Hãy nghĩ về bảo vệ chống đột biến như một người bảo vệ tại một hộp đêm. Anh ta có thể chỉ cho một số người nhất định vào và nhanh chóng lật tẩy những kẻ gây rối. Thú vị hơn? Chà, một thiết bị chống sét lan truyền tốt cho cả ngôi nhà về cơ bản cũng làm được điều tương tự. Nó chỉ cho phép nguồn điện mà ngôi nhà của bạn cần chứ không phải điện áp quá mức khó chịu từ tiện ích — sau đó, nó bảo vệ các thiết bị của bạn khỏi bất kỳ sự cố nào có thể xảy ra do nước dâng trong nhà. Các thiết bị chống sét lan truyền toàn nhà (SPD) thường được nối dây với hộp bảo dưỡng điện và đặt gần đó để bảo vệ tất cả các thiết bị và hệ thống điện trong nhà.

80% sự gia tăng trong một ngôi nhà do chúng tôi tự tạo ra.

Giống như nhiều dải ngăn chặn xung điện, chúng ta đã quen, các thiết bị bảo vệ chống xung điện toàn ngôi nhà sử dụng biến thể oxit kim loại (MOV), để ngăn chặn sự tăng điện. MOV có một đoạn rap không tốt vì trong dải tăng, một lần tăng có thể kết thúc hiệu quả tính hữu dụng của MOV. Nhưng không giống như những thiết bị được sử dụng trong hầu hết các dải tăng áp, những hệ thống trong hệ thống toàn nhà được chế tạo để ngăn chặn những sóng dâng lớn và có thể tồn tại trong nhiều năm. Theo các chuyên gia, ngày nay ngày càng có nhiều công ty xây dựng nhà cung cấp dịch vụ bảo vệ chống sét lan truyền cho toàn bộ ngôi nhà như là các công cụ bổ sung tiêu chuẩn để giúp tạo sự khác biệt và giúp bảo vệ các khoản đầu tư của chủ nhà vào hệ thống điện tử — đặc biệt khi một số hệ thống nhạy cảm đó có thể được bán bởi công ty xây dựng nhà.

Dưới đây là 5 điều bạn nên biết về bảo vệ chống sét lan truyền cho toàn bộ ngôi nhà:

1. Ngày nay, các ngôi nhà đang cần chống sét toàn bộ ngôi nhà hơn bao giờ hết.

Chuyên gia của chúng tôi cho biết: “Đã có nhiều thay đổi trong ngôi nhà trong vài năm qua. “Có rất nhiều thiết bị điện tử khác, và thậm chí trong việc chiếu sáng bằng đèn LED, nếu bạn tách một đèn LED ra thì sẽ có một bảng mạch nhỏ ở đó. Máy giặt, máy sấy, thiết bị gia dụng ngày nay cũng có bảng mạch, vì vậy ngày nay có nhiều thứ hơn để được bảo vệ trong nhà khỏi những đợt tăng điện — thậm chí cả ánh sáng trong nhà. "Có rất nhiều công nghệ mà chúng tôi đang áp dụng vào ngôi nhà của mình."

2. Sét không phải là mối nguy hiểm lớn nhất đối với thiết bị điện tử và các hệ thống khác trong nhà.

Chuyên gia cho biết: “Hầu hết mọi người nghĩ về nước dâng như tia chớp, nhưng 80% nước dâng chỉ là thoáng qua [những đợt bùng phát dữ dội, ngắn hạn] và chúng tôi tự tạo ra chúng”. "Chúng ở trong nhà." Máy phát điện và động cơ giống như trong các đơn vị và thiết bị điều hòa không khí tạo ra các dòng điện nhỏ trong đường dây điện trong nhà. Pluemer giải thích: “Hiếm khi một đợt tăng lớn sẽ làm mất các thiết bị và mọi thứ cùng một lúc”, Pluemer giải thích, nhưng những đợt tăng nhỏ đó trong những năm qua sẽ cộng lại, làm giảm hiệu suất của thiết bị điện tử và giảm tuổi thọ hữu ích của chúng.

3. Chống sét toàn bộ ngôi nhà bảo vệ các thiết bị điện tử khác.

Bạn có thể hỏi, "Nếu hầu hết các dòng điện có hại trong một ngôi nhà đến từ các máy móc như thiết bị AC và thiết bị, tại sao lại phải bận tâm đến việc bảo vệ chống sét lan truyền cho toàn ngôi nhà ở bảng điều khiển cầu dao?" Câu trả lời là một thiết bị hoặc hệ thống trên mạch điện chuyên dụng, chẳng hạn như một thiết bị điều hòa không khí, sẽ gửi dòng điện trở lại qua bảng điều khiển, nơi nó có thể được ngắt để bảo vệ mọi thứ khác trong nhà, chuyên gia nói.

