Kilat gelombang arus sareng panangtayungan overvoltage

Kilat gelombang arus sareng panangtayungan overvoltage

Overvoltage tina asal atmosfir
Definisi overvoltage

Overvoltage (dina sistem) naon waé tegangan antara hiji konduktor fase sareng bumi atanapi antara konduktor fase anu ngagaduhan nilai puncak ngalangkungan puncak voltase anu paling luhur pikeun définisi peralatan tina International Electrotechnical Vocabulary (IEV 604-03-09)

Rupa-rupa jinis overvoltage

Overvoltage mangrupikeun voltase pulsa atanapi gelombang anu ditumpukeun dina tegangan anu dipeunteun jaringan (tingali Gambar J1)

Jenis overvoltage ieu dicirikeun ku (tingali Gambar J2):

• waktos naékna tf (dina μs);
• gradién S (dina kV / μs).

Overvoltage ngaganggu peralatan sareng ngahasilkeun radiasi éléktromagnétik. Sumawona, lilana tina overvoltage (T) nyababkeun puncak énergi dina sirkuit listrik anu tiasa ngarusak peralatan.
Gambar J2 - Ciri utama tina overvoltage a

Opat jinis overvoltage tiasa ngaganggu pamasangan listrik sareng beban:

• Ngalihkeun lonjakan: overvoltages frékuénsi luhur atanapi gangguan burst (tingali Gambar J1) disababkeun ku parobihan dina kaayaan anu tetep dina jaringan listrik (nalika operasi saklar).
• Overvoltages kakuatan-frékuénsi: overvoltages tina frékuénsi anu sami sareng jaringan (50, 60, atanapi 400 Hz) disababkeun ku parobihan permanén dina jaringan (saatos kalepatan: sesar insulasi, rusakna konduktor nétral, jst.).
• Overvoltages disababkeun ku debit éléktrostatik: overvoltages pondok pisan (sababaraha nanodetik) frékuénsi luhur pisan disababkeun ku ngecasna akumulasi muatan listrik (contona, jalma leumpang dina karpét kalayan sol insulate anu muatan listrik ku tegangan sababaraha kilovolts).
• Overvoltages asalna tina atmosfir.

Karakteristik overvoltage asal atmosfir

Stroke kilat dina sababaraha gambar: Kilat kilat ngahasilkeun jumlah énergi listrik anu berdebar pisan (tingali Gambar J4)

• tina sababaraha rébu ampere (sareng sababaraha rébu volt)
• frékuénsi luhur (sakitar 1 megahertz)
• durasi pondok (tina mikrosetik dugi ka milidetik)

Antara taun 2000 sareng 5000 badai teras-terasan ngalaman formasi di panjuru dunya. Badai ieu dibarengan ku serangan kilat anu ngagambarkeun bahaya serius pikeun jalma sareng alat. Kilat kilat ngagebrét kana taneuh rata-rata 30 dugi ka 100 stroke per detik, nyaéta 3 milyar stroke kilat unggal taun.

Tabel dina Gambar J3 nunjukkeun sababaraha nilai mogok kilat kalayan kamungkinan patali na. Sakumaha anu tiasa ditingali, 50% stroke kilat ngagaduhan arus langkung ti 35 kA sareng 5% arus langkung ti 100 kA. Énergi anu ditepikeun ku serangan kilat kumargi kitu luhur pisan.

Gbr J3 - Conto nilai debit kilat dirumuskeun ku standar IEC 62305-1 (2010 - Tabel A.3)

Gambar J4 - Conto arus kilat

Kilat ogé nyababkeun seueur seuneu, seuseueurna di daérah pertanian (ngancurkeun bumi atanapi ngajantenkeun henteu pantes dianggo). Wangunan tingkat luhur khususna rentan ka kilat kilat.

Pangaruh kana pamasangan listrik

Kilat ngarusak sistem listrik sareng éléktronik khususna: trafo, méter listrik sareng alat-alat listrik di tempat padumukan sareng industri.

Waragad ngalereskeun karusakan anu disababkeun ku kilat pikasieuneun pisan. Tapi hésé pisan pikeun nganilai akibat tina:

• gangguan anu disababkeun ku komputer sareng jaringan telekomunikasi;
• kalepatan dihasilkeun dina ngajalankeun program program kontrol logika programmable sareng sistem kontrol.

Sumawona, biaya karugian operasi tiasa langkung ageung tibatan nilai pakakas anu musnah.

Pangaruh stroke kilat

Kilat mangrupikeun fenomena listrik frékuénsi luhur anu nyababkeun overvoltages dina sadaya barang konduktif, utamina dina kabel listrik sareng alat.

Serangan kilat tiasa mangaruhan sistem éléktrik (sareng / atanapi éléktronik) gedong ku dua cara:

• ku pangaruh langsung tina serangan kilat kana gedong (tingali Gambar J5 a);
• ku pangaruh henteu langsung tina serangan kilat kana gedong:
• Serangan kilat tiasa murag kana garis listrik listrik di luhur anu nyayogikeun gedong (tingali Gambar J5 b). Overcurrent sareng overvoltage tiasa nyebarkeun sababaraha kilométer ti titik pangaruh.
• Serangan kilat tiasa murag caket saluran listrik (tingali Gambar J5 c). Éta mangrupikeun radiasi éléktromagnétik tina arus kilat anu ngahasilkeun arus anu luhur sareng overvoltage dina jaringan catu daya listrik. Dina dua kasus anu terakhir, arus bahaya sareng voltase dikirimkeun ku jaringan catu daya.

Serangan kilat tiasa murag di caket gedong (tingali Gbr. J5 d). Poténsi bumi kira-kira titik pangaruh naék bahaya.

Gambar J5 - Rupa-rupa jinis pangaruh kilat

Dina sadaya kasus, konsékuansi pikeun pamasangan listrik sareng beban tiasa dramatis.

Gambar J6 - Akibat tina pangaruh stroke kilat

Kilat murag kana gedong anu teu dijagaan.	Kilat ragrag caket garis overhead.	Kilat ragrag caket gedong.
Arus kilat ngalir ka bumi ngalangkungan langkung kurang konduktif wangunan wangunan kalayan épék anu pohara ngarusak: épék termal: Panas pisan overheating bahan, nyababkeun seuneu épék mékanis: Deformasi struktural flashover termal: Fénoména anu bahaya pisan ku ayana bahan kaduruk atanapi bahan peledak (hidrokarbon, lebu, jst.)	Arus kilat ngahasilkeun overvoltages ngalangkungan induksi éléktromagnétik dina sistem distribusi. Overvoltages ieu disebarkeun sapanjang garis kana alat-alat listrik di jero gedong.	Stroke kilat ngahasilkeun jinis anu sami tina overvoltage sakumaha anu dijelaskeun sabalikna. Salaku tambahan, arus kilat naék deui tina bumi kana pamasangan listrik, sahingga nyababkeun alat-alatna rusak.
Wangunan sareng pamasangan di jero gedong umumna ancur	Pamasangan listrik di jero gedong umumna ancur.

Rupa-rupa cara panyebaran

Modeu umum

Overvoltages modeu umum muncul antara konduktor langsung sareng bumi: fase-ka-bumi atanapi nétral-ka-bumi (tingali Gambar J7). Éta bahaya khususna pikeun alat anu bingkai na nyambung ka bumi kusabab résiko karusakan diéléktrik.

Gambar J7 - Modeu umum

Modeu bédana

Overvoltages modus diferensial nembongan antara konduktor langsung:

phase-to-phase or phase-to-nétral (tingali Gambar J8). Éta bahaya pisan pikeun alat-alat éléktronik, pakakas sénsitip sapertos sistem komputer, jst.

Gambar J8 - Modeu diferensial

Karakteristik gelombang kilat

Analisis fénoména ngamungkinkeun definisi jinis-jinis arus kilat sareng gelombang tegangan.

• 2 jinis gelombang ayeuna dianggap standar IEC:
• Gelombang 10/350 tos: pikeun ngagambarkeun gelombang ayeuna tina serangan kilat langsung (tingali Gambar J9);

Gambar. J9 - 10/350 wave gelombang ayeuna

• Gelombang 8/20 :s: pikeun ngagambarkeun gelombang ayeuna tina serangan kilat teu langsung (tingali Gambar J10).

Gambar. J10 - 8/20 wave gelombang ayeuna

Dua jinis gelombang arus kilat ieu dianggo pikeun ngahartikeun tés dina SPD (standar IEC 61643-11) sareng kekebalan peralatan kana arus kilat.

