Η διάταξη προστασίας από υπερβολικές τάσεις (SPD) αποτελεί συστατικό του συστήματος προστασίας ηλεκτρικής εγκατάστασης.

Η συσκευή αυτή συνδέεται παράλληλα στο κύκλωμα τροφοδοσίας των φορτίων που πρέπει να προστατεύσει (βλέπε σχήμα J17).

Αυτός είναι ο πιο συχνά χρησιμοποιούμενος και πιο αποτελεσματικός τύπος προστασίας από υπερεμάνσεις.

Οι επιστήμονες διεξάγουν σημαντικές μελέτες για τα χαρακτηριστικά και τις επιπτώσεις των κεραυνοβολιών εδώ και χρόνια και έχουν αναπτύξει τεχνολογικά προϊόντα ανάλογα.Οι δοκιμές αυτών των προϊόντων μπορούν επίσης να διεξαχθούν με προσομοίωση κεραυνοβολίας σε αυτό το πλαίσιο..

Τύποι κυμάτων κεραυνών:

Το κεραυνό μπορεί να μελετηθεί σε δύο διαφορετικά μήκη κύματος.

1Άμεση κεραυνοβολία 10 / 350μs:

Τα ρεύματα παλμού σε μορφή κύματος 10/350 μs εμφανίζονται σε απευθείας κεραυνές.

Σήμερα, τα υλικά των εξωτερικών συστημάτων προστασίας από κεραυνό και τα στοιχεία κυκλώματος τύπου 1 / κλάσης I τύπου Surge Arrester δοκιμάζονται σύμφωνα με αυτά τα κριτήρια σύμφωνα με τα πρότυπα.

2. Έκρηξη κεραυνού και τάσεις διασύνδεσης σε απομακρυσμένη περιοχή 8 / 20μs:

Οι κεραυνοί χτυπούν σε μια μακρινή θέση και τα ρεύματα παλμού με τάσεις διακόπτη 8/20 μs εμφανίζονται σε μορφή κύματος.

Η περιεκτικότητα σε ενέργεια αυτού του παλμού είναι σημαντικά χαμηλότερη από το κύμα παλμού του ρεύματος δοκιμής κεραυνού 10/350 μs.Τα στοιχεία κυκλωμάτων τύπου 2 / τάξης II και τύπου 3 / τάξης III προστατευτών από υπερήμωση (εγκρατών υπερήμωσης) δοκιμάζονται σύμφωνα με αυτά τα κριτήρια σύμφωνα με τα πρότυπα.

Προδιαγραφές

Μερικά από τα πιο συχνά παρατεθέντα πρότυπα περιλαμβάνουν:

• IEC 61643-11 Προστατευτικές συσκευές υπερήμωσης χαμηλής τάσης - Μέρος 11: Προστατευτικές συσκευές υπερήμωσης που συνδέονται με συστήματα ηλεκτροπαραγωγής χαμηλής τάσης - Απαιτήσεις και μεθόδους δοκιμής (αντικαθιστά την IEC 61643-1)
• IEC 61643-21 Προστατευτικές συσκευές υπερχείλισης χαμηλής τάσης - Μέρος 21: Προστατευτικές συσκευές υπερχείλισης συνδεδεμένες σε δίκτυα τηλεπικοινωνιών και σηματοδότησης - Απαιτήσεις απόδοσης και μέθοδοι δοκιμών
• IEC 61643-22 Προστατευτικές συσκευές υπερεύρεσης χαμηλής τάσης - Μέρος 22: Προστατευτικές συσκευές υπερεύρεσης που συνδέονται με δίκτυα τηλεπικοινωνιών και σηματοδότησης - Αρχές επιλογής και εφαρμογής
• EN 61643-11, 61643-21 και 61643-22
• Τεχνική αναφορά της Telcordia Technologies TR-NWT-001011
• Αρμόδια για την παρακολούθηση των επιβατών
• Εργαστήρια Ασφαλιστών (UL) 1449.
• AS/NZS 1768

Κάθε πρότυπο ορίζει διαφορετικά χαρακτηριστικά προστατευτικού, φορέα δοκιμής ή επιχειρησιακό σκοπό.