4. Bảo vệ chống sét lan truyền toàn bộ ngôi nhà nên được xếp lớp.

Nếu một thiết bị hoặc thiết bị gửi một dòng điện tăng vọt qua một mạch điện được chia sẻ giữa các thiết bị khác và không chuyên dụng, thì các ổ cắm khác đó có thể dễ bị đột biến, đó là lý do tại sao bạn không muốn nó chỉ ở bảng điện. Bảo vệ chống sét lan truyền trong nhà phải được bố trí ở cả dịch vụ điện để bảo vệ toàn bộ ngôi nhà và tại điểm sử dụng để bảo vệ các thiết bị điện tử nhạy cảm. Bộ điều hòa công suất với khả năng triệt tiêu xung điện, cùng với khả năng cung cấp nguồn điện đã lọc cho thiết bị âm thanh / video, được khuyên dùng cho nhiều hệ thống rạp hát gia đình và giải trí gia đình.

5. Những điều cần tìm trong các thiết bị chống sét lan truyền trong toàn bộ ngôi nhà.

Hầu hết các ngôi nhà có dịch vụ 120 volt có thể được bảo vệ đầy đủ với bộ chống sét lan truyền định mức 80kA. Rất có thể một nhà sẽ không thấy các gai lớn từ 50kA đến 100kA. Ngay cả những tia sét gần đó đi qua đường dây điện cũng sẽ bị tiêu tan theo thời gian dòng điện lan đến nhà. Một ngôi nhà có thể sẽ không bao giờ thấy sự tăng vọt trên 10kA. Tuy nhiên, một thiết bị được xếp hạng 10kA nhận mức tăng 10kA, chẳng hạn, có thể sử dụng hết khả năng đóng cắt xung MOV với mức tăng đó, vì vậy thứ gì đó theo thứ tự 80kA sẽ đảm bảo nó tồn tại lâu hơn. Những ngôi nhà có bảng phụ nên được bảo vệ thêm khoảng một nửa định mức kA của thiết bị chính. Nếu có nhiều tia sét trong một khu vực hoặc nếu có một tòa nhà sử dụng máy móc hạng nặng gần đó, hãy tìm xếp hạng 80kA.

Hệ thống quản lý phụ tải cho phép các kỹ sư quản lý và cơ sở công nghiệp kiểm soát khi phụ tải được thêm vào hoặc loại bỏ khỏi hệ thống điện, làm cho hệ thống song song mạnh mẽ hơn và cải thiện chất lượng điện cho các phụ tải quan trọng trên nhiều hệ thống phát điện. Ở dạng đơn giản nhất, quản lý phụ tải, còn được gọi là bổ sung / giảm tải hoặc kiểm soát phụ tải, cho phép loại bỏ các phụ tải không quan trọng khi công suất của nguồn điện bị giảm hoặc không thể hỗ trợ toàn bộ phụ tải.

Nó cho phép bạn xác định khi nào cần giảm tải hoặc thêm lại

Nếu các tải không quan trọng bị loại bỏ, các tải quan trọng có thể giữ lại nguồn điện trong các trường hợp mà nếu không chúng có thể gặp chất lượng điện kém do tình trạng quá tải hoặc mất điện do ngắt nguồn bảo vệ. Nó cho phép loại bỏ các phụ tải không quan trọng khỏi hệ thống phát điện dựa trên các điều kiện nhất định như kịch bản quá tải của máy phát điện.

Quản lý tải cho phép các tải được ưu tiên và loại bỏ hoặc thêm vào, dựa trên các điều kiện nhất định như tải của máy phát, điện áp đầu ra hoặc tần số AC. Trên hệ thống nhiều máy phát, nếu một máy phát tắt hoặc không khả dụng, việc quản lý tải cho phép ngắt các tải có mức ưu tiên thấp hơn khỏi xe buýt.

Nó cải thiện chất lượng điện năng và đảm bảo rằng tất cả các tải đều hoạt động

Điều này đảm bảo rằng các tải quan trọng vẫn hoạt động ngay cả với một hệ thống có công suất tổng thể thấp hơn so với kế hoạch ban đầu. Ngoài ra, bằng cách kiểm soát số lượng tải và tải không quan trọng nào được thải ra, quản lý phụ tải có thể cho phép cung cấp điện cho số lượng phụ tải không quan trọng tối đa dựa trên công suất hệ thống thực tế. Trong nhiều hệ thống, quản lý phụ tải cũng có thể cải thiện chất lượng điện năng.

Ví dụ, trong các hệ thống có động cơ lớn, việc khởi động động cơ có thể so le để cho phép hệ thống ổn định khi mỗi động cơ khởi động. Quản lý phụ tải có thể được sử dụng hơn nữa để kiểm soát ngân hàng tải, do đó khi tải dưới giới hạn mong muốn, ngân hàng tải có thể được kích hoạt, đảm bảo hoạt động bình thường của máy phát điện.

Quản lý tải cũng có thể giảm tải để một máy phát điện duy nhất có thể kết nối với xe buýt mà không bị quá tải ngay lập tức. Các tải có thể được thêm dần dần, với khoảng thời gian trễ giữa việc thêm từng mức ưu tiên tải, cho phép máy phát khôi phục điện áp và tần số giữa các bước.

Có nhiều trường hợp mà quản lý phụ tải có thể cải thiện độ tin cậy của hệ thống phát điện. Một số ứng dụng sử dụng quản lý tải có thể được thực hiện được đánh dấu dưới đây.

