Kasalukuyang pagdagsa at pagprotekta ng sobrang lakas

Kasalukuyang pagdagsa at pagprotekta ng sobrang lakas

Overvoltage ng pinagmulan ng atmospera
Mga kahulugan ng sobrang lakas

Overvoltage (sa isang system) anumang boltahe sa pagitan ng isang phase conductor at lupa o sa pagitan ng mga conductor ng phase na may halaga ng rurok na lumalagpas sa kaukulang tugatog ng pinakamataas na boltahe para sa kahulugan ng kagamitan mula sa International Electrotechnical Vocabulary (IEV 604-03-09)

Iba't ibang mga uri ng sobrang lakas ng loob

Ang isang sobrang boltahe ay isang boltahe na pulso o alon na na-superimpose sa na-rate na boltahe ng network (tingnan ang Larawan J1)

Ang ganitong uri ng sobrang lakas ng loob ay nailalarawan sa pamamagitan ng (tingnan ang Larawan J2):

• ang oras ng pagtaas ng t (sa μs);
• ang gradient S (sa kV / μs).

Ang isang sobrang boltahe ay nakakagambala sa kagamitan at gumagawa ng electromagnetic radiation. Bukod dito, ang tagal ng overvoltage (T) ay nagdudulot ng isang rurok ng enerhiya sa mga electric circuit na maaaring makasira ng kagamitan.
Larawan J2 - Pangunahing mga katangian ng isang labis na lakas

Ang apat na uri ng sobrang lakas ng boltahe ay maaaring makaistorbo ng mga pag-install at pag-load ng elektrikal:

• Ang paglipat ng mga alon: mga overvoltage na mataas na dalas o pagsabog ng kaguluhan (tingnan ang Larawan J1) na sanhi ng isang pagbabago sa matatag na estado sa isang de-koryenteng network (sa panahon ng pagpapatakbo ng switchgear).
• Mga overvoltage na lakas ng dalas: mga overvoltage ng parehong dalas ng network (50, 60, o 400 Hz) na dulot ng isang permanenteng pagbabago ng estado sa network (kasunod sa isang kasalanan: pagkakasala sa pagkakabukod, pagkasira ng neutral na konduktor, atbp.).
• Ang mga overvoltage na dulot ng electrostatic debit: napakaliit na overvoltages (ilang nanoseconds) ng napakataas na dalas na sanhi ng paglabas ng naipon na mga singil sa kuryente (halimbawa, ang isang tao na naglalakad sa isang karpet na may insulate soles ay nasingil ng kuryente sa isang boltahe ng maraming kilovolts).
• Overvoltages ng atmospheric pinagmulan.

Mga katangian ng sobrang boltahe na pinagmulan ng atmospera

Ang mga pag-stroke ng kidlat sa ilang mga numero: Ang mga flash ng kidlat ay gumagawa ng isang napakalaking dami ng pulsed na elektrikal na enerhiya (tingnan ang Larawan J4)

• ng libu-libong mga ampere (at ilang libong volts)
• ng mataas na dalas (humigit-kumulang sa 1 megahertz)
• ng maikling tagal (mula sa isang microsecond hanggang sa isang millisecond)

Sa pagitan ng 2000 at 5000 na bagyo ay patuloy na sumasailalim sa pagbuo sa buong mundo. Ang mga bagyo na ito ay sinamahan ng mga stroke ng kidlat na kumakatawan sa isang seryosong peligro para sa mga tao at kagamitan. Ang mga pag-flash ng kidlat ay tumama sa lupa sa average na 30 hanggang 100 stroke bawat segundo, ibig sabihin, 3 bilyong stroke ng kidlat bawat taon.

Ipinapakita ng talahanayan sa Larawan J3 ang ilang mga halaga ng kidlat na welga kasama ang kanilang kaugnay na posibilidad. Tulad ng nakikita, 50% ng mga stroke ng kidlat ay may kasalukuyang lumalagpas sa 35 kA at 5% isang kasalukuyang lumalagpas sa 100 kA. Ang enerhiya na naiparating ng stroke ng kidlat ay samakatuwid ay napakataas.

Larawan J3 - Mga halimbawa ng mga halaga ng paglabas ng kidlat na ibinigay ng pamantayan ng IEC 62305-1 (2010 - Talahanayan A.3)

Larawan J4 - Halimbawa ng kasalukuyang kidlat

Ang kidlat ay nagdudulot din ng maraming bilang ng apoy, karamihan sa mga lugar na pang-agrikultura (sinisira ang mga bahay o ginawang hindi angkop para magamit). Ang mga mataas na gusali ay lalong madaling kapitan ng mga stroke ng kidlat.

Mga epekto sa mga pag-install ng elektrisidad

Partikular na pinapinsala ng kidlat ang mga elektrikal at elektronikong sistema: partikular ang mga transformer, metro ng kuryente at mga de-koryenteng kagamitan sa parehong lugar ng tirahan at pang-industriya.

Ang gastos sa pag-aayos ng pinsala na dulot ng kidlat ay napakataas. Ngunit napakahirap masuri ang mga kahihinatnan ng:

• mga kaguluhang dulot ng mga computer at telecommunication network;
• mga pagkakamali na nabuo sa pagpapatakbo ng mga programmable na programa ng logic controller at mga control system.

Bukod dito, ang gastos ng pagkalugi sa pagpapatakbo ay maaaring mas mataas kaysa sa halaga ng kagamitan na nawasak.

Mga epekto ng kidlat stroke

Ang kidlat ay isang mataas na dalas na kababalaghan ng elektrikal na nagdudulot ng labis na mga boltahe sa lahat ng mga kondaktibong item, lalo na sa mga de-koryenteng paglalagay ng kable at kagamitan.

Ang mga welga ng kidlat ay maaaring makaapekto sa mga elektrikal (at / o elektronikong) mga sistema ng isang gusali sa dalawang paraan:

• sa pamamagitan ng direktang epekto ng welga ng kidlat sa gusali (tingnan ang Larawan J5 a);
• sa pamamagitan ng hindi direktang epekto ng welga ng kidlat sa gusali:
• Ang isang stroke ng kidlat ay maaaring mahulog sa isang overhead na linya ng kuryente na nagbibigay ng isang gusali (tingnan ang Larawan J5 b). Ang sobrang daloy at labis na boltahe ay maaaring kumalat ng maraming mga kilometro mula sa punto ng epekto.
• Ang isang stroke ng kidlat ay maaaring mahulog malapit sa isang linya ng kuryente (tingnan ang Larawan J5 c). Ito ay ang electromagnetic radiation ng kasalukuyang kidlat na gumagawa ng isang mataas na kasalukuyang at isang sobrang lakas sa network ng suplay ng kuryente. Sa huling dalawang kaso, ang mga mapanganib na alon at voltages ay ipinadala ng network ng supply ng kuryente.

Ang isang stroke ng kidlat ay maaaring mahulog malapit sa isang gusali (tingnan ang Larawan J5 d). Ang potensyal ng mundo sa paligid ng punto ng epekto ay mapanganib na umaangat.

Larawan J5 - Iba't ibang uri ng epekto ng kidlat

Sa lahat ng mga kaso, ang mga kahihinatnan para sa mga pag-install at pag-load ng elektrisidad ay maaaring maging dramatiko.

Larawan J6 - Bunga ng epekto ng isang stroke ng kidlat

Ang kidlat ay bumagsak sa isang hindi protektadong gusali.	Ang kidlat ay nahuhulog malapit sa isang overhead line.	Bumagsak ang kidlat malapit sa isang gusali.
Ang kasalukuyang kidlat ay dumadaloy sa mundo sa pamamagitan ng higit pa o mas kaunting kondaktibong istraktura ng gusali na may napaka-mapanirang mga epekto: mga thermal effects: Napaka bayolenteng pag-overheat ng mga materyales, sanhi ng sunog mga mekanikal na epekto: Pangwalang anyo ng istruktura thermal flashover: Ang lubhang mapanganib na kababalaghan sa pagkakaroon ng mga nasusunog o paputok na materyales (hydrocarbons, dust, atbp.)	Ang kasalukuyang kidlat ay bumubuo ng mga overvoltage sa pamamagitan ng electromagnetic induction sa sistema ng pamamahagi. Ang mga overvoltage na ito ay pinalaganap kasama ang linya sa mga de-koryenteng kagamitan sa loob ng mga gusali.	Ang stroke ng kidlat ay bumubuo ng magkatulad na uri ng labis na lakas tulad ng inilarawan na magkasalungat. Bilang karagdagan, ang kasalukuyang kidlat ay tumataas pabalik mula sa lupa patungo sa pag-install ng elektrisidad, sa gayon ay sanhi ng pagkasira ng kagamitan.
Ang gusali at ang mga pag-install sa loob ng gusali ay pangkalahatang nawasak	Ang mga elektrikal na pag-install sa loob ng gusali ay karaniwang nasisira.

Ang iba't ibang mga mode ng pagpapalaganap

Karaniwang mode

Lumilitaw ang mga overvoltage ng karaniwang-mode sa pagitan ng mga live na conductor at mundo: phase-to-earth o neutral-to-earth (tingnan ang Larawan J7). Mapanganib sila lalo na para sa mga appliances na ang frame ay konektado sa lupa dahil sa mga peligro ng pagkasira ng dielectric.

Larawan J7 - Karaniwang mode

Pagkakaiba-iba mode

Lumilitaw ang mga overvoltage na kaugalian-mode sa pagitan ng mga live na conductor:

phase-to-phase o phase-to-neutral (tingnan ang Larawan J8). Lalo na mapanganib sila para sa elektronikong kagamitan, sensitibong hardware tulad ng mga computer system, atbp.

Fig. J8 - Iba't ibang mode

Paglalarawan ng alon ng kidlat

Pinapayagan ng pagtatasa ng mga phenomena ang kahulugan ng mga uri ng kasalukuyang kidlat at boltahe na alon.

• Ang 2 uri ng kasalukuyang alon ay isinasaalang-alang ng mga pamantayan ng IEC:
• 10/350 na alon: upang makilala ang kasalukuyang mga alon mula sa isang direktang stroke ng kidlat (tingnan ang Larawan J9);

Fig. J9 - 10/350 currents kasalukuyang alon

• 8/20 waves alon: upang makilala ang kasalukuyang mga alon mula sa isang hindi direktang stroke ng kidlat (tingnan ang Larawan J10).