Nilai puncak gelombang ayeuna mangrupikeun intensitas serangan kilat.

Overvoltages anu diciptakeun ku kilat kilat dicirikeun ku gelombang tegangan 1.2 / 50 (s (tingali Gambar J11).

Jenis gelombang tegangan ieu dianggo pikeun mastikeun alat-alat pikeun tahan teuing tina asal-usul atmosfir (voltase dorongan sakumaha ka IEC 61000-4-5).

Gambar. J11 - 1.2 / 50 voltage gelombang gelombang

Prinsip panyalindungan kilat
Aturan umum panyalindungan kilat

Prosedur pikeun nyegah résiko tina petir
Sistem pikeun mayungan gedong ngalawan akibat tina kilat kedah kalebet:

• perlindungan struktur ngalawan serangan kilat langsung;
• perlindungan pamasangan listrik ngalawan serangan kilat langsung sareng henteu langsung.

Prinsip dasar pikeun panangtayungan pamasangan ngalawan résiko serangan kilat nyaéta nyegah énergi anu ngaganggu ngahontal peralatan anu sénsitip. Pikeun ngahontal ieu, perlu pikeun:

• candak arus kilat sareng nyalurkeun ka bumi ngalangkungan jalur anu paling langsung (nyingkahan sakuriling alat sénsitip);
• ngalakukeun beungkeutan equipotential tina pamasangan; Beungkeutan equipotential ieu dilaksanakeun ku konduktor beungkeutan, ditambihan ku Alat Lonjakan Surge (SPDs) atanapi sela-sela percikan (mis. Antena mast spark gap).
• ngaleutikan pangaruh anu diinduksi sareng henteu langsung ku cara masang SPD sareng / atanapi saringan. Dua sistem panyalindungan digunakeun pikeun ngaleungitkeun atanapi ngawatesan langkung seueur kakuatan: éta katelah sistem panyalindungan gedong (pikeun luar gedong) sareng sistem panyalindungan pamasangan listrik (pikeun jero gedong).

Sistem panyalindungan gedong

Peran sistem panyalindungan gedong nyaéta ngajagi tina serangan kilat langsung.
Sistem diwangun ku:

• paranti néwak: sistem panyalindungan kilat;
• konduktor handap dirancang pikeun ngalirkeun arus kilat ka bumi;
• "Suku gagak" bumi ngarah sambung babarengan;
• hubungan antara sadaya pigura logam (beungkeutan equipotential) sareng bumi nuju.

Nalika arus kilat ngalir dina konduktor, upami aya poténsial béntenna nembongan antawisna sareng pigura anu nyambung ka bumi anu aya di caketna, anu terakhir tiasa nyababkeun flashovers anu ngancurkeun.

3 jinis sistem panyalindungan kilat
Tilu jinis panyalindungan gedong dianggo:

Rod kilat (rod saderhana atanapi kalayan sistem pemicu)

Rod kilat mangrupikeun ujung néwak logam disimpen dina luhur gedong. Éta dibumian ku hiji atanapi langkung konduktor (sering strip tambaga) (tingali Gambar J12).

Gbr J12 - Rod kilat (rod saderhana atanapi sistem pemicu)

Rod kilat ku kabel taut

Kabel ieu manjang luhur struktur pikeun dijagaan. Éta dipaké pikeun mayungan struktur khusus: daérah peluncuran rokét, aplikasi militér sareng panangtayungan garis overhead tegangan tinggi (tingali Gambar J13).

Gambar J13 - kabel Taut

Kondéktor kilat kalayan kandangna meshed (Faraday cage)

Perlindungan ieu ngalibatkeun nempatkeun seueur konduktor / kaset simetris sadayana di sakitar gedong. (tingali Gambar J14).

Jinis sistem panyalindungan kilat ieu dianggo pikeun gedong anu kakeunaan perumahan anu sénsitip pisan sapertos kamar komputer.

Gbr J14 - Kandang Meshed (Kandang Faraday)

Konsékuansi tina panyalindungan gedong pikeun alat-alat pamasangan listrik

50% arus kilat anu dibébaskeun ku sistem panyalindungan gedong naék deui kana jaringan bumi tina pamasangan listrik (tingali Gambar J15): poténsi naékna pigura sering pisan ngaleungitkeun kamampuan isolasi pikeun konduktor dina sababaraha jaringan ( LV, telekomunikasi, kabel vidéo, jst).

Sumawona, aliran arus ngalangkungan konduktor handap ngahasilkeun overvoltages anu diinduksi dina pamasangan listrik.

Salaku akibatna, sistem panyalindungan gedong henteu ngajagi pamasangan listrik: janten, wajib pikeun nyayogikeun sistem panyalindungan pamasangan listrik.

Gambar J15 - Kilat kilat langsung ayeuna

Perlindungan kilat - Sistem panyalindungan pamasangan listrik

Tujuan utama sistem panyalindungan pamasangan listrik nyaéta pikeun ngawatesan overvoltages kana nilai anu tiasa ditampi pikeun alat-alatna.

Sistem panyalindungan pamasangan listrik diwangun ku:

• hiji atanapi langkung SPD gumantung kana konfigurasi wangunan;
• beungkeutan equipotential: bolong logam tina bagian konduktif anu kakeunaan.

palaksanaan

Prosedur ngajaga sistem éléktrik sareng éléktronik wangunan sapertos kieu.

Milarian inpormasi

• Identipikasi sadaya beban sénsitip sareng lokasi na di gedong.
• Identipikasi sistem éléktrik sareng éléktronik sareng masing-masing titik lebet kana gedong.
• Pariksa naha sistem panyalindungan kilat aya dina gedong atanapi di caketna.
• Kenalan sareng peraturan anu berlaku pikeun lokasi gedong éta.
• Meunteun résiko serangan kilat numutkeun lokasi geografis, jinis catu daya, kapadetan mogok kilat, jst.

Palaksanaan solusi

• Pasang konduktor beungkeutan dina pigura ku bolong.
• Pasang SPD dina switchboard asup LV.
• Pasang SPD tambahan dina unggal dewan distribusi anu aya di caket peralatan sénsitip (tingali Gambar J16).

Gambar J16 - Conto panyalindungan pamasangan listrik ageung

Alat Surge Protection (SPD)

Surge Protection Devices (SPD) digunakeun pikeun jaringan listrik suplai listrik, jaringan telepon, sareng komunikasi sareng beus kontrol otomatis.

Alat Surge Protection (SPD) mangrupikeun komponén tina sistem panyalindungan pamasangan listrik.

Alat ieu sambung sajajar dina sirkuit catu daya tina beban anu kedah dijagaan (tingali Gbr. J17). Éta ogé tiasa dianggo dina sadaya tingkatan jaringan catu daya.

Ieu mangrupikeun jinis panyalindungan overvoltage anu paling sering dianggo sareng éfisiénna.

Gambar J17 - Prinsip sistem panyalindungan sajajar

SPD nyambung sacara paralel ngagaduhan impedansi anu luhur. Sakali overvoltage sakedap nembongan dina sistem, impedansi alat turun jadi arus gelombang didorong ngalangkungan SPD, ngaliwat alat-alat sénsitip.

dasar

SPD didesain pikeun ngawatesan overvoltages samentawis asal usul atmosfir sareng ngalihkeun gelombang ayeuna ka bumi, janten pikeun ngawatesan amplitudo tina overvoltage ieu kana nilai anu henteu bahaya pikeun pamasangan listrik sareng switchgear listrik sareng controlgear.

SPD ngaleungitkeun overvoltages

• dina modeu umum, antara fase sareng nétral atanapi bumi;
• dina modeu diferensial, antara fase sareng nétral.

Upami lumangsungna overvoltage ngalangkungan ambang operasi, SPD

• ngalaksanakeun énergi ka bumi, dina modeu umum;
• nyebarkeun énergi ka konduktor hirup sanés, dina modeu diferensial.

Tilu jinis SPD

Ketik 1 SPD
Tipe 1 SPD disarankeun dina kasus spésifik ngeunaan jasa-séktor sareng gedong industri, dijagaan ku sistem panyalindungan kilat atanapi kandang anu meshed.
Éta ngajagaan pamasangan listrik ngalawan serangan kilat langsung. Éta tiasa ngaleupaskeun arus balik tina kilat anu sumebar ti konduktor bumi ka konduktor jaringan.
Tipe 1 SPD dicirikeun ku gelombang 10/350 s ayeuna.

