik

Kilat bakal ngrusak sistem listrik lan elektronik utamane: trafo, meter listrik lan peralatan listrik ing omah lan industri.

Ragad kanggo ndandani kerusakan sing disebabake bledhek banget. Nanging angel banget kanggo mbiji akibate saka:

• gangguan sing disebabake komputer lan jaringan telekomunikasi;
• kesalahan sing digawe nalika mbukak program kontrol logika sing bisa diprogram lan sistem kontrol.

Kajaba iku, biaya kerugian operasional bisa uga luwih dhuwur tinimbang regane peralatan sing rusak.

Efek stroke kilat

Kilat minangka fenomena listrik frekuensi dhuwur sing nyebabake overvoltage kanggo kabeh barang konduktif, utamane ing kabel listrik lan peralatan.

Serangan kilat bisa mengaruhi sistem listrik (lan / utawa elektronik) bangunan kanthi rong cara:

• kanthi pengaruh langsung saka kilat kanggo bangunan kasebut (pirsani Gambar J5 a);
• kanthi pengaruh ora langsung saka serangan kilat ing bangunan:
• Stroke kilat bisa tiba ing garis listrik listrik ing ndhuwur sing nyediakake bangunan (waca Gambar. J5 b). Overcurrent lan overvoltage bisa nyebar sawetara kilometer saka titik pengaruh.
• Stroke kilat bisa tiba cedhak garis listrik (pirsani Gambar J5 c). Iki minangka radiasi elektromagnetik saka arus kilat sing ngasilake arus sing gedhe lan overvoltage ing jaringan pasokan listrik. Ing rong kasus pungkasan, arus lan voltase mbebayani ditularake dening jaringan suplai listrik.

Stroke kilat bisa tiba ing cedhak bangunan (waca Gambar J5 d). Potensi bumi udakara mbebayani banget.

Gambar J5 - Maneka jinis pengaruh petir

Ing kabeh kasus, konsekuensi kanggo instalasi lan beban listrik bisa dadi dramatis.

Gambar J6 - Akibat saka pengaruh stroke kilat

Kilat tumiba ing bangunan sing ora direksa.	Kilat tumiba ing cedhak garis ndhuwur.	Kilat tumiba cedhak bangunan.
Arus kilat mili menyang bumi liwat struktur konduktif bangunan sing kurang luwih kanthi efek sing ngrusak banget: efek termal: Bahan sing kakehan panas banget, nyebabake geni efek mekanik: Deformasi struktural flashover termal: Fenomena sing mbebayani banget yen ana bahan sing gampang kobongan utawa bahan peledak (hidrokarbon, bledug, lsp)	Arus kilat ngasilake overvoltage liwat induksi elektromagnetik ing sistem distribusi. Overvoltage kasebut disebar ing sadawane peralatan listrik ing njero bangunan.	Stroke petir ngasilake jinis overvoltage sing padha karo sing diterangake ngelawan. Kajaba iku, arus kilat mundhak maneh saka bumi menyang instalasi listrik, saengga nyebabake kerusakan peralatan.
Bangunan lan instalasi ing njero bangunan umume rusak	Instalasi listrik ing njero bangunan umume rusak.

Macem-macem mode panyebaran

Mode umum

Overvoltage mode umum ditampilake ing antarane konduktor langsung lan bumi: phase-to-bumi utawa netral-menyang-bumi (waca Gambar J7). Dheweke mbebayani utamane kanggo peralatan sing bingkai wis nyambung karo bumi amarga risiko risak dielektrik.

Gambar J7 - Mode umum

Mode diferensial

Overvoltages mode diferensial katon ing antarane konduktor langsung:

phase-to-phase utawa phase-to-netral (pirsani Gambar J8). Utamane mbebayani banget kanggo peralatan elektronik, hardware sensitif kayata sistem komputer, lsp.

Gambar J8 - Mode diferensial

Karakteristik gelombang bledhek

Analisis fénoména ngidini definisi jinis arus kilat lan gelombang voltase.

• 2 jinis gelombang saiki dianggep standar IEC:
• Gelombang 10/350 to: kanggo nggambarake gelombang saiki saka stroke kilat langsung (pirsani Gambar J9);

Gambar J9 - 10/350 µ gelombang saiki

• Gelombang 8/20:: kanggo nggambarake gelombang saiki saka kilat sing ora langsung (deleng Gambar. J10).

Gambar J10 - 8/20 µ gelombang saiki

Rong jinis gelombang arus kilat iki digunakake kanggo netepake tes ing SPD (standar IEC 61643-11) lan kekebalan peralatan tumrap arus kilat.

Nilai puncak gelombang saiki nggambarake intensitas stroke kilat.

Overvoltages sing digawe stroke kilat ditepungi gelombang voltase 1.2 / 50 (waca Gambar. J11).

Gelombang voltase jinis iki digunakake kanggo verifikasi peralatan supaya ora kuwat tumrap asal usul atmosfer (voltase impuls saben IEC 61000-4-5).

Gambar gelombang J11 - 1.2 / 50 voltages gelombang voltase

Prinsip perlindungan kilat
Aturan umum kanggo nglindhungi kilat

Prosedur kanggo nyegah risiko serangan kilat
Sistem kanggo nglindhungi bangunan saka efek petir kudu kalebu:

• nglindhungi struktur saka serangan kilat langsung;
• nglindhungi instalasi listrik tumrap serangan kilat langsung lan ora langsung.

Prinsip dhasar kanggo nglindhungi instalasi saka risiko serangan kilat yaiku nyegah energi sing ngganggu saka peralatan sing sensitif. Kanggo nggayuh iki, prelu:

• njupuk arus kilat lan nyalurake menyang bumi liwat jalur sing paling langsung (ngindhari sekitar peralatan sensitif);
• nindakake ikatan equipotential saka instalasi; Ikatan equipotential iki diimplementasikake dening konduktor ikatan, ditambah karo Piranti Perlindhungan Surge (SPD) utawa kesenjangan (kayata kesenjangan tiang tiang antena).
• minimalake efek sing diinduksi lan ora langsung kanthi nginstal SPD lan / utawa saringan. Rong sistem proteksi digunakake kanggo ngilangi utawa matesi volume sing akeh: sing diarani sistem perlindungan bangunan (kanggo njaba bangunan) lan sistem proteksi instalasi listrik (kanggo njero bangunan).

Sistem perlindungan bangunan

Peran sistem perlindungan bangunan yaiku nglindhungi saka serangan kilat langsung.
Sistem kasebut kalebu:

• piranti panangkepan: sistem proteksi kilat;
• konduktor mudhun sing dirancang kanggo ngirim arus kilat menyang bumi;
• "Kaki gagak" bumi ndadékaké disambung bebarengan;
• ana gandhengane antarane kabeh pigura logam (ikatan peralatan) lan pituduh bumi.

Nalika arus kilat mili ing konduktor, yen beda potensial katon ing antarane lan bingkai sing ana gandhengane karo bumi sing ana ing sacedhake, sing terakhir bisa nyebabake flashover sing ngrusak.

3 jinis sistem proteksi kilat
Telung jinis perlindungan bangunan digunakake:

Rod kilat (rod sederhana utawa kanthi sistem pemicu)

Rod kilat minangka ujung metalik sing dipasang ing sisih ndhuwur bangunan. Iki dibumeni siji utawa luwih konduktor (asring strip tembaga) (waca Gambar J12).

