Phương pháp hay nhất để sử dụng thiết bị chống sét lan truyền (SPDs) và RCD cùng nhau
Thiết bị chống sét lan truyền (SPD) và RCD
Khi hệ thống phân phối điện kết hợp RCDs hoạt động nhất thời có thể làm cho RCDs hoạt động và do đó mất nguồn cung cấp. Các thiết bị bảo vệ chống sét lan truyền (SPD) nên được lắp đặt ở bất cứ đâu có thể ngược dòng của RCD để ngăn chặn vấp không mong muốn do quá áp quá độ.
Khi các thiết bị chống sét lan truyền được lắp đặt theo BS 7671 534.2.1 và ở phía tải của thiết bị dòng dư, RCD có khả năng miễn nhiễm với dòng điện tăng ít nhất 3 kA 8/20, sẽ được sử dụng.
LƯU Ý QUAN TRỌNG // RCD loại S thỏa mãn yêu cầu này. Trong trường hợp dòng điện tăng cao hơn 3 kA 8/20, RCD có thể ngắt gây gián đoạn nguồn điện.
Nếu SPD được lắp đặt ở hạ lưu của RCD, thì RCD phải thuộc loại trễ thời gian với khả năng miễn nhiễm với dòng tăng ít nhất 3kA 8/20. Phần 534.2.2 của BS 7671 nêu chi tiết các yêu cầu kết nối SPD tối thiểu (dựa trên các chế độ bảo vệ SPD) tại nguồn gốc của cài đặt (thường là SPD Loại 1).
Trong trường hợp bạn không quen với cách vận hành và các loại thiết bị chống sét lan truyền, tốt hơn hết bạn nên đọc trước những điều cơ bản về thiết bị chống sét lan truyền.
Kết nối SPD loại 1 (CT1)
Cấu hình SPD dựa trên loại kết nối 1 (CT1) dành cho Bố trí nối đất TN-CS hoặc TN-S cũng như bố trí nối đất TT nơi SPD được lắp ở hạ lưu của RCD.
Hình 1 - Thiết bị bảo vệ chống sét lan truyền (SPD) được lắp đặt ở phía tải của RCD
Nói chung, các hệ thống TT cần được chú ý đặc biệt bởi vì chúng thường có trở kháng đất cao hơn, làm giảm dòng sự cố đất và tăng thời gian ngắt kết nối của Thiết bị bảo vệ quá dòng - OCPD.
Do đó, để đáp ứng các yêu cầu về thời gian ngắt kết nối an toàn, các RCD được sử dụng để bảo vệ sự cố nối đất.
Kết nối SPD loại 2 (CT2)
Cấu hình SPD dựa trên loại kết nối 2 (CT2) được yêu cầu trên TT trái đất sắp xếp nếu SPD là ngược dòng của RCD. RCD ở hạ lưu của SPD sẽ không hoạt động nếu SPD bị lỗi.
Hình 2 - Thiết bị bảo vệ chống sét lan truyền (SPD) được lắp đặt ở phía nguồn cung cấp của RCD
Sự sắp xếp SPD ở đây được cấu hình sao cho SPD được áp dụng giữa các dây dẫn mang điện (sống đến trung tính) chứ không phải giữa các dây dẫn mang điện và dây dẫn bảo vệ.
Do đó, nếu SPD bị lỗi, nó sẽ tạo ra dòng điện ngắn mạch chứ không phải dòng điện sự cố nối đất và như vậy sẽ đảm bảo rằng các thiết bị bảo vệ quá dòng (OCPD) phù hợp với SPD hoạt động an toàn trong thời gian ngắt kết nối cần thiết.
SPD năng lượng cao hơn được sử dụng giữa trung tính và dây dẫn bảo vệ. SPD năng lượng cao hơn này (thường là khe hở tia lửa đối với SPD Loại 1) là bắt buộc khi dòng sét phát sinh đối với dây dẫn bảo vệ và như vậy SPD năng lượng cao hơn này cho thấy dòng điện tăng gấp 4 lần SPD được kết nối giữa các dây dẫn trực tiếp.
Do đó, Điều 534.2.3.4.3 khuyên rằng SPD giữa dây trung tính và ruột dẫn bảo vệ được đánh giá bằng 4 lần độ lớn SPD giữa các dây dẫn mang điện.
Vì vậy, chỉ khi dòng điện xung Iimp không thể được tính toán, 534.2.3.4.3 khuyên rằng giá trị tối thiểu Iimp cho SPD giữa dây trung tính và dây bảo vệ là 50kA 10/350 đối với lắp đặt CT3 2 pha, 4 lần 12.5kA 10/350 của SPD giữa các dây dẫn trực tiếp.
Cấu hình CT2 SPD thường được gọi là bố trí '3 + 1' cho nguồn cung cấp 3 pha.