• Hệ thống song song tiêu chuẩn
• Hệ thống song song trường chết
• Hệ thống máy phát điện đơn
• Hệ thống có yêu cầu khí thải đặc biệt

Hệ thống song song tiêu chuẩn

Hầu hết các hệ thống song song tiêu chuẩn đã được sử dụng cho một số loại quản lý phụ tải vì phụ tải phải được cung cấp năng lượng bởi một máy phát điện trước khi các máy phát điện khác có thể đồng bộ hóa với nó và thêm công suất phát điện. Hơn nữa, máy phát điện đơn đó có thể không cung cấp đủ năng lượng cho toàn bộ tải.

Hệ thống song song tiêu chuẩn sẽ khởi động đồng thời tất cả các máy phát điện, nhưng chúng không thể đồng bộ hóa với nhau mà không có một trong số chúng cung cấp năng lượng cho bus song song. Một máy phát điện được chọn để cung cấp năng lượng cho xe buýt để các máy phát khác có thể đồng bộ hóa với nó. Mặc dù hầu hết các máy phát điện thường được đồng bộ hóa và kết nối với thanh cái song song trong vòng vài giây sau khi máy phát điện đầu tiên đóng, nhưng không có gì lạ khi quá trình đồng bộ hóa mất tới một phút, đủ lâu để quá tải khiến máy phát điện tắt. bảo vệ chính nó.

Các máy phát điện khác có thể đến gần xe buýt chết sau khi máy phát đó tắt, nhưng chúng sẽ có cùng tải khiến máy phát khác bị quá tải, vì vậy chúng có khả năng hoạt động tương tự (trừ khi các máy phát có kích thước khác nhau). Ngoài ra, máy phát điện có thể khó đồng bộ hóa với xe buýt quá tải do mức điện áp và tần số bất thường hoặc tần số và điện áp dao động, do đó, việc kết hợp quản lý phụ tải có thể giúp đưa máy phát điện bổ sung trực tuyến nhanh hơn.

Cung cấp chất lượng điện năng tốt cho các tải quan trọng

Một hệ thống quản lý phụ tải được cấu hình phù hợp thường sẽ cung cấp chất lượng điện tốt cho các phụ tải quan trọng trong quá trình đồng bộ hóa bằng cách đảm bảo rằng các máy phát trực tuyến không bị quá tải, ngay cả khi quá trình đồng bộ hóa mất nhiều thời gian hơn dự kiến. Quản lý tải có thể được thực hiện theo nhiều cách. Hệ thống song song tiêu chuẩn thường được điều khiển bằng thiết bị đóng cắt song song, thiết bị đóng cắt song song này thường chứa điều khiển logic khả trình (PLC) hoặc thiết bị logic khác điều khiển trình tự hoạt động của hệ thống. Thiết bị logic trong thiết bị đóng cắt song song cũng có thể thực hiện quản lý tải.

Việc quản lý phụ tải có thể được thực hiện bởi một hệ thống quản lý phụ tải riêng biệt, hệ thống này có thể cung cấp phép đo hoặc có thể sử dụng thông tin từ các bộ điều khiển thiết bị đóng cắt song song để xác định tải và tần số của máy phát. Hệ thống quản lý tòa nhà cũng có thể thực hiện quản lý phụ tải, kiểm soát các tải bằng cách kiểm soát giám sát và loại bỏ nhu cầu về công tắc ngắt điện cho chúng.

Hệ thống song song trường chết

Song song trường chết khác với song song tiêu chuẩn ở chỗ tất cả các máy phát điện có thể được đấu song song trước khi bộ điều chỉnh điện áp của chúng được kích hoạt và trường máy phát điện được kích thích.

Nếu tất cả các máy phát trong hệ thống song song trường chết khởi động bình thường thì hệ thống điện đạt điện áp và tần số danh định với đầy đủ công suất phát điện sẵn có để cung cấp cho phụ tải. Bởi vì trình tự song song trường chết thông thường không yêu cầu một máy phát điện duy nhất để cung cấp năng lượng cho thanh cái song song, quản lý tải không cần phải giảm tải trong quá trình khởi động hệ thống bình thường.

Tuy nhiên, như với các hệ thống song song tiêu chuẩn, có thể khởi động và dừng các máy phát điện riêng lẻ với song song trường chết. Nếu một máy phát điện ngừng hoạt động hoặc ngừng hoạt động vì lý do khác, các máy phát điện khác vẫn có thể bị quá tải. Do đó, quản lý tải có thể vẫn hữu ích trong các ứng dụng này, tương tự như các hệ thống song song tiêu chuẩn.

Song song trường chết thường được thực hiện bởi bộ điều khiển máy phát có khả năng song song, nhưng cũng có thể được thực hiện bằng cách lắp đặt thiết bị đóng cắt song song. Bộ điều khiển máy phát có khả năng song song thường cung cấp tính năng quản lý tải tích hợp, cho phép bộ điều khiển trực tiếp quản lý các ưu tiên tải và loại bỏ nhu cầu sử dụng song song các bộ điều khiển thiết bị đóng cắt.

Hệ thống máy phát điện đơn

Các hệ thống máy phát điện đơn thường ít phức tạp hơn các hệ thống song song của chúng. Các hệ thống như vậy có thể sử dụng quản lý tải trong bộ điều khiển máy phát điện để kiểm soát tải khi chịu tải không liên tục hoặc tải thay đổi.