Gambar J12 - Rod kilat (rod sederhana utawa kanthi sistem pemicu)

Rod kilat kanthi kabel taut

Kabel kasebut digawe duwur ing ndhuwur struktur sing arep dilindhungi. Iki digunakake kanggo nglindhungi struktur khusus: area peluncuran roket, aplikasi militer lan nglindhungi garis overhead voltase dhuwur (waca Gambar. J13).

Gambar J13 - kabel Taut

Kondektur petir kanthi kandhang meshed (kandhang Faraday)

Perlindhungan iki kalebu nyelehake konduktor / kaset mudhun kanthi simetris ing sakiwa tengene bangunan. (deleng Gambar. J14).

Jinis sistem proteksi kilat iki digunakake kanggo bangunan sing wis padhang kanthi instalasi sensitif banget kayata kamar komputer.

Gambar J14 - Kandang meshed (Kandang Faraday)

Akibat saka pangayoman bangunan kanggo peralatan instalasi listrik

50% arus kilat sing dibuwang dening sistem proteksi bangunan munggah maneh menyang jaringan pembumian instalasi listrik (waca Gambar J15): kemungkinan kenaikan pigura asring banget ngluwihi kemampuan tahan konduktor konduktor ing macem-macem jaringan ( LV, telekomunikasi, kabel video, lsp).

Kajaba iku, aliran arus liwat konduktor mudhun ngasilake overvoltages ing instalasi listrik.

Akibate, sistem perlindungan bangunan ora nglindhungi instalasi listrik: mula wajib nyedhiyakake sistem proteksi instalasi listrik.

Gambar J15 - Lampu kilat langsung saiki

Perlindhungan petir - Sistem proteksi instalasi listrik

Tujuan utama sistem proteksi instalasi listrik yaiku matesi kakehan voltase sing bisa ditampa kanthi alat kasebut.

Sistem proteksi instalasi listrik kalebu:

• siji utawa luwih SPD gumantung karo konfigurasi bangunan;
• ikatan peralatan: bolong logam saka bagean konduktif sing kapapar.

Lampahipun

Prosedur kanggo nglindhungi sistem listrik lan elektronik bangunan kaya ing ngisor iki.

Telusuri informasi

• Identifikasi kabeh beban sensitif lan dununge ing bangunan kasebut.
• Ngenali sistem listrik lan elektronik lan titik mlebu ing bangunan kasebut.
• Priksa manawa ana sistem perlindungan kilat ing bangunan kasebut utawa ing sacedhake.
• Sinau karo peraturan sing ditrapake kanggo papan dununge.
• Netepake risiko serangan kilat miturut lokasi geografis, jinis pasokan listrik, kepadatan mogok petir, lsp.

Implementasi solusi

• Instal konduktor ikatan ing pigura kanthi bolong.
• Instal SPD ing switchboard mlebu LV.
• Instal SPD tambahan ing saben papan distribusi sing ana ing sekitar peralatan sensitif (pirsani Gambar J16).

Gambar J16 - Contone proteksi instalasi listrik skala gedhe

Piranti Perlindhungan Surge (SPD)

Piranti Perlindhungan Surge (SPD) digunakake kanggo jaringan pasokan listrik, jaringan telpon, lan komunikasi lan bus kontrol otomatis.

Piranti Perlindhungan Surge (SPD) minangka komponen sistem proteksi instalasi listrik.

Piranti iki disambungake kanthi paralel ing sirkuit catu daya saka beban sing kudu dilindhungi (waca Gambar. J17). Sampeyan uga bisa digunakake ing kabeh level jaringan power supply.

Iki minangka jinis proteksi overvoltage sing paling umum lan paling efisien.

Gambar J17 - Prinsip sistem proteksi kanthi podo karo

SPD sing nyambung kanthi sejajar duwe impedansi sing dhuwur. Sawise overvoltage transient katon ing sistem, impedansi piranti bakal mudhun dadi arus gelombang terus liwat SPD, ngliwati peralatan sensitif.

Prinsip

SPD dirancang kanggo matesi overvoltage overmosional sing asale saka atmosfer lan ngalihake gelombang saiki menyang bumi, saengga bisa matesi amplopitas gedhe iki menyang nilai sing ora mbebayani kanggo instalasi listrik lan switchgear listrik lan kontrol kendhali listrik.

SPD ngilangi overvoltages

• ing mode umum, antarane fase lan netral utawa bumi;
• ing mode diferensial, antarane fase lan netral.

Yen ana overvoltage ngluwihi ambang operasi, SPD

• nganakake energi menyang bumi, ing mode umum;
• nyebarake energi menyang konduktor urip liyane, kanthi mode diferensial.

Telung jinis SPD

Tipe 1 SPD
SPD Tipe 1 disaranake ing kasus tartamtu saka sektor jasa lan bangunan industri, dilindhungi dening sistem proteksi petir utawa kandhang meshed.
Iki nglindhungi instalasi listrik saka serangan kilat langsung. Bisa ngeculake arus balik saka kilat sing nyebar saka konduktor bumi menyang konduktor jaringan.
Tipe 1 SPD ditondoi kanthi gelombang 10/350 s saiki.

Tipe 2 SPD
Tipe 2 SPD minangka sistem proteksi utama kanggo kabeh instalasi listrik tegangan rendah. Dipasang ing saben switchboard listrik, ngalangi panyebaran kakehan voltase ing instalasi listrik lan nglindhungi beban.
Tipe 2 SPD ditondoi gelombang 8/20 currents saiki

Tipe 3 SPD
SPD iki duwe kapasitas debit sing sithik. Mula kudu dipasang kanthi mandatory minangka suplemen Tipe 2 SPD lan ing sacedhake beban sensitif.
Tipe 3 SPD ditondoi kanthi kombinasi gelombang voltase (1.2 / 50 μs) lan gelombang saiki (8/20 μs).

Definisi normatif SPD

Gambar J18 - Definisi standar SPD

Cathetan 1: Ana T1 + T2 SPD (utawa Tipe 1 + 2 SPD) sing nggabungake perlindungan beban tumrap serangan kilat langsung lan ora langsung.

Cathetan 2: sawetara T2 SPD uga bisa dinyatakake minangka T3

Karakteristik SPD

Standar internasional IEC 61643-11 Edisi 1.0 (03/2011) nemtokake ciri lan tes kanggo SPD sing ana gandhengane karo sistem distribusi tegangan rendah (pirsani Gambar. J19).

Ing warna ijo, jangkoan operasi SPD sing dijamin.
Gambar J19 - Karakteristik wektu / saiki SPD kanthi varistor

Ciri khas

• U_C: Tegangan operasi maksimum maksimal. Iki voltase AC utawa DC ing ndhuwur sing SPD dadi aktif. Nilai iki dipilih miturut voltase sing dirating lan susunan sistem pembumian.
• U_P: Tingkat proteksi voltase (ing I_n). Iki minangka voltase maksimum ing terminal SPD nalika aktif. Voltase iki tekan nalika arus sing mili ing SPD padha karo In. Tingkat proteksi voltase sing dipilih kudu ana ing sangisore katergantungan beban kakehan beban kasebut Yen ana petir, voltase ing terminal SPD umume tetep kurang saka U_P.
• Ing: Saiki debit nominal. Iki minangka nilai puncak arus gelombang 8/20 that sing SPD bisa ngeculake minimal 19 kali.

Napa Ing penting?
Sesuai karo arus debit nominal sing SPD bisa tahan paling ora 19 kaping: nilai In sing luwih dhuwur tegese umur luwih dawa kanggo SPD, mula dianjurake supaya milih nilai sing luwih dhuwur tinimbang nilai minimal sing dileksanakake 5 kA.