Τα πρότυπα EN 62305 και ANSI/IEEE C62.xx καθορίζουν ποιες ακτίνες μπορεί να αναμένεται να εκτρέψει ένας προστατευτής.Η IEC συντάσσει μόνο πρότυπα και δεν πιστοποιεί κανένα συγκεκριμένο προϊόν ότι πληροί αυτά τα πρότυπα.Τα πρότυπα IEC χρησιμοποιούνται από τα μέλη του συστήματος CB των διεθνών συμφωνιών για τη δοκιμή και την πιστοποίηση των προϊόντων για συμμόρφωση με την ασφάλεια.

Επιπλέον, τα παρακάτω πρότυπα δεν είναι πρότυπα για ανεξάρτητους προστατευτικούς συσσωρευτών, αλλά προορίζονται για τη δοκιμή της ανθεκτικότητας σε συσσωρευτές σε ηλεκτρικό και ηλεκτρονικό εξοπλισμό στο σύνολό του.Χρησιμοποιούνται συχνά στο σχεδιασμό και τις δοκιμές των κυκλωμάτων προστασίας από υπερβολικές τάσεις..

• Δοκιμή ανθεκτικότητας ηλεκτροστατικής έκρηξης IEC 61000-4-2
• Δοκιμή ηλεκτρικής ταχείας παροδικής/εξορμήσεως
• Δοκιμή αντοχής σε υπερβολική τάση IEC 61000-4-5

Αρχή

Το SPD έχει σχεδιαστεί για να περιορίζει την παροδική υπερένταση ατμοσφαιρικής προέλευσης και να εκτρέφει τα κύματα ρεύματος στη γη,ώστε να περιορίζεται το εύρος αυτής της υπερτάσης σε μια τιμή που δεν είναι επικίνδυνη για την ηλεκτρική εγκατάσταση και τον ηλεκτρικό διακόπτη και τον μηχανισμό ελέγχου.

Το SPD εξαλείφει την υπερήταση

• Σε κοινή λειτουργία, μεταξύ φάσης και ουδέτερης ή γης.
• Σε διαφορική λειτουργία, μεταξύ φάσης και ουδέτερου.

Σε περίπτωση υπέρτασης που υπερβαίνει το κατώτατο όριο λειτουργίας, το SPD

• Οδηγεί την ενέργεια στη γη, σε κοινή λειτουργία.
• Διανέμει την ενέργεια στους άλλους ενεργούς αγωγούς, σε διαφορική λειτουργία.

Οι τρεις τύποι ΕΕΠ

Τύπος 1 SPD

Η ΕΕΠ Τύπου 1 συνιστάται στην ειδική περίπτωση κτιρίων του τομέα των υπηρεσιών και βιομηχανικών κτιρίων, που προστατεύονται από σύστημα προστασίας από κεραυνό ή από κλουβί με δίχτυα.

Προστατεύει τις ηλεκτρικές εγκαταστάσεις από άμεσες κεραυνοβολίες.

Το SPD τύπου 1 χαρακτηρίζεται από κύμα ρεύματος 10/350 μs.

Τύπος 2 SPD

Το SPD τύπου 2 είναι το κύριο σύστημα προστασίας για όλες τις ηλεκτρικές εγκαταστάσεις χαμηλής τάσης.εμποδίζει την εξάπλωση της υπερτάσης στις ηλεκτρικές εγκαταστάσεις και προστατεύει τα φορτία.

Το SPD τύπου 2 χαρακτηρίζεται από κύμα ρεύματος 8/20 μs.

Τύπος 3 SPD

Τα εν λόγω ΜΕΔ έχουν χαμηλή χωρητικότητα εκκένωσης, επομένως πρέπει υποχρεωτικά να τοποθετούνται ως συμπλήρωμα των ΜΕΔ τύπου 2 και κοντά σε ευαίσθητα φορτία.

