Urządzenie ochronne przed napięciem jest urządzeniem służącym do ochrony sprzętu elektronicznego przed napięciami przejściowymi.Są połączone równolegle z obwodem zasilania obciążeniem, który wymaga ochrony i mogą być również stosowane w sieciach zasilania na wszystkich poziomachW niniejszym artykule omówiono zasadę działania urządzeń ochronnych przed przewyższeniami i ich ważną rolę w systemach elektrycznych.
Co to są fale?
Przesunięcia są przejściowe w napięciach, które mogą osiągnąć dziesiątki kilovoltów z czasem trwania w rzędzie mikrosekund.wysoka zawartość energii może powodować poważne problemy w sprzęcie podłączonym do linii, takie jak przedwczesne starzenie się komponentów elektronicznych, awaria sprzętu lub zakłócenia obsługi oraz straty finansowe.
Źródło wzrostów
Wiadomo, że błyskawica jest najważniejszym źródłem fal, a piłki mają od miliona do miliarda woltów i od 10 000 do 200 000 amperów.Błyskawica stanowi tylko część wszystkich przejściowych zdarzeń w obiekciePonieważ prędkość prędkości prędkości prędkości prędkości prędkości prędkości prędkości prędkości prędkości prędkości prędkości prędkości prędkości prędkości prędkości prędkości prędkości prędkości prędkości prędkości prędkości prędkości prędkości prędkości prędkości prędkości prędkości prędkości prędkości prędkości
Błyskawica: Najbardziej niszczycielskie źródło napięcia.Szacunki wskazują, że 65% jest mniejsze niż 20kA, a 85% jest mniejsze niż 35kA..
Indukcja: Źródła obejmują błyskawice chmury do chmury lub pobliski uderzenie błyskawicy, w przypadku gdy przepływ prądu powoduje nad napięcie na liniach zasilania lub innych przewodnikach metalowych.
Nie ma sposobu, by naprawdę wiedzieć, kiedy, gdzie, wielkość lub czas trwania/forma fali fal.W związku z tym w ramach standardów wykonano pewne założenia i wybrano 2 główne formy fal do symulacji różnych zdarzeń fal.:
- Prowadzenie.
Przewodzenie lub 10/350 μs symuluje energię bezpośredniego uderzenia piorunów.
- Indukcja
Indukcja lub 8/20 μs symuluje energię od pośredniego uderzenia piorunów.
Wewnętrzne źródła:
- Pochodzą one z przełączania sieci użyteczności publicznej, odłączenia silników lub innych obciążeń indukcyjnych.
- Przejściowe napięcia nad napięciem nie występują wyłącznie w liniach dystrybucyjnych energii, ale są również powszechne w każdej linii utworzonej z przewodników metalowych, takich jak telefonia, łączność, pomiary i dane.
Rola urządzeń ochronnych
Urządzenia zabezpieczające przed nadwyżkami sterować przejściowymi napięciami poprzez odwrócenie lub ograniczenie prądów nadwyżek, chroniąc wrażliwe urządzenia elektroniczne podłączone do nich, takie jak komputery, telewizory,maszyny do prania, oraz układy bezpieczeństwa (takie jak systemy wykrywania pożaru i oświetlenie awaryjne).Urządzenia zabezpieczające przed napięciem mają kluczową rolę w ochronie systemów instalacji elektrycznych.
Bez odpowiedniego SPD zdarzenia przejściowe mogą uszkodzić sprzęt elektroniczny i prowadzić do kosztownych przestojów.Nie można podkreślić znaczenia urządzeń ochronnych przed przeciążeniami w zakresie ochrony urządzeń elektrycznych..
Jak działa SPD?