Fig. J10 - 8/20 currents kasalukuyang alon

Ang dalawang uri ng mga kasalukuyang alon ng kidlat ay ginagamit upang tukuyin ang mga pagsubok sa mga SPD (pamantayan ng IEC 61643-11) at kaligtasan sa kagamitan sa mga alon ng kidlat.

Ang pinakamataas na halaga ng kasalukuyang alon ay naglalarawan sa tindi ng stroke ng kidlat.

Ang mga overvoltage na nilikha ng mga stroke ng kidlat ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang 1.2 / 50 voltages boltahe na alon (tingnan ang Larawan J11).

Ang uri ng boltahe na alon na ito ay ginagamit upang mapatunayan ang kagamitan na makatiis sa mga sobrang boltahe na pinagmulan ng atmospera (boltahe ng salpok ayon sa bawat IEC 61000-4-5).

Fig. J11 - 1.2 / 50 voltages alon ng boltahe

Prinsipyo ng proteksyon sa kidlat
Pangkalahatang mga patakaran ng proteksyon ng kidlat

Pamamaraan upang maiwasan ang mga panganib ng welga ng kidlat
Ang system para sa pagprotekta ng isang gusali laban sa mga epekto ng kidlat ay dapat na may kasamang:

• proteksyon ng mga istraktura laban sa direktang stroke ng kidlat;
• proteksyon ng mga pag-install ng elektrisidad laban sa direkta at hindi direktang mga stroke ng kidlat.

Ang pangunahing prinsipyo para sa proteksyon ng pag-install laban sa panganib ng mga pag-welga ng kidlat ay upang maiwasan ang nakakagambala na enerhiya mula sa pag-abot sa mga sensitibong kagamitan. Upang makamit ito, kinakailangan upang:

• makuha ang kasalukuyang kidlat at i-channel ito sa lupa sa pamamagitan ng pinaka direktang landas (pag-iwas sa paligid ng mga sensitibong kagamitan);
• magsagawa ng equipotential bonding ng pag-install; Ang equipotential bonding na ito ay ipinatupad ng mga bonding conductor, na dinagdagan ng Surge Protection Devices (SPDs) o spark gap (hal. Antenna mast spark gap).
• i-minimize ang sapilitan at hindi direktang mga epekto sa pamamagitan ng pag-install ng mga SPD at / o mga filter. Ginagamit ang dalawang mga sistema ng proteksyon upang maalis o limitahan ang mga overvoltage: kilala sila bilang sistema ng proteksyon ng gusali (para sa labas ng mga gusali) at sistema ng proteksyon sa pag-install ng elektrikal (para sa loob ng mga gusali).

Sistema ng proteksyon ng gusali

Ang papel na ginagampanan ng sistema ng proteksyon ng gusali ay upang protektahan ito laban sa direktang mga stroke ng kidlat.
Ang sistema ay binubuo ng:

• ang aparato ng pagkuha: ang sistema ng proteksyon ng kidlat;
• mga down-conductor na dinisenyo upang ihatid ang kasalukuyang kidlat sa lupa;
• "Paa ng uwak" daigdig humantong konektado magkasama;
• mga link sa pagitan ng lahat ng mga metal na frame (equipotential bonding) at mga humahantong sa mundo.

Kapag ang kasalukuyang kidlat ay dumadaloy sa isang konduktor, kung ang mga potensyal na pagkakaiba ay lilitaw sa pagitan nito at ng mga frame na konektado sa lupa na matatagpuan sa paligid, ang huli ay maaaring maging sanhi ng mga mapanirang flashover.

Ang 3 uri ng sistema ng proteksyon ng kidlat
Tatlong uri ng proteksyon sa gusali ang ginagamit:

Ang baras ng kidlat (simpleng pamalo o may triggering system)

Ang pamalo ng kidlat ay isang metallic capture tip na nakalagay sa tuktok ng gusali. Ito ay earthed ng isa o higit pang mga conductor (madalas na mga strip ng tanso) (tingnan ang Larawan J12).

Fig. J12 - Tungkod ng Kidlat (simpleng pamalo o may nagti-trigger na sistema)

Ang baras ng kidlat na may mga taut na wires

Ang mga wires na ito ay nakaunat sa itaas ng istraktura upang maprotektahan. Ginagamit ang mga ito upang protektahan ang mga espesyal na istraktura: mga lugar ng paglulunsad ng rocket, mga aplikasyon ng militar at proteksyon ng mga linya ng overhead na may mataas na boltahe (tingnan ang Larawan J13).

Larawan J13 - Mga wires ng Taut

Ang conductor ng kidlat na may meshed cage (Faraday cage)

Ang proteksyon na ito ay nagsasangkot ng paglalagay ng maraming mga down conductor / tape na simetriko sa buong paligid ng gusali. (tingnan ang Larawan J14).

Ang ganitong uri ng sistema ng proteksyon ng kidlat ay ginagamit para sa sobrang nakalantad na mga gusali na pabahay sa mga sensitibong pag-install tulad ng mga silid sa computer.

Larawan J14 - Meshed cage (Faraday cage)

Mga kahihinatnan ng proteksyon ng gusali para sa kagamitan ng pag-install ng elektrisidad

50% ng kasalukuyang kidlat na pinalabas ng sistema ng proteksyon ng gusali ay babalik sa mga earthing network ng pag-install ng elektrikal (tingnan ang Larawan J15): ang potensyal na pagtaas ng mga frame na madalas na lumampas sa pagkakabukod na nakatiis sa kakayahan ng mga conductor sa iba't ibang mga network ( LV, telecommunication, video cable, atbp.).

Bukod dito, ang daloy ng kasalukuyang sa pamamagitan ng mga down-conductor ay bumubuo ng sapilitan overvoltages sa electrical install.

Bilang resulta, hindi pinoprotektahan ng sistema ng proteksyon ng gusali ang pag-install ng elektrisidad: samakatuwid, sapilitan na magbigay para sa isang sistemang proteksyon sa pag-install ng elektrikal.

Larawan J15 - Direktang kidlat pabalik sa kasalukuyang

Proteksyon sa Kidlat - Sistema ng proteksyon sa pag-install ng kuryente

Ang pangunahing layunin ng sistemang proteksyon ng pag-install ng elektrikal ay upang limitahan ang mga overvoltage sa mga halagang katanggap-tanggap para sa kagamitan.

Ang sistemang proteksyon sa pag-install ng elektrikal ay binubuo ng:

• isa o higit pang mga SPD depende sa pagsasaayos ng gusali;
• ang equipotential bonding: isang metalikong mata ng mga nakalantad na bahagi ng conductive.

Pagsasakatuparan

Ang pamamaraan upang maprotektahan ang mga elektrikal at elektronikong sistema ng isang gusali ay ang mga sumusunod.

Maghanap para sa impormasyon

• Kilalanin ang lahat ng mga sensitibong pag-load at ang kanilang lokasyon sa gusali.
• Kilalanin ang mga elektrikal at elektronikong sistema at ang kani-kanilang mga punto ng pagpasok sa gusali.
• Suriin kung ang isang sistema ng proteksyon ng kidlat ay naroroon sa gusali o sa malapit.
• Pamilyar sa mga regulasyong naaangkop sa lokasyon ng gusali.
• Suriin ang panganib ng mga pag-welga ng kidlat alinsunod sa lokasyon ng heyograpiya, uri ng supply ng kuryente, density ng kidlat welga, atbp.

Pagpapatupad ng solusyon

• Mag-install ng mga conductor ng bonding sa mga frame ng isang mesh.
• Mag-install ng isang SPD sa papasok na switchboard ng LV.
• Mag-install ng karagdagang SPD sa bawat subdistribution board na matatagpuan sa paligid ng mga sensitibong kagamitan (tingnan ang Larawan J16).

Larawan J16 - Halimbawa ng proteksyon ng isang malakihang pag-install ng elektrisidad

Ang Surge Protection Device (SPD)

Ginagamit ang mga Surge Protection Devices (SPD) para sa mga network ng supply ng kuryente, mga network ng telepono, at komunikasyon at mga awtomatikong control bus.

Ang Surge Protection Device (SPD) ay isang bahagi ng sistemang proteksyon ng elektrikal na pag-install.

Ang aparatong ito ay nakakonekta nang kahanay sa power supply circuit ng mga karga na mayroon ito upang maprotektahan (tingnan ang Larawan J17). Maaari din itong magamit sa lahat ng mga antas ng network ng supply ng kuryente.

Ito ang pinaka-karaniwang ginagamit at pinaka mahusay na uri ng proteksyon ng sobrang boltahe.

Larawan J17 - Prinsipyo ng sistema ng proteksyon na kahanay

Ang SPD na konektado sa kahanay ay may isang mataas na impedance. Kapag lumitaw ang pansamantalang overvoltage sa system, ang impedance ng aparato ay bumababa kaya ang kasalukuyang pag-alon ay hinihimok sa pamamagitan ng SPD, na pumasa sa mga sensitibong kagamitan.

Prinsipyo

Ang SPD ay idinisenyo upang limitahan ang mga lumilipas na overvoltage ng pinagmulan ng atmospera at ilipat ang kasalukuyang mga alon sa lupa, upang malimitahan ang amplitude ng sobrang lakas ng lakas na ito sa isang halaga na hindi mapanganib para sa pag-install ng elektrikal at electric switchgear at controlgear.

Tinatanggal ng SPD ang mga overvoltage

• sa karaniwang mode, sa pagitan ng phase at walang kinikilingan o lupa;
• sa kaugalian mode, sa pagitan ng phase at walang kinikilingan.

Sa kaganapan ng isang labis na boltahe na lumalagpas sa operating threshold, ang SPD

• nagsasagawa ng enerhiya sa lupa, sa karaniwang mode;
• namamahagi ng enerhiya sa iba pang mga live conductor, sa kaugalian mode.

