Aşırı gerilim koruma cihazı temel bilgisi


Aşırı gerilim korumayı bir gece kulübünde bir fedai olarak düşünün. Sadece belirli kişilerin içeri girmesine izin verebilir ve sorun çıkaranları çabucak fırlatabilir. Daha ilginç mi hale geliyor? Tüm evi kapsayan iyi bir aşırı gerilim koruma cihazı aslında aynı şeyi yapar. Şebekeden gelen gereksiz aşırı voltajlara değil, yalnızca evinizin ihtiyaç duyduğu elektriğe izin verir - daha sonra cihazlarınızı evin içindeki dalgalanmalardan kaynaklanabilecek her türlü sorundan korur. Tüm evi kapsayan aşırı gerilim koruma cihazları (SPD'ler) tipik olarak elektrik servis kutusuna bağlanır ve bir evdeki tüm cihazları ve elektrikli sistemleri korumak için yakınlarda bulunur.

Bir evdeki dalgalanmaların yüzde 80'ini kendimiz oluşturuyoruz.

Dalgalanma bastırma şeritlerinin çoğu gibi, biz de alışkın olduğumuz, tüm ev aşırı gerilim koruyucuları, güç dalgalanmalarını şöntlemek için metal oksit varistörler (MOV'ler) kullanır. MOV'lar kötü bir şöhrete sahip çünkü dalgalanma şeritlerinde bir dalgalanma bir MOV'un kullanışlılığını etkili bir şekilde sona erdirebilir. Ancak çoğu dalgalanma şeridinde kullanılanların aksine, tüm ev sistemlerindeki olanlar büyük dalgalanmaları şöntlemek için yapılmıştır ve yıllarca sürebilir. Uzmanlara göre, günümüzde daha fazla ev üreticisi, kendilerini farklılaştırmaya ve ev sahiplerinin elektronik sistemlere yaptığı yatırımları korumaya yardımcı olmak için standart toplayıcılar olarak tüm evi kapsayan aşırı gerilim koruması sunuyor - özellikle bu hassas sistemlerden bazıları ev yapımcısı tarafından satılabildiğinde.

İşte tüm ev aşırı gerilim koruması hakkında bilmeniz gereken 5 şey:

1. Evler, günümüzde tüm ev aşırı gerilim korumasına her zamankinden daha fazla ihtiyaç duymaktadır.

Uzmanımız "Son birkaç yılda evde çok şey değişti" diyor. “Daha birçok elektronik var ve LED'lerle aydınlatmada bile, bir LED'i parçalara ayırırsanız, orada küçük bir devre kartı var. Yıkayıcılar, kurutucular ve aletlerin de günümüzde devre kartları vardır, bu nedenle bugün evde güç dalgalanmalarından, hatta evin aydınlatmasından korunacak çok daha fazlası var. "Evlerimize bağladığımız çok fazla teknoloji var."

2. Yıldırım, evdeki elektronik ve diğer sistemler için en büyük tehlike değildir.

Uzman, "Çoğu insan dalgalanmaları yıldırım olarak düşünür, ancak dalgalanmaların yüzde 80'i geçicidir [kısa, yoğun patlamalar] ve biz bunları kendimiz oluşturuyoruz" diyor. Evin içindeler. Klima üniteleri ve cihazlarındaki gibi jeneratörler ve motorlar, bir evin elektrik hatlarında küçük dalgalanmalara neden olur. Pluemer, "Tek bir büyük dalgalanmanın cihazları ve her şeyi aynı anda alması ender rastlanan bir durumdur," diye açıklıyor Pluemer, ancak yıllar içinde meydana gelen bu mini dalgalanmalar elektroniklerin performansını artıracak, azaltacak ve faydalı ömürlerini kısaltacaktır.

3. Tüm evin aşırı gerilim koruması, diğer elektronik cihazları korur.

"Bir evdeki zararlı dalgalanmaların çoğu AC üniteleri ve cihazları gibi makinelerden geliyorsa, neden kesici panelinde tüm evi kapsayan aşırı gerilim korumayla uğraşasınız?" Diye sorabilirsiniz. Uzman, bunun cevabının, bir klima ünitesi gibi özel bir devre üzerindeki bir cihazın veya sistemin, dalgalanmayı, evdeki diğer her şeyi korumak için şöntlenebileceği şalter panelinden geri göndereceğidir.

4. Tüm evin aşırı gerilim koruması katmanlı olmalıdır.

Bir cihaz veya cihaz, diğer cihazlar arasında paylaşılan ve adanmamış bir devre üzerinden bir dalgalanma gönderirse, bu diğer çıkışlar bir dalgalanmaya duyarlı olabilir, bu yüzden onu sadece elektrik panelinde istemezsiniz. Tüm evi korumak için hem elektrik hizmetinde hem de hassas elektronikleri korumak için kullanım noktasında evde aşırı gerilim koruması katmanlandırılmalıdır. Ses / video ekipmanına filtrelenmiş güç sağlama özelliğinin yanı sıra aşırı gerilim bastırma özelliğine sahip güç koşullandırıcılar, birçok ev sinema ve ev eğlence sistemi için önerilir.

