Ochranu proti prepätiu považujte za vyhadzovača v nočnom klube. Môže povoliť vstup iba niektorým ľuďom a rýchlo vyhodí výtržníkov. Zaujíma vás to? Dobré prepäťové ochranné zariadenie celého domu robí v podstate to isté. Poskytuje iba elektrinu, ktorú potrebuje váš dom, a nie nepoddajné prepätie z rozvodnej siete - potom chráni vaše zariadenia pred akýmikoľvek problémami, ktoré môžu nastať pri prepätiach vo vnútri domu. Celoplošné prepäťové ochranné zariadenia (SPD) sú zvyčajne pripojené k elektrickej rozvodnej skrini a sú umiestnené v blízkosti, aby chránili všetky spotrebiče a elektrické systémy v domácnosti.

80 percent prepätí v domácnosti generujeme sami.

Rovnako ako mnoho prúžkov potlačujúcich prepätie, sme zvyknutí, že prepäťové ochrany celého domu používajú varistory na báze oxidu kovu (MOV), aby zabránili prepätiu. MOV majú zlý rap, pretože v prepäťových pásoch môže jeden prepätie efektívne ukončiť užitočnosť MOV. Ale na rozdiel od tých, ktoré sa používajú vo väčšine prepäťových pruhov, sú tie, ktoré sú v celoobvodových systémoch, vyrobené tak, aby sa vyhli veľkým prepätiam a môžu trvať roky. Podľa odborníkov dnes viac výrobcov domov ponúka prepäťovú ochranu celého domu ako doplnok štandardu, ktorý im pomáha odlíšiť sa a pomáha chrániť investície majiteľov domov do elektronických systémov - najmä ak niektoré z týchto citlivých systémov môže domáci výrobca predať.

Tu je 5 vecí, ktoré by ste mali vedieť o prepäťovej ochrane celého domu:

1. Domy dnes viac potrebujú ochranu proti prepätiu v celom dome.

„V domácnosti sa za posledných pár rokov veľa zmenilo,“ hovorí náš odborník. "Existuje oveľa viac elektroniky a dokonca aj pri osvetlení pomocou LED diód, ak rozoberiete LED diódu, je tam malá doska s plošnými spojmi." Umývačky, sušičky, spotrebiče majú dnes tiež dosky s plošnými spojmi, takže v domácnosti je dnes oveľa viac, aby bola chránená pred nárazovými prúdmi - dokonca ani osvetlenie domácnosti. "Existuje veľa technológií, ktoré zapojujeme do našich domov."

2. Blesk nie je najväčším nebezpečenstvom pre elektroniku a ďalšie systémy v domácnosti.

„Väčšina ľudí si považuje prepätie za blesk, ale 80 percent prepätí je prechodných (krátke, intenzívne výbuchy) a generujeme ich sami,“ hovorí expert. "Sú doma v dome." Generátory a motory ako v klimatizačných jednotkách a zariadeniach zavádzajú do elektrických vedení v domácnosti malé prepätia. "Je zriedkavé, že jeden veľký nárast vyradí spotrebiče a všetko naraz," vysvetľuje Pluemer, ale tieto mini-prepätia v priebehu rokov zvýšia výkonnosť elektroniky a skrátia jej životnosť.

3. Celá prepäťová ochrana chráni ostatnú elektroniku.

Môžete sa opýtať: „Ak väčšina škodlivých prepätí v domácnosti pochádza zo strojov, ako sú napájacie zdroje a spotrebiče, prečo by ste sa mali obťažovať s celoobvodovou prepäťovou ochranou na rozvádzači?“ Odpoveďou je, že prístroj alebo systém na vyhradenom okruhu, napríklad klimatizačná jednotka, pošle prepätie späť cez panel ističa, kde ho možno posunúť, aby chránil všetko ostatné v domácnosti, tvrdí expert.

4. Celá prepäťová ochrana by mala byť vrstvená.

Ak zariadenie alebo zariadenie vysiela prepätie obvodom, ktorý je zdieľaný medzi ostatnými zariadeniami a ktorý nie je vyhradený, potom by tieto ostatné zásuvky mohli byť náchylné na prepätie, preto ho nechcete iba pri elektrickom paneli. Prepäťová ochrana by mala byť v dome vrstvená tak, aby bola v elektrickej službe na ochranu celého domu a v mieste použitia na ochranu citlivej elektroniky. Pre mnohé systémy domáceho kina a domácej zábavy sa odporúčajú kondicionéry napájania s možnosťou potlačenia prepätia spolu so schopnosťou poskytovať filtrované napájanie audio / video zariadeniu.

5. Čo treba hľadať v zariadeniach na ochranu proti prepätiu v celom dome.