Ketik 2 SPD
Tipe 2 SPD mangrupikeun sistem panyalindungan utama pikeun sadaya pamasangan listrik voltase rendah. Dipasang dina unggal switchboard listrik, éta nyegah panyebaran overvoltages dina pamasangan listrik sareng ngajagi beban.
Tipe 2 SPD dicirikeun ku gelombang 8/20 µs ayeuna.

Ketik 3 SPD
SPD ieu ngagaduhan kapasitas low debit. Aranjeunna kedah mandatory dipasang salaku suplemén Tipe 2 SPD sareng di sakitar beban anu sénsitip.
Tipe 3 SPD dicirikeun ku gabungan gelombang tegangan (1.2 / 50 μs) sareng gelombang ayeuna (8/20 μs).

Harti normatif SPD

Gambar J18 - Harti standar SPD

Catetan 1: Aya T1 + T2 SPD (atanapi Type 1 + 2 SPD) ngagabungkeun panangtayungan beban ngalawan serangan kilat langsung sareng henteu langsung.

Catetan 2: sababaraha T2 SPD ogé tiasa dinyatakeun salaku T3

Karakteristik SPD

Standar internasional IEC 61643-11 Edition 1.0 (03/2011) ngahartikeun ciri sareng tés pikeun SPD anu nyambung kana sistem distribusi tegangan rendah (tingali Gambar J19).

Dina warna héjo, rentang operasi anu dijamin tina SPD.
Gambar J19 - Waktos / ciri ayeuna tina SPD kalayan varistor

Karakteristik umum

• U_C: Tegangan operasi kontinyu maksimum. Ieu tegangan AC atanapi DC di luhur anu SPD janten aktip. Nilai ieu dipilih dumasar kana tegangan anu dipeunteun sareng susunan sistem pembumian.
• U_P: Tingkat panyalindungan tegangan (dina I_n). Ieu mangrupikeun voltase maksimum dina terminal SPD nalika aktip. Tegangan ieu dihontal nalika arus anu ngalir dina SPD sami sareng In. Tingkat panyalindungan tegangan anu dipilih kedah di handapeun overvoltage tahan kamampuan beban. Upami aya petir, voltase anu ngalangkungan terminal SPD umumna tetep kirang ti U_P.
• Di: Nomer debit ayeuna. Ieu mangrupikeun nilai puncak arus gelombang 8/20 thats yén SPD sanggup ngaleupaskeun minimum 19 kali.

Kunaon Dina penting?
Dina saluyu sareng arus debit nominal yén SPD tiasa tahan sahenteuna 19 kali: nilai langkung luhur hartosna umur langkung lami pikeun SPD, janten disarankeun pisan pikeun milih nilai anu langkung luhur tibatan nilai minimum anu ditumpukeun 5 kA.

Ketik 1 SPD

• I_imp: Arus dorongan. Ieu mangrupikeun nilai puncak arus gelombang 10/350 thats yén SPD mampuh ngaleupaskeun sahenteuna hiji waktos.

Naha kuring_imp penting?
Standar IEC 62305 peryogi nilai dorongan maksimum 25 kA per tihang pikeun sistem tilu-fase. Ieu ngandung harti yén pikeun jaringan 3P + N SPD kedah sanggup nahan arus impuls maksimum 100kA asalna tina beungkeutan bumi.

• I_fi: Autoextinguish nuturkeun arus. Ngan ukur lumaku pikeun téknologi gap spark. Ieu mangrupikeun arus (50 Hz) yén SPD sanggup ngaganggu ku nyalira saatos flashover. Arus ieu kedah teras-terasan langkung ageung tibatan calon arus-circuit arus nalika dipasang.

Ketik 2 SPD

• Imax: arus debit maksimum. Ieu mangrupikeun nilai puncak arus gelombang 8/20 thats yén SPD sanggup dileupaskeun sakali.

Naha Imax penting?
Upami anjeun ngabandingkeun 2 SPDs sami, tapi sareng Imax anu béda: SPD kalayan nilai Imax langkung luhur ngagaduhan "margin kaamanan" anu langkung luhur sareng tiasa tahan arus gelombang anu langkung luhur tanpa rusak.

Ketik 3 SPD

• U_OC: Voltase Open-circuit diterapkeun nalika tés kelas III (Type 3).

aplikasi utama

• Tegangan Rendah SPD. Alat anu béda pisan, tina sudut pandang téknologi sareng panggunaan, ditunjuk ku istilah ieu. SPD tegangan rendah modular pikeun gampang dipasang dina saklar LV. Aya ogé SPD anu adaptasi kana stop kontak listrik, tapi alat-alat ieu ngagaduhan kapasitas low debit.

• SPD pikeun jaringan komunikasi. Alat-alat ieu ngajaga jaringan telepon, jaringan anu ngalih sareng jaringan kontrol otomatis (beus) ngalawan overvoltages anu sumping ti luar (kilat) sareng anu internal kana jaringan catu daya (alat-alat pencemar, operasi saklar, jst) SPD sapertos kitu ogé dipasang dina RJ11, RJ45,… panyambungna atanapi dilebetkeun kana beban.

Catetan

1. Urutan tés numutkeun standar IEC 61643-11 pikeun SPD dumasar kana MOV (varistor). Jumlahna aya 19 dorongan di I_n:

• Hiji dorongan positip
• Hiji dorongan négatip
• 15 impulses disingkronkeun dina unggal 30 ° dina tegangan 50 Hz
• Hiji dorongan positip
• Hiji dorongan négatip

2. pikeun tipe 1 SPD, saatos 15 dorongan di I_n (tingali catetan tadi):

• Hiji dorongan dina 0.1 x I_imp
• Hiji dorongan dina 0.25 x I_imp
• Hiji dorongan dina 0.5 x I_imp
• Hiji dorongan dina 0.75 x I_imp
• Hiji dorongan pikeun I_imp

Desain sistem panyalindungan pamasangan listrik
Aturan desain sistem panyalindungan pamasangan listrik

Pikeun mayungan pamasangan listrik di gedong, aturan saderhana dilarapkeun pikeun pilihan

• SPD (s);
• sistem panyalindungan na.

Pikeun sistem distribusi listrik, ciri utama anu dianggo pikeun ngahartikeun sistem panyalindungan kilat sareng milih SPD pikeun ngajagi pamasangan listrik di gedong nyaéta:

• SPD
• kuantitas SPD
• ngetik
• tingkat paparan pikeun ngartikeun kaluaran maksimum SPD ayeuna Imax.
• Alat panyalindungan circuit pondok
• maksimum debit ayeuna Imax;
• pondok-arus arus Isc dina titik pamasangan.

Diagram logika dina Gambar J20 di handap ngagambarkeun aturan desain ieu.

Gambar J20 - Diagram logika pikeun pilihan sistem panyalindungan

Ciri anu sanés kanggo pamilihan SPD parantos ditangtoskeun pikeun pamasangan listrik.

• jumlah kutub di SPD;
• tingkat panyalindungan tegangan U_P;
• U_C: Tegangan operasi kontinyu maksimum.

Desain bagian-bagian sistem panyalindungan pamasangan listrik ieu ngajelaskeun langkung jéntré ngeunaan kriteria pamilihan sistem panyalindungan numutkeun karakteristik pamasangan, alat-alat anu kedah dijagaan sareng lingkungan.

Unsur sistem panyalindungan

SPD kedah teras dipasang dina asal pamasangan listrik.

Lokasi sareng jinis SPD

Jinis SPD pikeun dipasang dina awal pamasangan gumantung kana naha atanapi henteu sistem panyalindungan kilat aya. Upami gedongna dipasang ku sistem panyalindungan kilat (sakumaha dina IEC 62305), SPD Tipe 1 kedah dipasang.

Pikeun SPD dipasang di tungtung instalasi, standar instalasi IEC 60364 nempatkeun nilai minimum pikeun 2 ciri ieu:

• Nominal debit ayeuna mah_n = 5 kA (8/20) ;s;
• Tingkat panyalindungan tegangan U_P(dina kuring_n) <2.5 kV.

Jumlah SPD tambahan anu bakal dipasang ditangtukeun ku:

• ukuran situs sareng kasusah masang konduktor beungkeutan. Dina situs ageung, penting pisan pikeun masang SPD dina tungtung anu datang unggal kandang distribusi.
• jarak anu misahkeun beban sénsitip pikeun dijaga tina alat panyalindungan tungtung anu asup. Nalika beban perenahna langkung ti 10 méter ti alat panyalindungan anu datang, perlu nyayogikeun panyalindungan tambahan tambahan sacaket mungkin pikeun beban sénsitip. Fénoména tina réfléksi gelombang ningkat tina 10 méter tingali Propagasi gelombang kilat
• résiko kakeunaan. Dina kasus situs anu kakeunaan pisan, SPD asup-tungtung moal tiasa mastikeun aliran arus kilat anu luhur sareng tingkat panyalindungan tegangan anu cekap rendah. Khususna, Tipe 1 SPD umumna dibarengan ku Tipe 2 SPD.

