Jaki jest cel spd

Przepięcie odnosi się do nagłego i krótkotrwałego wzrostu napięcia elektrycznego przepływającego przez gniazdo zasilania lub system elektryczny. Przepięcia te mogą wystąpić z różnych powodów, takich jak uderzenia piorunów, wahania w sieci energetycznej lub działanie urządzeń elektrycznych o dużej mocy.

Systemy elektryczne są podatne na skoki napięcia i przepięcia, które mogą uszkodzić sprzęt, powodować kosztowne przestoje i zagrażać niezawodności systemu. Przejściowe przepięcia mogą być spowodowane szeregiem sytuacji, w tym działaniem wyłączników, falowników, silników, transformatorów, baterii kondensatorów lub przełączaniem sieci energetycznych. Urządzenia ochrony przeciwprzepięciowej (SPD) niskiego napięcia odgrywają kluczową rolę w ochronie wrażliwego sprzętu przed tymi szkodliwymi zakłóceniami elektrycznymi.

Co to jest SPD?

Urządzenia ochrony przeciwprzepięciowej (SPD) służą do ochrony instalacji elektrycznej przed przepięciami elektrycznymi znanymi jako przepięcia przejściowe.

Dlaczego SPD są ważne?

Zapobieganie uszkodzeniom sprzętu: SPD ograniczają przepięcia, kierując prądy udarowe z dala od systemów elektrycznych, pomagając zapobiegać nieodwracalnym uszkodzeniom wrażliwego sprzętu.

Poprawa niezawodności: Chroniąc systemy przed przepięciami przejściowymi, SPD zapewniają stałą wydajność, zmniejszając ryzyko nieoczekiwanych awarii i przestojów.

Ekonomiczna ochrona: SPD to niedrogi sposób na zabezpieczenie systemów elektrycznych, zapewniający długotrwałą ochronę przy niskich kosztach w porównaniu z potencjalnymi kosztami naprawy lub wymiany.

Wszechstronne zastosowania: SPD, w zależności od klasy typu, nadają się do szerokiego zakresu obiektów, w tym systemów przemysłowych, infrastruktury komunikacyjnej, systemów kontroli procesów, a nawet domowych paneli elektrycznych w celu ochrony urządzeń domowych.

Jak działają SPD?

SPD działają poprzez ograniczenie napięcia dostarczanego do obwodu podczas zdarzenia przepięciowego. SPD zapewnia ścieżkę o niskiej impedancji dla przepięcia przez swój warystor tlenkowo-metalowy (MOV), pochłaniając lub kierując nadmiar prądu udarowego do uziemienia, zapewniając, że urządzenia elektryczne nadal działają w bezpiecznych poziomach napięcia. Przy normalnych napięciach roboczych, SPD pozostają w stanie o wysokiej impedancji, więc nie zakłócają działania systemu.

Rodzaje SPD

SPD są podzielone na trzy główne typy w oparciu o ich zamierzone umiejscowienie i zastosowanie:

Typ 1 SPD

- Przeznaczenie: Zaprojektowane do ochrony przed przepięciami o dużej energii, takimi jak te spowodowane bezpośrednimi uderzeniami piorunów.
- Instalacja: Instalowane przy głównym wejściu serwisowym przed głównym wyłącznikiem, pomiędzy siecią a instalacją elektryczną budynku.
- Przypadek użycia: Powszechnie stosowane w obszarach narażonych na uderzenia piorunów lub w budynkach posiadających zewnętrzne systemy ochrony odgromowej (np. piorunochrony).

Typ 2 SPD

- Przeznaczenie: Chroni przed resztkowymi przepięciami, które przechodzą przez SPD typu 1 lub są generowane wewnętrznie przez operacje przełączania.
- Instalacja: Instalowane w rozdzielnicy lub podpanelach, za głównym wyłącznikiem.
- Przypadek użycia: Nadaje się do ochrony wrażliwego sprzętu i urządzeń w budynku.