Tipe 1 SPD

• I_imp: Saiki impulse. Iki minangka nilai puncak arus gelombang 10/350 that sing SPD bisa ngeculake paling ora siji.

Napa aku_imp penting?
Standar IEC 62305 mbutuhake nilai impuls maksimum saiki 25 kA saben tiang kanggo sistem telung tahap. Iki tegese kanggo jaringan 3P + N, SPD kudu bisa nahan arus impuls maksimum 100kA sing teka saka ikatan bumi.

• I_fi: Autoextinguish tindakake saiki. Mung ditrapake kanggo teknologi longkangan spark. Iki minangka arus (50 Hz) sing SPD bisa ngganggu dhewe sawise flashover. Arus iki mesthine kudu luwih gedhe tinimbang calon arus pendek nalika pengin dipasang.

Tipe 2 SPD

• Imax: Saiki debit maksimal. Iki minangka nilai puncak arus gelombang 8/20 that sing bisa dibuwang SPD sapisan.

Napa Imax penting?
Yen sampeyan mbandhingake 2 SPD kanthi In sing padha, nanging beda karo Imax: SPD kanthi nilai Imax sing luwih dhuwur nduweni "margin keamanan" sing luwih dhuwur lan bisa tahan arus gelombang sing luwih dhuwur tanpa rusak.

Tipe 3 SPD

• U_OC: Voltase sirkuit terbuka sing ditrapake sajrone tes kelas III (Tipe 3).

Aplikasi utama

• Voltage SPD Kurang. Piranti sing beda banget, saka sudut pandang teknologi lan panggunaan, ditetepake miturut istilah iki. SPD voltase rendah minangka modular supaya gampang dipasang ing saklar LV. Uga ana SPD sing adaptasi karo soket listrik, nanging piranti kasebut duwe kapasitas debit sing sithik.

• SPD kanggo jaringan komunikasi. Piranti kasebut nglindhungi jaringan telpon, jaringan sing diuripake, lan jaringan kontrol otomatis (bus) tumrap overvoltage sing metu saka njaba (petir) lan internal menyang jaringan catu daya (peralatan pencemaran, operasi switchgear, lsp). SPD kaya ngono uga diinstal ing RJ11, RJ45,… konektor utawa integral ing beban.

Cathetan

1. Urutan tes miturut standar IEC 61643-11 kanggo SPD adhedhasar MOV (varistor). Total 19 impuls ing I_n:

• Siji dorongan positif
• Siji dorongan negatif
• 15 impuls diselarasake ing saben 30 ° ing voltase 50 Hz
• Siji dorongan positif
• Siji dorongan negatif

2. kanggo tipe 1 SPD, sawise 15 impuls ing I_n (deleng cathetan sadurunge):

• Siji impuls ing 0.1 x I_imp
• Siji impuls ing 0.25 x I_imp
• Siji impuls ing 0.5 x I_imp
• Siji impuls ing 0.75 x I_imp
• Siji impuls ing I_imp

Desain sistem proteksi instalasi listrik
Aturan desain sistem proteksi instalasi listrik

Kanggo nglindhungi instalasi listrik ing bangunan, aturan prasaja ditrapake kanggo pilihan

• SPD (s);
• sistem proteksi.

Kanggo sistem distribusi daya, karakteristik utama sing digunakake kanggo netepake sistem proteksi petir lan milih SPD kanggo nglindhungi instalasi listrik ing sawijining bangunan yaiku:

• SPD
• jumlahe SPD
• jinis
• tingkat pajanan kanggo netepake Imax debit maksimal SPD.
• Piranti proteksi sirkuit cendhak
• Imax debit saiki maksimum;
• arus pendek Isc saiki ing titik instalasi.

Diagram logika ing Gambar J20 ing ngisor iki nggambarake aturan desain iki.

Gambar J20 - Diagram logika kanggo pilihan sistem proteksi

Karakteristik liyane kanggo pilihan SPD wis ditemtokake kanggo instalasi listrik.

• nomer cagak ing SPD;
• tingkat proteksi voltase U_P;
• U_C: Tegangan operasi maksimum maksimal.

Desain sub-bagean sistem proteksi instalasi listrik iki njlentrehake kanthi luwih rinci babagan kriteria pilihan sistem proteksi miturut karakteristik instalasi, peralatan sing bakal dilindhungi lan lingkungan.

Unsur sistem proteksi

SPD kudu mesthi diinstal ing wiwitan instalasi listrik.

Lokasi lan jinis SPD

Jinis SPD sing bakal diinstal ing wiwitan instalasi gumantung manawa ana utawa ora ana sistem proteksi kilat. Yen bangunan kasebut dilengkapi sistem proteksi bledhek (kaya ing IEC 62305), SPD Tipe 1 kudu dipasang.

Kanggo SPD sing diinstal ing pungkasan instalasi, standar instalasi IEC 60364 nyedhiyakake nilai minimal kanggo 2 ciri ing ngisor iki:

• Arus debit nominal I_n = 5 kA (8/20) ;s;
• Tingkat proteksi voltase U_P(ing aku_n) <2.5 kV.

Jumlah SPD tambahan sing bakal diinstal ditemtokake dening:

• ukuran situs lan kangelan nginstal konduktor ikatan. Ing situs gedhe, sampeyan kudu nginstal SPD ing pungkasan mlebu saben distribusi distribusi.
• jarak sing misahake sensitif kanggo dilindhungi saka piranti proteksi mburi sing mlebu. Nalika mbukak ana luwih saka 10 meter saka piranti proteksi sing mlebu, kudu menehi perlindungan tambahan sing paling cedhak karo beban sensitif. Fenomena refleksi gelombang mundhak saka 10 meter, ndeleng Penyebaran gelombang kilat
• risiko kena paparan. Ing situs sing banget katon, SPD sing mlebu ora bisa njamin aliran arus kilat lan level proteksi voltase sing cukup sithik. Utamane, Tipe 1 SPD umume diiringi Tipe 2 SPD.

Tabel ing Gambar J21 ing ngisor iki nuduhake jumlah lan jinis SPD sing bakal disiyapake adhedhasar rong faktor sing ditemtokake ing ndhuwur.

Gambar J21 - 4 kasus implementasi SPD

Tingkat distribusi perlindungan

Sawetara level perlindungan SPD ngidini energi bisa disebarake ing sawetara SPD, kaya sing ditampilake ing Gambar J22 sing diwenehake telung jinis SPD kanggo:

• Tipe 1: nalika bangunan kasebut dilengkapi sistem proteksi kilat lan dununge ing pungkasan instalasi, bakal nyedhot energi sing akeh banget;
• Tipe 2: nyedhot kakehan voltase;
• Tipe 3: nyedhiyakake perlindungan "apik" yen perlu kanggo peralatan sing paling sensitif sing cedhak karo beban.

Cathetan: Tipe 1 lan 2 SPD bisa digabung dadi siji SPD
Gambar J22 - Arsitektur perlindungan sing apik

Karakteristik umum SPD miturut ciri instalasi
Tegangan operasi maksimum maksimal Uc

Gumantung saka susunan sistem pambumian, voltase operasi maksimum maksimal U_C saka SPD kudu padha utawa luwih gedhe tinimbang angka sing ditampilake ing tabel ing Gambar J23.

Gambar J23 - Nilai minimal sing ditemtokake saka U_C kanggo SPD gumantung saka susunan pembumian sistem (adhedhasar Tabel 534.2 standar IEC 60364-5-53)

N / A: ora ditrapake
U: voltase line-to-line saka sistem voltase kurang
a. nilai kasebut ana gandhengane karo kahanan kesalahan sing paling ala, mula toleransi 10% ora dianggep.