Ang tatlong uri ng SPD

I-type ang 1 SPD
Inirerekomenda ang Type 1 SPD sa tukoy na kaso ng sektor ng serbisyo-at mga gusaling pang-industriya, na protektado ng isang sistema ng proteksyon ng kidlat o isang nakatago na hawla.
Pinoprotektahan nito ang mga pag-install na elektrikal laban sa direktang mga stroke ng kidlat. Maaari nitong palabasin ang back-current mula sa kidlat na kumakalat mula sa conductor ng lupa hanggang sa mga conductor ng network.
Ang Type 1 SPD ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang kasalukuyang 10/350 currents kasalukuyang alon.

I-type ang 2 SPD
Ang Type 2 SPD ay ang pangunahing sistema ng proteksyon para sa lahat ng mga mababang boltahe na pag-install ng elektrisidad. Naka-install sa bawat electrical switchboard, pinipigilan nito ang pagkalat ng mga overvoltage sa mga elektrikal na pag-install at pinoprotektahan ang mga karga.
Ang Type 2 SPD ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang kasalukuyang alon na 8/20.

I-type ang 3 SPD
Ang mga SPD na ito ay may mababang kapasidad sa paglabas. Samakatuwid dapat silang mai-install na mandatorily bilang suplemento sa Type 2 SPD at sa paligid ng mga sensitibong karga.
Ang uri ng 3 SPD ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang kumbinasyon ng mga boltahe ng alon (1.2 / 50 μs) at mga kasalukuyang alon (8/20 μs).

Kahulugan ng normative na SPD

Larawan J18 - pamantayan sa kahulugan ng SPD

Tandaan 1: Mayroong T1 + T2 SPD (o Type 1 + 2 SPD) na pinagsasama ang proteksyon ng mga pag-load laban sa direkta at hindi direktang mga stroke ng kidlat.

Tandaan 2: ang ilang T2 SPD ay maaari ding ideklara bilang T3

Mga Katangian ng SPD

Ang internasyonal na pamantayan ng IEC 61643-11 Edition 1.0 (03/2011) ay tumutukoy sa mga katangian at pagsubok para sa SPD na konektado sa mga mababang boltahe na sistema ng pamamahagi (tingnan ang Larawan J19).

Sa berde, ang garantisadong saklaw ng pagpapatakbo ng SPD.
Fig. J19 - Oras / kasalukuyang katangian ng isang SPD na may varistor

Mga karaniwang katangian

• U_C: Maximum na tuloy-tuloy na boltahe ng pagpapatakbo. Ito ang AC o DC boltahe sa itaas kung saan ang SPD ay naging aktibo. Ang halagang ito ay pinili ayon sa na-rate na boltahe at ang pag-aayos ng earthing ng system.
• U_P: Antas ng proteksyon ng boltahe (sa I_n). Ito ang maximum na boltahe sa mga terminal ng SPD kapag ito ay aktibo. Naabot ang boltahe na ito kapag ang kasalukuyang dumadaloy sa SPD ay katumbas ng In. Ang napiling antas ng proteksyon ng boltahe ay dapat na mas mababa sa overvoltage na mapaglabanan ang kakayahan ng mga pag-load. Sa kaganapan ng mga pag-welga ng kidlat, ang boltahe sa mga terminal ng SPD sa pangkalahatan ay mananatiling mas mababa sa U_P.
• Sa: Kasalukuyang kasalukuyang paglabas. Ito ang rurok na halaga ng isang kasalukuyang 8/20 µs form ng alon na ang SPD ay may kakayahang maglabas ng isang minimum na 19 beses.

Bakit mahalaga si In?
Sa mga tumutugma sa kasalukuyang nominal na paglabas na ang isang SPD ay makatiis ng hindi bababa sa 19 beses: isang mas mataas na halaga ng In nangangahulugang mas mahabang buhay para sa SPD, kaya't masidhing inirerekomenda na pumili ng mas mataas na mga halaga kaysa sa minimum na ipinataw na halagang 5 kA.

I-type ang 1 SPD

• I_{malikot na bata}: Kasalukuyang salpok. Ito ang tugatog na halaga ng isang kasalukuyang 10/350 waves form ng alon na ang SPD ay may kakayahang maalis ang paglabas ng hindi bababa sa isang oras.

Bakit ako_{malikot na bata} mahalaga?
Ang pamantayan ng IEC 62305 ay nangangailangan ng isang maximum na salpok kasalukuyang halaga ng 25 kA bawat poste para sa three-phase system. Nangangahulugan ito na para sa isang 3P + N network ang SPD ay dapat makatiis ng kabuuang maximum na kasalukuyang salpok na 100kA na nagmumula sa bonding ng lupa.

• I_fi: Autoextinguish sundin ang kasalukuyang. Naaangkop lamang sa teknolohiya ng spark gap. Ito ang kasalukuyang (50 Hz) na ang SPD ay may kakayahang makagambala nang mag-isa pagkatapos ng flashover. Ang kasalukuyang ito ay dapat palaging mas malaki kaysa sa inaasahang kasalukuyang maikling-circuit sa punto ng pag-install.

I-type ang 2 SPD

• Imax: Kasalukuyang maximum na paglabas. Ito ang tugatog na halaga ng isang kasalukuyang 8/20 forms form ng alon na ang SPD ay may kakayahang maglabas ng isang beses.

Bakit mahalaga ang Imax?
Kung ihinahambing mo ang 2 SPD na may parehong In, ngunit may iba't ibang Imax: ang SPD na may mas mataas na halaga ng Imax ay may mas mataas na "margin ng kaligtasan" at makatiis ng mas mataas na kasalukuyang paggulong nang hindi nasira.

I-type ang 3 SPD

• U_OC: Ang boltahe ng open-circuit na inilapat sa panahon ng pagsusulit sa klase III (Type 3).

pangunahing mga aplikasyon

• Mababang Boltahe SPD. Napakakaibang mga aparato, mula sa parehong isang teknolohikal at pananaw sa paggamit, ay itinalaga ng term na ito. Ang mga low voltage SPD ay modular upang madaling mai-install sa loob ng mga switchboard ng LV. Mayroon ding mga SPD na naaangkop sa mga socket ng kuryente, ngunit ang mga aparatong ito ay may mababang kapasidad sa paglabas.

• SPD para sa mga network ng komunikasyon. Pinoprotektahan ng mga aparatong ito ang mga network ng telepono, mga network na lumipat at awtomatikong mga network ng kontrol (bus) laban sa mga overvoltage na nagmumula sa labas (kidlat) at mga panloob sa network ng supply ng kuryente (kagamitan sa pagmumula, operasyon ng switchgear, atbp. Ang mga nasabing SPD ay naka-install din sa RJ11, RJ45,… mga konektor o isinama sa mga paglo-load.

Mga Tala

1. Pagsunud-sunod ng pagsubok ayon sa pamantayan ng IEC 61643-11 para sa SPD batay sa MOV (varistor). Isang kabuuan ng 19 na salpok sa I_n:

• Isang positibong salpok
• Isang negatibong salpok
• 15 impulses na na-synchronize sa bawat 30 ° sa boltahe na 50 Hz
• Isang positibong salpok
• Isang negatibong salpok

2. para sa type 1 SPD, pagkatapos ng 15 salpok sa I_n (tingnan ang nakaraang tala):

• Isang salpok sa 0.1 x I_{malikot na bata}
• Isang salpok sa 0.25 x I_{malikot na bata}
• Isang salpok sa 0.5 x I_{malikot na bata}
• Isang salpok sa 0.75 x I_{malikot na bata}
• Isang salpok sa I_{malikot na bata}

Disenyo ng sistema ng proteksyon sa pag-install ng elektrikal
Mga panuntunan sa disenyo ng sistemang proteksyon sa pag-install ng elektrikal

Upang maprotektahan ang isang de-koryenteng pag-install sa isang gusali, ang mga simpleng patakaran ay nalalapat para sa pagpili ng

• (Mga) SPD;
• sistema ng proteksyon nito.

Para sa isang sistema ng pamamahagi ng kuryente, ang mga pangunahing katangian na ginamit upang tukuyin ang sistema ng proteksyon ng kidlat at pumili ng isang SPD upang maprotektahan ang isang de-koryenteng pag-install sa isang gusali ay:

• SPD
• dami ng SPD
• uri
• antas ng pagkakalantad upang tukuyin ang maximum na paglabas ng kasalukuyang Imax ng SPD.
• Ang aparato ng proteksyon ng maikling circuit
• maximum na kasalukuyang paglabas ng Imax;
• short-circuit kasalukuyang Isc sa punto ng pag-install.

Ang diagram ng lohika sa Larawan J20 sa ibaba ay naglalarawan ng panuntunang ito sa disenyo.

Larawan J20 - Logic diagram para sa pagpili ng isang sistema ng proteksyon

Ang iba pang mga katangian para sa pagpili ng isang SPD ay paunang natukoy para sa pag-install ng elektrisidad.

• bilang ng mga poste sa SPD;
• antas ng proteksyon ng boltahe U_P;
• U_C: Maximum na tuloy-tuloy na boltahe ng pagpapatakbo.

Ang disenyo ng sub-seksyon na ito ng sistemang proteksyon sa pag-install ng elektrikal ay naglalarawan nang mas detalyado ng mga pamantayan para sa pagpili ng sistema ng proteksyon ayon sa mga katangian ng pag-install, kagamitan na protektahan at kapaligiran.

Mga elemento ng sistema ng proteksyon

Dapat palaging mai-install ang SPD sa pinagmulan ng pag-install ng elektrisidad.

Lokasyon at uri ng SPD

Ang uri ng SPD na mai-install sa pinagmulan ng pag-install ay nakasalalay sa mayroon o hindi isang sistema ng proteksyon ng kidlat. Kung ang gusali ay nilagyan ng isang sistema ng proteksyon ng kidlat (ayon sa IEC 62305), dapat na mai-install ang isang Type 1 SPD.

Para sa naka-install na SPD sa papasok na pagtatapos ng pag-install, ang mga pamantayan ng pag-install ng IEC 60364 ay naglalagay ng mga minimum na halaga para sa mga sumusunod na 2 katangian:

• Kasalukuyang paglabas ng nominal I_n = 5 kA (8/20) ;s;
• Antas ng proteksyon ng boltahe U_P(sa ako_n) <2.5 kV.