5. Evin tamamında aşırı gerilim koruma cihazlarında nelere dikkat edilmeli.

120 volt hizmete sahip çoğu ev, 80kA dereceli bir aşırı gerilim koruyucu ile yeterince korunabilir. Muhtemelen bir ev 50kA ila 100kA arasında büyük ani artışlar görmeyecektir. Elektrik hatlarının üzerinden geçen yakındaki yıldırım çarpmaları bile, dalgalanma bir eve ulaştığında dağılacaktır. Bir ev muhtemelen 10kA'nın üzerinde bir artış görmeyecektir. Bununla birlikte, örneğin 10kA'lık bir artış alan 10kA dereceli bir cihaz, MOV dalgalanma-şöntleme kapasitesini bu dalgalanmayla kullanabilir, bu nedenle 80kA düzeyinde bir şey daha uzun süre dayanmasını sağlar. Alt panellere sahip evler, ana ünitenin kA derecesinin yaklaşık yarısı kadar ek korumaya sahip olmalıdır. Bir bölgede çok fazla yıldırım varsa veya yakınlarda ağır makine kullanan bir bina varsa, 80kA derecesine bakın.

Bir yük yönetim sistemi, endüstriyel yönetim ve tesis mühendislerinin, bir güç sistemine bir yük eklendiğinde veya atıldığında kontrol etmesine olanak tanır, bu da paralel sistemleri daha sağlam hale getirir ve birçok güç üretim sistemindeki kritik yüklere yönelik güç kalitesini iyileştirir. En basit şekliyle, yük ekleme / atma veya yük kontrolü olarak da adlandırılan yük yönetimi, güç kaynağının kapasitesi azaldığında veya tüm yükü destekleyemediğinde kritik olmayan yüklerin kaldırılmasına izin verir.

Bir yükün ne zaman düşürülmesi veya tekrar eklenmesi gerektiğini belirlemenizi sağlar

Kritik olmayan yükler kaldırılırsa, kritik yükler, aksi takdirde bir aşırı yük koşulu nedeniyle düşük güç kalitesi yaşayabilecekleri veya güç kaynağının koruyucu bir şekilde kapatılması nedeniyle güç kaybedebilecekleri durumlarda gücü koruyabilir. Jeneratör aşırı yük senaryosu gibi belirli koşullara göre elektrik üretim sisteminden kritik olmayan yüklerin uzaklaştırılmasına olanak sağlar.

Yük yönetimi, jeneratör yükü, çıkış voltajı veya AC frekansı gibi belirli koşullara göre yüklerin önceliklendirilmesini ve kaldırılmasını veya eklenmesini sağlar. Çoklu jeneratör sisteminde, bir jeneratör kapanırsa veya kullanılamıyorsa, yük yönetimi, daha düşük öncelikli yüklerin veri yolundan ayrılmasını sağlar.

Güç kalitesini iyileştirir ve tüm yüklerin çalışır durumda olmasını sağlar

Bu, başlangıçta planlanandan daha düşük bir genel kapasiteye sahip bir sistemde bile kritik yüklerin hala çalışır durumda olmasını sağlar. Ek olarak, kaç tane ve hangi kritik olmayan yüklerin atıldığını kontrol ederek, yük yönetimi, gerçek sistem kapasitesine bağlı olarak maksimum sayıda kritik olmayan yükün güçle beslenmesini sağlayabilir. Birçok sistemde, yük yönetimi de güç kalitesini artırabilir.

Örneğin, büyük motorlu sistemlerde, her motor başladığında kararlı bir sistem sağlamak için motorların başlatılması kademeli olarak ayarlanabilir. Yük yönetimi ayrıca bir yük bankasını kontrol etmek için kullanılabilir, böylece yükler istenen limitin altında olduğunda yük bankası etkinleştirilerek jeneratörün düzgün çalışmasını sağlar.

Yük yönetimi ayrıca, tek bir jeneratörün hemen aşırı yüklenmeden veriyoluna bağlanabilmesi için yük azaltma sağlayabilir. Yükler kademeli olarak eklenebilir, her yük önceliğinin eklenmesi arasında bir gecikme süresi vardır ve jeneratörün adımlar arasında voltajı ve frekansı kurtarmasını sağlar.

Yük yönetiminin bir güç üretim sisteminin güvenilirliğini artırabileceği birçok durum vardır. Yük yönetimi kullanımının yapıldığı birkaç uygulama SSS-aşırı gerilim-koruma-cihazı-4uygulanabilecekleri aşağıda vurgulanmıştır.

  • Standart paralelleme sistemleri
  • Ölü alan paralelleme sistemi
  • Tek jeneratör sistemleri
  • Özel emisyon gereksinimleri olan sistemler

Standart paralelleme sistemleri

Çoğu standart paralelleme sistemi, bazı yük yönetimi türleri için kullanmıştır, çünkü diğerlerinin senkronize olabilmesi ve güç üretim kapasitesi ekleyebilmesi için yükün tek bir jeneratör tarafından enerjilendirilmesi gerekir. Ayrıca, bu tek jeneratör tüm yükün güç gereksinimlerini karşılayamayabilir.