Väčšina domov so 120-voltovým napájaním môže byť primerane chránená prepäťovou ochranou s hodnotením 80 kA. Je pravdepodobné, že domov nebude vidieť veľké hroty od 50 kA do 100 kA. Dokonca aj blízke údery blesku prechádzajúce cez elektrické vedenie sa rozptýlia v čase, keď sa náraz dostane do domu. Domácnosť pravdepodobne nikdy neuvidí nárast nad 10 kA. Napríklad zariadenie s hodnotením 10 kA, ktoré prijíma prepätie 10 kA, by mohlo s týmto jedným prepätím využiť svoju kapacitu posunu prepätia MOV, takže niečo v poriadku 80 kA zabezpečí, že vydrží dlhšie. Domy s subpanelmi by mali mať zvýšenú ochranu približne na úrovni kA oproti hlavnej jednotke. Ak je v oblasti veľa bleskov alebo ak je v blízkosti budova používajúca ťažké mechanizmy, vyhľadajte hodnotenie 80 kA.

Systém riadenia záťaže umožňuje priemyselnému manažmentu a inžinierom zariadení kontrolovať, kedy je záťaž pridaná alebo vylúčená z energetického systému, čo robí paralelné systémy robustnejšími a zlepšuje kvalitu energie pre kritické záťaže v mnohých systémoch na výrobu energie. V najjednoduchšej forme umožňuje riadenie záťaže, nazývané tiež pridanie / odloženie záťaže alebo riadenie záťaže, odstránenie nekritických záťaží, keď je kapacita napájacieho zdroja znížená alebo nie je schopná uniesť celú záťaž.

Umožňuje vám určiť, kedy je potrebné zaťaženie zrušiť alebo znova pridať

Ak sa odstránia nekritické záťaže, môžu si kritické záťaže uchovať výkon za okolností, keď by inak mohli mať nízku kvalitu energie v dôsledku preťaženia alebo stratiť energiu v dôsledku ochranného vypnutia zdroja energie. Umožňuje odstránenie nekritických záťaží zo systému výroby energie na základe určitých podmienok, ako je napríklad scenár preťaženia generátora.

Správa záťaže umožňuje prioritu záťaží, ich odstránenie alebo pridanie na základe určitých podmienok, ako je zaťaženie generátora, výstupné napätie alebo frekvencia striedavého prúdu. Ak je na generátorovom systéme jeden generátor vypnutý alebo nie je k dispozícii, správa záťaže umožňuje odpojenie záťaží s nižšou prioritou od zbernice.

Zvyšuje kvalitu energie a zaisťuje funkčnosť všetkých záťaží

To zaisťuje, že kritické záťaže sú stále funkčné aj pri systéme, ktorý má celkovú kapacitu nižšiu, ako sa pôvodne plánovalo. Okrem toho riadením toho, koľko a ktoré nekritických záťaží sa uvoľní, môže riadenie záťaže umožniť napájanie maximálneho počtu nekritických záťaží na základe skutočnej kapacity systému. V mnohých systémoch môže správa záťaže tiež zlepšiť kvalitu energie.

Napríklad v systémoch s veľkými motormi môže byť rozbeh motorov rozložený, aby sa zabezpečil stabilný systém pri spustení každého motora. Správa záťaže sa môže ďalej využiť na riadenie záťaže, takže keď sú záťaže pod požadovanou hranicou, je možné záťaže aktivovať, čím sa zabezpečí správna prevádzka generátora.

Správa záťaže môže tiež poskytnúť odľahčenie záťaže, aby sa jeden generátor mohol pripojiť na zbernicu bez okamžitého preťaženia. Zaťaženia je možné pridávať postupne, s časovým oneskorením medzi pridaním každej priority zaťaženia, čo generátoru umožňuje obnoviť napätie a frekvenciu medzi krokmi.

Existuje veľa prípadov, keď správa záťaže môže zvýšiť spoľahlivosť systému na výrobu energie. Niekoľko aplikácií, kde je použitie riadenia záťaže môžu byť implementované, sú zvýraznené nižšie.

• Štandardné paralelné systémy
• Systém paralelného mŕtveho poľa
• Systémy s jedným generátorom
• Systémy so špeciálnymi požiadavkami na emisie

Štandardné paralelné systémy

Väčšina štandardných paralelných systémov používala pre určitý typ riadenia záťaže, pretože záťaž musí byť napájaná jedným generátorom, aby sa ostatné synchronizovali a pridali kapacitu na výrobu energie. Ďalej tento jediný generátor nemusí byť schopný zabezpečiť energetické požiadavky celej záťaže.