Nilai-nilai paling umum saka UC sing dipilih miturut susunan earthing sistem.
TT, TN: 260, 320, 340, 350 V
IT: 440, 460 V

Tingkat proteksi voltase U_P (ing aku_n)

Standar IEC 60364-4-44 mbantu milih level level proteksi nganti SPD kanthi fungsi beban sing dilindhungi. Tabel Gambar J24 nuduhake kemampuan tahan impuls kanggo saben jinis peralatan.

Gambar J24 - Tegangan impuls peralatan sing dibutuhake Uw (tabel 443.2 IEC 60364-4-44)

a. Miturut IEC 60038: 2009.
b. Voltase impuls sing dirating iki ditrapake ing antarane konduktor langsung lan PE.
c. Ing Kanada lan AS, kanggo voltase menyang bumi sing luwih dhuwur tinimbang 300 V, voltase impuls sing dirating cocog karo voltase paling dhuwur sabanjure ing kolom iki ditrapake.
d. Kanggo operasi sistem IT ing 220-240 V, larik 230/400 bakal digunakake, amarga voltase menyang bumi ing kesalahan bumi ing sak garis.

Gambar J25 - Kategori peralatan sing overvoltage

	Peralatan kategori overvoltage aku mung cocog digunakake ing instalasi bangunan sing tetep digunakake ing njaba peralatan - kanggo matesi overvoltage sementara menyang level sing ditemtokake. Tuladha peralatan kasebut yaiku ngemot sirkuit elektronik kayata komputer, peralatan kanthi program elektronik, lsp.
	Peralatan kategori II sing overvoltage cocog kanggo sambungan instalasi listrik sing tetep, nyedhiyakake tingkat kasedhiyan normal sing biasane dibutuhake kanggo peralatan sing digunakake saiki. Contone peralatan kayata peralatan rumah tangga lan beban sing padha.
	Peralatan kategori overvoltage III kanggo digunakake ing instalasi tetep ing hilir, lan kalebu papan distribusi utama, kanthi kasedhiya. Contone peralatan kasebut yaiku papan distribusi, pemutus sirkuit, sistem kabel kalebu kabel, bus-bar, kothak persimpangan, switch, stopkontak) ing instalasi tetep, lan peralatan kanggo keperluan industri lan sawetara peralatan liyane, kayata motor stasioner kanthi sambungan permanen menyang instalasi tetep.
	Peralatan kategori IV sing overvoltage cocog digunakake ing, utawa ing jarak, asal-usul instalasi, kayata hulu papan distribusi utama. Contone peralatan kasebut yaiku meter listrik, piranti proteksi arus overcurrent utama, lan unit kontrol riak.

U "diinstal" U_P kinerja kudu dibandhingake karo impuls tahan karo beban.

SPD duwe level proteksi voltase U_P yaiku intrinsik, yaiku ditetepake lan dites independen saka instalasi. Ing prakteke, kanggo pilihan U_P kinerja SPD, wates keamanan kudu dijupuk supaya bisa nambah kakehan sing ana ing instalasi SPD (waca Gambar J26 lan Sambungan Piranti Perlindhungan Surge).

Gambar J26 - Dipasang U_P

Tingkat proteksi voltase "dipasang" U_P umume diadopsi kanggo nglindhungi peralatan sensitif ing instalasi listrik 230/400 V yaiku 2.5 kV (kategori overvoltage II, pirsani Gambar J27).

Catetan:
Yen level proteksi voltase sing wis ditemtokake ora bisa diraih SPD mlebu utawa yen barang-barang peralatan sing sensitif adoh (deleng Elemen sistem proteksi # Lokasi lan jinis Lokasi SPD lan jinis SPD, SPD tambahan sing terkoordinasi kudu dipasang kanggo nggayuh level perlindungan sing dibutuhake.

Cagak cagak

• Gumantung saka susunan sistem pembumian, kudu menehi arsitektur SPD supaya bisa nglindhungi mode umum (CM) lan mode diferensial (DM).

Gambar J27 - Perlindhungan perlu miturut susunan sistem pembumian

a. Perlindhungan antarane fase lan netral bisa dilebokake ing SPD sing diselehake ing wiwitan instalasi utawa dicopot cedhak peralatan sing bakal dilindhungi
b. Yen disebar netral

Catetan:

Overvoltage mode umum
Bentuk proteksi dhasar yaiku nginstal SPD ing mode umum ing antarane fase lan konduktor PE (utawa PEN), apa wae jinis pengaturan pembumian sistem sing digunakake.

Overvoltage mode bedho
Ing sistem TT lan TN-S, pembumian netral ngasilake asimetri amarga impedansi bumi sing nyebabake munculake voltase mode diferensial, sanajan overvoltage sing disebabake stroke kilat minangka mode umum.

2P, 3P lan 4P SPDs
(deleng Gambar. J28)
Iki diadaptasi karo sistem IT, TN-C, TN-CS.
Dheweke nyedhiyakake perlindungan mung saka overvoltage mode umum

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

1P + N, 3P + N SPD
(deleng Gambar. J29)
Iki diadaptasi karo sistem TT lan TN-S.
Dheweke menehi perlindungan saka mode overvoltage mode umum lan mode diferensial

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

Pilihan saka SPD Tipe 1
Impuls saiki Iimp

• Yen ora ana peraturan nasional utawa peraturan tartamtu kanggo jinis bangunan sing kudu direksa: impuls arus Iimp paling ora 12.5 kA (gelombang 10/350) saben cabang miturut IEC 60364-5-534.
• Yen ana peraturan: standar IEC 62305-2 nemtokake 4 level: I, II, III lan IV

Tabel ing Gambar J31 nuduhake macem-macem level I_imp ing kasus peraturan.

Gambar J30 - Tuladha dhasar I imbang_imp distribusi saiki ing sistem 3 phase

Gambar J31 - Tabel I_imp angka miturut level proteksi voltase bangunan (adhedhasar IEC / EN 62305-2)

Autoextinguish tindakake saiki aku_fi

Karakteristik iki mung ditrapake kanggo SPD kanthi teknologi gap spark. Autoextinguish tindakake saiki aku_fi kudu mesthi luwih gedhe tinimbang calon arus pendek sing saiki_sc ing titik instalasi.

Pilihan saka SPD Tipe 2
Imax debit saiki maksimal

Imax arus debit maksimum ditemtokake miturut tingkat paparan kira-kira relatif marang lokasi bangunan kasebut.
Nilai arus debit maksimum (Imax) ditemtokake dening analisis risiko (waca tabel ing Gambar J32).

Gambar J32 - Imax arus maksimum sing disaranake miturut level eksposur

Pilihan Piranti Proteksi Sirkuit Short eksternal (SCPD)

Piranti proteksi (sirkuit termal lan cendhak) kudu dikoordinasi karo SPD supaya operasi sing bisa dipercaya, yaiku
mesthekake terus-terusan layanan:

• tahan ombak arus kilat
• ora ngasilake voltase ampas sing gedhe banget.

priksa manawa proteksi efektif tumrap kabeh jinis arus overcurrency:

• kakehan sawise pelarian termal saka varistor;
• sirkuit cendhak intensitas kurang (impedan);
• sirkuit cekak kanthi intensitas dhuwur.

Risiko bisa dihindari ing pungkasan umur SPD
Amarga wis tuwa

Ing kasus pungkasan urip amarga tuwa, proteksi kalebu jinis termal. SPD karo varistors kudu duwe disconnector internal sing mateni SPD.
Cathetan: Pungkasan urip liwat pelarian termal ora prelu SPD karo tabung debit gas utawa celah percikan encapsulated.