Tải không liên tục — chẳng hạn như thiết bị làm lạnh, lò nướng cảm ứng và thang máy — không lấy điện liên tục, nhưng có thể thay đổi yêu cầu điện năng một cách đột ngột và đáng kể. Quản lý phụ tải có thể hữu ích trong các tình huống mà máy phát có khả năng xử lý tải bình thường, nhưng trong một số trường hợp nhất định tải không liên tục có thể làm tăng tổng tải của hệ thống lên trên khả năng công suất lớn nhất của máy phát, có thể ảnh hưởng đến chất lượng điện của đầu ra máy phát hoặc gây ra tắt bảo vệ. Quản lý tải cũng có thể được sử dụng để ngăn chặn việc áp dụng tải cho máy phát điện, giảm thiểu sự biến đổi điện áp và tần số gây ra bởi sự khởi động đối với tải động cơ lớn.

Quản lý tải cũng có thể hữu ích nếu mã cục bộ yêu cầu mô-đun điều khiển tải cho các hệ thống mà dòng điện đầu ra danh định của máy phát điện nhỏ hơn định mức dòng điện đầu vào dịch vụ.

Hệ thống có yêu cầu phát thải đặc biệt

Ở một số khu vực địa lý, có các yêu cầu về tải tối thiểu đối với máy phát điện bất cứ khi nào máy phát hoạt động. Trong trường hợp này, quản lý tải có thể được sử dụng để giữ tải cho máy phát điện nhằm giúp đáp ứng các yêu cầu về phát thải. Đối với ứng dụng này, hệ thống phát điện được trang bị một dòng tải có thể điều khiển được. Hệ thống quản lý phụ tải được cấu hình để cung cấp năng lượng cho các phụ tải khác nhau trong ngân hàng phụ tải nhằm duy trì công suất đầu ra của hệ thống máy phát trên một ngưỡng.

Một số hệ thống máy phát điện nhất định bao gồm Bộ lọc hạt Diesel (DPF), bộ lọc này thường cần được tái sinh. Trong một số trường hợp, động cơ sẽ giảm tới 50% công suất định mức trong quá trình tái tạo DPF ở trạng thái đỗ và có thể tận dụng hệ thống quản lý tải để loại bỏ một số tải trong điều kiện đó.

Mặc dù quản lý phụ tải có thể cải thiện chất lượng điện năng cho các phụ tải quan trọng trong bất kỳ hệ thống nào, nhưng nó có thể gây ra sự chậm trễ trước khi một số phụ tải nhận được điện, tăng độ phức tạp của việc lắp đặt và thêm một lượng đáng kể công sức đi dây cũng như chi phí bộ phận, chẳng hạn như nhà thầu hoặc bộ ngắt mạch . Một số ứng dụng mà quản lý tải có thể không cần thiết được nêu dưới đây.

Máy phát điện đơn có kích thước phù hợp

Thường không cần hệ thống quản lý phụ tải trên máy phát điện đơn có kích thước phù hợp, vì điều kiện quá tải khó xảy ra và việc tắt máy phát sẽ dẫn đến tất cả các phụ tải bị mất điện, bất kể mức độ ưu tiên.

Trình tạo song song để dự phòng

Quản lý phụ tải nói chung là không cần thiết trong các tình huống có máy phát song song và các yêu cầu về nguồn điện tại công trường có thể được hỗ trợ bởi bất kỳ máy phát nào trong số các máy phát, vì sự cố máy phát sẽ chỉ dẫn đến việc khởi động máy phát khác, chỉ làm gián đoạn tải tạm thời.

Tất cả các tải đều quan trọng như nhau

Tại các vị trí mà tất cả các phụ tải đều quan trọng như nhau, rất khó để xếp thứ tự ưu tiên cho các phụ tải, loại bỏ một số phụ tải quan trọng để tiếp tục cung cấp điện cho các phụ tải quan trọng khác. Trong ứng dụng này, máy phát điện (hoặc mỗi máy phát điện trong hệ thống dự phòng) phải có kích thước thích hợp để hỗ trợ toàn bộ tải trọng tới hạn.

Hư hỏng do quá độ điện, hoặc do quá độ, là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây ra hỏng hóc thiết bị điện. Quá độ điện là một khoảng thời gian ngắn, là xung năng lượng cao được truyền lên hệ thống điện bình thường bất cứ khi nào có sự thay đổi đột ngột trong mạch điện. Chúng có thể bắt nguồn từ nhiều nguồn khác nhau, cả bên trong và bên ngoài cơ sở.

Không chỉ là tia chớp

Nguồn rõ ràng nhất là từ sét, nhưng dòng điện dâng cao cũng có thể đến từ các hoạt động đóng cắt tiện ích thông thường hoặc tiếp đất không chủ ý của các dây dẫn điện (chẳng hạn như khi đường dây điện trên không rơi xuống đất). Các cơn đột biến thậm chí có thể đến từ bên trong một tòa nhà hoặc cơ sở từ những thứ như máy fax, máy photocopy, máy điều hòa không khí, thang máy, động cơ / máy bơm hoặc máy hàn hồ quang, ... Trong mỗi trường hợp, mạch điện bình thường đột ngột tiếp xúc với một năng lượng lớn có thể ảnh hưởng xấu đến thiết bị được cung cấp điện.