Tabel dina Gambar J21 di handap nunjukkeun kuantitas sareng jinis SPD pikeun disiapkeun dumasar kana dua faktor anu ditetepkeun di luhur.

Gambar J21 - 4 kasus palaksanaan SPD

Tingkat distribusi panyalindungan

Sababaraha tingkat panyalindungan SPD ngamungkinkeun énergi pikeun disalabarkeun diantara sababaraha SPDs, sapertos anu dipidangkeun dina Gambar J22 dimana tilu jinis SPD disayogikeun pikeun:

• Tipe 1: nalika gedong dipasihan sistem panyalindungan kilat sareng ayana di tungtung instalasi, éta nyerep sajumlah énergi anu ageung pisan;
• Tipe 2: nyerep résidu overvoltages;
• Ketik 3: nyayogikeun panyalindungan "rupa" upami diperyogikeun pikeun alat anu paling sénsitip anu caket pisan kana beban.

Catetan: Tipe 1 sareng 2 SPD tiasa digabungkeun dina hiji SPD
Gambar J22 - Arsitéktur panyalindungan anu hadé

Karakteristik umum SPD numutkeun ciri pamasangan
Maksimum tegangan operasi kontinyu Uc

Gumantung kana sistem pangaturan bumi, voltase operasi kontinyu maksimum U_C tina SPD kedah sami atanapi langkung ageung tibatan nilai-nilai anu dipidangkeun dina tabel dina Gambar J23.

Gambar J23 - Nilai minimum anu ditangtukeun dina U_C pikeun SPD gumantung kana susunan bumi earthing (dumasar kana Tabel 534.2 tina standar IEC 60364-5-53)

N / A: henteu lumaku
U: tegangan garis-ka-garis tina sistem voltase-handap
a. nilai-nilai ieu aya hubunganana sareng kaayaan kasalahan anu paling parah, janten toleransi 10% henteu diperhatoskeun.

Nilai-nilai anu paling umum tina UC dipilih numutkeun susunan pembumian sistem.
TT, TN: 260, 320, 340, 350 V
IT: 440, 460 V

Tingkat panyalindungan tegangan U_P (dina kuring_n)

Standar IEC 60364-4-44 ngabantosan pilihan tingkat panyalindungan Up kanggo SPD dina fungsi beban anu tiasa dijagaan. Tabél Gambar J24 nunjukkeun dorongan pikeun tahan kamampuan unggal jinis pakakas.

Gbr J24 - Dibutuhkeun tegangan impuls pakakas Uw (tabel 443.2 tina IEC 60364-4-44)

a. Numutkeun ka IEC 60038: 2009.
b. Tegangan dorongan dipeunteun ieu dilarapkeun antara konduktor langsung sareng PE.
c. Di Kanada sareng Amérika Serikat, pikeun voltase ka bumi langkung luhur tibatan 300 V, tegangan dorongan anu dipeunteun saluyu sareng tegangan pangluhurna salajengna dina kolom ieu lumaku.
d. Pikeun sistem IT dioperasikeun dina 220-240 V, baris 230/400 kedah dianggo, kusabab tegangan bumi di bumi sesar dina hiji garis.

Gambar J25 - Kategori alat-alat anu langkung ageung

	Alat-alat katégori overvoltage Kuring ngan cocog pikeun dipaké dina pamasangan tetep gedong dimana alat pelindung dilarapkeun di luar peralatan - pikeun ngawatesan overvoltages samentawis kana tingkat anu parantos ditangtoskeun. Conto pakakas sapertos kitu nyaéta anu ngandung sirkuit éléktronik sapertos komputer, alat sareng program éléktronik, jst.
	Alat-alat kategori overvoltage II cocog pikeun sambungan kana pamasangan listrik anu tetep, nyayogikeun gelar normal kasadiaan anu biasana diperyogikeun pikeun alat-alat anu ayeuna dianggo. Conto alat-alat sapertos kitu nyaéta alat-alat rumah tangga sareng beban anu sami.
	Alat-alat kategori overvoltage III kanggo panggunaan dina instalasi anu tetep di hilir, sareng kalebet papan distribusi utama, nyayogikeun tingkat kasadiaan anu luhur. Conto alat-alat sapertos kitu nyaéta papan distribusi, circuit-breakers, sistem kabel kalebet kabel, bus-bar, box junction, switch, outlet-outlet) dina pamasangan anu tetep, sareng alat-alat pikeun panggunaan industri sareng sababaraha alat-alat sanés, sapertos motor cicing sareng sambungan permanén kana pamasangan tetep.
	Alat-alat kategori overvoltage IV cocog pikeun dianggo di, atanapi dina jarak, asal pamasangan, contona hulu dewan distribusi utama. Conto pakakas sapertos kitu nyaéta méter listrik, alat panyalindungan arus overcurrent utami, sareng unit kontrol riak.

Anu "dipasang" U_P kinerja kedah dibandingkeun sareng kamampuan tahan dorongan tina beban.

SPD ngagaduhan tingkat panyalindungan tegangan U_P éta intrinsik, nyaéta ditetepkeun sareng diuji sacara mandiri tina pamasanganana. Dina praktékna, pikeun pilihan U_P kinerja SPD, margin kaamanan kedah dicandak pikeun kéngingkeun overvoltages anu aya dina pamasangan SPD (tingali Gambar J26 sareng Sambungan Alat Perlindungan Lonjakan).

Gambar J26 - Dipasang U_P

Tingkat panyalindungan tegangan "dipasang" U_P umumna diadopsi pikeun ngajagaan alat sénsitip dina pamasangan listrik 230/400 V nyaéta 2.5 kV (kategori overvoltage II, tingali Gambar J27).

Catetan:
Upami tingkat panyalindungan tegangan anu parantos ditetepkeun henteu tiasa dihontal ku SPD anu lebet atanapi upami barang-barang alat anu sénsitip jauh (tingali Unsur sistem panyalindungan # Lokasi sareng jinis Lokasi SPD sareng jinis SPD, SPD tambahan anu koordinasi kedah dipasang pikeun ngahontal tingkat panyalindungan diperlukeun.

Jumlah tihang

• Gumantung kana sistem pangaturan bumi, perlu nyayogikeun arsitektur SPD anu mastikeun panyalindungan dina modeu umum (CM) sareng modél diferensial (DM).

Gbr J27 - Perlindungan peryogi numutkeun susunan pembumian sistem

a. Perlindungan antara fase sareng nétral tiasa dilebetkeun kana SPD anu ditempatkeun di awal pamasangan atanapi dipencét caket kana alat-alat anu kedah dijagaan
b. Upami nétral disebarkeun

Catetan:

Overvoltage umum-modeu
Bentuk panyalindungan dasar nyaéta masang SPD dina modeu umum antara fase sareng konduktor PE (atanapi PEN), naon waé jinis susunan sistem pembumian anu dianggo.

Overvoltage modeu diferensial
Dina sistem TT sareng TN-S, pembumian hasil nétral dina asimétri kusabab impedansi bumi anu ngabalukarkeun munculna modeu diferensial-mode, sanaos overvoltage anu diinduksi ku stroke kilat mangrupikeun modus umum.

2P, 3P sareng 4P SPDs
(tingali Gambar J28)
Ieu diluyukeun sareng sistem IT, TN-C, TN-CS.
Aranjeunna nyayogikeun panyalindungan ngan ukur ngalawan overvoltages umum-modeu

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

1P + N, 3P + N SPDs
(tingali Gambar J29)
Ieu diluyukeun sareng sistem TT sareng TN-S.
Aranjeunna nyayogikeun panyalindungan ngalawan modeu umum sareng modeu diferensial-modeu

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

Pilihan tina Tipe 1 SPD
Impuls ayeuna Iimp

• Dimana teu aya peraturan nasional atanapi peraturan khusus pikeun jinis gedong anu dijaga: impuls arus Iimp sahenteuna kedah 12.5 kA (gelombang 10/350) per cabang saluyu sareng IEC 60364-5-534.
• Dimana peraturan aya: standar IEC 62305-2 ngahartikeun 4 tingkatan: I, II, III sareng IV

Tabel dina Gambar J31 nunjukkeun tingkat-tingkat I anu béda_imp dina kasus pangaturan.