Štandardné paralelné systémy spustia všetky generátory súčasne, ale nie sú schopné vzájomnej synchronizácie bez toho, aby jeden z nich napájal paralelnú zbernicu. Jeden generátor je vybraný na napájanie zbernice, aby sa ostatné mohli s ňou synchronizovať. Aj keď je väčšina generátorov zvyčajne synchronizovaná a pripojená k paralelnej zbernici do niekoľkých sekúnd od zatvorenia prvého generátora, nie je nezvyčajné, že proces synchronizácie trvá až minútu a je dostatočne dlhý na to, aby preťaženie spôsobilo vypnutie generátora na chrániť sa.

Ostatné generátory sa môžu po vypnutí generátora uzavrieť na mŕtvu zbernicu, ale budú mať rovnaké zaťaženie, ktoré spôsobilo preťaženie druhého generátora, takže sa pravdepodobne budú správať podobne (pokiaľ generátory nemajú inú veľkosť). Okrem toho môže byť pre generátory ťažké synchronizovať sa s preťaženou zbernicou v dôsledku abnormálnych úrovní napätia a frekvencie alebo kolísania frekvencie a napätia, takže začlenenie riadenia záťaže môže pomôcť rýchlejšie pripojiť ďalšie generátory.

Poskytuje dobrú kvalitu energie pre kritické záťaže

Správne nakonfigurovaný systém riadenia záťaže zvyčajne zabezpečí dobrú kvalitu energie pre kritické záťaže počas procesu synchronizácie tak, že zabezpečí, aby online generátory neboli preťažené, aj keď synchronizačný proces trvá dlhšie, ako sa očakávalo. Správa záťaže môže byť implementovaná mnohými spôsobmi. Štandardné paralelné systémy sú často riadené paralelnými rozvádzačmi. Tento paralelný rozvádzač zvyčajne obsahuje programovateľné logické riadenie (PLC) alebo iné logické zariadenie, ktoré riadi postupnosť činnosti systému. Logické zariadenie v paralelnom rozvádzači môže tiež vykonávať správu záťaže.

Riadenie záťaže môže byť vykonávané samostatným systémom riadenia záťaže, ktorý môže poskytovať meranie alebo môže využívať informácie z paralelných ovládacích prvkov rozvádzača na určenie zaťaženia a frekvencie generátora. Systém riadenia budovy môže tiež vykonávať správu záťaže, riadiť záťaže dozornou kontrolou a eliminovať potrebu prerušenia napájania spínačov.

Systémy paralelného zapojenia mŕtveho poľa

Paralelné zapojenie mŕtveho poľa sa líši od štandardného paralelného zapojenia tým, že je možné paralelne zapojiť všetky generátory skôr, ako sa aktivujú ich regulátory napätia a excitačné polia alternátora.

Ak sa všetky generátory v paralelnom systéme mŕtveho poľa spustia normálne, energetický systém dosiahne menovité napätie a frekvenciu s plnou výrobnou kapacitou energie, ktorá je k dispozícii na napájanie záťaže. Pretože normálna postupnosť paralelného sledu mŕtveho poľa nevyžaduje na napájanie paralelnej zbernice jediný generátor, riadenie zaťaženia by nemalo byť potrebné počas normálneho štartu systému zhodiť záťaž.

Rovnako ako v prípade štandardných paralelných systémov je ale pri paralelnom zapojení do mŕtveho poľa možné spustenie a zastavenie jednotlivých generátorov. Ak je generátor mimo prevádzky alebo sa zastaví z iného dôvodu, môže dôjsť k preťaženiu ostatných generátorov. Správa zaťaženia môže byť teda v týchto aplikáciách stále užitočná, podobne ako štandardné paralelné systémy.

Paralelné zapojenie mŕtveho poľa sa zvyčajne vykonáva paralelne schopnými riadiacimi jednotkami generátora, ale dá sa vykonať aj paralelnou inštaláciou rozvádzača. Regulátory generátora schopné pracovať paralelne často poskytujú zabudovanú správu záťaže, čo umožňuje, aby boli priority záťaže riadené priamo riadiacimi jednotkami, a eliminuje sa potreba paralelného zapojenia riadiacich jednotiek rozvádzača.

Systémy s jedným generátorom

Systémy s jedným generátorom sú zvyčajne menej komplikované ako ich paralelné náprotivky. Takéto systémy môžu využívať riadenie záťaže v ovládači generátora na riadenie záťaží, keď sú vystavené prerušovaným zaťaženiam alebo zmenám záťaže.