Amarga salah

Penyebab pungkasane urip amarga ana kesalahan sirkuit cendhak yaiku:

• Kapasitas debit maksimal wis ngluwihi. Kesalahan iki nyebabake sirkuit cendhak sing kuwat.
• Kesalahan amarga sistem distribusi (switchover netral / phase, disconnection netral).
• Panyusutan varistor kanthi bertahap.
  Kaloro kesalahan kasebut nyebabake sirkuit cendhak impedan.
  Instalasi kudu dilindhungi saka kerusakan sing diasilake saka jinis kesalahan iki: pedhot internal (termal) sing ditemtokake ing ndhuwur ora duwe wektu kanggo anget, mula bisa digunakake.
  Piranti khusus sing diarani "Eksternal Short Circuit Protection Device (external SCPD)", sing bisa ngilangi sirkuit cendhak, kudu diinstal. Bisa ditindakake kanthi alat pemutus sirkuit utawa sekring.

Karakteristik SCPD eksternal

SCPD eksternal kudu dikoordinasi karo SPD. Iki dirancang kanggo memenuhi rong watesan ing ngisor iki:

Kilat saiki tahan

Tahan arus kilat minangka ciri penting saka Alat Proteksi Sirkuit Short SPD.
SCPD eksternal ora kudu ngetrapake 15 arus impuls sing diterusake ing In.

Tahan arus cendhak

• Kapasitas rusak ditemtokake dening aturan instalasi (standar IEC 60364):
  SCPD eksternal kudu duwe kapasitas break sing padha utawa luwih gedhe tinimbang calon Isc arus arus pendek ing titik instalasi (sesuai karo standar IEC 60364).
• Perlindhungan instalasi saka sirkuit cendhak
  Utamane, sirkuit cendhak impedan ngilangi akeh energi lan kudu cepet banget kanggo nyegah kerusakan instalasi lan SPD.
  Asosiasi sing tepat antarane SPD lan SCPD eksternal kudu diwenehake dening pabrikan.

Mode instalasi kanggo SCPD eksternal
Piranti "ing seri"

SCPD diterangake minangka "seri" (pirsani Gambar J33) nalika proteksi ditindakake dening piranti proteksi umum jaringan sing bakal dilindhungi (contone, pemutus sirkuit sambungan ing hulu instalasi).

Gambar J33 - SCPD "seri"

Piranti "sejajar"

SCPD diterangake minangka "sejajar" (pirsani Gambar J34) nalika proteksi ditindakake kanthi khusus dening piranti proteksi sing ana gandhengane karo SPD.

• SCPD eksternal diarani "pemutus sirkuit" yen fungsi kasebut ditindakake dening pemutus sirkuit.
• Pemutus sirkuit sing medhot bisa uga wis ora dilebokake ing SPD.

Gambar J34 - SCPD "sejajar"

Catetan:
Ing kasus SPD kanthi tabung debit gas utawa celah percikan encapsulated, SCPD ngidini arus bisa dipotong sawise digunakake.

Jaminan perlindungan

SCPD eksternal kudu dikoordinasi karo SPD lan dites lan dijamin dening pabrikan SPD sesuai karo rekomendasi standar IEC 61643-11. Sampeyan uga kudu dipasang sesuai karo rekomendasi pabrikan. Contone, waca tabel koordinasi Electric SCPD + SPD.

Nalika piranti iki terintegrasi, selaras karo standar produk IEC 61643-11 kanthi alami njamin perlindungan.

Gambar J35 - SPD kanthi SCPD eksternal, ora terintegrasi (iC60N + iPRD 40r) lan integral (iQuick PRD 40r)

Ringkesan ciri SCPD eksternal

Analisis rinci babagan karakteristik diwenehake ing bagean Fitur rinci SCPD eksternal.
Tabel ing Gambar J36 nuduhake, ing conto, ringkesan ciri miturut macem-macem jinis SCPD eksternal.

Gambar J36 - Karakteristik proteksi akhir-umur SPD Tipe 2 miturut SCPD eksternal

Mode instalasi kanggo SCPD eksternal	Ing seri	Paralel
		Gandhengane sekring	Gandhengane karo proteksi pemutus sirkuit	Perlindhungan pemutus sirkuit integral
Perlindhungan peralatan ing ndhuwur	=	=	=	=
	SPD nglindhungi peralatan kanthi memuaskan apa wae jinis SCPD eksternal sing ana gandhengane
Perlindhungan instalasi ing pungkasan umur	-	=	+	++
	Ora bisa njamin perlindungan	Jaminan pabrikan		Jaminan lengkap
		Perlindhungan saka sirkuit cendhak impedansi ora bisa dipesthekake	Perlindhungan saka sirkuit cendhak bisa dipesthekake
Kesinambungan layanan ing pungkasan umur	- -	+	+	+
	Instalasi lengkap dipateni	Mung sirkuit SPD sing dipateni
Pangopènan ing pungkasan urip	- -	=	+	+
	Penutupan instalasi dibutuhake	Pangowahan sekring	Langsung ngreset

Tabel koordinasi SPD lan piranti proteksi

Tabel ing Gambar J37 ing ngisor iki nuduhake koordinasi pemutus sirkuit (SCPD eksternal) kanggo Tipe 1 lan 2 SPD merek XXX Electric kanggo kabeh level arus pendek.

Koordinasi antara SPD lan pemutus sirkuit sing dicopot, sing dituduhake lan dijamin dening Listrik, njamin proteksi sing bisa dipercaya (tahan gelombang kilat, pangayoman arus arus pendek impedansi, lsp.)

Gambar J37 - Contone tabel koordinasi ing antarane SPD lan pemutus sirkuit sing medhot. Tansah deleng tabel paling anyar sing diwenehake dening pabrikan.

Koordinasi karo piranti proteksi hulu

Koordinasi karo piranti proteksi arus over
Ing instalasi listrik, SCPD eksternal minangka aparat sing identik karo aparat proteksi: iki bisa ngetrapake teknik pilih lan cascading kanggo optimalisasi teknis lan ekonomi saka rencana proteksi.

Koordinasi karo piranti saiki
Yen SPD dipasang ing sisih hilir piranti proteksi kebocoran bumi, sing terakhir mesthine kalebu "si" utawa jinis selektif kanthi kakebalan arus pulsa paling ora 3 kA (gelombang 8/20 μs saiki).

Instalasi Piranti Perlindhungan Surge
Sambungan Piranti Perlindhungan Surge

Sambungan SPD menyang momotan kudu cekap supaya bisa nyuda rega level proteksi voltase (dipasang Up) ing terminal peralatan sing dilindhungi.

Suwene total koneksi SPD menyang jaringan lan blok terminal bumi ora ngluwihi 50 cm.

Salah sawijining ciri penting kanggo nglindhungi peralatan yaiku level proteksi voltase maksimal (diinstal Up) sing peralatan kasebut bisa tahan ing terminal. Menawi mekaten, SPD kudu dipilih kanthi level proteksi voltase Ngadaptasi kanggo nglindhungi peralatan (waca Gambar. J38). Durasi total konduktor sambungan yaiku

L = L1 + L2 + L3.

Kanggo arus frekuensi dhuwur, impedansi saben dawa sambungan iki udakara 1 µH / m.

Mula, ngetrapake undang-undang Lenz ing hubungan iki: ΔU = L di / dt

Gelombang saiki 8/20 normal sing dinormalisasi, kanthi amplitudo saiki 8 kA, banjur nggawe voltase munggah 1000 V saben meter kabel.