Ang bilang ng mga karagdagang SPD na mai-install ay natutukoy ng:

• ang laki ng site at ang hirap mag-install ng mga bonding conductor. Sa malalaking site, mahalaga na mag-install ng SPD sa papasok na dulo ng bawat enclosure ng subdistribution.
• ang distansya na naghihiwalay sa mga sensitibong pag-load upang maprotektahan mula sa papasok na aparato ng end protection. Kapag ang mga pagkarga ay matatagpuan higit sa 10 metro ang layo mula sa papasok na aparato ng proteksyon, kinakailangang magbigay para sa karagdagang proteksyon ng masarap hangga't maaari sa mga sensitibong pag-load. Ang mga phenomena ng pagsasalamin ng alon ay tumataas mula sa 10 metro tingnan ang Propagation ng isang alon ng kidlat
• ang peligro ng pagkalantad. Sa kaso ng isang napakalantad na site, hindi maaaring matiyak ng papasok na end SPD ang parehong mataas na daloy ng kasalukuyang kidlat at isang sapat na antas ng proteksyon ng boltahe. Sa partikular, ang isang Type 1 SPD ay karaniwang sinamahan ng isang Type 2 SPD.

Ang talahanayan sa Larawan J21 sa ibaba ay nagpapakita ng dami at uri ng SPD na mai-set up batay sa dalawang kadahilanan na tinukoy sa itaas.

Larawan J21 - Ang 4 na kaso ng pagpapatupad ng SPD

Mga antas na ipinamamahagi ng proteksyon

Pinapayagan ng maraming antas ng proteksyon ng SPD ang enerhiya na maipamahagi sa maraming mga SPD, tulad ng ipinakita sa Larawan J22 kung saan ang tatlong uri ng SPD ay ibinigay para sa:

• Uri 1: kapag ang gusali ay nilagyan ng isang sistema ng proteksyon ng kidlat at matatagpuan sa papasok na dulo ng pag-install, sumisipsip ito ng napakalaking dami ng enerhiya;
• Uri 2: sumisipsip ng natitirang mga overvoltage;
• Uri 3: nagbibigay ng proteksyon na "pagmultahin" kung kinakailangan para sa pinaka-sensitibong kagamitan na matatagpuan malapit sa mga pagkarga.

Tandaan: Ang Type 1 at 2 SPD ay maaaring pagsamahin sa isang solong SPD
Fig. J22 - Fine arkitektura ng proteksyon

Karaniwang mga katangian ng SPD ayon sa mga katangian ng pag-install
Pinakamataas na tuluy-tuloy na boltahe ng operating Uc

Depende sa pag-aayos ng earthing ng system, ang maximum na tuluy-tuloy na boltahe ng operating U_C ng SPD ay dapat na katumbas o mas malaki kaysa sa mga halagang ipinakita sa talahanayan sa Larawan J23.

Larawan J23 - Nakasaad na minimum na halaga ng U_C para sa mga SPD depende sa pag-aayos ng earthing ng system (batay sa Talahanayan 534.2 ng pamantayan ng IEC 60364-5-53)

N / A: hindi naaangkop
U: linya-sa-linya na boltahe ng sistemang mababang boltahe
a. ang mga halagang ito ay nauugnay sa mga kalagayang masamang kaso, samakatuwid ang pagpapahintulot na 10% ay hindi isinasaalang-alang.

Ang pinaka-karaniwang mga halaga ng UC napili ayon sa pag-aayos ng system earthing.
TT, TN: 260, 320, 340, 350 V
IT: 440, 460 V

Antas ng proteksyon ng boltahe U_P (sa ako_n)

Ang pamantayan ng IEC 60364-4-44 ay tumutulong sa pagpili ng antas ng proteksyon Pataas para sa SPD sa pagpapaandar ng mga karga upang maprotektahan. Ang talahanayan ng Larawan J24 ay nagpapahiwatig ng salpok na makatiis sa kakayahan ng bawat uri ng kagamitan.

Fig. J24 - Kinakailangan na rate ng boltahe ng salpok ng kagamitan Uw (talahanayan 443.2 ng IEC 60364-4-44)

a. Ayon sa IEC 60038: 2009.
b. Ang na-rate na boltahe ng salpok na ito ay inilalapat sa pagitan ng mga live conductor at PE.
c. Sa Canada at USA, para sa mga voltages sa lupa na mas mataas sa 300 V, nalalapat ang na-rate na boltahe ng salpok na tumutugma sa susunod na pinakamataas na boltahe sa hanay na ito.
d. Para sa mga pagpapatakbo ng IT system sa 220-240 V, ang hilera ng 230/400 ay dapat gamitin, dahil sa boltahe sa lupa sa kasalanan ng lupa sa isang linya.

Larawan J25 - kategorya ng kagamitan ng Overvoltage

	Kagamitan ng kategorya ng labis na lakas ay angkop lamang ako para magamit sa nakapirming pag-install ng mga gusali kung saan inilalapat ang mga paraan ng proteksiyon sa labas ng kagamitan - upang limitahan ang mga pansamantalang overvoltage sa tinukoy na antas. Ang mga halimbawa ng naturang kagamitan ay ang mga naglalaman ng mga electronic circuit tulad ng computer, appliances na may elektronikong programa, atbp.
	Ang kagamitan ng kategorya ng overvoltage II ay angkop para sa koneksyon sa naayos na pag-install ng elektrisidad, na nagbibigay ng isang normal na antas ng kakayahang magamit na karaniwang kinakailangan para sa kasalukuyang ginagamit na kagamitan. Ang mga halimbawa ng naturang kagamitan ay mga gamit sa bahay at katulad na pagkarga.
	Ang kagamitan ng kategorya ng overvoltage III ay para magamit sa nakapirming pag-install sa ibaba ng ilog, at kasama ang pangunahing pamamahagi ng lupon, na nagbibigay ng isang mataas na antas ng kakayahang magamit. Ang mga halimbawa ng naturang kagamitan ay mga board ng pamamahagi, circuit-breaker, mga system ng kable kabilang ang mga cable, bus-bar, junction box, switch, socket-outlet) sa nakapirming pag-install, at kagamitan para sa pang-industriya na paggamit at ilang iba pang kagamitan, hal. Mga nakatigil na motor na may permanenteng koneksyon sa nakapirming pag-install.
	Ang kagamitan ng kategorya ng overvoltage IV ay angkop para magamit sa, o sa kalapitan ng, ang pinagmulan ng pag-install, halimbawa sa pailalim ng pangunahing board ng pamamahagi. Ang mga halimbawa ng naturang kagamitan ay ang mga metro ng kuryente, pangunahing mga aparato ng proteksyon ng overcurrent, at mga yunit ng control ng ripple.

Ang "naka-install" na U_P ang pagganap ay dapat na ihambing sa salpok na makatiis ng kakayahan ng mga karga.

Ang SPD ay may antas ng proteksyon sa boltahe U_P iyon ay intrinsic, ibig sabihin, tinukoy at nasubok nang nakapag-iisa ng pag-install nito. Sa pagsasagawa, para sa pagpili ng U_P pagganap ng isang SPD, isang margin ng kaligtasan ay dapat gawin upang payagan ang mga overvoltage na likas sa pag-install ng SPD (tingnan ang Larawan J26 at Koneksyon ng Surge Protection Device).

Larawan J26 - Naka-install na U_P

Ang "naka-install" na antas ng proteksyon ng boltahe_P Pangkalahatang pinagtibay upang maprotektahan ang mga sensitibong kagamitan sa 230/400 V na mga pag-install ng elektrisidad ay 2.5 kV (kategorya ng overvoltage II, tingnan ang Larawan J27).

tandaan:
Kung ang itinakdang antas ng proteksyon ng boltahe ay hindi maaaring makamit ng papasok na dulo ng SPD o kung ang mga item ng sensitibong kagamitan ay malayo (tingnan ang Mga elemento ng sistema ng proteksyon # Lokasyon at uri ng Lokasyon ng SPD at uri ng SPD, dapat na mai-install ang karagdagang koordinadong SPD upang makamit ang kinakailangang antas ng proteksyon.

Bilang ng mga pole

• Nakasalalay sa pag-aayos ng earthing ng system, kinakailangang magbigay para sa isang arkitekturang SPD na tinitiyak ang proteksyon sa common-mode (CM) at kaugalian-mode (DM).

Larawan J27 - Kailangan ng proteksyon ayon sa pag-aayos ng earthing ng system

a. Ang proteksyon sa pagitan ng yugto at walang kinikilingan ay maaaring isama sa SPD na inilagay sa pinagmulan ng pag-install o mai-Remote malapit sa kagamitan upang maprotektahan
b. Kung ibinahagi ang walang kinikilingan

tandaan:

Overvoltage ng karaniwang-mode
Ang isang pangunahing paraan ng proteksyon ay ang pag-install ng isang SPD sa karaniwang mode sa pagitan ng mga phase at konduktor ng PE (o PEN), anuman ang uri ng ginamit na pag-aayos ng earthing ng system.

Pagkakaiba ng mode ng pagkakaiba-iba
Sa mga sistemang TT at TN-S, ang pag-earthing ng walang kinikilingan ay nagreresulta sa isang kawalaan ng simetrya dahil sa mga impedance sa lupa na humantong sa paglitaw ng mga voltages ng pagkakaiba-mode, kahit na ang sobrang lakas na sapilitan ng isang stroke ng kidlat ay karaniwang-mode.

2P, 3P at 4P SPDs
(tingnan ang Larawan J28)
Ang mga ito ay inangkop sa mga IT, TN-C, TN-CS system.
Nagbibigay lamang sila ng proteksyon laban sa mga overvoltage na karaniwang mode

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

1P + N, 3P + N SPD
(tingnan ang Larawan J29)
Ang mga ito ay inangkop sa mga TT at TN-S system.
Nagbibigay ang mga ito ng proteksyon laban sa mga overvoltage ng karaniwang-mode at kaugalian-mode

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

Pagpili ng isang Type 1 SPD
Impulse kasalukuyang Iimp

• Kung saan walang mga pambansang regulasyon o tiyak na regulasyon para sa uri ng gusali upang mapangalagaan: ang kasalukuyang salpok ng Iimp ay dapat na hindi bababa sa 12.5 kA (10/350 na alon) bawat sangay alinsunod sa IEC 60364-5-534.
• Kung saan may mga regulasyon: ang pamantayan ng IEC 62305-2 ay tumutukoy sa 4 na antas: I, II, III at IV

Ang talahanayan sa Larawan J31 ay nagpapakita ng iba't ibang mga antas ng I_{malikot na bata} sa kaso ng pagkontrol.