Sau đây là các hướng dẫn chống sét lan truyền về cách bảo vệ thiết bị điện khỏi tác động tàn phá của dòng điện năng lượng cao. Bảo vệ chống sét lan truyền có kích thước và được lắp đặt phù hợp sẽ rất thành công trong việc ngăn ngừa hư hỏng thiết bị, đặc biệt là đối với các thiết bị điện tử nhạy cảm có trong hầu hết các thiết bị ngày nay.

Tiếp đất là cơ bản

Thiết bị chống sét lan truyền (SPD), còn được gọi là thiết bị triệt tiêu điện áp quá độ (TVSS), được thiết kế để chuyển hướng dòng điện cao lên mặt đất và vượt qua thiết bị của bạn, do đó hạn chế điện áp gây ra trên thiết bị. Vì lý do này, điều quan trọng là cơ sở của bạn phải có hệ thống nối đất tốt, điện trở thấp, với một điểm tham chiếu nối đất duy nhất mà các mặt đất của tất cả các hệ thống tòa nhà được kết nối với nhau.

Nếu không có hệ thống nối đất thích hợp, không có cách nào để bảo vệ chống lại các đợt tăng áp. Tham khảo ý kiến ​​của thợ điện được cấp phép để đảm bảo rằng hệ thống phân phối điện của bạn được nối đất phù hợp với Mã điện quốc gia (NFPA 70).

Các khu vực bảo vệ

Phương tiện tốt nhất để bảo vệ thiết bị điện của bạn khỏi các dòng điện năng lượng cao là lắp đặt các SPD một cách chiến lược trong toàn bộ cơ sở của bạn. Xem xét rằng xung đột có thể bắt nguồn từ cả nguồn bên trong và bên ngoài, SPDs nên được lắp đặt để bảo vệ tối đa bất kể vị trí nguồn. Vì lý do này, cách tiếp cận “Khu vực bảo vệ” thường được sử dụng.

Cấp độ phòng thủ đầu tiên đạt được bằng cách lắp đặt SPD trên thiết bị đầu vào của dịch vụ chính (tức là nơi nguồn điện đi vào cơ sở). Điều này sẽ cung cấp sự bảo vệ chống lại các xung năng lượng cao từ bên ngoài, chẳng hạn như sét hoặc quá độ tiện ích.

Tuy nhiên, SPD được lắp đặt ở lối vào dịch vụ sẽ không bảo vệ chống lại các đợt tăng nội bộ. Ngoài ra, không phải tất cả năng lượng từ nước dâng bên ngoài đều được thiết bị đầu vào dịch vụ tiêu tán xuống đất. Vì lý do này, SPDs nên được lắp đặt trên tất cả các bảng phân phối trong cơ sở cung cấp điện cho thiết bị quan trọng.

Tương tự, vùng bảo vệ thứ ba sẽ đạt được bằng cách cài đặt cục bộ SPD cho từng phần thiết bị đang được bảo vệ, chẳng hạn như máy tính hoặc thiết bị điều khiển bằng máy tính. Mỗi vùng bảo vệ bổ sung thêm khả năng bảo vệ tổng thể của thiết bị vì mỗi vùng giúp giảm thêm điện áp tiếp xúc với thiết bị được bảo vệ.

Điều phối SPDs

Lối vào dịch vụ SPD cung cấp tuyến phòng thủ đầu tiên chống lại quá độ điện cho một cơ sở bằng cách chuyển hướng năng lượng cao, các dòng điện từ bên ngoài xuống đất. Nó cũng làm giảm mức năng lượng của dòng điện xâm nhập vào cơ sở xuống mức có thể được xử lý bởi các thiết bị hạ lưu gần với tải hơn. Do đó, cần có sự phối hợp thích hợp của các SPDs để tránh làm hỏng các SPD được lắp đặt trên bảng phân phối hoặc cục bộ tại các thiết bị dễ bị tổn thương.

Nếu không đạt được sự phối hợp, năng lượng dư thừa từ các đợt tăng lan truyền có thể gây ra thiệt hại cho các SPD Vùng 2 và Vùng 3 và phá hủy các thiết bị mà bạn đang cố gắng bảo vệ.

Lựa chọn Thiết bị Bảo vệ Chống sét lan truyền (SPD) phù hợp có thể là một nhiệm vụ khó khăn với tất cả các loại khác nhau trên thị trường hiện nay. Xếp hạng đột biến hoặc xếp hạng kA của SPD là một trong những xếp hạng bị hiểu lầm nhiều nhất. Khách hàng thường yêu cầu SPD để bảo vệ bảng điều khiển 200 Amp của họ và có xu hướng nghĩ rằng bảng điều khiển càng lớn thì chỉ số thiết bị kA càng lớn cần được bảo vệ nhưng đây là một hiểu lầm phổ biến.

Khi một sự gia tăng xâm nhập vào một bảng điều khiển, nó không quan tâm hoặc biết kích thước của bảng điều khiển. Vì vậy, làm thế nào để bạn biết nếu bạn nên sử dụng 50kA, 100kA hoặc 200kA SPD? Thực tế, mức tăng lớn nhất có thể xâm nhập vào hệ thống dây điện của một tòa nhà là 10kA, như được giải thích trong tiêu chuẩn IEEE C62.41. Vì vậy, tại sao bạn lại cần một SPD được xếp hạng cho 200kA? Nói một cách đơn giản - cho tuổi thọ.