Standart paralelleme sistemleri tüm jeneratörleri aynı anda başlatır, ancak bunlardan biri paralelleme veriyoluna enerji vermeden birbirleriyle senkronize olamazlar. Veriyoluna enerji vermek için bir jeneratör seçilir, böylece diğerleri onunla senkronize olabilir. Jeneratörlerin çoğu tipik olarak senkronize edilmiş ve ilk jeneratör kapandıktan sonra birkaç saniye içinde paralelleme veriyoluna bağlanmış olsa da, senkronizasyon işleminin jeneratörün kapanmasına neden olacak bir aşırı yük için yeterince uzun bir dakika kadar sürmesi alışılmadık bir durum değildir kendini koru.

Diğer jeneratörler, bu jeneratör kapandıktan sonra ölü veriyoluna yaklaşabilirler, ancak diğer jeneratörün aşırı yüklenmesine neden olan aynı yüke sahip olacaklardır, bu nedenle benzer şekilde davranmaları muhtemeldir (jeneratörler farklı boyutlarda değilse). Ek olarak, anormal voltaj ve frekans seviyeleri veya frekans ve voltaj dalgalanmaları nedeniyle jeneratörlerin aşırı yüklenmiş bir veri yoluna senkronize edilmesi zor olabilir, bu nedenle yük yönetiminin dahil edilmesi, ek jeneratörlerin daha hızlı bir şekilde çevrimiçi hale getirilmesine yardımcı olabilir.

Kritik yüklere iyi güç kalitesi sağlar

SSS-aşırı gerilim-koruma-cihazı-2Düzgün yapılandırılmış bir yük yönetim sistemi, senkronizasyon işlemi beklenenden daha uzun sürse bile çevrimiçi jeneratörlerin aşırı yüklenmemesini sağlayarak, senkronizasyon işlemi sırasında kritik yüklere tipik olarak iyi güç kalitesi sağlayacaktır. Yük yönetimi çok çeşitli şekillerde uygulanabilir. Standart paralel bağlama sistemleri genellikle paralel anahtarlama tertibatı tarafından kontrol edilir, bu paralelleme şalt sistemi tipik olarak programlanabilir bir mantık kontrolü (PLC) veya sistemin çalışma sırasını kontrol eden başka bir mantık cihazı içerir. Paralelleme şalt sistemindeki mantık cihazı da yük yönetimini gerçekleştirebilir.

Yük yönetimi, ölçüm sağlayabilen veya jeneratör yükünü ve frekansını belirlemek için paralelleme şalt kontrollerinden gelen bilgileri kullanabilen ayrı bir yük yönetim sistemi tarafından gerçekleştirilebilir. Bir bina yönetim sistemi ayrıca yük yönetimi gerçekleştirebilir, yükleri denetleyici kontrol ile kontrol edebilir ve anahtarların bunlara giden gücü kesmesi ihtiyacını ortadan kaldırabilir.

Ölü alan paralelleme sistemleri

Ölü alan paralellemesi, voltaj regülatörleri etkinleştirilmeden ve alternatör alanları uyarılmadan önce tüm jeneratörlerin paralel bağlanabilmesi açısından standart paralellemeden farklıdır.

Bir ölü alan paralelleme sistemindeki tüm jeneratörler normal şekilde başlarsa, güç sistemi, yükü beslemek için tam güç üretim kapasitesi ile nominal voltaj ve frekansa ulaşır. Normal ölü alan paralelleme dizisi, paralelleme veriyoluna enerji vermek için tek bir jeneratör gerektirmediğinden, yük yönetiminin normal bir sistem başlangıcı sırasında yükü atması gerekmez.

Bununla birlikte, standart paralelleme sistemlerinde olduğu gibi, bağımsız jeneratörlerin başlatılması ve durdurulması ölü alan paralelleme ile mümkündür. Bir jeneratör servis için kapalıysa veya başka bir nedenle durursa, diğer jeneratörler yine de aşırı yüklenmiş olabilir. Bu nedenle, standart paralelleme sistemlerine benzer şekilde bu uygulamalarda yük yönetimi hala faydalı olabilir.

Ölü alan paralelleme, genellikle paralel özellikli jeneratör kontrolörleri tarafından gerçekleştirilir, ancak aynı zamanda bir paralelleme şalt tesisatı tarafından da gerçekleştirilebilir. Paralel özellikli jeneratör denetleyicileri genellikle yerleşik yük yönetimi sağlar, yük önceliklerinin doğrudan denetleyiciler tarafından yönetilmesine izin verir ve paralel bağlantı panosu denetleyicileri ihtiyacını ortadan kaldırır.

Tek Jeneratör Sistemleri

Tek jeneratör sistemleri tipik olarak paralel bağlanan muadillerine göre daha az karmaşıktır. Bu tür sistemler, kesintili yüklere veya yük değişikliklerine maruz kaldığında yükleri kontrol etmek için jeneratör kontrolöründeki yük yönetimini kullanabilir.