Larawan J30 - Pangunahing halimbawa ng balanseng I_{malikot na bata} kasalukuyang pamamahagi sa 3 phase system

Larawan J31 - Talaan ng I_{malikot na bata} halaga ayon sa antas ng proteksyon ng boltahe ng gusali (batay sa IEC / EN 62305-2)

Sundin ang Autoextinguish kasalukuyang K_fi

Nalalapat lamang ang katangiang ito para sa mga SPD na may teknolohiya ng spark gap. Ang autoextinguish ay sumusunod sa kasalukuyang I_fi dapat palaging mas malaki kaysa sa inaasahang kasalukuyang maikling-circuit na I_sc sa punto ng pag-install.

Pagpili ng isang Type 2 SPD
Pinakamataas na kasalukuyang paglabas ng Imax

Ang maximum na kasalukuyang paglabas ng Imax ay tinukoy ayon sa tinatayang antas ng pagkakalantad na may kaugnayan sa lokasyon ng gusali.
Ang halaga ng maximum na kasalukuyang paglabas (Imax) ay natutukoy sa pamamagitan ng pagtatasa ng peligro (tingnan ang talahanayan sa Larawan J32).

Fig. J32 - Inirekumenda ang maximum na kasalukuyang paglabas ng Imax ayon sa antas ng pagkakalantad

Pagpili ng panlabas na Short Circuit Protection Device (SCPD)

Ang mga aparato ng proteksyon (thermal at maikling circuit) ay dapat na maiugnay sa SPD upang matiyak ang maaasahang operasyon, ibig sabihin
tiyakin ang pagpapatuloy ng serbisyo:

• makatiis ng mga kasalukuyang alon
• hindi makabuo ng labis na natitirang boltahe.

tiyaking mabisang proteksyon laban sa lahat ng uri ng sobrang daloy:

• labis na karga kasunod ng thermal runaway ng varistor;
• maikling circuit ng mababang intensity (impedant);
• maikling circuit ng mataas na intensidad.

Mga panganib na maiiwasan sa pagtatapos ng buhay ng mga SPD
Dahil sa pagtanda

Sa kaso ng natural na pagtatapos ng buhay dahil sa pagtanda, ang proteksyon ay nasa pang-init na uri. Ang SPD na may mga varistor ay dapat magkaroon ng isang panloob na disconnector na hindi pinagana ang SPD.
Tandaan: Ang pagtatapos ng buhay sa pamamagitan ng thermal runaway ay hindi nag-aalala sa SPD na may gas debit tube o encapsulated spark gap.

Dahil sa isang kasalanan

Ang mga sanhi ng pagtatapos ng buhay dahil sa isang maikling pagkakasala ay:

• Lumagpas sa maximum na kapasidad sa paglabas. Ang kasalanan na ito ay nagreresulta sa isang malakas na maikling circuit.
• Isang kasalanan dahil sa sistema ng pamamahagi (walang kinikilingan / phase switchover, walang kinikilingan na pagkakakonekta).
• Unti-unting pagkasira ng varistor.
  Ang huli na dalawang pagkakamali ay nagreresulta sa isang impedant maikling circuit.
  Ang pag-install ay dapat protektahan mula sa pinsala na nagreresulta mula sa mga ganitong uri ng kasalanan: ang panloob (thermal) disconnector na tinukoy sa itaas ay walang oras upang magpainit, samakatuwid upang gumana.
  Ang isang espesyal na aparato na tinatawag na "panlabas na Short Circuit Protection Device (panlabas na SCPD)", na may kakayahang alisin ang maikling circuit, ay dapat na mai-install. Maaari itong ipatupad ng isang circuit breaker o fuse device.

Mga katangian ng panlabas na SCPD

Ang panlabas na SCPD ay dapat na maiugnay sa SPD. Dinisenyo ito upang matugunan ang sumusunod na dalawang mga hadlang:

Kasalukuyang matatagalan ng kidlat

Ang kasalukuyang pagtitiis ng kidlat ay isang mahalagang katangian ng panlabas na Short Circuit Protection Device ng SPD.
Ang panlabas na SCPD ay hindi dapat mapunta sa 15 sunud-sunod na salpok ng alon sa In.

Makatiis ang kasalukuyang maikling-circuit

• Ang kapasidad ng paglabag ay natutukoy ng mga patakaran sa pag-install (pamantayan ng IEC 60364):
  Ang panlabas na SCPD ay dapat magkaroon ng isang pagbasag ng kapasidad na katumbas o mas malaki kaysa sa inaasahang kasalukuyang maikling-circuit na Isc sa puntong pag-install (alinsunod sa pamantayan ng IEC 60364).
• Proteksyon ng pag-install laban sa mga maikling circuit
  Sa partikular, ang impedant short circuit ay nagkakalat ng maraming enerhiya at dapat na matanggal nang napakabilis upang maiwasan ang pinsala sa pag-install at sa SPD.
  Ang tamang ugnayan sa pagitan ng isang SPD at ang panlabas na SCPD ay dapat ibigay ng gumawa.

Mode ng pag-install para sa panlabas na SCPD
Ang aparato ay "nasa serye"

Ang SCPD ay inilarawan bilang "sa serye" (tingnan ang Larawan J33) kapag ang proteksyon ay isinasagawa ng pangkalahatang aparato ng proteksyon ng network upang maprotektahan (halimbawa, koneksyon circuit breaker upstream ng isang pag-install).

Larawan J33 - SCPD "sa serye"

Ang aparato ay "kahanay"

Ang SCPD ay inilarawan bilang "kahanay" (tingnan ang Larawan J34) kapag ang proteksyon ay partikular na isinagawa ng isang aparato ng proteksyon na nauugnay sa SPD.

• Ang panlabas na SCPD ay tinatawag na isang "pagdidiskonekta ng circuit breaker" kung ang pagpapaandar ay ginaganap ng isang circuit breaker.
• Ang pagdidiskonekta ng circuit breaker ay maaaring o hindi maaaring isama sa SPD.

Larawan J34 - SCPD "kahanay"

tandaan:
Sa kaso ng isang SPD na may tubong naglalabas ng gas o nakapaloob na puwang ng spark, pinapayagan ng SCPD na maputol kaagad ang kasalukuyang pagkatapos magamit.

Garantiya ng proteksyon

Ang panlabas na SCPD ay dapat na maiugnay sa SPD at masubukan at garantisado ng tagagawa ng SPD alinsunod sa mga rekomendasyon ng pamantayan ng IEC 61643-11. Dapat din itong mai-install alinsunod sa mga rekomendasyon ng gumawa. Bilang isang halimbawa, tingnan ang mga talahanayan ng koordinasyon ng Electric SCPD + SPD.

Kapag ang aparato ay isinama, ang pagsunod sa pamantayan ng produkto IEC 61643-11 natural na nagsisiguro ng proteksyon.

Larawan J35 - SPDs na may panlabas na SCPD, hindi isinasama (iC60N + iPRD 40r) at isinama (iQuick PRD 40r)

Buod ng mga panlabas na katangian ng SCPDs

Ang isang detalyadong pagsusuri ng mga katangian ay ibinibigay sa seksyon Mga detalyadong katangian ng panlabas na SCPD.
Ang talahanayan sa Larawan J36 ay nagpapakita, sa isang halimbawa, isang buod ng mga katangian ayon sa iba't ibang uri ng panlabas na SCPD.

Larawan J36 - Mga katangian ng proteksyon ng end-of-life ng isang Type 2 SPD ayon sa panlabas na SCPDs

Mode ng pag-install para sa panlabas na SCPD	Sa serye	Kahanay
		Nauugnay sa proteksyon ng piyus	Nauugnay sa proteksyon ng breaker ng circuit	Isinasama ang proteksyon ng circuit breaker
Surge proteksyon ng kagamitan	=	=	=	=
	Pinoprotektahan ng mga SPD ang kagamitan kagaya ng anumang uri ng nauugnay na panlabas na SCPD
Proteksyon ng pag-install sa katapusan ng buhay	-	=	+	++
	Walang garantiya ng proteksyon na posible	Garantiya ng gumagawa		Buong garantiya
		Proteksyon mula sa impedance maikling circuit ay hindi nasiguro nang maayos	Proteksyon mula sa maikling circuit ay perpektong natiyak
Pagpapatuloy ng serbisyo sa pagtatapos ng buhay	- -	+	+	+
	Ang kumpletong pag-install ay nakasara	Ang circuit ng SPD lamang ang nakasara
Pagpapanatili sa pagtatapos ng buhay	- -	=	+	+
	Ang pag-shutdown ng kinakailangang pag-install	Pagbabago ng piyus	Agad na pag-reset

Talahanayan ng koordinasyon ng SPD at aparato ng proteksyon

Ang talahanayan sa Larawan J37 sa ibaba ay nagpapakita ng koordinasyon ng mga pagdidiskonekta ng mga circuit breaker (panlabas na SCPD) para sa Type 1 at 2 SPDs ng tatak na XXX Electric para sa lahat ng mga antas ng mga short-circuit na alon.

Ang koordinasyon sa pagitan ng SPD at ang pagdidiskonekta nito ng mga breaker ng circuit, na ipinahiwatig at ginagarantiyahan ng Electric, ay nagsisiguro ng maaasahang proteksyon (makatiis ang alon ng kidlat, pinatibay na proteksyon ng mga impedance na maikling-circuit na alon, atbp.)

Larawan J37 - Halimbawa ng isang table ng koordinasyon sa pagitan ng mga SPD at ng kanilang mga pagdidiskonekta ng mga circuit breaker. Palaging sumangguni sa pinakabagong mga talahanayan na ibinigay ng mga tagagawa.

Koordinasyon sa mga aparatong proteksyon sa agos

Pakikipag-ugnay sa mga aparatong proteksyon ng overcurrent
Sa isang pag-install na elektrikal, ang panlabas na SCPD ay isang aparatong magkapareho sa kagamitan sa proteksyon: ginagawang posible na mailapat ang mga diskarte sa pagpili at cascading para sa pag-optimize ng teknikal at pang-ekonomiya ng plano ng proteksyon.