Vì vậy, người ta có thể nghĩ: nếu 200kA là tốt, thì 600kA phải tốt hơn gấp ba lần, phải không? Không cần thiết. Tại một số điểm, xếp hạng làm giảm lợi nhuận của nó, chỉ làm tăng thêm chi phí và không có lợi ích đáng kể. Vì hầu hết các SPD trên thị trường sử dụng biến thể oxit kim loại (MOV) làm thiết bị giới hạn chính, chúng ta có thể khám phá cách đạt được / tại sao xếp hạng kA cao hơn. Nếu MOV được đánh giá là 10kA và thấy mức tăng 10kA, nó sẽ sử dụng 100% công suất của nó. Điều này có thể được xem giống như một bình xăng, nơi sự gia tăng sẽ làm giảm MOV một chút (không còn là nó đầy 100%). Bây giờ nếu SPD có hai MOV 10kA song song, nó sẽ được đánh giá là 20kA.

Về mặt lý thuyết, các MOV sẽ chia đều xung điện áp 10kA, vì vậy mỗi xung sẽ mất 5kA. Trong trường hợp này, mỗi MOV chỉ sử dụng 50% công suất của chúng, điều này làm suy giảm MOV ít hơn nhiều (để lại nhiều hơn trong bể cho các đợt tăng trong tương lai).

Khi chọn một SPD cho một ứng dụng nhất định, có một số cân nhắc phải được thực hiện:

Ứng dụng:

Đảm bảo rằng SPD được thiết kế cho vùng bảo vệ mà nó sẽ được sử dụng. Ví dụ, một SPD ở lối vào dịch vụ nên được thiết kế để xử lý các xung lớn hơn do sét hoặc chuyển mạch tiện ích.

Điện áp và cấu hình hệ thống

SPD được thiết kế cho các mức điện áp và cấu hình mạch cụ thể. Ví dụ: thiết bị đầu vào dịch vụ của bạn có thể được cung cấp điện ba pha ở 480/277 V trong kết nối wye bốn dây, nhưng một máy tính cục bộ được lắp đặt với nguồn điện một pha, 120 V.

Điện áp thông qua

Đây là điện áp mà SPD sẽ cho phép tiếp xúc với thiết bị được bảo vệ. Tuy nhiên, khả năng hư hỏng thiết bị phụ thuộc vào thời gian thiết bị tiếp xúc với điện áp cho qua này liên quan đến thiết kế thiết bị. Nói cách khác, thiết bị thường được thiết kế để chịu được điện áp cao trong một khoảng thời gian rất ngắn và điện áp thấp hơn tăng trong thời gian dài hơn.

Ấn phẩm Tiêu chuẩn Xử lý Thông tin Liên bang (FIPS) “Hướng dẫn về Nguồn điện cho Cài đặt Xử lý Dữ liệu Tự động” (FIPS Pub. DU294) cung cấp thông tin chi tiết về mối quan hệ giữa điện áp kẹp, điện áp hệ thống và thời gian tăng sóng.

Ví dụ, một thoáng qua trên dòng 480 V kéo dài trong 20 micro giây có thể tăng lên gần 3400V mà không làm hỏng thiết bị được thiết kế theo hướng dẫn này. Nhưng mức tăng xung quanh 2300 V có thể duy trì trong 100 micro giây mà không gây ra thiệt hại. Nói chung, điện áp kẹp càng thấp thì khả năng bảo vệ càng tốt.

Đột biến hiện nay

SPDs được đánh giá là có thể chuyển hướng an toàn một lượng dòng điện đột biến nhất định mà không bị hỏng. Định mức này nằm trong khoảng từ vài nghìn ampe lên đến 400 kiloampe (kA) hoặc hơn. Tuy nhiên, dòng điện trung bình của một vụ sét đánh chỉ xấp xỉ 20 kA, với dòng điện đo được cao nhất chỉ hơn 200 kA. Sét đánh vào đường dây điện sẽ truyền theo cả hai hướng, vì vậy chỉ một nửa dòng điện truyền đến cơ sở của bạn. Trên đường đi, một số dòng điện có thể tan xuống đất thông qua các thiết bị tiện ích.

Do đó, dòng điện tiềm năng tại lối vào dịch vụ từ một vụ sét đánh trung bình là khoảng 10 kA. Ngoài ra, một số khu vực của đất nước dễ bị sét đánh hơn những khu vực khác. Tất cả các yếu tố này phải được xem xét khi quyết định kích thước SPD thích hợp cho ứng dụng của bạn.

Tuy nhiên, điều quan trọng là phải xem xét rằng SPD được đánh giá ở 20 kA có thể đủ để bảo vệ chống lại sét đánh trung bình và hầu hết các xung điện được tạo ra bên trong một lần, nhưng SPD được đánh giá là 100 kA sẽ có thể xử lý các xung điện bổ sung mà không cần phải thay thế bộ chống sét hoặc cầu chì.

Tiêu chuẩn

Tất cả SPD phải được kiểm tra theo ANSI / IEEE C62.41 và được liệt kê vào UL 1449 (Phiên bản thứ 2) để đảm bảo an toàn.