SSS-aşırı gerilim-koruma-cihazı-9

Soğutucular, endüksiyon fırınları ve asansörler gibi kesintili bir yük sürekli güç çekmez, ancak güç gereksinimlerini aniden ve önemli ölçüde değiştirebilir. Yük yönetimi, jeneratörün normal bir yükü kaldırabildiği durumlarda yararlı olabilir, ancak belirli koşullar altında aralıklı yükler, sistemin toplam yükünü jeneratörün maksimum güç kapasitesinin üzerine çıkarabilir ve bu da potansiyel olarak jeneratör çıkışının güç kalitesine zarar verebilir. veya koruyucu bir kapatmaya neden olur. Yük yönetimi ayrıca, büyük motor yüklerine ani akımın neden olduğu voltaj ve frekans değişimini en aza indirerek, yüklerin jeneratöre uygulanmasını kademelendirmek için de kullanılabilir.

Yerel kodlar, nominal jeneratör çıkış akımının servis giriş akım derecelendirmesinden daha düşük olduğu sistemler için bir yük kontrol modülü gerektirdiğinde de yük yönetimi yararlı olabilir.

Özel Emisyon Gereksinimi Olan Sistemler

Bazı coğrafi bölgelerde, bir jeneratörün çalıştığı her an için minimum yük gereksinimleri vardır. Bu durumda, yük yönetimi, emisyon gereksinimlerini karşılamaya yardımcı olmak için yükleri jeneratörde tutmak için kullanılabilir. Bu uygulama için, güç üretim sistemi kontrol edilebilir bir yük bankası ile donatılmıştır. Yük yönetim sistemi, jeneratör sistemi çıkış gücünü bir eşiğin üzerinde tutmak için yük bankasındaki çeşitli yüklere enerji verecek şekilde yapılandırılmıştır.

Bazı jeneratör sistemleri, tipik olarak yenilenmesi gereken bir Dizel Partikül Filtresi (DPF) içerir. Bazı durumlarda, motorlar, DPF'nin park halinde yenilenmesi sırasında nominal gücün% 50'sine düşecek ve bu durum sırasında bazı yükleri kaldırmak için yük yönetim sisteminden yararlanabilir.

Yük yönetimi, herhangi bir sistemdeki kritik yükler için güç kalitesini artırabilse de, bazı yükler güç almadan önce gecikmeler ekleyebilir, kurulumun karmaşıklığını artırabilir ve yükleniciler veya devre kesiciler gibi parça maliyetlerinin yanı sıra önemli miktarda kablolama çabası da ekleyebilir. . Yük yönetiminin gereksiz olabileceği bazı uygulamalar aşağıda özetlenmiştir.

Uygun Boyutlu Tek Jeneratör

Bir aşırı yük durumu olası olmadığından ve jeneratörün kapanması, önceliğe bakılmaksızın tüm yüklerin güç kaybetmesine neden olacağından, genellikle uygun boyutta tek bir jeneratörde bir yük yönetim sistemine ihtiyaç yoktur.

Yedeklilik için Paralel Oluşturma Jeneratörleri

Yük yönetimi, paralelleme jeneratörlerinin olduğu ve saha güç gereksinimlerinin jeneratörlerden herhangi biri tarafından desteklenebildiği durumlarda genellikle gereksizdir, çünkü bir jeneratör arızası, yalnızca yükte geçici bir kesinti ile başka bir jeneratörün başlamasına neden olur.

Tüm Yükler Eşit Derecede Kritiktir

Tüm yüklerin eşit derecede kritik olduğu şantiyelerde, diğer kritik yüklere güç sağlamaya devam etmek için bazı kritik yükleri atarak yüklere öncelik vermek zordur. Bu uygulamada, jeneratör (veya yedekli bir sistemdeki her jeneratör) tüm kritik yükü desteklemek için uygun şekilde boyutlandırılmalıdır.

SSS-aşırı gerilim-koruma-cihazı-12Geçici elektrik akımlarından veya dalgalanmalardan kaynaklanan hasar, elektrikli ekipman arızasının önde gelen nedenlerinden biridir. Elektriksel bir geçici durum, elektrik devresinde ani bir değişiklik olduğunda normal elektrik güç sistemine verilen yüksek enerjili dürtü olan kısa bir süredir. Bir tesisin hem içinden hem de dışından çeşitli kaynaklardan kaynaklanabilirler.

Sadece yıldırım değil

En belirgin kaynak yıldırımdan kaynaklanır, ancak dalgalanmalar aynı zamanda normal şebeke anahtarlama işlemlerinden veya elektrik iletkenlerinin kasıtsız topraklanmasından da gelebilir (örneğin, üstten geçen bir güç hattı yere düştüğünde). Birkaç isim vermek gerekirse, faks makineleri, fotokopi makineleri, klimalar, asansörler, motorlar / pompalar veya ark kaynağı gibi şeylerden bir bina veya tesis içinden bile dalgalanmalar gelebilir. Her durumda, normal elektrik devresi aniden, güç sağlanan ekipmanı olumsuz etkileyebilecek büyük bir enerji dozuna maruz kalır.