Gambar J30 - Conto dasar saimbang I_imp distribusi ayeuna dina sistem 3 tahap

Gambar J31 - Daptar I_imp nilai numutkeun tingkat panyalindungan tegangan gedongna (dumasarkeun kana IEC / EN 62305-2)

Autoextinguish nuturkeun ayeuna mah_fi

Karakteristik ieu ngan ukur dianggo pikeun SPD kalayan téknologi gap spark. Autoextinguish nuturkeun ayeuna mah_fi kedah teras-terasan langkung ageung tibatan calon arus pendek-circuit I_sc dina titik pamasangan.

Pilihan tina Tipe 2 SPD
Imax arus debit maksimum

Imax arus debit maksimum dihartikeun numutkeun perkiraan tingkat paparan relatif ka lokasi gedong.
Nilai arus debit maksimum (Imax) ditangtukeun ku analisis résiko (tingali tabel dina Gambar J32).

Gbr J32 - Disarankeun maksimal ngaleupaskeun Imax ayeuna numutkeun tingkat paparan

Pilihan Alat Perlindungan Sirkuit Short éksternal (SCPD)

Alat panyalindungan (sirkuit termal sareng pondok) kedah dikoordinirkeun sareng SPD pikeun mastikeun operasi anu tiasa dipercaya, nyaéta
mastikeun kontinuitas jasa:

• tahan ombak arus kilat
• henteu ngahasilkeun tegangan résidu anu kaleuleuwihi.

mastikeun panyalindungan épéktip ngalawan sagala jinis arus overcurrent:

• overload nuturkeun pelarian termal tina varistor;
• sirkuit pondok tina inténsitas low (impedant);
• sirkuit pondok tina intensitas tinggi.

Résiko tiasa dicegah dina akhir umur SPD
Kusabab sepuh

Dina kasus akhir kahirupan alami kusabab sepuh, panyalindungan mangrupikeun jinis termal. SPD kalayan varistors kedah ngagaduhan panyambung internal anu nganonaktifkeun SPD.
Catetan: Ahir hirup liwat pelarian termal henteu paduli SPD kalayan tabung debit gas atanapi gap bunderan anu dikurung.

Kusabab salah

Anu nyababkeun akhir kahirupan kusabab kasalahan pondok-pondok nyaéta:

• Kapasitas debit maksimum ngaleuwihan. Kasalahan ieu ngahasilkeun sirkuit pondok anu kuat.
• Kasalahan kusabab sistem distribusi (nétral / fase switchover, nétral sambungan).
• Buruk laun tina varistor nu.
  Dua kasalahan anu terakhir ngahasilkeun sirkuit pondok anu impedan.
  Pamasanganna kedah dijagaan tina karusakan akibat tina jenis kasalahan ieu: internal (termal) disconnector anu ditetepkeun di luhur henteu ngagaduhan waktos pikeun haneut, maka pikeun beroperasi.
  Alat khusus anu disebat "external Short Circuit Protection Device (external SCPD)", anu tiasa ngaleungitkeun sirkuit pondok, kedah dipasang. Éta tiasa dilaksanakeun ku alat pemutus sirkuit atanapi sekering.

Karakteristik SCPD éksternal

SCPD éksternal kedah dikoordinirkeun sareng SPD. Éta dirarancang pikeun minuhan dua halangan ieu:

Kilat ayeuna tahan

Tahan arus listrik mangrupikeun ciri penting tina Alat Protéksi Sirkuit Pondok éksternal SPD.
SCPD éksternal henteu kedah dugi kana 15 arus dorongan anu berturut-turut di In.

Arus pondok-circuit tahan

• Kapasitas pegatna ditangtukeun ku aturan pamasangan (standar IEC 60364):
  SCPD éksternal kedah gaduh kapasitas pegatna anu sami atanapi langkung ageung tibatan prospektif arus pondok Isc ayeuna dina titik pamasangan (saluyu sareng standar IEC 60364).
• Perlindungan pamasangan ngalawan sirkuit pondok
  Khususna, sirkuit pondok anu impedan ngaleungitkeun seueur énergi sareng kedah dileungitkeun kalayan gancang pisan pikeun nyegah karusakan pamasangan sareng ka SPD.
  Hubungan anu pas antara SPD sareng SCPD éksternal na kedah dipasihkeun ku pabrikan.

Modeu instalasi pikeun SCPD éksternal
Alat "siri"

SCPD didadarkeun salaku "dina séri" (tingali Gambar. J33) nalika panyalindungan dilakukeun ku alat panyalindungan umum jaringan pikeun dijagaan (contona, pemutus sirkuit sambungan hulu instalasi).

Gambar J33 - SCPD "dina séri"

Alat "sajajar"

SCPD didadarkeun salaku "sajajar" (tingali Gambar J34) nalika panangtayungan dilakukeun sacara khusus ku alat panyalindungan anu pakait sareng SPD.

• SCPD éksternal disebut "megatkeun sirkuit breaker" upami fungsina dilakukeun ku circuit breaker.
• Pemutus sirkuit anu nyambungkeun tiasa atanapi henteu dilebetkeun kana SPD.

Gambar J34 - SCPD "sajajar"

Catetan:
Dina kasus SPD nganggo tabung debit gas atanapi gap buleud dikurung, SCPD ngamungkinkeun arus dipotong langsung saatos dianggo.

Jaminan panyalindungan

SCPD éksternal kedah dikoordinirkeun sareng SPD sareng diuji sareng dijamin ku pabrik SPD saluyu sareng rekomendasi ti standar IEC 61643-11. Ogé kedah dipasang saluyu sareng rekomendasi pabrikan. Salaku conto, tingali tabel koordinasi Electric SCPD + SPD.

Nalika alat ieu terpadu, kasaluyuan sareng standar produk IEC 61643-11 sacara alami mastikeun panyalindungan.

Gambar J35 - SPDs sareng SCPD éksternal, henteu terpadu (iC60N + iPRD 40r) sareng terpadu (iQuick PRD 40r)

Ringkesan ciri SCPDs éksternal

Analisis anu lengkep pikeun ciri dirumuskeun dina bagian Karakteristik lengkep tina SCPD éksternal.
Tabel dina Gambar J36 nunjukkeun, dina conto, kasimpulan ciri numutkeun sababaraha jinis SCPD éksternal.

Gbr. J36 - Ciri panyalindungan akhir hirup tina Tipe 2 SPD numutkeun kana SCPDs luar.

Modeu instalasi pikeun SCPD éksternal	Dina séri	Sajajar
		Protéksi sekering-pakait	Perlindungan pemutus sirkuit pakait	Perlindungan pemutus sirkuit terpadu
Perlindungan lonjakan alat-alat	=	=	=	=
	SPD ngajaga alat-alat anu nyugemakeun naon waé jinis SCPD éksternal anu aya hubunganana
Perlindungan pamasangan di akhir umur	-	=	+	++
	Henteu aya jaminan panyalindungan	Jaminan pabrik		Jaminan lengkep
		Perlindungan tina sirkuit pondok impedansi henteu mastikeun pisan	Perlindungan tina sirkuit pondok mastikeun pisan
Terusan jasa dina akhir umur	- -	+	+	+
	Instalasi lengkep dipareuman	Ngan ukur sirkuit SPD anu dipareuman
Pangropéa dina akhir kahirupan	- -	=	+	+
	Pareuman instalasi kedahna	Parobihan sekering	Langsung ngareset

SPD sareng méja koordinasi alat panyalindungan

Tabel dina Gambar J37 di handap nunjukkeun koordinasi pegatkeun sambungan sirkuit (SCPD éksternal) pikeun Tipe 1 sareng 2 SPD mérek XXX Electric pikeun sadaya tingkatan arus pondok-circuit.

Koordinasi antara SPD sareng pemutus sirkuit anu nyambungkeun na, dituduhkeun sareng dijamin ku Éléktrik, mastikeun panyalindungan anu dipercaya (gelombang kilat tahan, perlindungan anu diperkuat arus impedansi pondok-sirkuit, sareng sajabana)

Gambar J37 - Conto tabel koordinasi antara SPD sareng pemutus sirkuit aranjeunna. Salawasna tingal tabel panganyarna anu disayogikeun ku pabrik.

Koordinasi sareng alat panyalindungan hulu

Koordinasi sareng alat panyalindungan overcurrent
Dina pamasangan listrik, SCPD éksternal mangrupikeun aparat anu sami sareng aparat panyalindungan: ieu ngamungkinkeun nerapkeun téktipitas sareng cascading téhnik pikeun optimasi téknis sareng ékonomi tina rencana panyalindungan.