Το SPD τύπου 3 χαρακτηρίζεται από συνδυασμό κυμάτων τάσης (1,2/50 μs) και κυμάτων ρεύματος (8/20 μs).

Κανονιστικός ορισμός ΕΕΠ

Σχήμα J18 ∆ιατύπος ορισμού ΕΕΠ

Σύμφωνα με αυτό;

Πρώτο Στάδιο: Οι συσσωρευτές υπερχείλισης τύπου 1 / κατηγορίας 1 / κατηγορίας Β προστασίας από κεραυνό είναι οι εμπρόσθιες μονάδες προστασίας της εγκατάστασης / της δομής.Είναι στοιχεία κυκλώματος ικανά να απορροφούν και να αμβλύνουν άμεσες κεραυνοβολίες που μπορεί να προέρχονται από ηλεκτρικά δίκτυα.

Πρέπει να τοποθετείται στο κύριο πάνελ διανομής/μετασχηματιστή μέσα και/ή έξω από το κτίριο.

Θα πρέπει να έχει δοκιμαστεί σε μορφή κύματος 10/350 μSec. Πρέπει να είναι σε θέση να εκφορτώνει φορτίο τουλάχιστον 50kA μεταξύ φάσεων, ουδέτερης φάσης, και τουλάχιστον 100kA μεταξύ φάσεων, ουδέτερης γης.

Δεύτερο στάδιο: Συσκευές προστασίας κατά της υπερβολικής τάσης τύπου 2 / τάξης 2 / τάξης C (Συγκρατητές υπερβολικής τάσης) είναι στοιχεία κυκλώματος που χρησιμοποιούνται στα δευτερεύοντα και / ή χαμηλότερα δευτερεύοντα πάνελ της εγκατάστασης / του κτιρίου.Σε σύγκριση με τους συσσωρευτές υπερτάσεων τύπου 1 / κλάσης II, η δύναμή τους είναι χαμηλότερη αλλά η ευαισθησία τους είναι καλύτερη.

Πρέπει να είναι σε θέση να εκφορτώνει φορτίο τουλάχιστον 10kA μεταξύ Φάσης-Μέσης, και τουλάχιστον 25kA μεταξύ Φάσεων, Μέσης-Γης.

Τα τελευταία χρόνια, τα συμπαγή προστατευτικά στοιχεία τύπου 1 + 2 / τάξης 1 + 2 / τάξης Β + C χρησιμοποιούνται ως δεύτερο επίπεδο προστασίας.

Θα πρέπει να έχει δοκιμαστεί σε μορφή κύματος 10/350 μSec. Πρέπει να είναι σε θέση να εκφορτώνει φορτίο τουλάχιστον 40kA μεταξύ φάσεων, ουδέτερης φάσης, και τουλάχιστον 100kA μεταξύ φάσεων, ουδέτερης γης.

Χρησιμοποιείται στο ηλεκτρικό πάνελ της αδιάκοπης τροφοδοσίας και/ή στα δευτερεύοντα πάνελ που τοποθετούνται σαν κύριο πάνελ.

Τρίτο στάδιο: Τύπος 3 / Τάξη 3 / Τάξη D Προστασία από ξαφνική υπερέταση Οι συσσωρευτές υπερέτασης είναι στοιχεία κυκλώματος που χρησιμοποιούνται στις γραμμές του για την προστασία ευαίσθητων ηλεκτρονικών συσκευών.

Η γκάμα προϊόντων είναι αρκετά ευρεία καθώς μπορεί να συνδεθεί σε διαφορετικές συσκευές με διαφορετικά πρωτόκολλα σύνδεσης / υποδομές / θύρες.

Παρακάτω παρατίθενται ορισμένοι από τους συσσωρευτές υπερθερμίας τύπου 3 / τάξης 3 / τάξης D για διαφορετικά κυκλώματα / συσκευές.