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

Gambar J38 - Sambungan SPD L <50 cm

Asile voltase ngliwati terminal peralatan, peralatan U yaiku:
Peralatan U = Ndhuwur + U1 + U2
Yen L1 + L2 + L3 = 50 cm, lan gelombang 8/20 withs kanthi amplitudo 8 kA, voltase ing terminal peralatan bakal munggah + 500 V.

Sambungan ing pager plastik

Gambar J39 ing ngisor iki nuduhake cara nyambungake SPD ing kandhang plastik.

Gambar J39 - Tuladha sambungan ing lampiran plastik

Sambungan ing pager logam

Ing kasus perakitan switchgear ing kandhungan logam, luwih becik sampeyan nyambungake SPD langsung menyang kandhungan logam, kanthi kandhang digunakake minangka konduktor pelindung (waca Gambar. J40).
Pangaturan iki sesuai karo standar IEC 61439-2 lan pabrikan Majelis kudu nggawe manawa ciri-ciri kandhang bisa nggunakake iki.

Gambar J40 - Tuladha sambungan ing lampiran logam

Bagean salib konduktor

Salib konduktor minimum sing disaranake dianggep:

• Layanan normal sing bakal disedhiyakake: Aliran gelombang arus kilat ing gulung voltase maksimal (aturan 50 cm).
  Cathetan: Ora kaya aplikasi ing 50 Hz, kedadeyane kilat dadi frekuensi dhuwur, paningkatan salib konduktor ora nyuda impedansi frekuensi dhuwur.
• Konduktor tahan arus sirkuit cendhak: Konduktor kudu nolak arus sirkuit cendhak sajrone wektu cutoff sistem proteksi maksimum.
  IEC 60364 nyaranake supaya instalasi pungkasan pungkasan bagean silang:
• 4 mm2 (Cu) kanggo sambungan Tipe 2 SPD;
• 16 mm2 (Cu) kanggo sambungan Tipe 1 SPD (anané sistem proteksi kilat).

Tuladha panginstalan SPD sing apik lan ala

Gambar J41 - Tuladha panginstalan SPD sing apik lan ala

Desain instalasi peralatan kudu ditindakake miturut aturan instalasi: dawane kabel kurang saka 50 cm.

Aturan Kabel Piranti Perlindhungan Surge
Aturan 1

Aturan pisanan sing kudu ditemtokake yaiku dawa sambungan SPD ing antarane jaringan (liwat SCPD eksternal) lan blok terminal pembumian kudu ora ngluwihi 50 cm.
Gambar J42 nuduhake rong kemungkinan sambungan SPD.
Gambar J42 - SPD kanthi SCPD eksternal sing kapisah utawa terintegrasi

Aturan 2

Konduktor feeder metu sing dilindhungi:

• kudu disambungake menyang terminal SCPD eksternal utawa SPD;
• kudu dipisahake kanthi fisik saka konduktor sing mlebu sing reget.

Dununge ana ing sisih tengen terminal SPD lan SCPD (waca Gambar J43).

Gambar J43 - Sambungan feeder metu sing dilindhungi ing sisih tengen terminal SPD

Aturan 3

Konduktor fase feeder sing mlebu, netral, lan proteksi (PE) kudu mlaku siji lan sijine kanggo nyuda permukaan loop (pirsani Gambar J44).

Aturan 4

Konduktor SPD sing mlebu kudu adoh saka konduktor metu sing dilindhungi supaya ora polusi kanthi kopling (waca Gbr. J44).

Aturan 5

Kabel kasebut kudu dipasang ing sisih logam ing kandhang (yen ana) kanggo nyilikake permukaan loop pigura lan mulane entuk manfaat saka efek tameng tumrap gangguan EM.

Ing kabeh kasus, kudu dipriksa manawa pigura papan switch lan lampiran dipasang liwat sambungan sing cendhak banget.

Pungkasane, yen digunakake kabel sing dilindhungi, dawane dawa amarga bisa nyuda efisiensi tameng (waca Gbr. J44).

Gambar J44 - Conto perbaikan EMC kanthi nyuda permukaan loop lan impedansi umum ing pager listrik

Conto aplikasi perlindungan lonjakan

Contone aplikasi SPD ing Supermarket

Gambar J46 - Jaringan telekomunikasi

Solusi lan diagram skema

• Pandhuan pamilihan arrester lonjakan bisa nemtokake angka presisi arrester lonjakan sing tepat ing pungkasan instalasi lan pemutus sirkuit pemutus sing gegandhengan.
• Minangka piranti sensitif (U_imp <1.5 kV) dununge luwih saka 10m saka piranti proteksi sing mlebu, sing nyekel lonjakan proteksi kudu dipasang paling cedhak karo beban kasebut.
• Kanggo njamin kelanjutan layanan sing luwih apik ing area ruangan sing adhem: pemutus sirkuit residu jinis "si" bakal digunakake kanggo ngindhari tripping gangguan sing disebabake dening kenaikan potensial bumi nalika gelombang kilat liwat.
• Kanggo nglindhungi voltase atmosfer: 1, pasang arrester surge ing papan utama. 2, instal arrester surge proteksi sing apik ing saben switchboard (1 lan 2) sing nyedhiyakake piranti sensitif sing ana luwih saka 10m saka arrester surge sing mlebu. 3, instal arrester surge ing jaringan telekomunikasi kanggo nglindhungi piranti sing disedhiyakake, contone, alarm kebakaran, modem, telpon, fax.

Rekomendasi Cabling

• Mesthekake equipotentiality saka mandap bumi bangunan.
• Kurangi area kabel pasokan listrik sing daur ulang.

Rekomendasi instalasi

• Pasang arrester surge, aku_max = 40 kA (8/20 µs), lan alat pemutus sirkuit iC60 dirating ing 40 A.
• Instal penangkal lonjakan perlindungan, I_max = 8 kA (8/20 µs) lan alat pemutus sirkuit iC60 sing ana gandhengane diarani 10 A

Gambar J46 - Jaringan telekomunikasi

SPD kanggo aplikasi fotovoltaik

Overvoltage bisa uga kedadeyan ing instalasi listrik amarga macem-macem sebab. Bisa uga disebabake:

• Jaringan distribusi minangka asil saka petir utawa karya sing ditindakake.
• Serangan petir (cedhak utawa ing bangunan lan instalasi PV, utawa ing konduktor kilat).
• Variasi ing medan listrik amarga ana kilat.

Kaya kabeh struktur ruangan, instalasi PV kena risiko kilat sing beda-beda gumantung ing saben wilayah. Sistem lan piranti pencegahan lan penahanan kudu ana.

Perlindhungan kanthi ikatan equipotential

Perlindhungan pertama sing dipasang yaiku medium (konduktor) sing njamin ikatan equipotensial ing antarane kabeh bagean konduktif instalasi PV.

Tujuane yaiku obligasi kanggo kabeh konduktor lan komponen logam sing di-ground lan nggawe potensial sing padha ing kabeh titik ing sistem sing wis diinstal.

Perlindhungan dening piranti proteksi gelombang (SPD)

SPD penting banget kanggo nglindhungi peralatan listrik sensitif kaya AC / DC Inverter, piranti ngawasi lan modul PV, nanging uga peralatan sensitif liyane sing dikuatake karo jaringan distribusi listrik 230 VAC. Cara evaluasi risiko ing ngisor iki adhedhasar evaluasi dawa kritis Lcrit lan bandhingane karo L dawa kumulatif garis dc.
Perlindhungan SPD dibutuhake yen L ≥ Lcrit.
Lcrit gumantung karo jinis instalasi PV lan diitung kaya tabel ing ngisor iki (Gambar. J47) sing ditemtokake:

Gambar J47 - pilihan SPD DC

L minangka jumlah saka:

• jumlah jarak antarane inverter lan kothak persimpangan, kanthi dawa manawa kabel sing ana ing saluran sing padha dietung mung sapisan, lan
• jumlah jarak ing antarane kothak persimpangan lan titik sambungan modul fotovoltaik sing nggawe senar, kanthi dawa yen kabel sing ana ing saluran sing padha dietung mung sapisan.