SPDs và cấu hình trái đất TN-CS
Yêu cầu kết nối SPD tối thiểu tại hoặc gần điểm gốc của việc lắp đặt cho hệ thống TN-CS cần được làm rõ thêm như Phần 534 của BS 7671 minh họa (xem Hình 3 bên dưới) SPD Loại 1 được yêu cầu giữa dây dẫn trực tiếp và PE - giống nhau theo yêu cầu đối với hệ thống TN-S.
Hình 3 - Cài đặt SPDs Loại 1, 2 và 3, chẳng hạn trong hệ thống TN-CS
Thuật ngữ 'tại hoặc gần nguồn gốc của cài đặt' tạo ra sự mơ hồ do thực tế là từ 'gần' không được định nghĩa. Từ quan điểm kỹ thuật, nếu SPDs được áp dụng trong khoảng cách 0.5m của PEN tách ra để tách N và PE, thì không cần phải có chế độ bảo vệ SPD giữa N và PE như trong hình.
Nếu BS 7671 cho phép áp dụng SPDs cho phía TN-C (phía tiện ích) của hệ thống TN-CS (quan sát thấy ở một số vùng của Châu Âu), thì có thể cài đặt SPDs trong vòng 0.5m kể từ khi PEN tách ra N và PE và bỏ qua chế độ bảo vệ N thành PE SPD.
Tuy nhiên vì SPDs chỉ có thể được áp dụng phía TN-S (phía người tiêu dùng) của hệ thống TN-CS, và SPD đã cho thường được cài đặt tại bảng phân phối chính, khoảng cách giữa điểm cài đặt SPD và phần tách PEN hầu như sẽ luôn là lớn hơn 0.5 m, vì vậy cần phải có SPD giữa N và PE như yêu cầu đối với hệ thống TN-S.
Vì SPD loại 1 được lắp đặt đặc biệt để ngăn ngừa nguy cơ thiệt hại về tính mạng con người (theo BS EN62305) thông qua tia lửa điện nguy hiểm có thể gây ra nguy cơ hỏa hoạn, chẳng hạn chỉ vì lợi ích an toàn, nên đánh giá kỹ thuật là SPD phải được lắp giữa N và PE đối với hệ thống TN-CS như trong hệ thống TN-S.
Tóm lại, liên quan đến Mục 534, Hệ thống TN-CS được xử lý giống như hệ thống TN-S để lựa chọn và cài đặt SPD.
Những điều cơ bản về thiết bị chống sét lan truyền
Thiết bị chống sét lan truyền (SPDs) là một thành phần của hệ thống bảo vệ lắp đặt điện. Thiết bị này được kết nối với nguồn điện song song với tải (mạch) mà nó được dùng để bảo vệ (xem Hình 4). Nó cũng có thể được sử dụng ở tất cả các cấp của mạng cung cấp điện.
Đây là cách được sử dụng phổ biến nhất và loại bảo vệ quá áp thiết thực nhất.
Nguyên tắc của hoạt động chống sét lan truyền
SPD được thiết kế để hạn chế quá áp thoáng qua do sét hoặc chuyển mạch và chuyển hướng các dòng điện tăng liên quan đến đất, để hạn chế các quá áp này ở mức không có khả năng làm hỏng thiết bị hoặc lắp đặt điện.
Các loại thiết bị chống sét lan truyền
Có ba loại SPD theo tiêu chuẩn quốc tế:
Loại 1 SPD
Bảo vệ chống lại quá áp thoáng qua do sét đánh trực tiếp. SPD Loại 1 được khuyến nghị để bảo vệ các thiết bị điện chống lại dòng sét một phần do sét đánh trực tiếp gây ra. Nó có thể phóng điện áp do sét lan truyền từ dây dẫn đất sang dây dẫn mạng.
SPD loại 1 được đặc trưng bởi Sóng hiện tại 10 / 350µs.
Hình 5 - Ba loại SPD theo tiêu chuẩn quốc tế
Loại 2 SPD
Bảo vệ chống lại quá áp thoáng qua do chuyển mạch và sét đánh gián tiếp. SPD Loại 2 là hệ thống bảo vệ chính cho tất cả các thiết bị điện hạ thế. Được lắp đặt trong mỗi tủ điện, nó ngăn ngừa sự lan truyền quá áp trong các hệ thống điện và bảo vệ các tải.
SPD loại 2 được đặc trưng bởi Sóng hiện tại 8 / 20µs.
Loại 3 SPD
Loại 3 SPD được sử dụng để bảo vệ cục bộ cho các tải nhạy cảm. Các SPD này có khả năng phóng điện thấp. Do đó, chúng chỉ được lắp đặt như một phần bổ sung cho SPD Loại 2 và trong vùng lân cận của các tải nhạy cảm. Chúng được cung cấp rộng rãi dưới dạng thiết bị có dây cứng (thường được kết hợp với SPD loại 2 để sử dụng trong các cơ sở lắp đặt cố định).
Tuy nhiên, chúng cũng được kết hợp trong:
- Ổ cắm được bảo vệ chống sét lan truyền
- Ổ cắm di động được bảo vệ chống sét lan truyền
- Bảo vệ dữ liệu và viễn thông