Prerušovaná záťaž - ako sú chladiče, indukčné pece a výťahy - nečerpá trvalý výkon, ale môže náhle a výrazne meniť energetické požiadavky. Správa záťaže môže byť užitočná v situáciách, keď je generátor schopný zvládnuť bežné zaťaženie, ale za určitých okolností môže prerušované zaťaženie zvýšiť celkové zaťaženie systému nad maximálnu kapacitu generátora, čo môže potenciálne zhoršiť kvalitu výkonu výstupu generátora. alebo vyvolanie ochranného vypnutia. Správa záťaže sa môže použiť aj na rovnomerné rozloženie zaťaženia na generátor, čím sa minimalizujú kolísanie napätia a frekvencie spôsobené nábehom na veľké zaťaženie motora.

Správa záťaže môže byť tiež užitočná, ak miestne kódy vyžadujú modul riadenia záťaže pre systémy, kde je menovitý výstupný prúd generátora menší ako menovitý vstupný prúd služby.

Systémy so špeciálnymi požiadavkami na emisie

V niektorých geografických oblastiach existujú minimálne požiadavky na zaťaženie generátora, kedykoľvek je v prevádzke. V takom prípade by sa riadenie zaťaženia mohlo použiť na udržanie zaťaženia generátora, aby sa pomohlo splniť emisné požiadavky. Pre túto aplikáciu je systém na výrobu energie vybavený kontrolovateľnou záťažovou bankou. Systém riadenia záťaže je nakonfigurovaný na napájanie rôznych záťaží v rade záťaží na udržanie výstupného výkonu systému generátora nad prahovou hodnotou.

Niektoré systémy generátorov zahŕňajú filter pevných častíc (DPF), ktorý je zvyčajne potrebné regenerovať. V niektorých prípadoch sa motory počas parkovania regenerácie DPF znížia na 50% menovitého výkonu a mohli by počas tohto stavu využiť systém riadenia záťaže na odstránenie niektorých záťaží.

Aj keď správa záťaže môže zlepšiť kvalitu napájania kritických záťaží v ľubovoľnom systéme, môže spôsobiť oneskorenie pred napájaním niektorých záťaží, zvýšiť zložitosť inštalácie a zvýšiť značné náklady na zapojenie, ako aj náklady na diely, ako sú dodávatelia alebo ističe. . Niektoré aplikácie, pri ktorých môže byť správa zaťaženia zbytočná, sú uvedené nižšie.

Správne dimenzovaný jeden generátor

Spravidla nie je potrebný systém riadenia záťaže na správne dimenzovanom jednotlivom generátore, pretože stav preťaženia je nepravdepodobný a vypnutie generátora bude mať za následok stratu napájania všetkých záťaží bez ohľadu na prioritu.

Paralelné generátory pre nadbytočnosť

Správa záťaže je všeobecne zbytočná v situáciách, keď existujú paralelné generátory a požiadavky na napájanie miesta môže podporiť ktorýkoľvek z generátorov, pretože porucha generátora bude mať za následok iba spustenie iného generátora s iba dočasným prerušením záťaže.

Všetky náklady sú rovnako kritické

Na lokalitách, kde sú všetky záťaže rovnako kritické, je ťažké určiť prioritu záťaží a vylúčiť niektoré kritické záťaže, aby sa zabezpečilo napájanie ďalších kritických záťaží. V tejto aplikácii by mal mať generátor (alebo každý generátor v redundantnom systéme) primeranú veľkosť, aby uniesol celé kritické zaťaženie.

Poškodenie elektrickým prechodom alebo prepätím je jednou z hlavných príčin poruchy elektrického zariadenia. Elektrický prechodný jav je krátkodobý, vysokoenergetický impulz, ktorý sa prenáša na normálny elektrický systém, kedykoľvek dôjde k náhlej zmene elektrického obvodu. Môžu pochádzať z rôznych zdrojov, interných aj externých k zariadeniu.

Nielen blesky

Najzrejmejším zdrojom je blesk, ale prepätia môžu pochádzať aj z bežných operácií prepínania rozvodov alebo z neúmyselného uzemnenia elektrických vodičov (napríklad pri poklese nadzemného elektrického vedenia na zem). Menovité príklady môžu dokonca pochádzať z budovy alebo zariadenia napríklad z faxov, kopírovacích strojov, klimatizačných zariadení, výťahov, motorov / čerpadiel alebo zváracích strojov. V obidvoch prípadoch je normálny elektrický obvod náhle vystavený veľkej dávke energie, ktorá môže nepriaznivo ovplyvniť dodávané zariadenie.

Nasledujú pokyny na ochranu proti prepätiu týkajúce sa ochrany elektrických zariadení pred ničivými účinkami rázov vysokej energie. Správne dimenzovaná a nainštalovaná prepäťová ochrana veľmi úspešne zabraňuje poškodeniu zariadenia, najmä u citlivých elektronických zariadení, ktoré sa dnes nachádzajú vo väčšine zariadení.