Koordinasi sareng résidu alat ayeuna
Upami SPD dipasang di hilir alat panyalindungan kabocoran bumi, anu terakhir kedahna tina "si" atanapi jinis selektif anu kawedukan kana arus pulsa sahenteuna 3 kA (gelombang 8/20 μs ayeuna).

Pamasangan Alat Perlindungan Surge
Sambungan Alat Perlindungan Lonjakan

Sambungan SPD kana beban kedah sakedik mungkin pikeun ngirangan nilai tingkat panyalindungan tegangan (dipasang Kana) dina terminal alat-alat anu dijagaan.

Panjang total sambungan SPD kana jaringan sareng blok terminal bumi henteu kedah ngaleuwihan 50 cm.

Salah sahiji ciri penting pikeun panangtayungan alat nyaéta tingkat panyalindungan tegangan maksimal (dipasang Up) anu alat-alatna tiasa tahan di terminal na. Sasuai, SPD kedah dipilih kalayan tingkat panyalindungan tegangan Nepi diluyukeun sareng panangtayungan alat-alat (tingali Gambar. J38). Panjang total konduktor konéksi nyaéta

L = L1 + L2 + L3.

Pikeun arus frékuénsi luhur, impedansi per hijian panjang sambungan ieu sakitar 1 µH / m.

Maka, nerapkeun hukum Lenz kana hubungan ieu: ΔU = L di / dt

Gelombang ayeuna 8/20 µs anu normal, kalayan amplitudo ayeuna 8 kA, saluyu nyiptakeun naékna tegangan 1000 V per méter kabel.

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

Gambar J38 - Sambungan tina SPD L <50 cm

Hasilna tegangan dina terminal alat, alat U, nyaéta:
Peralatan U = Naék + U1 + U2
Upami L1 + L2 + L3 = 50 cm, sareng gelombangna 8/20 withs kalayan amplitudo 8 kA, voltase anu ngalangkungan terminal alat bakal naék + 500 V.

Sambungan dina kandang palastik

Gambar J39 di handap nunjukkeun kumaha nyambungkeun SPD dina kandang palastik.

Gambar J39 - Conto sambungan dina kandang palastik

Sambungan dina kandang logam

Dina kasus perakitan switchgear dina kandang logam, panginten bijaksana pikeun nyambungkeun SPD langsung ka kandang logam, sareng kandang dianggo salaku konduktor pelindung (tingali Gambar. J40).
Susunan ieu saluyu sareng standar IEC 61439-2 sareng pabrikan Majelis kedah pastikeun yén ciri caketna ngajantenkeun panggunaan ieu dimungkinkeun.

Gambar J40 - Conto sambungan dina kandang logam

Palang konduktor

Bagian silang konduktor minimum anu disarankeun tumut kana:

• Ladenan normal anu badé disayogikeun: Aliran gelombang arus kilat dina turunna tegangan maksimum (aturan 50 cm).
  Catetan: Beda sareng aplikasi dina 50 Hz, fenomena kilat mangrupikeun frékuénsi luhur, kanaékan konduktor silang henteu pisan ngirangan impedansi frékuénsi luhur na.
• Konduktorna tahan ka arus sirkuit pondok: Kondéktor kedah nolak arus sirkuit pondok salami waktos perlindungan sistem perlindungan maksimum.
  IEC 60364 nyarankeun dina pamasangan anu caket tungtung silang minimum:
• 4 mm2 (Cu) pikeun sambungan Tipe 2 SPD;
• 16 mm2 (Cu) pikeun sambungan Tipe 1 SPD (ayana sistem panyalindungan kilat).

Conto pamasangan SPD saé sareng goréng

Gambar J41 - Conto pamasangan SPD saé sareng goréng

Desain pamasangan alat kedah dilakukeun saluyu sareng aturan pamasangan: panjang kabelna kedah kirang ti 50 cm.

Aturan kabel tina Alat Perlindungan Surge
aturan 1

Aturan anu munggaran anu matuh nyaéta panjang sambungan SPD antara jaringan (ngalangkungan SCPD éksternal) sareng blok terminal bumi kedahna henteu langkung ti 50 cm.
Gambar J42 nunjukkeun dua kamungkinan pikeun sambungan SPD.
Gambar J42 - SPD kalayan SCPD éksternal anu misah atanapi terintegrasi

aturan 2

Konduktor feeder kaluar anu dijaga:

• kedah disambungkeun kana terminal SCPD éksternal atanapi SPD;
• kedah dipisahkeun sacara fisik tina konduktor anu datang anu tercemar.

Éta ayana di belah katuhu terminal SPD sareng SCPD (tingali Gambar J43).

Gambar J43 - Sambungan feeder kaluar anu dijaga aya di belah katuhu terminal SPD

aturan 3

Fase konduktor fase feeder, nétral, sareng perlindungan (PE) kedah ngajalankeun hiji-hiji di gigir anu sanés pikeun ngirangan permukaan gelung (tingali Gbr. J44).

aturan 4

Konduktor anu asup kana SPD kedahna jauh tina konduktor kaluar anu dijaga pikeun ngindarkeun rereged ku gandeng (tingali Gbr. J44).

aturan 5

Kabel kedah dipasang dina bagian logam tina kandang (upami aya) pikeun ngaminimalkeun permukaan loop pigura sahingga kauntungan tina pangaruh taméng ngalawan gangguan EM.

Dina sadaya kasus, éta kedah dipariksa yén pigura tina papan saklar sareng kandelna dibumian ngalangkungan sambungan anu pondok pisan.

Tungtungna, upami kabel anu dijagaan dianggo, panjang ageung kedah dihindari, sabab éta ngirangan épisiénsi taméng (tingali Gambar J44).

Gambar J44 - Conto pamutahiran EMC ku pangurangan permukaan loop sareng impedansi umum dina kandang listrik

Perlindungan lonjakan conto Aplikasi

Conto aplikasi SPD di Supermarket

Gambar J46 - Jaringan telekomunikasi

Solusi sareng diagram skéma

• Pitunjuk Pilihan arrester surge parantos ngamungkinkeun pikeun nangtoskeun nilai anu tepat tina arrester surge dina tungtung anu pas tina pamasangan sareng anu ngagaduhan pemutus sirkuit anu nyambung.
• Salaku alat sénsitip (U_imp <1.5 kV) tempatna langkung ti 10m tina alat panyalindungan anu lebet, anu néwak panyalindungan panyalindungan denda kedah dipasang sacaket mungkin ka beban.
• Pikeun mastikeun kontinuitas anu langkung saé pikeun daérah kamar tiis: pemutus sirkuit résidu ayeuna "si" bakal dianggo pikeun nyingkahan gangguan anu disababkeun ku naékna poténsi bumi nalika gelombang kilat nembus.
• Pikeun panangtayungan ngalawan overvoltages atmosfir: 1, pasang arrester surge dina switchboard utama. 2, masang arrester surge panyalindungan anu hadé dina unggal switchboard (1 sareng 2) nyayogikeun alat sénsitip anu aya langkung ti 10m ti arrester surge anu datang. 3, masang arrester surge dina jaringan telekomunikasi pikeun nangtayungan alat anu disayogikeun, contona, alarm seuneu, modem, telepon, fax.

Saran cabling

• Pastikeun equipotentiality tina bumi ngeureunkeun gedong.
• Ngurangan daérah kabel catu daya anu looped.

Saran instalasi

• Masang arrester surge, kuring_max = 40 kA (8/20 µs), sareng pemutus sirkuit iC60 dipegatkeun dipeunteun dina 40 A.
• Pasang panyawat lonjakan perlindungan, I_max = 8 kA (8/20 µs) sareng pemutus sirkuit iC60 sambungan anu dipeunteun 10 A

Gambar J46 - Jaringan telekomunikasi

SPD pikeun aplikasi fotovoltaik

Overvoltage tiasa kajantenan dina pamasangan listrik ku sababaraha alesan. Éta tiasa disababkeun ku:

• Jaringan distribusi salaku hasil tina kilat atanapi padamelan naon waé anu dilaksanakeun.
• Serangan kilat (caket atanapi dina gedong sareng pamasangan PV, atanapi dina konduktor kilat).
• Variasi dina medan listrik kusabab kilat.

Sapertos sadayana struktur luar, pamasangan PV kakeunaan résiko petir anu bénten-bénten daérah ka daérah. Sistem sareng alat pencegahan sareng néwak kedahna aya dina tempatna.