Aşağıdakiler, elektrikli ekipmanın yüksek enerjili dalgalanmaların yıkıcı etkilerinden nasıl korunacağına ilişkin aşırı gerilim koruma kılavuzlarıdır. Düzgün boyutlandırılmış ve kurulmuş aşırı gerilim koruması, özellikle günümüzde çoğu ekipmanda bulunan hassas elektronik ekipman için ekipman hasarını önlemede oldukça başarılıdır.

Topraklama esastır

Geçici voltaj dalgalanma bastırıcı (TVSS) olarak da bilinen aşırı gerilim koruma cihazı (SPD), yüksek akım dalgalanmalarını toprağa yönlendirmek ve ekipmanınızı atlamak, böylece ekipmana etki eden voltajı sınırlamak için tasarlanmıştır. Bu nedenle, tesisinizin iyi, düşük dirençli bir topraklama sistemine sahip olması ve tüm bina sistemlerinin topraklarının bağlı olduğu tek bir toprak referans noktasına sahip olması kritik öneme sahiptir.

Uygun bir topraklama sistemi olmadan, dalgalanmalara karşı korumanın bir yolu yoktur. Elektrik dağıtım sisteminizin Ulusal Elektrik Yasasına (NFPA 70) uygun olarak topraklandığından emin olmak için lisanslı bir elektrikçiye danışın.

Koruma bölgeleriSSS-aşırı gerilim-koruma-cihazı-16

Elektrikli ekipmanınızı yüksek enerjili elektrik dalgalanmalarından korumanın en iyi yolu, SPD'leri tesisinizin tamamına stratejik olarak kurmaktır. Dalgalanmaların hem dahili hem de harici kaynaklardan kaynaklanabileceği göz önüne alındığında, SPD'ler, kaynak konumundan bağımsız olarak maksimum koruma sağlamak için kurulmalıdır. Bu nedenle, genellikle bir "Koruma Bölgesi" yaklaşımı kullanılır.

Birinci savunma seviyesi, ana hizmet giriş ekipmanına (yani, hizmet gücünün tesise geldiği yere) bir SPD kurularak elde edilir. Bu, yıldırım veya geçici elektrik devresi gibi dışarıdan gelen yüksek enerji dalgalanmalarına karşı koruma sağlayacaktır.

Bununla birlikte, servis girişine takılan SPD, dahili olarak üretilen dalgalanmalara karşı koruma sağlamayacaktır. Ek olarak, dışarıdaki dalgalanmalardan gelen enerjinin tamamı servis giriş cihazı tarafından zemine dağıtılmaz. Bu nedenle, SPD'ler, kritik ekipmana güç sağlayan bir tesis içindeki tüm dağıtım panellerine kurulmalıdır.

Benzer şekilde, üçüncü koruma bölgesi, bilgisayarlar veya bilgisayar kontrollü cihazlar gibi korunan her bir ekipman parçası için yerel olarak SPD'ler kurularak elde edilebilir. Her koruma bölgesi, her biri korunan ekipmana maruz kalan voltajı daha da azaltmaya yardımcı olduğundan, tesisin genel korumasına katkıda bulunur.

SPD'lerin koordinasyonu

Servis girişi SPD'si, yüksek enerjili dış dalgalanmaları toprağa yönlendirerek bir tesis için elektrik geçişlerine karşı ilk savunma hattını sağlar. Ayrıca tesise giren dalgalanmanın enerji seviyesini, yüke daha yakın olan aşağı akış cihazları tarafından idare edilebilecek bir seviyeye düşürür. Bu nedenle, dağıtım panellerine veya yerel olarak savunmasız ekipmana kurulan SPD'lerin zarar görmesini önlemek için SPD'lerin uygun koordinasyonu gerekir.

Koordinasyon sağlanamazsa, yayılan dalgalanmalardan kaynaklanan aşırı enerji Bölge 2 ve Bölge 3 SPD'lere zarar verebilir ve korumaya çalıştığınız ekipmanı yok edebilir.

Uygun Aşırı Gerilim Koruyucu Cihazları (SPD) seçmek, bugün piyasadaki tüm farklı türlerde göz korkutucu bir görev gibi görünebilir. Bir SPD'nin dalgalanma derecesi veya kA derecesi, en yanlış anlaşılan derecelendirmelerden biridir. Müşteriler genellikle bir SPD'nin 200 Amp panellerini korumasını ister ve panel ne kadar büyükse koruma için kA cihaz değerinin o kadar büyük olması gerektiğini düşünme eğilimi vardır, ancak bu yaygın bir yanlış anlamadır.

Bir dalgalanma bir panele girdiğinde, panelin boyutunu önemsemez veya bilmez. Peki 50kA, 100kA veya 200kA SPD kullanmanız gerektiğini nasıl anlarsınız? Gerçekçi olarak, bir binanın kablo tesisatına girebilecek en büyük artış, IEEE C10 standardında açıklandığı gibi 62.41kA'dır. Öyleyse neden 200kA için derecelendirilmiş bir SPD'ye ihtiyacınız olsun? Basitçe ifade edilir - uzun ömür için.