Typ 3 SPD

- Przeznaczenie: Zapewnia zlokalizowaną ochronę dla poszczególnych urządzeń.
- Instalacja: Instalowane w pobliżu obciążenia (np. listwy zasilające lub SPD na poziomie gniazda).
- Przypadek użycia: Chroni określone urządzenia, takie jak komputery, telewizory i sprzęt medyczny.

Zastosowania jednofazowe vs. trójfazowe

Wybór konfiguracji SPD zależy od tego, czy system jest jednofazowy, czy trójfazowy, ponieważ systemy te różnią się strukturą i poziomami napięcia.

Systemy jednofazowe
- Konfiguracja: Zazwyczaj obejmuje jeden przewód fazowy (L), jeden przewód neutralny (N) i połączenie z uziemieniem (E).
- Typowe napięcie: 120 V lub 230 V.
- Wybór SPD: Jednofazowe SPD są proste w instalacji, wymagają połączenia między L-N, L-E i N-E, w zależności od systemu uziemienia.
 

Systemy trójfazowe

- Konfiguracja: Obejmuje trzy przewody fazowe (L1, L2, L3), neutralny (N) i uziemienie (E).
- Typowe napięcie: 400 V między fazami lub 230 V między fazą a neutralnym.
- Wybór SPD: Systemy trójfazowe wymagają wielobiegunowych SPD zdolnych do obsługi przepięć na wszystkich przewodach fazowych, neutralnych i uziemiających.

Systemy uziemiające i zastosowania SPD

System uziemiający instalacji elektrycznej wpływa na umiejscowienie i połączenie SPD. Typowe systemy uziemiające obejmują systemy TN-S, TT i TN-C-S.

TN-C-S (Terra Neutral – Połączone i Rozdzielone)

System ten jest również znany jako system wielokrotnego uziemienia ochronnego (PME).

W systemie TN-C-S przewody neutralny (N) i uziemiający (PE, uziemienie ochronne) są połączone w jeden przewód (PEN, uziemienie ochronne-neutralny) w sieci zasilającej, a następnie rozdzielone w instalacji odbiorcy.

TT (Terra-Terra)

W systemie TT odbiorca zapewnia własne lokalne połączenie z uziemieniem za pomocą elektrody uziemiającej, oddzielnej od systemu uziemiającego sieci zasilającej.

TN-S (Terra Neutral – Rozdzielone)

W systemie TN-S przewody uziemiający (PE) i neutralny (N) są oddzielne w całej sieci zasilającej.

Najlepsze praktyki dotyczące instalacji SPD

Koordynacja SPD:

Użyj podejścia kaskadowego z SPD typu 1 przy głównym wejściu serwisowym i SPD typu 2 w panelach rozdzielczych.
SPD typu 3 mogą zapewnić dodatkową zlokalizowaną ochronę dla wrażliwego sprzętu.

Uwagi dotyczące uziemienia:

Upewnij się, że system uziemiający jest dobrze zaprojektowany i konserwowany, ponieważ skuteczność SPD zależy od połączenia z uziemieniem o niskiej impedancji.
Sprawdź zgodność z lokalnymi przepisami dotyczącymi wartości rezystancji uziemienia.

Oceny napięcia:

Wybierz SPD z poziomami ochrony napięciowej (Up), które są zgodne z możliwością wytrzymania izolacji systemu.
Dla systemów trójfazowych upewnij się, że SPD mogą obsłużyć poziomy napięcia międzyfazowego i fazowego-ziemia.

Regularna konserwacja:

Okresowo sprawdzaj SPD, aby zapewnić funkcjonalność, ponieważ z czasem ulegają one degradacji i mogą wymagać wymiany po znaczących zdarzeniach przepięciowych.

Wnioski

SPD odgrywają istotną rolę w ochronie systemów elektrycznych przed przepięciami przejściowymi. Wybór odpowiedniego typu SPD i zapewnienie zgodności z systemem uziemiającym są kluczowe dla skutecznej ochrony przeciwprzepięciowej w zastosowaniach jednofazowych i trójfazowych. Przestrzegając najlepszych praktyk i utrzymując solidny system uziemiający, obiekty mogą zminimalizować uszkodzenia infrastruktury elektrycznej i wrażliwego sprzętu, zwiększając bezpieczeństwo i ciągłość działania.