Perlindungan ku beungkeutan equipotential

The safeguard munggaran pikeun nempatkeun nyaéta médium (konduktor) anu mastikeun beungkeutan equipotential antara sadaya bagéan konduktif tina pamasangan PV.

Tujuanana nya éta pikeun ngabeungkeut sadaya konduktor anu grounded sareng bagian logam sahingga nyiptakeun poténsi anu sami dina sadaya titik dina sistem anu dipasang.

Perlindungan ku alat panyalindungan lonjakan (SPDs)

SPD penting pisan pikeun ngajagi alat-alat listrik sénsitip sapertos AC / DC Inverter, alat-alat monitoring sareng modul PV, tapi ogé alat-alat sénsitip sanés anu didukung ku jaringan distribusi listrik 230 VAC. Metodeu handap tina résiko résiko dumasar kana évaluasi tina panjang kritis Lcrit sareng babandinganana sareng L panjang kumulatif tina garis dc.
Perlindungan SPD diperyogikeun upami L ≥ Lcrit.
Lcrit gumantung kana jinis pamasangan PV sareng diitung salaku tabel ieu (Gbr. J47) netepkeun:

Gambar J47 - Pilihan SPD DC

L nyaéta jumlah tina:

• jumlah jarak antara inverter (s) sareng kotak simpang (es), tumut kana akun panjang kabel anu aya dina saluran anu sami diitung ngan ukur sakali, sareng
• jumlah jarak antara kotak simpang sareng titik sambungan modul photovoltaic ngabentuk senar, ngemutan panjang kabel anu aya dina saluran anu sami diitung sakali.

Ng nyaéta kapadetan kilat busur (jumlah mogok / km2 / taun).

Gambar J48 - Pilihan SPD

Perlindungan SPD
location	Modul PV atanapi kotak Asép Sunandar Sunarya		Inverter DC sisi	Sisi AC inverter		Papan utama
	LDC			LAC		Batang kilat
kriteria	<10 m	> 10 m		<10 m	> 10 m	nuhun	teu
Jinis SPD	Henteu kedah	"SPD 1" Tipe 2 [a]	"SPD 2" Tipe 2 [a]	Henteu kedah	"SPD 3" Tipe 2 [a]	"SPD 4" Tipe 1 [a]	"SPD 4" Ketik 2 upami garis Ng> 2.5 & overhead

[a]. 1 2 3 4 Jinis 1 jarak pipisahan numutkeun EN 62305 henteu katénjo.

Masang SPD

Jumlah sareng lokasi SPD di sisi DC gumantung kana panjang kabel antara panel surya sareng inverter. SPD kedah dipasang di caket inverter upami panjangna kirang ti 10 méter. Upami langkung ageung ti 10 méter, SPD anu kadua diperyogikeun sareng kedah disimpen dina kotak anu caket kana panel surya, anu anu munggaran aya di daérah inverter.

Pikeun épisién, kabel sambungan SPD kana jaringan L + / L- sareng antara blok terminal bumi SPD sareng ground busbar kedahna pondok-gancangna - kirang ti 2.5 méter (d1 + d2 <50 cm).

Generasi énergi fotovoltaik aman sareng dipercaya

Gumantung kana jarak antara bagian "generator" sareng bagian "konvérsi", panginten kedah dipasang dua panangkepan lonjakan atanapi langkung, pikeun mastikeun panyalindungan masing-masing tina dua bagian.

Gambar J49 - Lokasi SPD

Suplemén téknik panyalindungan lonjakan

Standar panyalindungan kilat

Bagian standar IEC 62305 1 dugi ka 4 (NF EN 62305 bagian 1 dugi ka 4) nyusun sareng ngabarukeun standar publikasi IEC 61024 (seri), IEC 61312 (seri), sareng IEC 61663 (seri) dina sistem panyalindungan kilat.

Bagéan 1 - Prinsip umum

Bagian ieu nampilkeun inpormasi umum ngeunaan kilat sareng ciri-cirina sareng data umum sareng ngenalkeun dokumén anu sanés.

Bagéan 2 - Manajemén résiko

Bagéan ieu nampilkeun analisa anu ngamungkinkeun pikeun ngitung résiko pikeun struktur sareng nangtoskeun sababaraha skénario panyalindungan supados kéngingkeun optimasi téknis sareng ékonomi.

Bagéan 3 - Karuksakan fisik struktur sareng bahaya kahirupan

Bagian ieu ngajelaskeun perlindungan tina serangan kilat langsung, kalebet sistem panyalindungan kilat, down-conductor, lead bumi, equipotentiality sareng maka SPD kalayan ikatan equipotential (Type 1 SPD).

Bagéan 4 - Sistem éléktrik sareng éléktronik dina struktur

Bagéan ieu ngajelaskeun panyalindungan tina pangaruh anu diinduksi tina kilat, kaasup sistem panyalindungan ku SPD (Tipe 2 sareng 3), pelindung kabel, aturan pikeun pamasangan SPD, jsb.

Rangkaian standar ieu ditambahan ku:

• séri standar IEC 61643 pikeun definisi produk perlindungan lonjakan (tingali Komponén SPD);
• seri IEC 60364-4 sareng -5 standar pikeun panerapan produk dina pamasangan listrik LV (tingali End-of-life indication of a SPD).

Komponén-komponén SPD

SPD utamina diwangun ku (tingali Gambar J50):

1. hiji atanapi langkung komponén henteu linier: bagian langsung (varistor, tabung debit gas [GDT], jsb);
2. alat pelindung termal (internal disconnector) anu ngajagaan tina pelarian termal dina akhir umur (SPD kalayan varistor);
3. indikator anu nunjukkeun akhir umur SPD; Sababaraha SPD ngamungkinkeun ngalaporkeun jauh tina indikasi ieu;
4. SCPD éksternal anu nyayogikeun panyalindungan ngalawan sirkuit pondok (alat ieu tiasa diintegrasikeun kana SPD).

Gambar J50 - Diagram ngeunaan SPD

Téknologi bagian langsung

Sababaraha téknologi sayogi pikeun nerapkeun bagéan langsung. Masing-masing gaduh kaunggulan sareng karugian:

• Dioda Zener;
• Tabung debit gas (dikawasa atanapi henteu dikontrol);
• The varistor (séng oksida varistor [ZOV]).

Tabel di handap nunjukkeun ciri sareng susunan 3 téknologi anu biasa dianggo.

Gambar J51 - Ringkesan tabel kinerja

komponen	Ngurangan Gas pipah (GDT)	Celah narik bungkus	Varistor séng oksida	GDT na varistor dina séri	Kesenjangan bénténg énkapsulasi sareng varistor sajajar
ciri
modeu operasi	Ngalihkeun voltase	Ngalihkeun voltase	Ngawatesan tegangan	Tegangan-switching sareng -limiting dina séri	Ngalihkeun voltase sareng -ngaturkeun paralel
Kurva operasi
aplikasi	Jaringan Telecom Jaringan LV (pakait sareng varistor)	Jaringan LV	Jaringan LV	Jaringan LV	Jaringan LV
Jenis SPD	ngetik 2	ngetik 1	Ketik 1 atanapi Tipe 2	Ketik 1+ Tipe 2	Ketik 1+ Tipe 2

Indikasi akhir-hirup tina SPD

Indikator akhir-umur pakait sareng panyambung internal sareng SCPD éksternal SPD pikeun nginpokeun pangguna yén pakakasna henteu dijagaan deui tina overvoltages asal atmosfir.

Indikasi lokal

Fungsi ieu umumna diperyogikeun ku Konci instalasi. Indikasi akhir-umur dipasihkeun ku indikator (bercahaya atanapi mékanis) kana panyambung internal sareng / atanapi SCPD éksternal.

Nalika SCPD éksternal dilaksanakeun ku alat sekering, perlu nyayogikeun sekering sareng panarajang sareng pangkalan anu dilengkepan sistem tripping pikeun mastikeun fungsi ieu.

Pemutus sirkuit terintegrasi terpadu

Indikator mékanis sareng posisi cecekelan kontrol ngamungkinkeun indikasi akhir-hirup alami.

Indikasi lokal sareng ngalaporkeun jarak jauh

iQuick PRD SPD tina mérek XXX Electric mangrupikeun jinis "siap kawat" kalayan pemutus sirkuit terputus terpadu.