Ng kerapatan kilat busur (jumlah serangan / km2 / taun).

Gambar J48 - pilihan SPD

Perlindhungan SPD
Lokasi	Modul PV utawa kothak Array		Inverter DC sisih	Sisih AC inverter		Papan utama
	LDC			LAC		Rodha petir
Kriteria	<10 m	> 10 m		<10 m	> 10 m	Ya	Ora Ana
Jinis SPD	Ora perlu	"SPD 1" Tipe 2 [a]	"SPD 2" Tipe 2 [a]	Ora perlu	"SPD 3" Tipe 2 [a]	"SPD 4" Tipe 1 [a]	"SPD 4" Ketik 2 yen garis Ng> 2.5 & overhead

[a]. 1 2 3 4 Jarak pamisahan Tipe 1 miturut EN 62305 ora dingerteni.

Nginstal SPD

Nomer lan lokasi SPD ing sisih DC gumantung saka dawa kabel ing antarane panel surya lan inverter. SPD kudu dipasang ing sacedhake inverter yen dawane kurang saka 10 meter. Yen luwih saka 10 meter, perlu SPD liya lan kudu ana ing kothak sing cedhak karo panel surya, sing pertama ana ing area inverter.

Supaya luwih efisien, kabel sambungan SPD menyang jaringan L + / L- lan antarane blok terminal bumi SPD lan busbar lemah kudu cekak - kurang saka 2.5 meter (d1 + d2 <50 cm).

Generasi energi fotovoltaik sing aman lan andal

Gumantung saka jarak ing antarane bagean "generator" lan bagean "konversi", sampeyan kudu nginstal loro sing nyekel lonjakan utawa luwih, kanggo njaga proteksi saben rong bagean kasebut.

Gambar J49 - Lokasi SPD

Suplemen teknis perlindungan lonjakan

Standar proteksi petir

Bagian standar IEC 62305 1 nganti 4 (NF EN 62305 bagean 1 nganti 4) nyusun lan nganyari publikasi standar IEC 61024 (seri), IEC 61312 (seri), lan IEC 61663 (seri) ing sistem proteksi petir.

Bagean 1 - Prinsip umum

Bagean iki menehi informasi umum babagan petir lan karakteristik lan data umum lan ngenalake dokumen liyane.

Bagean 2 - Manajemen risiko

Bagean iki nuduhake analisis supaya bisa ngitung risiko struktur lan kanggo nemtokake macem-macem skenario perlindungan supaya bisa ngoptimalake teknis lan ekonomi.

Bagean 3 - Kerusakan fisik kanggo struktur lan bebaya urip

Bagean iki nggambarake perlindungan saka stroke kilat langsung, kalebu sistem proteksi petir, konduktor mudhun, lead bumi, equipotentiality lan mula SPD kanthi ikatan equipotential (Tipe 1 SPD).

Bagean 4 - Sistem listrik lan elektronik ing struktur

Bagean iki nggambarake perlindungan saka efek petir sing nyebabake, kalebu sistem proteksi dening SPD (Jinis 2 lan 3), tameng kabel, aturan instalasi SPD, lsp.

Serangkaian standar iki ditambah karo:

• seri standar IEC 61643 kanggo definisi produk proteksi lonjakan (waca Komponen SPD);
• seri standar IEC 60364-4 lan -5 kanggo aplikasi produk ing instalasi listrik LV (deleng indikasi Pungkasan SPD).

Komponen SPD

SPD utamane kalebu (waca Gambar J50):

1. siji utawa luwih komponen non-linier: bagean urip (varistor, tabung debit gas [GDT], lsp);
2. piranti protèktif termal (pedhot internal) sing nglindhungi saka pelarian termal ing pungkasan umur (SPD kanthi varistor);
3. indikator sing nuduhake pungkasan umur SPD; Sawetara SPD ngidini nglaporake remot pratondo iki;
4. SCPD eksternal sing menehi proteksi marang sirkuit cendhak (piranti iki bisa digabung karo SPD).

Gambar J50 - Diagram SPD

Teknologi bagean langsung

Sawetara teknologi kasedhiya kanggo ngetrapake bagean langsung. Dheweke duwe kaluwihan lan kekurangan:

• Diode zener;
• Tabung debit gas (kontrol utawa ora kontrol);
• Varistor (varistor seng oksida [ZOV]).

Tabel ing ngisor iki nuduhake ciri lan susunan 3 teknologi sing umum digunakake.

Gambar J51 - Tabel kinerja ringkesan

Component	Gas Discharge Tube (GDT)	Kesenjangan percikan sing enkapsulasi	Vistor oksida seng	GDT lan varistor ing seri	Kesenjangan lan varistor enkapsulasi ing podo karo
Ciri
Modhe operasi	Ngalih voltase	Ngalih voltase	Matesi voltase	Ngalih voltase lan -watesan kanthi seri	Ngalih voltase lan -watesan kanthi paralel
Kurva operasi
aplikasi	Jaringan Telecom Jaringan LV (digandhengake karo varistor)	Jaringan LV	Jaringan LV	Jaringan LV	Jaringan LV
Jinis SPD	Ketik 2	Ketik 1	Tipe 1 utawa Tipe 2	Ketik 1+ Tipe 2	Ketik 1+ Tipe 2

Indikasi pungkasan-umur saka SPD

Indikator akhir-umur digandhengake karo disconnector internal lan SCPD eksternal SPD kanggo ngandhani pangguna manawa peralatan kasebut wis ora dilindhungi maneh saka overvoltage sing asale saka atmosfer.

Indikasi lokal

Fungsi iki umume dibutuhake dening kode instalasi. Indikasi pungkasan umur diwenehake dening indikator (bercahaya utawa mekanik) menyang pedhot internal lan / utawa SCPD eksternal.

Nalika SCPD eksternal dileksanakake dening piranti sekring, kudu nyedhiyakake sekring karo striker lan basis sing dilengkapi sistem tripping kanggo mesthekake fungsi iki.

Pemutus sirkuit terintegrasi terintegrasi

Indikator mekanik lan posisi gagang kontrol ngidini pratondo pungkasan urip.

Indikasi lokal lan pelaporan jarak jauh

iQuick PRD SPD merek XXX Electric kalebu jinis "siyap kanggo kawat" kanthi pemutus sirkuit terintegrasi.

Indikasi lokal

iQuick PRD SPD (waca Gambar J53) dilengkapi indikator status mekanik lokal:

• Indikator mekanik (abang) lan posisi pegangan pemutus sirkuit sing medhot nuduhake mati SPD;
• indikator mekanik (abang) ing saben kartrij nuduhake pungkasan umur kartrid.

Gambar J53 - iQuick PRD 3P + N SPD saka merek XXX Electric

Pelaporan jarak jauh

(deleng Gambar. J54)

iQuick PRD SPD dilengkapi kontak indikasi sing ngidini nglaporake remot:

• kartrid pungkasan urip;
• kartrid sing ilang, lan yen wis dipasang maneh;
• kesalahan ing jaringan (sirkuit cendhak, pedhot saka pembalikan netral, fase / netral);
• ngoper manual lokal.

