Τι σημαίνει το spd στα ηλεκτρικά;

Όταν συμβαίνει μια ηλεκτρική τάση, η τάση που υπερβαίνει σε μεγάλο βαθμό τα αποδεκτά επίπεδα κορυφής τάσης μπορεί να περάσει από τα κυκλώματα του κτιρίου σε ηλεκτρικό εξοπλισμό.ο εξοπλισμός αυτός είναι επιρρεπής σε ζημιές ή αποτυχίες από υπερέωρη τάσηΤο είδος της απαιτούμενης προστασίας
Για την εξουδετέρωση αυτών των κορυφών, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια συσκευή προστασίας από υπερεμπόδιση (SPD).

Για να προσδιορίσετε το σωστό SPD, πρέπει να αναγνωρίσετε και να κατανοήσετε τις αξιολογήσεις που σχετίζονται με την εφαρμογή του.όπως η μέγιστη συνεχής τάση λειτουργίας (MCOV), ονομαστικό ρεύμα εκφόρτισης (In) και ονομαστικό ρεύμα βραχυκύκλωσης (SCCR).συνήθως ποσοτικοποιείται σε κιλοάμπερ (kA).

Ποιος είναι ο τύπος των συσκευών προστασίας από υπερχείλιση (SPD);

Ο τύπος συσκευών προστασίας από υπερτάσεις (SPD) είναι μια μέθοδος ταξινόμησης που χρησιμοποιείται για την κατηγοριοποίηση συσκευών που προστατεύουν ηλεκτρικά συστήματα από υπερτάσεις τάσης, με βάση τις λειτουργίες προστασίας τους,θέσεις εγκατάστασηςΤα SPD ταξινομούνται σύμφωνα με δύο βασικά πρότυπα: IEC (International Electrotechnical Commission) και UL (Underwriters Laboratories).Κάθε πρότυπο έχει τη δική του ταξινόμηση και απαιτήσεις για να διασφαλίσει ότι οι συσκευές προστατεύουν τα ηλεκτρικά συστήματα από περιστατικά που σχετίζονται με υπερβολές.

Τύπος συσκευών προστασίας από υπερτάσεις σύμφωνα με το πρότυπο IEC

Το πρότυπο IEC 61643-11 καθορίζει τις απαιτήσεις απόδοσης και τις μεθόδους δοκιμής για τα SPD που χρησιμοποιούνται σε συστήματα εναλλασσόμενης ισχύος.Τα ΕΕΠ ταξινομούνται σε τρεις κύριους τύπους με τα ακόλουθα χαρακτηριστικά::

Τύπος 1 ΕΕΠ (κλάση Ι):

- Λειτουργία: Προστατεύει το ηλεκτρικό σύστημα από άμεσες κεραυνοβολίες.
- Τοποθεσία εγκατάστασης: εγκαθίσταται στην είσοδο του συστήματος, κοντά στον κύριο πίνακα διανομής.
- Τύπος κύματος κύματος: 10/350 μs. Αυτή η μορφή κύματος προσομοιώνει τις άμεσες κεραυνοβολίες, με χρόνο άνοδος σε 10 μs και κατάρρευσης στο 50% σε 350 μs.
- Αντίσταση στο ρεύμα υπερτάσεως (Iimp): υψηλή, συνήθως από 10 kA και άνω.
- ονομαστικό ρεύμα εκκένωσης (In): από 10 kA και άνω, σύμφωνα με την IEC 61643-11, τάξη Ι. Αυτό είναι το ρεύμα που το SPD μπορεί να αντέξει πολλές φορές χωρίς ζημιά.
- Επίπεδο προστασίας τάσης (πάνω): Από 1,5 kV έως 2 kV. Πάνω είναι η μέγιστη τάση που επιτρέπει το SPD να περάσει κατά την εκφόρτιση.
- Εφαρμογές: Κατάλληλο για πολυώροφα κτίρια, βιομηχανικές εγκαταστάσεις και περιοχές με υψηλό κίνδυνο κεραυνών.

Τύπος 2 ΕΕΠ (κλάση ΙΙ):

- Λειτουργία: Προστατεύει το ηλεκτρικό σύστημα από τις υπερβολικές τάσεις που προκαλούνται από έμμεσες κεραυνοβολίες ή από τις εργασίες διακόπτη.
- Τοποθεσία εγκατάστασης: εγκατάσταση σε οθόνες υποδιανομής ή μετά από ΕΠΔ τύπου 1.
- Τύπος κύματος κύματος: 8/20 μs. Αυτή η μορφή κύματος προσομοιώνει τάσεις κύματος που διαδίδονται μέσα στο ηλεκτρικό σύστημα, με χρόνο άνοδος σε 8 μs και κατάρρευσης στο 50% σε 20 μs.
- Ονομαστικό ρεύμα εκκένωσης (In): Μέσο, συνήθως από 5 kA έως 20 kA. Αυτό είναι το ρεύμα που το SPD μπορεί να αντέξει πολλές φορές χωρίς ζημιά.
- Επίπεδο προστασίας τάσης (πάνω): Από 1,5 kV έως 2 kV. Πάνω είναι η μέγιστη τάση που επιτρέπει το SPD να περάσει κατά την εκφόρτιση.
- Εφαρμογές: Κατάλληλο για εμπορικές, οικιστικές περιοχές και περιοχές με μέτριο κίνδυνο κεραυνών.