Öyleyse şöyle düşünebilir: 200kA iyiyse, 600kA üç kat daha iyi olmalı, değil mi? Şart değil. Bir noktada, derecelendirme getirisini azaltır, yalnızca ekstra maliyet ekler ve önemli bir fayda sağlamaz. Piyasadaki çoğu SPD, ana sınırlayıcı cihaz olarak bir metal oksit varistörü (MOV) kullandığından, daha yüksek kA oranlarının nasıl / neden elde edildiğini keşfedebiliriz. Bir MOV, 10kA olarak derecelendirilmişse ve 10kA bir artış görürse, kapasitesinin% 100'ünü kullanır. Bu, dalgalanmanın MOV'u biraz düşürdüğü bir gaz tankı gibi görülebilir (artık% 100 dolu değil). Şimdi SPD'nin paralel olarak iki 10kA MOV'u varsa, 20kA olarak derecelendirilir.

Teorik olarak, MOV'lar 10kA artışını eşit olarak böler, böylece her biri 5kA alır. Bu durumda, her bir MOV, kapasitelerinin yalnızca% 50'sini kullanmıştır ve bu da MOV'u çok daha az düşürür (gelecekteki dalgalanmalar için depoda daha fazlasını bırakır).

Belirli bir uygulama için bir SPD seçerken, dikkat edilmesi gereken birkaç husus vardır:

Uygulama:SSS-aşırı gerilim-koruma-cihazı-8

SPD'nin kullanılacağı koruma bölgesi için tasarlandığından emin olun. Örneğin, hizmet girişindeki bir SPD, yıldırım düşmesi veya kamu hizmeti anahtarlamasından kaynaklanan daha büyük dalgalanmaları kaldıracak şekilde tasarlanmalıdır.

Sistem voltajı ve konfigürasyonu

SPD'ler, belirli voltaj seviyeleri ve devre konfigürasyonları için tasarlanmıştır. Örneğin, servis giriş ekipmanınız dört telli bir wye bağlantısında 480/277 V'ta üç fazlı güçle beslenebilir, ancak tek fazlı, 120 V beslemeye yerel bir bilgisayar takılır.

Geçiş voltajı

Bu, SPD'nin korunan ekipmanın maruz kalmasına izin vereceği voltajdır. Bununla birlikte, ekipmanda meydana gelebilecek olası hasar, ekipman tasarımıyla ilişkili olarak ekipmanın bu geçiş gerilimine ne kadar süreyle maruz kaldığına bağlıdır. Diğer bir deyişle, ekipman genellikle çok kısa bir süre için yüksek bir gerilime ve daha uzun bir süre boyunca daha düşük gerilim dalgalanmalarına dayanacak şekilde tasarlanmıştır.

Federal Bilgi İşleme Standartları (FIPS) yayını "Otomatik Veri İşleme Tesisleri için Elektrik Gücü Yönergesi" (FIPS Yayını DU294), kelepçeleme gerilimi, sistem gerilimi ve dalgalanma süresi arasındaki ilişki hakkında ayrıntılar sağlar.

Örnek olarak, 480 V hat üzerinde 20 mikrosaniye süren bir geçici gerilim, bu kılavuza göre tasarlanmış ekipmana zarar vermeden neredeyse 3400V'a yükselebilir. Ancak 2300 V civarındaki bir dalgalanma, hasara neden olmadan 100 mikrosaniye boyunca sürdürülebilir. Genel olarak, kelepçe voltajı ne kadar düşükse koruma o kadar iyidir.

Dalgalanma akımı

SPD'ler, belirli bir miktarda dalgalanma akımını hatasız olarak güvenli bir şekilde yönlendirecek şekilde derecelendirilmiştir. Bu derece, birkaç bin amper ile 400 kiloamper (kA) veya daha fazlası arasında değişir. Bununla birlikte, bir yıldırım çarpmasının ortalama akımı sadece yaklaşık 20 kA'dır ve ölçülen en yüksek akımlar 200 kA'nın biraz üzerindedir. Bir elektrik hattına çarpan yıldırım her iki yönde de gidecektir, bu nedenle akımın yalnızca yarısı tesisinize doğru gider. Yol boyunca, bazı akımlar yardımcı ekipman yoluyla toprağa dağılabilir.

Bu nedenle, ortalama bir yıldırım çarpmasından servis girişindeki potansiyel akım 10 kA civarındadır. Ek olarak, ülkenin belirli bölgeleri yıldırım çarpmalarına diğerlerinden daha yatkındır. Uygulamanız için hangi boyutta SPD'nin uygun olduğuna karar verirken tüm bu faktörler dikkate alınmalıdır.

Bununla birlikte, 20 kA olarak derecelendirilmiş bir SPD'nin ortalama yıldırım çarpmasına ve dahili olarak üretilen çoğu dalgalanmaya karşı koruma sağlamak için yeterli olabileceğini, ancak 100 kA olarak derecelendirilmiş bir SPD'nin, değiştirmeye gerek kalmadan ek dalgalanmaları kaldırabileceğini dikkate almak önemlidir. tutucu veya sigortalar.