Uzemnenie je zásadné

Zariadenie na ochranu proti prepätiu (SPD), známe tiež ako tlmič prepätia na prechodné napätie (TVSS), je určené na odvádzanie rázov vysokého prúdu na zem a na obchádzanie vášho zariadenia, čím obmedzuje napätie, ktorým je zariadenie vystavené. Z tohto dôvodu je kriticky dôležité, aby vaše zariadenie malo dobrý uzemňovací systém s nízkym odporom a s jedným referenčným bodom uzemnenia, ku ktorému sú pripojené uzemnenia všetkých systémov budovy.

Bez správneho uzemňovacieho systému neexistuje spôsob, ako sa chrániť pred prepätím. Poraďte sa s oprávneným elektrikárom, aby ste sa uistili, že váš elektrický rozvodný systém je uzemnený v súlade s národným elektrickým predpisom (NFPA 70).

Zóny ochrany

Najlepším prostriedkom na ochranu vášho elektrického zariadenia pred vysokoenergetickými elektrickými rázmi je strategická inštalácia SPD vo vašom zariadení. Vzhľadom na to, že prepätia môžu pochádzať z interných aj externých zdrojov, by sa mali inštalovať SPD, ktoré poskytujú maximálnu ochranu bez ohľadu na umiestnenie zdroja. Z tohto dôvodu sa všeobecne používa prístup „zóny ochrany“.

Prvá úroveň obrany sa dosiahne inštaláciou SPD na hlavné vstupné vybavenie služby (tj. Tam, kde do zariadenia prichádza elektrická energia). To poskytne ochranu pred vysokými nárazmi energie prichádzajúcimi zvonku, ako sú blesky alebo prechodné zmeny v napájaní.

Avšak SPD nainštalovaný pri vstupe do služby nebude chrániť pred vnútorne vyvolanými prepätiami. Okrem toho nie je všetka energia z vonkajších rázov odvádzaná vstupným zariadením služby do zeme. Z tohto dôvodu by sa SPD mali inštalovať na všetky distribučné panely v zariadení, ktoré dodáva energiu pre kritické zariadenie.

Podobne by sa tretia zóna ochrany dosiahla lokálnou inštaláciou SPD pre každú chránenú časť zariadenia, ako sú počítače alebo počítačom riadené zariadenia. Každá ochranná zóna prispieva k celkovej ochrane zariadenia, pretože pomáha ďalej znižovať napätie vystavené chránenému zariadeniu.

Koordinácia JPD

Služobný vchod SPD poskytuje prvú líniu obrany proti elektrickým prechodom pre zariadenie presmerovaním vysokoenergetických vonkajších rázov na zem. Tiež znižuje energetickú hladinu prepätia vstupujúceho do zariadenia na úroveň, ktorú je možné zvládnuť následnými zariadeniami bližšie k záťaži. Preto je potrebná správna koordinácia SPD, aby sa zabránilo poškodeniu SPD nainštalovaných na distribučných paneloch alebo lokálne na zraniteľnom zariadení.

Ak nie je dosiahnutá koordinácia, prebytok energie z množiacich sa prepätí môže spôsobiť poškodenie SPD zóny 2 a zóny 3 a zničiť vybavenie, ktoré sa snažíte chrániť.

Výber vhodných prepäťových ochranných zariadení (SPD) sa môže javiť ako náročná úloha so všetkými rôznymi typmi, ktoré sú dnes na trhu. Hodnotenie prepätia alebo kA hodnotenie SPD je jedným z najviac nepochopených hodnotení. Zákazníci bežne požadujú ochranu SPD na ochranu svojho 200-ampérového panela a existuje tendencia myslieť si, že čím väčší je panel, tým väčšie musí byť hodnotenie ochrany kA, ale to je bežné nedorozumenie.

Keď prepätie vstúpi do panelu, nezaujíma ho to alebo nepoznáme veľkosť panelu. Ako teda zistiť, či by ste mali použiť 50 kA, 100 kA alebo 200 kA SPD? Reálne je najväčší nárast, ktorý môže preniknúť do elektroinštalácie budovy, 10 kA, ako je vysvetlené v štandarde IEEE C62.41. Prečo by ste teda niekedy potrebovali SPD dimenzované na 200 kA? Jednoducho povedané - pre dlhovekosť.