Przy normalnych napięciach roboczych, w przypadku gdy włączony system jest włączony do urządzenia, urządzenie jest włączone do urządzenia, które jest włączone do urządzenia.SPD są w stanie wysokiej impedancji i nie wpływają na układKiedy w obwodzie występuje przejściowe napięcie, SPD przechodzi do stanu przewodzenia (lub niskiej impedancji) i przekierowuje przejściową energię i prąd z powrotem do źródła lub uziemienia.Ogranicza to lub zaciska amplitudę napięcia do bezpieczniejszego poziomuPo przekierowaniu przejściowego, SPD automatycznie przywraca stan wysokiej impedancji.
Zasada działania osłony przeciwprzesileniowej jest następująca:
- Normalne działanie.
W przypadku braku przeciążenia urządzenie zabezpieczające przed przeciążeniem nie ma wpływu na system, w którym jest zainstalowane.
izolacja pomiędzy przewodnikami i ziemią.
- Podczas fal
Gdy wystąpi wzrost napięcia, urządzenie zabezpieczające obniży jego impedancję w nanosekundach i odwróci prąd.
SPD zachowuje się jak zamknięty obwód, skrócając nad napięcie i ograniczając je do wartości dopuszczalnych dla podłączonych elektrycznie urządzeń.
sprzęt w dół.
- Po operacji.
Po zaprzestaniu impulsowego przepływu urządzenie zabezpieczające przed przepływem przywróci pierwotną impedancję i wróci do stanu otwartego obwodu, nadal
monitorować warunki napięcia w układzie elektrycznym.
Kiedy potrzebny jest słup N-PE?
Urządzenia ochronne przed przesileniami (SPD) są instalowane równolegle w górnej części strumienia przed urządzeniami elektrycznymi w takiej pozycji, aby podczas wystąpienia nadmiernego napięciaSPD będzie działać jako ścieżka o niskiej impedancji do ziemiW ten sposób energia wysokiego napięcia zostaje odprowadzona z urządzenia niższego szczebla, zanim jego napięcie zostanie przekroczone, unikając w ten sposób uszkodzeń.
Częstym pytaniem dotyczącym SPD jest rozróżnienie pomiędzy zastosowaniem urządzeń 3-polarnych i 4-polarnych.Neutralny przewodnik jest bezpośrednio podłączony do ziemi (łącze MEN)W przypadku instalacji SPD w promieniu 10 metrów od tego łącza MEN wymagane jest tylko urządzenie o 3 biegunach.Dodatkowy słup N-PE dostarczany przez urządzenia 4 słupów jest zbędny w tej sytuacji, ponieważ istnieje już ścieżka do ziemi poprzez neutralną poprzez łącze MEN.
Jednakże, jeśli SPD jest zainstalowany dalej niż 10 metrów od łącza MEN, wymagany jest 4-półowy SPD.energia wzrostu może teraz wejść do sieci po połączeniu MEN i uszkodzić urządzenia w dół.
Klasyfikacja ochronników
Urządzenia ochronne są klasyfikowane na typy w zależności od pojemności wyładowania.
Typ 1:
■ Badanie w formie fali 10/350 μs (badanie klasy I), symulujące prąd wytwarzany przez bezpośredni uderzenie piorunem.
■ Możliwość rozładowywania bardzo wysokich prądów na ziemię, zapewniając wysoki poziom ochrony przed napięciem w górę.
■ musi być wyposażony w zabezpieczenia typu 2, przeznaczone do stosowania w panelach zasilających, w których istnieje ryzyko uderzenia piorunem;
jest wysoka, na przykład w budynkach z zewnętrznym systemem ochrony.
Typ 2:
■ testowane z falą 8/20 μs (badanie klasy II), która symuluje prąd wytwarzany w przypadku włączenia lub uderzenia piorunem w urządzenie
linii dystrybucyjnej lub w jej pobliżu.
■ Możliwość rozładowywania dużych prądów na ziemię, zapewniając średni poziom ochrony przed napięciem podwyższonym.
w dół od ochronników typu 1 lub w przychodzących panelach zasilania w obszarach o niskim narażeniu na uderzenia piorunów.