Koordinasyon sa mga natitirang kasalukuyang aparato
Kung ang SPD ay naka-install sa ilog ng isang aparato ng proteksyon sa tagas ng lupa, ang huli ay dapat na "si" o pumipili na uri na may kaligtasan sa mga alon ng pulso ng hindi bababa sa 3 kA (8/20 μs kasalukuyang alon).

Pag-install ng Surge Protection Device
Koneksyon ng Device ng Proteksyon ng Surge

Ang mga koneksyon ng isang SPD sa mga paglo-load ay dapat na kasing ikliit upang mabawasan ang halaga ng antas ng proteksyon ng boltahe (na-install na Up) sa mga terminal ng protektadong kagamitan.

Ang kabuuang haba ng mga koneksyon sa SPD sa network at ang block ng terminal ng lupa ay hindi dapat lumagpas sa 50 cm.

Ang isa sa mga mahahalagang katangian para sa proteksyon ng kagamitan ay ang maximum na antas ng proteksyon ng boltahe (naka-install na Up) na makatiis ang kagamitan sa mga terminal nito. Alinsunod dito, ang isang SPD ay dapat mapili na may antas ng proteksyon ng boltahe Up na inangkop sa proteksyon ng kagamitan (tingnan ang Larawan J38). Ang kabuuang haba ng mga conductor ng koneksyon ay

L = L1 + L2 + L3.

Para sa mga dalas ng dalas ng dalas, ang impedance bawat haba ng yunit ng koneksyon na ito ay humigit-kumulang na 1 µH / m.

Samakatuwid, ang paglalapat ng batas ni Lenz sa koneksyon na ito: ΔU = L di / dt

Ang normalized 8/20 currents kasalukuyang alon, na may kasalukuyang amplitude na 8 kA, nang naaayon ay lumilikha ng pagtaas ng boltahe na 1000 V bawat metro ng cable.

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

Larawan J38 - Mga koneksyon ng isang SPD L <50 cm

Bilang isang resulta ang boltahe sa mga terminal ng kagamitan, kagamitan ng U, ay:
U kagamitan = Pataas + U1 + U2
Kung L1 + L2 + L3 = 50 cm, at ang alon ay 8/20 µs na may amplitude na 8 kA, ang boltahe sa mga terminal ng kagamitan ay magiging Up + 500 V.

Koneksyon sa plastic enclosure

Ipinapakita ng figure J39 sa ibaba kung paano ikonekta ang isang SPD sa plastic enclosure.

Larawan J39 - Halimbawa ng koneksyon sa plastic enclosure

Koneksyon sa enclosure ng metal

Sa kaso ng isang switch ng switchgear sa isang metal enclosure, maaaring matalino na ikonekta ang SPD nang direkta sa enclosure ng metal, na ginagamit ang enclosure bilang isang proteksiyon na konduktor (tingnan ang Larawan J40).
Sumusunod ang pag-aayos na ito sa pamantayan ng IEC 61439-2 at dapat tiyakin ng tagagawa ng Assembly na ang mga katangian ng enclosure ay ginagawang posible ang paggamit na ito.

Larawan J40 - Halimbawa ng koneksyon sa enclosure ng metal

Seksyon ng konduktor ng konduktor

Isinasaalang-alang ang inirekumendang seksyon ng minimum na conductor:

• Ang normal na serbisyo na ibibigay: Daloy ng kasalukuyang alon ng kidlat sa ilalim ng maximum na pagbagsak ng boltahe (50 cm na panuntunan).
  Tandaan: Hindi tulad ng mga application sa 50 Hz, ang kababalaghan ng kidlat na mataas ang dalas, ang pagtaas sa seksyon ng konduktor na konduktor ay hindi lubos na mabawasan ang impedance na may mataas na dalas.
• Ang mga konduktor ay makatiis sa mga alon ng maikling circuit: Ang konduktor ay dapat labanan ang isang kasalukuyang maikling-circuit sa panahon ng maximum na oras ng cutoff ng system ng proteksyon.
  Inirekomenda ng IEC 60364 sa pag-install na papasok na pagtatapos ng isang minimum na seksyon ng cross:
• 4 mm2 (Cu) para sa koneksyon ng Type 2 SPD;
• 16 mm2 (Cu) para sa koneksyon ng Type 1 SPD (pagkakaroon ng sistema ng proteksyon ng kidlat).

Mga halimbawa ng mabuti at hindi magandang pag-install ng SPD

Larawan J41 - Mga halimbawa ng mabuti at hindi magandang pag-install ng SPD

Ang disenyo ng pag-install ng kagamitan ay dapat gawin alinsunod sa mga patakaran sa pag-install: ang haba ng mga kable ay dapat mas mababa sa 50 cm.

Mga panuntunan sa Cabling ng Surge Protection Device
Rule 1

Ang unang panuntunan upang sumunod ay ang haba ng mga koneksyon sa SPD sa pagitan ng network (sa pamamagitan ng panlabas na SCPD) at ang earthing terminal block ay hindi dapat lumagpas sa 50 cm.
Ipinapakita ng Larawan J42 ang dalawang posibilidad para sa koneksyon ng isang SPD.
Larawan J42 - SPD na may hiwalay o isinamang panlabas na SCPD

Rule 2

Ang mga conductor ng protektadong papalabas na feeder:

• dapat na konektado sa mga terminal ng panlabas na SCPD o ang SPD;
• dapat na ihiwalay nang pisikal mula sa mga maruming papasok na conductor.

Matatagpuan ang mga ito sa kanan ng mga terminal ng SPD at ng SCPD (tingnan ang Larawan J43).

Larawan J43 - Ang mga koneksyon ng mga protektadong papalabas na feeder ay nasa kanan ng mga terminal ng SPD

Rule 3

Ang papasok na feeder phase, walang kinikilingan, at proteksyon (PE) conductor ay dapat na tumakbo sa tabi ng isa pa upang mabawasan ang ibabaw ng loop (tingnan ang Larawan J44).

Rule 4

Ang mga papasok na konduktor ng SPD ay dapat na malayo sa mga protektadong papalabas na conductor upang maiwasan ang pagdumi sa kanila sa pamamagitan ng pagkabit (tingnan ang Larawan J44).

Rule 5

Ang mga cable ay dapat na naka-pin laban sa mga metal na bahagi ng enclosure (kung mayroon man) upang mai-minimize ang ibabaw ng frame ng frame at samakatuwid ay makikinabang mula sa isang epekto ng proteksyon laban sa mga kaguluhan ng EM.

Sa lahat ng mga kaso, dapat itong suriin na ang mga frame ng mga switchboard at enclosure ay earthed sa pamamagitan ng napakaikling koneksyon.

Panghuli, kung ginamit ang mga nakabalot na kable, dapat iwasan ang malalaking haba, dahil binabawasan nila ang kahusayan ng pagsagap (tingnan ang Larawan J44).

Fig. J44 - Halimbawa ng pagpapabuti ng EMC sa pamamagitan ng pagbawas sa mga loop na ibabaw at karaniwang impedance sa isang enclosure ng kuryente

Mga halimbawa ng application ng proteksyon ng Surge

Halimbawa ng aplikasyon ng SPD sa Supermarket

Larawan J46 - Telecommunications network

Mga solusyon at diagram ng eskematiko

• Ang gabay sa pagpili ng surge arrester ay ginawang posible upang matukoy ang tumpak na halaga ng surge arrester sa papasok na pagtatapos ng pag-install at ng nauugnay na breaker ng disconnection circuit.
• Bilang mga sensitibong aparato (U_{malikot na bata} Ang <1.5 kV) ay matatagpuan higit sa 10m mula sa papasok na aparato ng proteksyon, dapat na mai-install ang pinagsamang proteksyon ng surge surge hangga't maaari sa mga pag-load.
• Upang matiyak ang mas mahusay na pagpapatuloy ng serbisyo para sa mga lugar ng malamig na silid: ang uri ng "si" na natitirang kasalukuyang circuit breakers ay gagamitin upang maiwasan ang istorbo na napunta sa dulot ng pagtaas ng potensyal sa lupa habang dumaan ang kidlat.
• Para sa proteksyon laban sa mga overvoltage sa atmospera: 1, mag-install ng isang surge arrester sa pangunahing switchboard. 2, mag-install ng isang mahusay na proteksyon ng surge arrester sa bawat switchboard (1 at 2) na nagbibigay ng mga sensitibong aparato na matatagpuan higit sa 10m mula sa papasok na surge arrester. 3, i-install ang isang surge arrester sa network ng telecommunications upang maprotektahan ang mga aparato na ibinibigay, halimbawa, mga alarma sa sunog, modem, telepono, fax.

Mga rekomendasyon sa cabling

• Tiyaking ang equipotentiality ng mga pagwawakas ng lupa ng gusali.
• Bawasan ang mga looped power supply cable area.

Mga rekomendasyon sa pag-install

• Mag-install ng surge arrester, ako_max = 40 kA (8/20 µs), at isang iC60 disconnection circuit breaker na na-rate sa 40 A.
• Mag-install ng mga mahusay na tagapag-aresto ng surge surge, I_max = 8 kA (8/20 µs) at ang nauugnay na mga breaker ng pag-disconnect ng iC60 na na-rate sa 10 A

Larawan J46 - Telecommunications network

SPD para sa mga aplikasyon ng photovoltaic

Ang overvoltage ay maaaring mangyari sa mga pag-install ng elektrisidad para sa iba't ibang mga kadahilanan. Maaari itong sanhi ng:

• Ang network ng pamamahagi bilang isang resulta ng kidlat o anumang gawain na natupad.
• Ang pag-welga ng kidlat (malapit o sa mga gusali at pag-install ng PV, o sa mga conductor ng kidlat).
• Mga pagkakaiba-iba sa larangan ng elektrisidad dahil sa kidlat.

Tulad ng lahat ng mga panlabas na istraktura, ang mga pag-install ng PV ay nakalantad sa panganib ng kidlat na nag-iiba mula sa bawat rehiyon. Ang mga sistema ng pag-iwas at pag-aresto ay dapat na nasa lugar.