Phòng thí nghiệm Nhà bảo hiểm (UL) yêu cầu một số nhãn hiệu nhất định phải có trên bất kỳ SPD nào được UL liệt kê hoặc công nhận. Một số thông số quan trọng và cần được xem xét khi chọn SPD bao gồm:

Loại SPD

được sử dụng để mô tả vị trí ứng dụng dự kiến ​​của SPD, ở phía trên hoặc phía dưới của thiết bị bảo vệ quá dòng chính của cơ sở. Các loại SPD bao gồm:

Loại 1

SPD được kết nối cố định được thiết kế để lắp đặt giữa thứ cấp của máy biến áp dịch vụ và phía đường dây của thiết bị quá dòng của thiết bị bảo dưỡng, cũng như phía tải, bao gồm vỏ ổ cắm công tơ watt-giờ và SPD Vỏ đúc, được thiết kế để lắp đặt mà không có thiết bị bảo vệ quá dòng bên ngoài.

Loại 2

SPD được kết nối cố định được thiết kế để lắp đặt ở phía tải của thiết bị quá dòng của thiết bị bảo dưỡng, bao gồm các SPD nằm ở bảng điều khiển nhánh và SPD Vỏ đúc.

Loại 3

SPDs điểm sử dụng, được lắp đặt ở độ dài dây dẫn tối thiểu là 10 mét (30 feet) từ bảng dịch vụ điện đến điểm sử dụng, ví dụ, SPD được kết nối bằng dây, phích cắm trực tiếp, loại ổ cắm được lắp đặt tại thiết bị sử dụng đang được bảo vệ . Khoảng cách (10 mét) không bao gồm các dây dẫn được cung cấp hoặc sử dụng để gắn SPD.

Loại 4

Cụm linh kiện -, Cụm linh kiện bao gồm một hoặc nhiều thành phần Loại 5 cùng với bộ ngắt kết nối (bên trong hoặc bên ngoài) hoặc phương tiện tuân thủ các thử nghiệm dòng điện giới hạn.

Loại 1, 2, 3 cụm thành phần

Bao gồm cụm linh kiện Loại 4 có bảo vệ ngắn mạch bên trong hoặc bên ngoài.

Loại 5

Các bộ khử xung thành phần rời rạc, chẳng hạn như MOV có thể được gắn trên PWB, được kết nối bằng các dây dẫn của nó hoặc được cung cấp trong một vỏ bọc với các phương tiện gắn kết và các đầu nối dây.

Điện áp hệ thống danh nghĩa

Phải phù hợp với điện áp của hệ thống tiện ích nơi thiết bị sẽ được lắp đặt

MCOV

Điện áp hoạt động liên tục tối đa, đây là điện áp tối đa mà thiết bị có thể chịu được trước khi bắt đầu dẫn (kẹp). Nó thường cao hơn 15-25% so với điện áp danh định của hệ thống.

Dòng xả danh nghĩa (I_n)

Là giá trị đỉnh của dòng điện, thông qua SPD có dạng sóng hiện tại là 8/20 trong đó SPD vẫn hoạt động sau 15 lần tăng. Giá trị đỉnh được nhà sản xuất chọn từ mức xác định trước mà UL đã đặt. Các mức I (n) bao gồm 3kA, 5kA, 10kA và 20kA và cũng có thể bị giới hạn bởi Loại SPD được thử nghiệm.

VPR

Đánh giá bảo vệ điện áp. Xếp hạng theo bản sửa đổi mới nhất của ANSI / UL 1449, biểu thị điện áp giới hạn đo được trung bình “làm tròn” của SPD khi SPD chịu sự tăng vọt được tạo ra bởi máy phát dạng sóng kết hợp 6 kV, 3 kA 8/20 µs. VPR là phép đo điện áp kẹp được làm tròn đến một trong bảng giá trị tiêu chuẩn hóa. Xếp hạng VPR tiêu chuẩn bao gồm 330, 400, 500, 600, 700, v.v. Là một hệ thống xếp hạng tiêu chuẩn, VPR cho phép so sánh trực tiếp giữa các SPD (tức là cùng Loại và Điện áp).

SCCR

Đánh giá dòng điện ngắn mạch. Sự phù hợp của SPD để sử dụng trên mạch nguồn xoay chiều có khả năng cung cấp dòng điện đối xứng RMS không lớn hơn công bố ở điện áp công bố trong điều kiện ngắn mạch. SCCR không giống như AIC (Công suất ngắt Amp). SCCR là lượng dòng điện “khả dụng” mà SPD có thể chịu và ngắt kết nối an toàn khỏi nguồn điện trong điều kiện ngắn mạch. Lượng dòng điện bị SPD “ngắt” thường ít hơn đáng kể so với dòng điện “có sẵn”.

Đánh giá bao vây

Đảm bảo rằng xếp hạng NEMA của vỏ bọc phù hợp với điều kiện môi trường tại vị trí thiết bị sẽ được lắp đặt.