Standartlar

Tüm SPD'ler, ANSI / IEEE C62.41'e göre test edilmeli ve güvenlik açısından UL 1449 (2. Baskı) olarak listelenmelidir.

Underwriters Laboratories (UL), UL listeli veya tanınan herhangi bir SPD'de belirli işaretlerin olmasını gerektirir. Bir SPD seçerken önemli olan ve dikkate alınması gereken bazı parametreler şunları içerir:

SPD Türü

tesisin ana aşırı akım koruyucu cihazının yukarı veya aşağı yönde, SPD'nin amaçlanan uygulama konumunu tanımlamak için kullanılır. SPD Türleri şunları içerir:

1 yazın

Servis trafosunun sekonderiyle servis ekipmanı aşırı akım cihazının hat tarafı arasına ve ayrıca yük tarafı, watt-saat sayaç soketi muhafazaları ve Kalıplı Muhafaza SPD'leri dahil olmak üzere kurulum için tasarlanmış kalıcı olarak bağlı bir SPD harici aşırı akım koruyucu cihaz.

2 yazın

Şube panelinde bulunan SPD'ler ve Kalıplı Kasa SPD'leri dahil olmak üzere servis ekipmanı aşırı akım cihazının yük tarafına kurulmak üzere tasarlanmış kalıcı olarak bağlı bir SPD.

3 yazın

Elektrik servis panelinden kullanım noktasına kadar minimum 10 metre (30 fit) iletken uzunluğunda monte edilen kullanım noktası SPD'leri, örneğin, kabloya bağlı, doğrudan fişli, korunan kullanım ekipmanına takılan priz tipi SPD'ler . Mesafe (10 metre), SPD'lerle birlikte sağlanan veya SPD'leri bağlamak için kullanılan iletkenler hariçtir.

4 yazın

Bileşen Montajları -, bir bağlantı kesme (dahili veya harici) veya sınırlı akım testlerine uymanın bir yolu ile birlikte bir veya daha fazla Tip 5 bileşenden oluşan Bileşen montajı.

Tip 1, 2, 3 Bileşen Montajları

Dahili veya harici kısa devre korumalı Tip 4 bileşen grubundan oluşur.

5 yazın

Bir PWB'ye monte edilebilen, kablolarıyla bağlanabilen veya montaj araçları ve kablo sonlandırmaları olan bir muhafaza içinde sağlanan MOV'lar gibi ayrı bileşen aşırı gerilim bastırıcılar.

Nominal sistem voltajıSSS-aşırı gerilim-koruma-cihazı-6

Cihazın kurulacağı yerdeki şebeke sistemi voltajıyla eşleşmelidir

MCOV

Maksimum Sürekli Çalışma Voltajı, bu, cihazın iletim (kelepçeleme) başlamadan önce dayanabileceği maksimum voltajdır. Tipik olarak, nominal sistem voltajından% 15-25 daha yüksektir.

Nominal Deşarj Akımı (In)

SPD'nin 8 dalgalanmadan sonra işlevsel kaldığı 20/15 akım dalga şekline sahip SPD aracılığıyla akımın tepe değeridir. Tepe değer, üretici tarafından UL'nin ayarladığı önceden tanımlanmış bir seviyeden seçilir. I (n) seviyeleri 3kA, 5kA, 10kA ve 20kA'yı içerir ve ayrıca test edilen SPD Tipi ile sınırlandırılabilir.

VPR

Gerilim Koruma Derecesi. SPD bir 1449 kV, 6 kA 3/8 µs kombinasyon dalga biçimi üretecinin ürettiği dalgalanmaya maruz kaldığında bir SPD'nin "yuvarlanmış" ortalama ölçülen sınır voltajını ifade eden, ANSI / UL 20'un en son revizyonuna göre bir derecelendirme. VPR, standartlaştırılmış bir değerler tablosundan birine yuvarlanan bir kenetleme voltajı ölçümüdür. Standart VPR derecelendirmeleri 330, 400, 500, 600, 700, vb. İçerir. Standartlaştırılmış bir derecelendirme sistemi olarak VPR, benzer SPD'ler (yani aynı Tip ve Gerilim) arasında doğrudan karşılaştırmaya izin verir.

SCCR

Kısa Devre Akım Değerlendirmesi. Bir SPD'nin, bir kısa devre durumu sırasında beyan edilen bir voltajda beyan edilen bir RMS simetrik akımından daha fazlasını veremeyen bir AC güç devresinde kullanım için uygunluğu. SCCR, AIC (Amp Kesme Kapasitesi) ile aynı değildir. SCCR, SPD'nin maruz kalabileceği ve kısa devre koşullarında güç kaynağından güvenli bir şekilde çıkarabileceği "mevcut" akım miktarıdır. SPD tarafından "kesilen" akım miktarı tipik olarak "mevcut" akımdan önemli ölçüde daha azdır.

Muhafaza derecesi

Muhafazanın NEMA derecesinin, cihazın kurulacağı yerdeki çevre koşullarına uygun olmasını sağlar.