Proteksyon sa pamamagitan ng equipotential bonding

Ang unang pag-iingat na inilagay sa lugar ay isang daluyan (conductor) na tinitiyak ang equipotential bonding sa pagitan ng lahat ng mga conductive na bahagi ng isang pag-install ng PV.

Ang layunin ay upang mabuklod ang lahat ng mga grounded conductor at mga bahagi ng metal at sa gayon lumikha ng pantay na potensyal sa lahat ng mga puntos sa naka-install na system.

Proteksyon ng mga surge protection device (SPDs)

Ang mga SPD ay partikular na mahalaga upang maprotektahan ang mga sensitibong kagamitan sa elektrisidad tulad ng AC / DC Inverter, mga aparato sa pagsubaybay at mga module ng PV, ngunit pati na rin ang iba pang mga sensitibong kagamitan na pinalakas ng 230 VAC electrical network na pamamahagi. Ang sumusunod na pamamaraan ng pagtatasa ng peligro ay batay sa pagsusuri ng kritikal na haba Lcrit at ang paghahambing nito sa L ang pinagsama-samang haba ng mga linya ng dc.
Kinakailangan ang proteksyon ng SPD kung L ≥ Lcrit.
Ang Lcrit ay nakasalalay sa uri ng pag-install ng PV at kinakalkula tulad ng sumusunod na talahanayan (Larawan J47) na itinakda:

Larawan J47 - SPD DC na pagpipilian

Ang L ay ang kabuuan ng:

• ang kabuuan ng mga distansya sa pagitan ng (mga) inverter at ang kantong kahon (es), isinasaalang-alang na ang haba ng cable na matatagpuan sa parehong kanal ay binibilang nang isang beses lamang, at
• ang kabuuan ng mga distansya sa pagitan ng kantong kahon at ng mga punto ng koneksyon ng mga module ng photovoltaic na bumubuo ng string, isinasaalang-alang na ang haba ng cable na matatagpuan sa parehong kanal ay binibilang nang isang beses lamang.

Ang Ng ay arc density ng kidlat (bilang ng mga welga / km2 / taon).

Larawan J48 - Seleksyon ng SPD

Proteksyon ng SPD
lugar	Mga module ng PV o Array box		Inverter DC bahagi	Panig ng Inverter AC		Main board
	LDC			LAC		Lightning rod
Pamantayan ng	<10 m	> 10 m		<10 m	> 10 m	Oo	Hindi
Uri ng SPD	Hindi na kailangan	"SPD 1" Type 2 [a]	"SPD 2" Type 2 [a]	Hindi na kailangan	"SPD 3" Type 2 [a]	"SPD 4" Type 1 [a]	"SPD 4" I-type ang 2 kung Ng> 2.5 at overhead na linya

[a] 1 2 3 4 Ang distansya ng paghihiwalay ng uri ng 1 ayon sa EN 62305 ay hindi sinusunod.

Pag-install ng isang SPD

Ang bilang at lokasyon ng mga SPD sa panig ng DC ay nakasalalay sa haba ng mga kable sa pagitan ng mga solar panel at inverter. Ang SPD ay dapat na mai-install sa paligid ng inverter kung ang haba ay mas mababa sa 10 metro. Kung ito ay mas malaki sa 10 metro, kinakailangan ang pangalawang SPD at dapat na matatagpuan sa kahon na malapit sa solar panel, ang una ay matatagpuan sa lugar ng inverter.

Upang maging mahusay, ang mga cable ng koneksyon ng SPD sa network ng L + / L- at sa pagitan ng bloke ng terminal ng lupa ng SPD at ground busbar ay dapat na kasing liit hangga't maaari - mas mababa sa 2.5 metro (d1 + d2 <50 cm).

Ligtas at maaasahang pagbuo ng enerhiya na photovoltaic

Nakasalalay sa distansya sa pagitan ng bahagi ng "generator" at ng bahagi na "conversion", maaaring kinakailangan na mag-install ng dalawang mga nag-aresto sa paggulong o higit pa, upang matiyak ang proteksyon ng bawat isa sa dalawang bahagi.

Larawan J49 - Lokasyon ng SPD

Mga suplementong panteknikal sa proteksyon ng surge

Mga pamantayan sa proteksyon ng kidlat

Ang pamantayan ng IEC 62305 na mga bahagi 1 hanggang 4 (NF EN 62305 na mga bahagi 1 hanggang 4) ay muling ayusin at ina-update ang karaniwang mga publikasyong IEC 61024 (serye), IEC 61312 (serye), at IEC 61663 (serye) sa mga sistema ng proteksyon ng kidlat.

Bahagi 1 - Pangkalahatang mga prinsipyo

Ang bahaging ito ay nagpapakita ng pangkalahatang impormasyon tungkol sa kidlat at mga katangian nito at pangkalahatang data at ipinakikilala ang iba pang mga dokumento.

Bahagi 2 - Pamamahala sa peligro

Ipinapakita ng bahaging ito ang pagsusuri na ginagawang posible upang makalkula ang panganib para sa isang istraktura at upang matukoy ang iba't ibang mga sitwasyon sa proteksyon upang payagan ang pag-optimize ng panteknikal at pang-ekonomiya.

Bahagi 3 - Pisikal na pinsala sa mga istraktura at panganib sa buhay

Inilalarawan ng bahaging ito ang proteksyon mula sa direktang mga stroke ng kidlat, kabilang ang sistema ng proteksyon ng kidlat, down-conductor, lead ng lupa, equipotentiality at samakatuwid ang SPD na may equipotential bonding (Type 1 SPD).

Bahagi 4 - Mga elektrikal at elektronikong sistema sa loob ng mga istraktura

Inilalarawan ng bahaging ito ang proteksyon mula sa sapilitan na mga epekto ng kidlat, kasama na ang sistema ng proteksyon ng SPD (Mga Uri 2 at 3), cable Shielding, mga panuntunan para sa pag-install ng SPD, atbp.

Ang serye ng mga pamantayan na ito ay nadagdagan ng:

• ang serye ng mga pamantayan ng IEC 61643 para sa kahulugan ng mga produktong proteksyon ng paggulong (tingnan ang Mga bahagi ng isang SPD);
• ang IEC 60364-4 at -5 serye ng mga pamantayan para sa aplikasyon ng mga produkto sa mga pag-install ng elektrikal na LV (tingnan ang End-of-life indication ng isang SPD).

Ang mga bahagi ng isang SPD

Pangunahing binubuo ang SPD ng (tingnan ang Larawan J50):

1. isa o higit pang mga hindi linya na bahagi: ang live na bahagi (varistor, gas debit tube [GDT], atbp.);
2. isang thermal proteksiyon aparato (panloob na disconnector) na pinoprotektahan ito mula sa thermal runaway sa pagtatapos ng buhay (SPD na may varistor);
3. isang tagapagpahiwatig na nagpapahiwatig ng pagtatapos ng buhay ng SPD; Ang ilang mga SPD ay pinapayagan ang malayuang pag-uulat ng pahiwatig na ito;
4. isang panlabas na SCPD na nagbibigay ng proteksyon laban sa mga maikling circuit (ang aparatong ito ay maaaring isama sa SPD).

Larawan J50 - Diagram ng isang SPD

Ang teknolohiya ng live na bahagi

Maraming mga teknolohiya ang magagamit upang ipatupad ang live na bahagi. Ang bawat isa ay may mga kalamangan at dehado:

• Mga diode ng Zener;
• Ang gas debit tube (kinokontrol o hindi kontrolado);
• Ang varistor (zinc oxide varistor [ZOV]).

Ipinapakita ng talahanayan sa ibaba ang mga katangian at pag-aayos ng 3 karaniwang ginagamit na mga teknolohiya.

Larawan J51 - Buod ng talahanayan ng pagganap

bahagi	Gas Discharge Tube (GDT)	Naka-encapsulate na gap ng spark	Varistor ng zinc oxide	GDT at varistor sa serye	Naka-encapsulate na puwang ng spark at varistor nang kahanay
Katangian
Operating mode	Paglipat ng boltahe	Paglipat ng boltahe	Paglilimita sa boltahe	Paglipat ng boltahe at -limiting sa serye	Paglipat ng boltahe at -limiting sa parallel
Mga curve sa pagpapatakbo
application	network ng telecom LV network (nauugnay sa varistor)	LV network	LV network	LV network	LV network
Uri ng SPD	type 2	type 1	Type 1 o Type 2	Uri 1+ Uri 2	Uri 1+ Uri 2

Indikasyon ng pagtatapos ng buhay ng isang SPD

Ang mga tagapagpahiwatig ng end-of-life ay nauugnay sa panloob na disconnector at ang panlabas na SCPD ng SPD upang ipagbigay-alam sa gumagamit na ang kagamitan ay hindi na protektado laban sa mga overvoltage na nagmula sa atmospera.

Pahiwatig ng lokal

Ang pagpapaandar na ito ay karaniwang kinakailangan ng mga code ng pag-install. Ang indikasyon ng pagtatapos ng buhay ay ibinibigay ng isang tagapagpahiwatig (maliwanag o mekanikal) sa panloob na disconnector at / o panlabas na SCPD.

Kapag ang panlabas na SCPD ay ipinatupad ng isang fuse device, kinakailangang magbigay para sa isang piyus sa isang striker at isang base na nilagyan ng isang sistemang tripping upang matiyak ang pagpapaandar na ito.

Pinagsamang pag-disconnect ng circuit breaker

Ang tagapagpahiwatig ng mekanikal at ang posisyon ng hawakan ng kontrol ay nagbibigay-daan sa natural na indikasyon ng pagtatapos ng buhay.

Lokal na indikasyon at malayuang pag-uulat

Ang iQuick PRD SPD ng tatak na XXX Electric ay nasa uri ng "handa nang mag-wire" na may isang integrated disconnecting circuit breaker.

Pahiwatig ng lokal

Ang iQuick PRD SPD (tingnan ang Larawan J53) ay nilagyan ng mga lokal na tagapagpahiwatig ng katayuan sa mekanikal:

• ang (pula) tagapagpahiwatig ng makina at ang posisyon ng pagdidiskonekta ng circuit breaker handle ay nagpapahiwatig ng pag-shutdown ng SPD;
• ang (pula) tagapagpahiwatig ng makina sa bawat kartutso ay nagpapahiwatig ng kartutso na pagtatapos ng buhay.