Jeden by si mohol myslieť: ak je 200 kA dobrý, potom musí byť 600 kA trikrát lepší, že? Nie nevyhnutne. V určitom okamihu hodnotenie znižuje svoju návratnosť, iba zvyšuje ďalšie náklady a neprináša žiadne zásadné výhody. Pretože väčšina SPD na trhu používa ako hlavné obmedzovacie zariadenie varistor na báze oxidu kovu (MOV), môžeme preskúmať, ako / prečo sa dosahujú vyššie hodnoty kA. Ak je MOV dimenzovaný na 10 kA a vidí prepätie 10 kA, použil by 100% svojej kapacity. Dá sa to vnímať trochu ako v plynovej nádrži, kde prepätie trochu degraduje MOV (už nie je plný na 100%). Ak má teraz SPD paralelne dva MOV 10 kA, bol by dimenzovaný na 20 kA.

Teoreticky budú MOV rovnomerne rozdeliť prepätie 10 kA, takže každý z nich bude trvať 5 kA. V takom prípade každý MOV využil iba 50% svojej kapacity, čo MOV oveľa menej degraduje (v nádrži zostalo viac pre ďalšie prepätia).

Pri výbere SPD pre danú aplikáciu je potrebné vziať do úvahy niekoľko faktorov:

použitie:

Zaistite, aby bol SPD navrhnutý pre zónu ochrany, pre ktorú sa bude používať. Napríklad SPD pri vstupe do služby by malo byť navrhnuté tak, aby zvládlo väčšie prepätia, ktoré sú výsledkom blesku alebo prepínania rozvodov.

Napätie a konfigurácia systému

SPD sú určené pre konkrétne úrovne napätia a konfigurácie obvodov. Napríklad vaše vstupné zariadenie pre službu môže byť napájané trojfázovým napätím 480/277 V v štvorvodičovom zapojení s rozdvojkou, ale lokálny počítač je nainštalovaný na jednofázové napájanie 120 V.

Prepúšťacie napätie

Toto je napätie, ktorému SPD umožní vystaviť chránené zariadenie. Potenciálne poškodenie zariadenia však závisí od toho, ako dlho je zariadenie vystavené tomuto prepúšťaciemu napätiu vo vzťahu k konštrukcii zariadenia. Inými slovami, zariadenie je všeobecne navrhnuté tak, aby odolalo vysokému napätiu po veľmi krátku dobu a prepätiu nižšieho napätia po dlhšiu dobu.

Publikácia Federálnych štandardov pre spracovanie informácií (FIPS) „Smernica o elektrickej energii pre zariadenia na automatické spracovanie údajov“ (FIPS Pub. DU294) poskytuje podrobnosti o vzťahu medzi upínacím napätím, napätím systému a dobou prepätia.

Napríklad prechodový jav na linke 480 V, ktorý trvá 20 mikrosekúnd, môže stúpnuť na takmer 3400 2300 V bez poškodenia zariadenia navrhnutého podľa tohto usmernenia. Ale nárast okolo 100 V bolo možné udržať po dobu XNUMX mikrosekúnd bez poškodenia. Všeobecne platí, že čím je napätie svorky nižšie, tým lepšia je ochrana.

Rázový prúd

Hodnoty SPD sú určené na bezpečné odvádzanie daného množstva nárazového prúdu bez zlyhania. Toto hodnotenie sa pohybuje od niekoľkých tisíc ampérov do 400 kiloampérov (kA) alebo viac. Priemerný prúd úderu blesku je však iba približne 20 kA., Pričom najvyššie namerané prúdy sú niečo vyše 200 kA. Blesk, ktorý zasiahne elektrické vedenie, bude cestovať oboma smermi, takže iba polovica prúdu smeruje k vášmu zariadeniu. Pozdĺž cesty sa niektoré prúdy môžu rozptýliť na zem prostredníctvom úžitkových zariadení.

Preto je potenciálny prúd pri vstupe do služby z priemerného úderu blesku niekde okolo 10 kA. Niektoré oblasti krajiny sú navyše náchylnejšie na údery bleskom ako iné. Všetky tieto faktory je potrebné vziať do úvahy pri rozhodovaní, aká veľkosť SPD je vhodná pre vašu aplikáciu.

Je však dôležité vziať do úvahy, že SPD dimenzované na 20 kA môže stačiť na ochranu pred priemerným úderom blesku a väčšinou interne generovanými prepätiami naraz, ale SPD s hodnotami 100 kA bude schopné zvládnuť ďalšie prepätia bez nutnosti výmeny zvodič alebo poistky.

Normy

Všetky SPD by mali byť testované v súlade s ANSI / IEEE C62.41 a kvôli bezpečnosti by mali byť uvedené v zozname UL 1449 (2. vydanie).