Τύπος 3 ΕΕΠ (κλάση ΙΙΙ):

- Λειτουργία: Προστατεύει ευαίσθητους ηλεκτρονικούς εξοπλισμούς από υπολειπόμενες τάσεις υπερτάσεων μετά την εξασθένισή τους από τα SPD τύπου 1 και τύπου 2.
- Τοποθεσία εγκατάστασης: εγκαθίστανται κοντά σε ευαίσθητο ηλεκτρονικό εξοπλισμό, όπως πρίζες, μικρές πλακέτες διανομής ή τερματικές συσκευές.
- Σχηματισμός κύματος κύματος: 8/20 μs και 1,2/50 μs. Αυτές οι μορφές κύματος προσομοιώνουν υπολειμματικές κύματα, με ταχύτερους χρόνους άνοδος (1,2 μs) και πιο αργούς χρόνους αποσύνθεσης (50 μs).
- Ονομαστικό ρεύμα εκφόρτισης (In): χαμηλό, συνήθως μικρότερο από 5 kA.
- Επίπεδο προστασίας τάσης (πάνω): Από 1 kV έως 1,5 kV. Πάνω είναι η μέγιστη τάση που επιτρέπει το SPD να περάσει κατά την εκφόρτιση.
- Εφαρμογές: Κατάλληλο για ευαίσθητες ηλεκτρονικές συσκευές όπως υπολογιστές, συσκευές τηλεπικοινωνιών και ιατρικό εξοπλισμό.

Τύπος συσκευών προστασίας από υπερτάσεις σύμφωνα με το πρότυπο UL

Το πρότυπο UL 1449 καθορίζει τις απαιτήσεις για τα SPD που χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρικά συστήματα στη Βόρεια Αμερική.

Τύπος 1 SPD:

- Λειτουργία: Προστατεύει από τις υπερβολικές τάσεις που προκαλούνται από άμεσες ή κοντινές κεραυνές από έξω από το ηλεκτρικό δίκτυο.
- Τοποθεσία εγκατάστασης: εγκαθίσταται πριν από τον μετρητή ηλεκτρικής ενέργειας, είτε πριν είτε μετά τον κύριο διακόπτη.
- Αντίσταση κυμάτων ρεύματος: Σχεδιασμένο να αντέχει υψηλά κυματαγωγικά ρεύματα.
- Εφαρμογές: Κατάλληλο για μεγάλα βιομηχανικά και εμπορικά κτίρια.

Τύπος 2 ΕΕΠ:

- Λειτουργία: Προστατεύει από τις υπερβολικές τάσεις που διαδίδονται εντός του συστήματος ή από το ηλεκτρικό δίκτυο.
- Τοποθεσία εγκατάστασης: εγκαθίστανται μετά τον κύριο διακόπτη ή στα υποδιανεμητικά πάνελ.
- Αντιστάθμιση κυμάτων ρεύματος: Σχεδιασμένο για να αντιστέκεται σε κυματικά ρεύματα από το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας ή σε εσωτερικές βλάβες του συστήματος.
- Εφαρμογές: Κατάλληλο για οικιστικές και εμπορικές περιοχές.

Τύπος 3 ΔΣΠ:

- Λειτουργία: Προστατεύει ευαίσθητες ηλεκτρονικές συσκευές από υπολειπόμενες τάσεις υπερτάσεων.
- Τοποθεσία εγκατάστασης: εγκατάσταση σε ηλεκτρικές πρίζες ή κοντά σε ευαίσθητες συσκευές.
- Αντιστάθμιση κυμάτων κυμάτων: Σχεδιασμένα για να αντιστέκονται σε υπολειπόμενα κυματα κυμάτων κυμάτων μετά τη διέλευση από SPD τύπου 1 και τύπου 2.
- Εφαρμογές: Κατάλληλο για οικιακές και γραφειακές ηλεκτρονικές συσκευές.