Mặc dù thường được sử dụng như những thuật ngữ riêng biệt trong ngành công nghiệp tăng đột biến, Transient và Surges là cùng một hiện tượng. Quá độ và tăng có thể là dòng điện, điện áp hoặc cả hai và có thể có giá trị đỉnh vượt quá 10kA hoặc 10kV. Chúng thường có thời lượng rất ngắn (thường> 10 µs & <1 ms), với dạng sóng có tốc độ tăng rất nhanh đến đỉnh và sau đó giảm xuống với tốc độ chậm hơn nhiều.

Quá độ và tăng áp có thể được gây ra bởi các nguồn bên ngoài như sét hoặc ngắn mạch, hoặc từ các nguồn bên trong như chuyển mạch Công tắc tơ, Bộ truyền tốc độ thay đổi, chuyển mạch tụ điện, v.v.

Quá áp tạm thời (TOV) là dao động

Quá điện áp pha-đất hoặc pha-pha có thể kéo dài ít nhất là vài giây hoặc lâu nhất là vài phút. Các nguồn gây ra TOV bao gồm đóng lại lỗi, chuyển mạch tải, dịch chuyển trở kháng nối đất, lỗi một pha và các hiệu ứng ferroresonance.

Do điện áp cao tiềm tàng và thời gian dài, TOV có thể rất bất lợi cho SPD dựa trên MOV. TOV mở rộng có thể gây ra hư hỏng vĩnh viễn cho SPD và khiến thiết bị không thể hoạt động. Lưu ý rằng mặc dù ANSI / UL 1449 đảm bảo rằng SPD sẽ không tạo ra nguy cơ an toàn trong những điều kiện này; SPD thường không được thiết kế để bảo vệ thiết bị hạ nguồn khỏi sự kiện TOV.

thiết bị nhạy cảm hơn với quá độ ở một số chế độ so với các chế độ khác

Hầu hết các nhà cung cấp đều cung cấp tính năng bảo vệ từ đường dây đến trung tính (LN), đường dây đến đất (LG) và trung tính với đất (NG) trong SPD của họ. Và một số hiện cung cấp bảo vệ line-to-line (LL). Lập luận là bởi vì bạn không biết nơi xảy ra hiện tượng tạm thời, việc có tất cả các chế độ được bảo vệ sẽ đảm bảo không có thiệt hại xảy ra. Tuy nhiên, thiết bị nhạy cảm với quá độ ở một số chế độ hơn những chế độ khác.

Chế độ bảo vệ LN và NG là mức tối thiểu có thể chấp nhận được, trong khi các chế độ LG thực sự có thể làm cho SPD dễ bị lỗi quá áp. Trong nhiều hệ thống điện đường dây, các chế độ SPD được kết nối LN cũng cung cấp khả năng bảo vệ chống lại quá độ LL. Do đó, SPD “giảm chế độ” ít phức tạp hơn, đáng tin cậy hơn sẽ bảo vệ tất cả các chế độ.

Thiết bị chống sét lan truyền đa chế độ (SPD) là thiết bị bao gồm một số thành phần SPD trong một gói. Các "chế độ" bảo vệ này có thể được kết nối LN, LL, LG và NG qua ba giai đoạn. Có bảo vệ ở mỗi chế độ cung cấp sự bảo vệ cho các tải, đặc biệt chống lại các quá độ được tạo ra bên trong nơi đất có thể không phải là đường trở lại ưu tiên.

Trong một số ứng dụng, chẳng hạn như áp dụng SPD tại lối vào dịch vụ nơi cả điểm trung tính và điểm nối đất được liên kết, chế độ LN và LG riêng biệt sẽ không có lợi ích gì, tuy nhiên khi bạn đi sâu hơn vào phân phối và có sự tách biệt khỏi liên kết NG chung đó, chế độ bảo vệ SPD NG sẽ có lợi.

Mặc dù về mặt khái niệm, một thiết bị chống sét lan truyền (SPD) có xếp hạng năng lượng lớn hơn sẽ tốt hơn, nhưng việc so sánh xếp hạng năng lượng SPD (Joule) có thể gây hiểu lầm. Hơn các nhà sản xuất có uy tín không còn cung cấp xếp hạng năng lượng. Định mức năng lượng là tổng của dòng điện tăng, thời gian tăng đột biến và điện áp kẹp SPD.

Khi so sánh hai sản phẩm, thiết bị được đánh giá thấp hơn sẽ tốt hơn nếu đây là kết quả của điện áp kẹp thấp hơn, trong khi thiết bị năng lượng lớn sẽ tốt hơn nếu điều này là do dòng điện đột biến lớn hơn được sử dụng. Không có tiêu chuẩn rõ ràng cho phép đo năng lượng SPD, và các nhà sản xuất đã được biết là sử dụng xung đuôi dài để cung cấp kết quả lớn hơn gây hiểu lầm cho người dùng cuối.

Vì xếp hạng Joule có thể dễ dàng bị thao túng nên nhiều tiêu chuẩn ngành (UL) và hướng dẫn (IEEE) không khuyến nghị so sánh các joule. Thay vào đó, họ tập trung vào hiệu suất thực tế của SPD với một bài kiểm tra như kiểm tra Dòng xả danh nghĩa, kiểm tra độ bền của SPD cùng với kiểm tra VPR phản ánh điện áp phóng qua. Với loại thông tin này, có thể so sánh tốt hơn từ SPD này với SPD khác.