SSS-aşırı gerilim-koruma-cihazı-20Surge endüstrisinde sıklıkla ayrı terimler olarak kullanılmasına rağmen, Geçici Akımlar ve Dalgalar aynı fenomendir. Geçici Akımlar ve Dalgalanmalar akım, voltaj veya her ikisi olabilir ve 10kA veya 10kV'yi aşan tepe değerlerine sahip olabilir. Tipik olarak çok kısa sürelidirler (genellikle> 10 µs & <1 ms), tepeye çok hızlı yükselen ve daha sonra çok daha yavaş bir hızda düşen bir dalga formu ile.

Geçici Akımlar ve Dalgalanmalar, yıldırım veya kısa devre gibi harici kaynaklardan veya Kontaktör anahtarlama, Değişken Hızlı Sürücüler, Kapasitör anahtarlama vb. Gibi dahili kaynaklardan kaynaklanabilir.

Geçici aşırı gerilimler (TOV'ler) salınımlıdır

Birkaç saniye kadar kısa veya birkaç dakika sürebilen fazdan toprağa veya fazdan faza aşırı gerilimler. TOV kaynakları arasında arıza tekrar kapama, yük anahtarlama, toprak empedans kaymaları, tek fazlı arızalar ve ferrorezonans etkileri sayılabilir.

Potansiyel olarak yüksek voltajları ve uzun süreleri nedeniyle, TOV'ler MOV tabanlı SPD'ler için çok zararlı olabilir. Uzatılmış bir TOV, bir SPD'de kalıcı hasara neden olabilir ve üniteyi çalışmaz hale getirebilir. ANSI / UL 1449, SPD'nin bu koşullar altında bir güvenlik tehlikesi oluşturmayacağını garanti ederken; SPD'ler tipik olarak aşağı akış ekipmanını bir TOV olayından korumak için tasarlanmamıştır.

ekipman bazı modlarda geçişlere diğerlerinden daha duyarlıdırSSS-aşırı gerilim-koruma-cihazı-28

Çoğu tedarikçi, SPD'lerinde hattan nötr (LN), hattan toprağa (LG) ve nötrden toprağa (NG) koruma sunar. Bazıları artık hattan hatta (LL) koruma sunuyor. Argüman, geçici olayın nerede olacağını bilmediğiniz için, tüm modların korunmasının hiçbir hasar oluşmamasını sağlayacağıdır. Bununla birlikte, ekipman bazı modlarda diğerlerine göre geçişlere karşı daha hassastır.

LN ve NG modu koruması kabul edilebilir bir minimum seviyedeyken, LG modları SPD'yi aşırı gerilim arızasına karşı daha duyarlı hale getirebilir. Çok hatlı güç sistemlerinde, LN bağlantılı SPD modları ayrıca LL geçişlerine karşı koruma sağlar. Bu nedenle, daha güvenilir, daha az karmaşık "azaltılmış mod" SPD tüm modları korur.

Çok modlu aşırı gerilim koruma cihazları (SPD'ler), tek bir pakette bir dizi SPD bileşenini içeren cihazlardır. Bu koruma “modları” üç fazda LN, LL, LG ve NG'ye bağlanabilir. Her modda korumaya sahip olmak, özellikle zeminin tercih edilen dönüş yolu olmayabileceği dahili olarak üretilen geçici akımlara karşı yükler için koruma sağlar.

Hem nötr hem de yer noktalarının bağlandığı bir servis girişinde bir SPD uygulamak gibi bazı uygulamalarda, ayrı LN ve LG modlarının faydası yoktur, ancak dağıtıma girdikçe ve bu ortak NG bağından ayrılma olur, SPD NG koruma modu faydalı olacaktır.

Kavramsal olarak daha büyük bir enerji derecesine sahip bir aşırı gerilim koruyucu cihaz (SPD) daha iyi olacaktır, ancak SPD enerji (Joule) derecelendirmelerini karşılaştırmak yanıltıcı olabilir. DahaSSS-aşırı gerilim-koruma-cihazı-6 saygın üreticiler artık enerji derecelendirmeleri sağlamıyor. Enerji derecelendirmesi, aşırı akım, dalgalanma süresi ve SPD sıkıştırma voltajının toplamıdır.

İki ürünü karşılaştırırken, daha düşük oranlı cihaz daha düşük bir kenetleme voltajının bir sonucu olsaydı daha iyi olurdu, oysa daha büyük bir dalgalanma akımının bir sonucu ise büyük enerji cihazı tercih edilebilirdi. SPD enerji ölçümü için net bir standart yoktur ve üreticilerin son kullanıcıları yanıltacak daha büyük sonuçlar sağlamak için uzun kuyruk darbeleri kullandıkları bilinmektedir.

Joule derecelendirmeleri kolaylıkla manipüle edilebildiğinden, birçok endüstri standardı (UL) ve yönergesi (IEEE) joule karşılaştırmasını önermemektedir. Bunun yerine, SPD'lerin dayanıklılığını ve geçiş voltajını yansıtan VPR testini test eden Nominal Deşarj Akımı testi gibi bir testle SPD'lerin gerçek performansına odaklanırlar. Bu tür bilgilerle, bir SPD'den diğerine daha iyi bir karşılaştırma yapılabilir.