Underwriters Laboratories (UL) vyžaduje, aby boli na akomkoľvek SPD uvedenom alebo uznanom UL uvedené určité označenia. Niektoré parametre, ktoré sú dôležité a mali by sa brať do úvahy pri výbere SPD, zahŕňajú:

Typ SPD

používa sa na opísanie zamýšľaného miesta použitia SPD, pred alebo za hlavným nadprúdovým ochranným zariadením zariadenia. Medzi typy SPD patria:

Zadajte 1

Napevno pripojený SPD určený na inštaláciu medzi sekundárnym napájacím transformátorom a linkou nadprúdového zariadenia servisného zariadenia, ako aj na strane záťaže, vrátane krytov meračov watthodiny a SPD v lisovanom puzdre, určený na inštaláciu bez vonkajšie nadprúdové ochranné zariadenie.

Zadajte 2

Trvale pripojený SPD určený na inštaláciu na strane záťaže nadprúdového zariadenia servisného zariadenia, vrátane SPD umiestnených na odbočnom paneli a SPD v lisovanom puzdre.

Zadajte 3

Jednotky SPD v mieste použitia, inštalované pri minimálnej dĺžke vodiča 10 metrov (30 stôp) od panela elektrického vedenia do miesta použitia, napríklad SPD pripojené ku káblu, priame zasunutie, zásuvkové SPD nainštalované v chránenom zariadení zariadenia . Vzdialenosť (10 metrov) nezahŕňa vodiče opatrené alebo použité na pripevnenie SPD.

Zadajte 4

Zostavy komponentov -, Zostava komponentov pozostávajúca z jedného alebo viacerých komponentov typu 5 spolu s odpojovačom (interným alebo externým) alebo prostriedkom vyhovujúcim testom obmedzeného prúdu.

Zostavy komponentov typu 1, 2, 3

Skladá sa zo súpravy komponentov typu 4 s vnútornou alebo vonkajšou ochranou proti skratu.

Zadajte 5

Samostatné potlačujúce prepätia, ako napríklad MOV, ktoré môžu byť namontované na PWB, spojené jeho vodičmi alebo vybavené v kryte montážnymi prostriedkami a káblovými zakončeniami.

Menovité napätie systému

Malo by zodpovedať napätiu v komunálnom systéme, na ktorom má byť zariadenie nainštalované

mcov

Maximálne nepretržité prevádzkové napätie, to je maximálne napätie, ktoré môže zariadenie vydržať pred začiatkom vedenia (upínania). Spravidla je o 15-25% vyššie ako menovité napätie systému.

Nominálny vybíjací prúd (I_n)

Je špičková hodnota prúdu cez SPD s vlnovým prúdom 8/20, kde SPD zostáva funkčný aj po 15 rázoch. Vrcholovú hodnotu vyberá výrobca z preddefinovanej úrovne, ktorú nastavila UL. Úrovne I (n) zahŕňajú 3kA, 5kA, 10kA a 20kA a môžu byť tiež obmedzené typom testovaného SPD.

VPR

Menovité hodnoty ochrany napätia. Hodnotenie podľa poslednej revízie ANSI / UL 1449, čo znamená „zaokrúhlené“ priemerné namerané limitné napätie SPD, keď je SPD vystavený prepätiu generovanému kombinovaným generátorom tvaru vlny 6 kV, 3 kA 8/20 µs. VPR je meranie upínacieho napätia, ktoré sa zaokrúhľuje na jednu zo štandardizovaných tabuliek hodnôt. Štandardné hodnotenie VPR zahŕňa 330, 400, 500, 600, 700 atď. Ako štandardizovaný systém hodnotení umožňuje VPR priame porovnanie medzi rovnakými SPD (tj. Rovnakým typom a napätím).

SCCR

Hodnotenie skratového prúdu. Vhodnosť SPD na použitie v obvode napájania striedavým prúdom, ktorý je schopný počas skratu dodať najviac deklarovaný symetrický prúd RMS pri deklarovanom napätí. SCCR nie je to isté ako AIC (Amp Interrupting Capacity). SCCR je množstvo „dostupného“ prúdu, ktorému môže byť SPD vystavený, a bezpečne sa odpojiť od zdroja energie v podmienkach skratu. Množstvo prúdu „prerušeného“ SPD je zvyčajne výrazne menšie ako „dostupného“ prúdu.

Hodnotenie krytia

Zaisťuje, aby hodnotenie NEMA krytu zodpovedalo podmienkam prostredia v mieste, kde sa má zariadenie nainštalovať.