Indikasi lokal

iQuick PRD SPD (tingali Gambar J53) dipasang ku indikator status mékanis lokal:

• indikator mékanis (beureum) sareng posisi gagang pemutus sirkuit anu mutuskeun nunjukkeun mareuman SPD;
• indikator mékanis (beureum) dina unggal kartrij nunjukkeun tungtung umur kartrid.

Gambar J53 - iQuick PRD 3P + N SPD tina mérek XXX Electric

Ngalaporkeun jauh

(tingali Gambar J54)

iQuick PRD SPD dipasang ku kontak indikasi anu ngamungkinkeun ngalaporkeun jauh tina:

• kartrid tungtung hirup;
• kartrid anu leungit, sareng nalika éta parantos disimpen deui;
• kalepatan dina jaringan (sirkuit pondok, pegatkeun sambungan nétral, fase / nétral);
• switching manual lokal.

Hasilna, ngawaskeun jauh tina kaayaan operasi SPD anu dipasang ngamungkinkeun pikeun mastikeun yén alat pelindung ieu dina kaayaan sayaga sok siap dioperasikeun.

Gambar J54 - Pamasangan lampu indikator ku iQuick PRD SPD

Gambar J55 - Indikasi jauh tina status SPD nganggo Smartlink

Pangropéa dina akhir kahirupan

Nalika indikator akhir-umur nunjukkeun shutdown, SPD (atanapi kartrid anu dimaksud) kedah diganti.

Dina kasus iQuick PRD SPD, pangropéa dipermudah:

• Kartrid dina akhir umur (kanggo digentos) gampang diidentipikasi ku Jurusan Pemeliharaan.
• Kartrid dina akhir umur tiasa digentoskeun dina kasalametan lengkep sabab alat kaamanan ngalarang panutupan pemutus sirkuit anu nyambung upami kartrid leungit.

Karakteristik lengkep ngeunaan SCPD éksternal

Gelombang ayeuna tahan

Gelombang ayeuna tahan tés dina SCPD éksternal sapertos kieu:

• Pikeun peunteun sareng téknologi tinangtu (NH atanapi sekering silindris), gelombang tahan kamampuan ayeuna langkung saé kalayan jinis fiM (panyalindungan motor) dibandingkeun sareng sekering tipe gG (panggunaan umum).
• Pikeun peunteun tinangtu, gelombang ayeuna tahan kamampuan langkung saé sareng pemutus sirkuit tibatan sareng alat sekering. Gambar J56 di handap nunjukkeun hasil tés tahan gelombang voltase:
• pikeun nangtayungan SPD anu ditetepkeun pikeun Imax = 20 kA, SCPD éksternal anu dipilih nyaéta MCB 16 A atanapi Fuse aM 63 A, Catetan: dina hal ieu, Fuse gG 63 A henteu cocog.
• ngajaga SPD anu ditetepkeun pikeun Imax = 40 kA, SCPD éksternal anu bakal dipilih nyaéta MCB 40 A atanapi Fuse aM 125 A,

Gambar J56 - Babandingan gelombang tegangan SCPDs tahan kamampuan pikeun I_max = 20 kA sareng I_max = 40 kA

Dipasang tingkat perlindungan voltase Up

Sacara umum:

• Turunna voltase ngalangkungan terminal pemutus sirkuit langkung luhur tibatan terminal terminal alat sekering. Ieu kusabab impedansi komponén circuit-breaker (alat tripping termal sareng magnét) langkung luhur tibatan sekering.

Sanajan kitu:

• Beda antara turunna voltase tetep sakedik pikeun gelombang ayeuna henteu langkung ti 10 kA (95% kasus);
• Tingkat panyalindungan voltase Up anu dipasang ogé tumut kana impedansi kabel. Ieu tiasa luhur upami téknologi sekering (alat panyalindungan jauh tina SPD) sareng low dina téknologi circuit-breaker (circuit breaker caket, bahkan terpadu kana SPD).

Catetan: Tingkat panyalindungan voltase Up anu dipasang mangrupikeun jumlah tina tetes voltase:

• dina SPD;
• dina SCPD éksternal;
• dina kabel alat

Perlindungan tina sirkuit pondok impedansi

Sirkuit pondok impedansi ngabubarkeun seueur énergi sareng kedah dileungitkeun gancang pisan pikeun nyegah karusakan dina pamasangan sareng ka SPD.

Gambar J57 ngabandingkeun waktos réspon sareng watesan énergi sistem panyalindungan ku sekering 63 A aM sareng pemutus sirkuit 25 A.

Dua sistem panyalindungan ieu ngagaduhan gelombang tahan anu sami 8/20 currents ayeuna (masing-masing 27 kA sareng 30 kA).

Gambar J57 - Babandingan waktos / arus sareng kurva watesan énergi pikeun pemutus sirkuit sareng sekering anu gaduh 8/20 sames gelombang anu sami tahan kamampuan

Panyebaran gelombang kilat

Jaringan listrik low-frequency sareng, salaku hasilna, panyebaran gelombang voltase sakedap relatif sareng frékuénsi fénoména: iraha waé konduktor, voltase instan sami.

Gelombang kilat mangrupikeun fenomena frékuénsi luhur (sababaraha ratus kHz dugi ka MHz):

• Gelombang kilat disebarkeun sapanjang konduktor kalayan kecepatan anu tangtu relatif ka frékuénsi fénoména. Hasilna, sawaktu-waktu, voltase henteu ngagaduhan nilai anu sami dina sadaya titik dina médium (tingali Gambar J58).

Gbr J58 - Propagasi gelombang kilat dina konduktor

• Parobihan sedeng nyiptakeun fenomena panyebaran sareng / atanapi réfléksi gelombang gumantung kana:

1. bédana impedansi antara dua média;
2. frékuénsi gelombang progresif (steepness tina waktos naékna dina kasus pulsa);
3. panjangna sedeng.

Dina kasus total cerminan, khususna, nilai voltase tiasa dua kali.

Conto: kasus panyalindungan ku SPD

Modél tina fénoména anu dilarapkeun kana gelombang kilat sareng tés di laboratorium nunjukkeun yén beban dijalankeun ku 30 m kabel dijagaan hulu ku SPD dina tegangan Up sustains, kusabab fenomena refleksi, tegangan maksimum 2 x U_P (tingali Gambar J59). Gelombang voltase ieu henteu energetik.

Gambar J59 - Réfléksi gelombang kilat dina ngeureunkeun kabel

Peta koréksi

Tina tilu faktor (bédana impedansi, frékuénsi, jarak), hiji-hijina anu tiasa dikontrol nyaéta panjang kabel antara SPD sareng beban anu kedah dijagaan. Beuki panjang ieu, beuki gedé cerminanana.

Sacara umum, pikeun frékuénsi overvoltage anu disanghareupan dina gedong, fénoména réfléksi penting tina 10 m sareng tiasa ngagandakeun voltase tina 30 m (tingali Gambar J60).

Perlu dipasang SPD anu kadua pikeun panangtayungan rupa upami panjang kabelna langkung ti 10 m antara SPD anu lebet sareng alat anu badé dijagaan.

Gambar J60 - Tegangan maksimum dina tungtung kabel numutkeun panjangna ka payuneun voltase insiden = 4kV / us

Conto arus kilat dina sistem TT

Modeu umum SPD antara fase sareng PE atanapi fase sareng PEN dipasang naon waé jinis susunan sistem bumi (tingali Gambar J61).

Résistansi nétral nétral bumi R1 anu dianggo pikeun tihang ngagaduhan résistansi langkung handap tibatan résistansi bumi R2 anu dianggo pikeun instalasi.

Arus kilat bakal ngalir ngalangkungan sirkuit ABCD ka bumi ngalangkungan jalur anu paling gampang. Éta bakal nembus varistors V1 sareng V2 dina séri, nyababkeun tegangan diferensial sami sareng dua kali voltase Up of SPD (U_P1 + U_P2) pikeun némbongan di terminal A sareng C dina lebet pamasangan dina kasus anu parah.

Gambar J61 - Protéksi umum hungkul

Pikeun ngajaga beban antara Ph sareng N sacara épéktip, tegangan modeu diferensial (antara A sareng C) kedah dikirangan.

Arsitéktur SPD anu sanésna panginten dianggo (tingali Gambar J62)

Arus kilat ngalir ngalangkungan sirkuit ABH anu ngagaduhan impedansi langkung handap tibatan sirkuit ABCD, sabab impedansi komponén anu digunakeun antara B sareng H nyaéta batal (gap bénten ngeusi gas). Dina hal ieu, tegangan diferensial sami sareng résidu résidu tina SPD (U_P2).

Gambar J62 - Perlindungan umum sareng diferensial