Larawan J53 - iQuick PRD 3P + N SPD ng tatak na XXX Electric

Remote na pag-uulat

(tingnan ang Larawan J54)

Ang iQuick PRD SPD ay nilagyan ng isang indication contact na nagpapahintulot sa remote na pag-uulat ng:

• kartutso pagtatapos ng buhay;
• isang nawawalang kartutso, at kapag naibalik ito sa lugar;
• isang kasalanan sa network (maikling circuit, pagdiskonekta ng walang kinikilingan, yugto / walang kinikilingan na pagbaliktad);
• lokal na manu-manong paglipat.

Bilang isang resulta, ang malayuang pagsubaybay sa kundisyon ng pagpapatakbo ng mga naka-install na SPD ay ginagawang posible upang matiyak na ang mga aparatong proteksiyon na ito sa standby na estado ay laging handang gumana.

Fig. J54 - Pag-install ng ilaw ng tagapagpahiwatig na may isang iQuick PRD SPD

Larawan J55 - Malayong pahiwatig ng katayuan ng SPD gamit ang Smartlink

Pagpapanatili sa pagtatapos ng buhay

Kapag ang tagapagpahiwatig ng end-of-life ay nagpapahiwatig ng pag-shutdown, ang SPD (o ang pinag-uusapang kartutso) ay dapat mapalitan.

Sa kaso ng iQuick PRD SPD, pinapabilis ang pagpapanatili:

• Ang kartutso sa pagtatapos ng buhay (upang mapalitan) ay madaling makilala ng Maintenance Department.
• Ang kartutso sa pagtatapos ng buhay ay maaaring mapalitan sa kumpletong kaligtasan sapagkat ipinagbabawal ng isang aparatong pangkaligtasan ang pagsasara ng putol na circuit breaker kung may nawawala na isang kartutso.

Detalyadong mga katangian ng panlabas na SCPD

Kasalukuyang makatiis na alon

Ang kasalukuyang alon ay nakakatiis ng mga pagsubok sa panlabas na SCPDs ay nagpapakita ng mga sumusunod:

• Para sa isang naibigay na rating at teknolohiya (NH o cylindrical fuse), ang kasalukuyang alon na nakatiis ng kakayahan ay mas mahusay sa isang aM type fuse (proteksyon sa motor) kaysa sa isang fuse ng gG type (pangkalahatang paggamit).
• Para sa isang naibigay na rating, ang kasalukuyang alon ay nakakatiis sa kakayahan na mas mahusay sa isang circuit breaker kaysa sa isang fuse device. Ipinapakita ng Figure J56 sa ibaba ang mga resulta ng boltahe na makatiis ng mga pagsubok:
• upang maprotektahan ang isang SPD na tinukoy para sa Imax = 20 kA, ang panlabas na SCPD na pipiliin ay alinman sa isang MCB 16 A o isang Fuse aM 63 A, Tandaan: sa kasong ito, ang isang Fuse gG 63 A ay hindi angkop.
• upang maprotektahan ang isang SPD na tinukoy para sa Imax = 40 kA, ang panlabas na SCPD na pipiliin ay alinman sa isang MCB 40 A o isang Fuse aM 125 A,

Fig. J56 - Paghahambing ng mga alon ng boltahe ng SCPDs na makatiis ng mga kakayahan para sa I_max = 20 kA at ako_max = 40 kA

Na-install na antas ng proteksyon ng boltahe

Sa pangkalahatan:

• Ang pagbagsak ng boltahe sa mga terminal ng isang circuit breaker ay mas mataas kaysa sa mga terminal ng isang fuse device. Ito ay dahil ang impedance ng mga bahagi ng circuit-breaker (mga aparatong thermal at magnetic tripping) ay mas mataas kaysa sa isang piyus.

Gayunpaman:

• Ang pagkakaiba sa pagitan ng mga patak ng boltahe ay nananatiling bahagyang para sa mga kasalukuyang alon na hindi hihigit sa 10 kA (95% ng mga kaso);
• Ang naka-install na antas ng proteksyon ng Up boltahe ay isinasaalang-alang din ang impedance ng paglalagay ng kable. Maaari itong maging mataas sa kaso ng isang fuse technology (proteksyon aparato na malayo mula sa SPD) at mababa sa kaso ng isang circuit-breaker na teknolohiya (circuit breaker na malapit, at kahit na isinama sa SPD).

Tandaan: Ang naka-install na antas ng proteksyon ng Up boltahe ay ang kabuuan ng mga patak ng boltahe:

• sa SPD;
• sa panlabas na SCPD;
• sa kagamitan sa paglalagay ng kable

Proteksyon mula sa impedance maikling circuit

Ang isang impedance short circuit ay nagwawaldas ng maraming enerhiya at dapat na matanggal nang napakabilis upang maiwasan ang pinsala sa pag-install at sa SPD.

Inihambing ng Larawan J57 ang oras ng pagtugon at ang limitasyon ng enerhiya ng isang sistema ng proteksyon ng isang 63 A aM fuse at isang 25 A circuit breaker.

Ang dalawang mga sistema ng proteksyon ay may parehong 8/20 currents kasalukuyang alon na makatiis ng kakayahan (27 kA at 30 kA ayon sa pagkakabanggit).

Fig. J57 - Paghahambing ng oras / kasalukuyang at mga limitasyon sa enerhiya na curve para sa isang circuit breaker at isang piyus na mayroong parehong 8/20 currents kasalukuyang alon na makatiis sa kakayahan

Paglaganap ng isang alon ng kidlat

Ang mga network ng kuryente ay mababa ang dalas at, dahil dito, ang paglaganap ng boltahe ng boltahe ay agarang kaugnay sa dalas ng hindi pangkaraniwang bagay: sa anumang punto ng isang konduktor, ang instant na boltahe ay pareho.

Ang alon ng kidlat ay isang hindi pangkaraniwang kababalaghan (ilang daang kHz hanggang isang MHz):

• Ang alon ng kidlat ay napalaganap kasama ang isang konduktor sa isang tiyak na bilis na may kaugnayan sa dalas ng hindi pangkaraniwang bagay. Bilang isang resulta, sa anumang naibigay na oras, ang boltahe ay walang parehong halaga sa lahat ng mga punto sa daluyan (tingnan ang Larawan J58).

Larawan J58 - Paglaganap ng isang alon ng kidlat sa isang konduktor

• Ang isang pagbabago ng daluyan ay lumilikha ng isang kababalaghan ng paglaganap at / o pagsasalamin ng alon depende sa:

1. ang pagkakaiba ng impedance sa pagitan ng dalawang media;
2. ang dalas ng progresibong alon (steepness ng pagtaas ng oras sa kaso ng isang pulso);
3. ang haba ng daluyan.

Sa kaso ng kabuuang pagmuni-muni, sa partikular, ang halaga ng boltahe ay maaaring doble.

Halimbawa: ang kaso ng proteksyon ng isang SPD

Ang pagmomodelo ng hindi pangkaraniwang bagay na inilapat sa isang alon ng kidlat at mga pagsubok sa laboratoryo ay ipinapakita na ang isang karga na pinapatakbo ng 30 m ng cable na protektado ng agos ng isang SPD sa boltahe Na pataas, dahil sa mga phenomena ng pagsasalamin, isang maximum na boltahe na 2 x U_P (tingnan ang Larawan J59). Ang boltahe na alon na ito ay hindi masigla.

Larawan J59 - Pagninilay ng isang alon ng kidlat sa pagwawakas ng isang cable

Pagwawasto ng pagkilos

Sa tatlong mga kadahilanan (pagkakaiba-iba ng impedance, dalas, distansya), ang isa lamang na maaaring talagang makontrol ay ang haba ng cable sa pagitan ng SPD at ang karga na mapoprotektahan. Ang mas malaki ang haba na ito, mas malaki ang pagsasalamin.

Pangkalahatan, para sa mga front ng overvoltage na nakaharap sa isang gusali, ang mga phenomena ng pagsasalamin ay makabuluhan mula sa 10 m at maaaring doble ang boltahe mula sa 30 m (tingnan ang Larawan J60).

Kinakailangan na mag-install ng pangalawang SPD sa mahusay na proteksyon kung ang haba ng cable ay lumampas sa 10 m sa pagitan ng papasok na end SPD at ng kagamitan na protektahan.

Fig. J60 - Pinakamataas na boltahe sa dulo ng cable ayon sa haba nito sa isang harap ng boltahe ng insidente = 4kV / us

Halimbawa ng kasalukuyang kidlat sa TT system

Ang karaniwang mode SPD sa pagitan ng phase at PE o phase at PEN ay naka-install ng anumang uri ng pag-aayos ng earthing ng system (tingnan ang Larawan J61).

Ang walang kinikilingan na earthing risistor na R1 na ginagamit para sa mga pylon ay may mas mababang resistensya kaysa sa earthing risistor na R2 na ginagamit para sa pag-install.

Ang kasalukuyang kidlat ay dumadaloy sa pamamagitan ng circuit ABCD sa lupa sa pamamagitan ng pinakamadaling landas. Dadaan ito sa mga varistors V1 at V2 sa serye, na nagdudulot ng pagkakaiba-ibang boltahe na katumbas ng dalawang beses na Up boltahe ng SPD (U_P1 + U_P2) upang lumitaw sa mga terminal ng A at C sa pasukan sa pag-install sa matinding mga kaso.

Larawan J61 - Karaniwang proteksyon lamang

Upang maprotektahan ang mga pag-load sa pagitan ng Ph at N nang epektibo, ang boltahe ng mode na kaugalian (sa pagitan ng A at C) ay dapat na mabawasan.

Ang isa pang arkitekturang SPD samakatuwid ay ginamit (tingnan ang Larawan J62)

Ang kasalukuyang kidlat ay dumadaloy sa pamamagitan ng circuit ABH na may mas mababang impedance kaysa sa circuit ABCD, dahil ang impedance ng sangkap na ginamit sa pagitan ng B at H ay null (gas gap na napuno ng gas). Sa kasong ito, ang pagkakaiba-iba ng boltahe ay katumbas ng natitirang boltahe ng SPD (U_P2).

Larawan J62 - Karaniwan at pagkakaiba-iba na proteksyon