Typ 3:
■ testowane z połączoną formą fali 1,2/50 μs - 8/20 μs (badanie klasy III), która symuluje prąd i napięcie, które mogą dotrzeć do urządzenia
By być chronionym.
■ Możliwość rozładowania średnich prądów na ziemię, zapewniając niski poziom ochrony przed napięciem w górę.
ochrona zaprojektowana w celu ochrony sprzętu wrażliwego lub sprzętu znajdującego się w odległości większej niż 20 m w dół od urządzenia typu 2.
Wymagania dotyczące SPD oparte na normie IEC 61643
Parametry zabezpieczające:
- W górę Poziom ochrony: maksymalne napięcie pozostałe między końcówkami urządzenia ochronnego podczas zastosowania prądu szczytowego.
- w prądzie nominalnym: prąd szczytowy w fali 8/20 μs urządzenie ochronne może wytrzymać 20 razy bez osiągnięcia końca życia
- Imax Maksymalny prąd rozładowy: prąd szczytowy o formie fali 8/20 μs, któremu może wytrzymać urządzenie ochronne.
- Uc Maksymalne napięcie ciągłego działania: Maksymalne skuteczne napięcie, które może być stale stosowane do końcówek zabezpieczenia
urządzenie.
- Impulsowy prąd: prąd szczytowy o formie fali 10/350 μs, któremu urządzenie ochronne może wytrzymać bez osiągnięcia końca życia.
Od czego zacząć projektowanie zabezpieczeń?
Jako źródło instalacji główna centrala jest miejscem rozpoczęcia projektowania jednolitych urządzeń informacyjnych w sieci.
Jak uruchomić projekt zabezpieczenia?
Jak wspomniano wcześniej, konstrukcja ochrony SPD nie zależy od wskaźników usterek podanych przez transformator, ale tylko od poziomu narażenia przed napięciem.Co SPD mamy zainstalować w głównej centrali?
Zobacz powyższy schemat z normy IEC 63205-1, który pokazuje rozproszenie najwyższego rozpatrywanego błyskawicy: 200kA @ 10/350μs.
W najgorszym przypadku 50% tej energii jest odprowadzanych na Ziemię, pozostawiając 100kA potencjału w sieciach 3 fazy i neutralnych.
W tym przypadku zalecane jest stosowanie 25kA @ 10/350μs (Iimp) SPD typu 1 w przypadkach, gdy piorun uderza w budynek lub w pobliżu połączenia naziemnego, zwłaszcza gdy budynek posiada pręty.
In the “Normal Scenario” it is assumed any direct lightning strike to the network will be at such a distance from the installation that another 50% of the energy is dispersed to earth via other conductors before entering your point of connectionW tym scenariuszu zaleca się urządzenie o mocy 12,5 kA @ 10/350 μs (Iimp) typu 1. Ponadto, w oparciu o normę IEC 61643-12, 12,5 kA jest minimalną mocą kA, gdy potrzebna jest moc typu 1.
Jeżeli poziom narażenia instalacji jest niższy niż opisane powyżej scenariusze, wraz z ryzykiem i kosztami wyposażenia i przestojów można rozważyć SPD typu 2 (Imax).
Czy muszę zainstalować trzeci poziom urządzeń przeciwprzemysłowych?
Trzeci etap zabezpieczenia przed przewyższeniami, zainstalowany przy obciążeniu końcowym, może być rozważany w zależności od obciążenia, jak krytyczne, kosztowne, koszty przestojów i wrażliwość.Jeżeli koszty urządzenia i/lub czas przerwy w pracy są wysokie, instalowanie trzeciego etapu typu 3 (1.5/50 μs) urządzenie zmniejszy ryzyko, że ostatnia energia przepływu prądu dotrze do urządzenia.
Przykłady zastosowań, które powinny obejmować trzeci etap ochrony przed napięciem, są następujące:
■ Szpitale
■ Centrum danych
■ Lotniska
■ Bankowość i ubezpieczenia
■ Transport
Twoja wiadomość musi mieć od 20 do 3000 znaków!