Aj keď sa v prepäťovom priemysle často používajú ako samostatné výrazy, sú prechodné stavy a výboje rovnakým javom. Prechodné javy a výpadky môžu byť prúd, napätie alebo oboje a môžu mať špičkové hodnoty presahujúce 10 kA alebo 10 kV. Spravidla majú veľmi krátke trvanie (zvyčajne> 10 µs & <1 ms), s vlnovou formou, ktorá má veľmi rýchly nárast na vrchol a potom klesá oveľa pomalšie.

Prechodné javy a výpadky môžu byť spôsobené externými zdrojmi, napríklad bleskom alebo skratom, alebo internými zdrojmi, ako sú prepínanie stýkačov, meniče frekvenčných meničov, prepínanie kondenzátorov atď.

Dočasné prepätia (TOV) sú oscilačné

Prepätia z fázy na zem alebo z fázy na fázu, ktoré môžu trvať len niekoľko sekúnd alebo až niekoľko minút. Medzi zdroje TOV patria opätovné zapnutie poruchy, prepínanie záťaže, posuny impedancie zeme, jednofázové poruchy a efekty ferorezonancie.

Vzhľadom na potenciálne vysoké napätie a dlhú životnosť môžu byť TOV veľmi škodlivé pre SPD založené na MOV. Predĺžený TOV môže spôsobiť trvalé poškodenie SPD a nefunkčnosť jednotky. Upozorňujeme, že zatiaľ čo ANSI / UL 1449 zaisťuje, že SPD za týchto podmienok nevytvára bezpečnostné riziko; SPD zvyčajne nie sú určené na ochranu nadväzujúcich zariadení pred udalosťou TOV.

zariadenie je v niektorých režimoch citlivejšie na prechodné situácie ako iné

Väčšina dodávateľov ponúka v rámci svojich SPD ochranu typu line-to-neutral (LN), line-to-earth (LG) a neutrálny-to-zem (NG). A niektoré teraz ponúkajú ochranu line-to-line (LL). Argument je, že pretože neviete, kde sa prechodný jav vyskytne, ochrana všetkých režimov zabezpečí, že nedôjde k žiadnemu poškodeniu. Zariadenie je však v niektorých režimoch citlivejšie na prechodné situácie ako iné.

Ochrana v režime LN a NG je prijateľným minimom, zatiaľ čo režimy LG môžu v skutočnosti spôsobiť, že SPD bude náchylnejší na zlyhanie prepätia. Vo viacriadkových napájacích systémoch poskytujú režimy SPD pripojené k LN tiež ochranu pred prechodnými javmi LL. Spoľahlivejší a menej komplexný „redukovaný režim“ SPD preto chráni všetky režimy.

Multimódové prepäťové ochranné zariadenia (SPD) sú zariadenia, ktoré obsahujú množstvo komponentov SPD v jednom balení. Tieto „režimy“ ochrany môžu byť spojené LN, LL, LG a NG vo všetkých troch fázach. Ochrana v každom režime poskytuje ochranu záťaží, najmä proti interne generovaným prechodným javom, kde zem nemusí byť preferovanou spätnou cestou.

V niektorých aplikáciách, ako je napríklad použitie SPD pri vstupe do služby, kde sú spojené neutrálny aj zemný bod, nie je výhoda samostatných režimov LN a LG, avšak pri postupe ďalej k distribúcii a oddeľovaniu od tejto spoločnej väzby NG, spôsob ochrany SPD NG bude prospešný.

Zatiaľ čo koncepčne bude prepäťová ochrana (SPD) s väčším energetickým hodnotením lepšia, porovnanie energetickej hodnoty SPD (Joule) môže byť zavádzajúce. Viac renomovaní výrobcovia už neposkytujú energetické hodnotenie. Energetické hodnotenie je súčtom nárazového prúdu, doby trvania rázu a upínacieho napätia SPD.

Pri porovnaní dvoch výrobkov by bolo zariadenie s nižším hodnotením lepšie, ak by to bolo výsledkom nižšieho upínacieho napätia, zatiaľ čo zariadenie s veľkou energiou by bolo výhodnejšie, keby to bolo výsledkom použitia väčšieho nárazového prúdu. Neexistuje jasný štandard pre meranie energie SPD a je známe, že výrobcovia používajú dlhé chvostové impulzy na zabezpečenie väčších výsledkov zavádzajúcich koncových používateľov.

Pretože s hodnotami Joule sa dá ľahko manipulovať, mnohé priemyselné štandardy (UL) a smernice (IEEE) neodporúčajú porovnávanie joulov. Namiesto toho zamerali pozornosť na skutočný výkon SPD pomocou testu, ako je testovanie menovitého výbojového prúdu, ktoré testuje životnosť SPD spolu s testom VPR, ktoré odráža prepúšťané napätie. S týmto typom informácií možno dosiahnuť lepšie porovnanie z jedného SPD na druhý.