Asile, ngawasi kahanan kondhisi SPD sing dipasang bisa digawe manawa piranti protèktif ing kahanan siyaga mesthi siyap dioperasikake.

Gambar J54 - Instalasi lampu indikator kanthi iQuick PRD SPD

Gambar J55 - Indikasi jarak jauh status SPD nggunakake Smartlink

Pangopènan ing pungkasan urip

Nalika indikator umur pungkasan nuduhake mati, SPD (utawa kartrid sing dimaksud) kudu diganti.

Ing kasus iQuick PRD SPD, perawatan difasilitasi:

• Kartrij ing pungkasan umur (bakal diganti) gampang dingerteni dening Departemen Pangopènan.
• Kartrij ing pungkasan umur bisa diganti kanthi aman amarga piranti keamanan nglarang penutupan pemutus sirkuit sing medhot yen kartrid ilang.

Karakteristik rinci SCPD eksternal

Gelombang saiki tahan

Gelombang saiki tahan tes ing SCPD eksternal ditampilake kaya ing ngisor iki:

• Kanggo rating lan teknologi tartamtu (NH utawa sekring silinder), gelombang tahan saiki bisa luwih apik tinimbang sekring tipe aM (proteksi motor) tinimbang sekring jinis gG (panggunaan umum).
• Kanggo rating tartamtu, gelombang saiki tahan kemampuan luwih apik karo pemutus sirkuit tinimbang karo piranti sekring. Gambar J56 ing ngisor iki nuduhake asil tes tahan gelombang voltase:
• kanggo nglindhungi SPD sing ditetepake kanggo Imax = 20 kA, SCPD eksternal sing bakal dipilih yaiku MCB 16 A utawa Fuse aM 63 A, Cathetan: ing kasus iki, Fuse gG 63 A ora cocog.
• kanggo nglindhungi SPD sing ditetepake kanggo Imax = 40 kA, SCPD eksternal sing bakal dipilih yaiku MCB 40 A utawa Fuse aM 125 A,

Gambar J56 - Bandhingake gelombang voltase SCPD tahan kanggo I_max = 20 kA lan aku_max = 40 kA

Tingkat proteksi voltase sing Diinstal

Umumé:

• Gulung voltase ing terminal pemutus sirkuit luwih dhuwur tinimbang terminal piranti sekring. Iki amarga impedansi komponen pemutus sirkuit (piranti tripping termal lan magnetik) luwih dhuwur tinimbang sekring.

Nanging:

• Bedane voltase mudhun sithik kanggo gelombang saiki ora ngluwihi 10 kA (95% kasus);
• Tingkat proteksi voltase Up sing diinstal uga njupuk impedansi kabel. Iki bisa dadi dhuwur ing teknologi teknologi sekering (piranti proteksi sing adoh saka SPD) lan kurang ing teknologi teknologi pemutus sirkuit (pemutus sirkuit sing cedhak, lan uga digabung karo SPD).

Cathetan: Tingkat proteksi voltase Up sing dipasang minangka jumlah tetes voltase:

• ing SPD;
• ing SCPD eksternal;
• ing kabel peralatan

Perlindhungan saka sirkuit cendhak impedansi

Sirkuit cendhak impedansi ngilangi akeh energi lan kudu diilangi kanthi cepet kanggo nyegah kerusakan ing instalasi lan SPD.

Gambar J57 mbandhingake wektu nanggepi lan watesan energi sistem proteksi kanthi sekering 63 A aM lan pemutus sirkuit 25 A.

Kaloro sistem proteksi kasebut duwe kabisan tahan gelombang 8/20 same sing padha (masing-masing 27 kA lan 30 kA).

Gambar J57 - Perbandingan kurva watesan wektu / saiki lan energi kanggo pemutus sirkuit lan sekering sing nduweni gelombang tahan saiki 8/20 padha

Penyebaran gelombang kilat

Jaringan listrik kanthi frekuensi kurang, lan akibate, panyebaran gelombang voltase iku instan relatif karo frekuensi fenomena: ing sembarang konduktor, voltase instan padha.

Gelombang kilat minangka fenomena frekuensi tinggi (pirang-pirang atus kHz nganti MHz):

• Gelombang kilat disebar ing sadawane konduktor kanthi kacepetan tartamtu relatif marang frekuensi fenomena kasebut. Akibate, sawayah-wayah, voltase ora duwe nilai sing padha ing kabeh titik ing medium (waca Gambar. J58).

Gambar J58 - Propagasi gelombang kilat ing konduktor

• Pangowahan medium nggawe fenomena panyebaran lan / utawa refleksi gelombang gumantung:

1. bedane impedansi ing antarane rong media kasebut;
2. frekuensi gelombang progresif (tajem wektu mundhak yen ana denyut nadi);
3. dawane medium.

Ing kasus refleksi total, utamane, nilai voltase bisa uga tikel.

Tuladha: kasus proteksi dening SPD

Model model sing ditrapake ing gelombang kilat lan tes ing laboratorium nuduhake manawa ana beban listrik 30 m kabel sing dilindhungi hulu dening SPD kanthi voltase Up, amarga fenomena refleksi, voltase maksimal 2 x U_P (deleng Gambar. J59). Gelombang voltase iki ora energik.

Gambar J59 - Refleksi gelombang kilat nalika mandegake kabel

Tumindak korektif

Saka telung faktor (bedane impedansi, frekuensi, jarak), siji-sijine sing bisa dikontrol kanthi bener yaiku dawa kabel antarane SPD lan beban sing bakal dilindhungi. Saya dawa iki, bayarane luwih gedhe.

Umume, kanggo frontvoltage sing diadhepi ing sawijining bangunan, fenomena refleksi signifikan saka 10 m lan bisa nggandhengake voltase saka 30 m (waca Gambar J60).

Sampeyan kudu nginstal SPD kaping pindho kanggo proteksi apik yen dawa kabel ngluwihi 10 m ing antarane SPD sing mlebu lan peralatan sing bakal dilindhungi.

Gambar J60 - Voltase maksimum ing mburi kabel miturut dawane menyang ngarep voltase kedadeyan = 4kV / us

Tuladha arus kilat ing sistem TT

SPD mode umum ing antarane fase lan PE utawa fase lan PEN dipasang apa wae jinis pengaturan pambumian sistem (waca Gambar. J61).

Resistor pembumian netral R1 sing digunakake kanggo pylon duwe resistensi sing luwih murah tinimbang resistor pembumian R2 sing digunakake kanggo instalasi.

Arus kilat bakal mili liwat sirkuit ABCD menyang bumi liwat jalur sing paling gampang. Bakal ngliwati varistors V1 lan V2 kanthi seri, nyebabake voltase diferensial padha karo kaping pindho voltase Munggah saka SPD (U_P1 + U_P2) kanggo katon ing terminal A lan C ing lawang mlebu instalasi ing kasus ekstrem.

Gambar J61 - Mung proteksi umum

Kanggo nglindhungi beban antarane Ph lan N kanthi efektif, voltase mode diferensial (antarane A lan C) kudu dikurangi.

Arsitektur SPD liyane digunakake (deleng Gambar. J62)

Arus kilat mili liwat sirkuit ABH sing duwe impedansi luwih murah tinimbang sirkuit ABCD, amarga impedansi komponen sing digunakake ing antarane B lan H yaiku batal (celah busi sing diisi gas). Ing kasus iki, voltase diferensial padha karo voltase residu SPD (U_P2).

Gambar J62 - Perlindhungan umum lan diferensial