Τύπος 4 ΕΕΠ:

- Λειτουργία: Μονωδικά ή συναρμολογημένα SPD ενσωματωμένα σε ηλεκτρικό εξοπλισμό.
- Τοποθεσία εγκατάστασης: Συνήθως ενσωματώνονται σε συσκευές ή πλαίσια διανομής.
- Αντίσταση στο ρεύμα υπερβολικής τάσης: Σχεδιασμένο για να ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις των ολοκληρωμένων ηλεκτρικών εξοπλισμούς.
- Εφαρμογές: Κατάλληλο για ηλεκτρικές συσκευές με ενσωματωμένα SPD.

SPD: Αρχή λειτουργίας

Η λειτουργία ενός SPD είναι απλή αλλά αποτελεσματική. Όταν εμφανίζεται ένα κύμα ισχύος, τα MOV μειώνουν γρήγορα την αντίσταση τους, αυξάνοντας την αγωγιμότητά τους.Αυτό τους επιτρέπει να εκτρέψουν το μεγαλύτερο μέρος του ρεύματος υπερεκτάσεων με ασφάλεια στο έδαφος πριν φτάσει και βλάψει τις συνδεδεμένες συσκευέςΜε αυτόν τον τρόπο, η υπεροχή εξουδετερώνεται, προστατεύοντας τον υπολογικό εξοπλισμό από τις υψηλές τάσεις ή τις αυξήσεις του ρεύματος.

Τι είναι οι παροδικές υπερτάσεις;

Οι παροδικές υπερεπιτάσεις είναι σύντομες, υψηλής έντασης τάσεις που εμφανίζονται σε σύντομο χρονικό διάστημα.Μπορούν να ταξινομηθούν ως είτε φυσικά, όπως οι κεραυνές, ή από τον άνθρωπο, όπως οι εναλλακτικές λειτουργίες σε ηλεκτρικά συστήματα.

Πώς προκύπτουν οι παροδικές υπερτάσεις;

Οι παροδικές υπερφόρτωσεις που προκαλούνται από ανθρώπινη δραστηριότητα συχνά οφείλονται στη λειτουργία κινητήρων, μετασχηματιστών και ορισμένων συστημάτων φωτισμού.Παρόλα αυτά, η άνοδος των σύγχρονων τεχνολογιών όπως τα φορτιστήρια ηλεκτρικών οχημάτων, οι αντλίες θερμότητας αέρα και εδάφους,και τα πλυντήρια ρούχων μεταβλητής ταχύτητας έχει αυξήσει σημαντικά την πιθανότητα μεταβατικών καταστάσεων στα οικιακά ηλεκτρικά συστήματα.

Οι φυσικές παροδικές υπερφόρτωσεις προκαλούνται συνήθως από έμμεσες κεραυνοβολίες.Μια άμεση κεραυνοβολία σε κοντινές γραμμές ηλεκτρικής ενέργειας ή τηλεφώνου μπορεί να στείλει ένα κύμα κατά μήκος των γραμμώνΑυτό μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρές ζημιές στις ηλεκτρικές εγκαταστάσεις και τον συνδεδεμένο εξοπλισμό.

Πώς να διαμορφώσετε σωστά το μέγεθος των ΜΠΔ

Υπάρχουν πολύ λίγα δημοσιευμένα δεδομένα ή ακόμη και συστάσεις σχετικά με το επίπεδο τιτλοποίησης ρεύματος υπερέωσης (kA) που πρέπει να χρησιμοποιείται στις διάφορες τοποθεσίες.Το Ινστιτούτο Ηλεκτρολόγων και Ηλεκτρονικών Μηχανικών (IEEE) έχει παράσχει ορισμένες πληροφορίες σχετικά με το τι είναι οι βαθμολογίες υπερεχύσεων και πώς να τις ερμηνεύσουν, αλλά δεν δημοσιεύει συστάσεις.Δυστυχώς, δεν υπάρχει αποδεδειγμένη εξίσωση ή υπολογιστής διαθέσιμος για τις απαιτήσεις εισόδου συστήματος και να λάβουν μια λύση.Είναι απλώς η σύστασή τους..

Υπάρχει μια τάση να υποθέτουμε ότι όσο μεγαλύτερο είναι το πάνελ, τόσο μεγαλύτερη είναι η ονομασία της συσκευής kA που απαιτείται για την προστασία.Όπως θα δείτε σε αυτό το whitepaper, αυτό δεν συμβαίνει πάντα. Ως αποτέλεσμα των πολυετών γνώσεων, εμπειρίας και εμπειρογνωμοσύνης της στον τομέα της ηλεκτρικής βιομηχανίας, ηΗ Emerson έχει δημιουργήσει κάποιες οδηγίες για το πώς να εφαρμόσετε τις βαθμολογίες τάσης. (Βλέπε σχήμα 1, επόμενη σελίδα)

Selecting the correct type of surge protective device and understanding their classifications according to IEC and UL standards is crucial to ensuring that your electrical systems and electronic devices are adequately protected from voltage surgesΚάθε πρότυπο παρέχει διαφορετική προσέγγιση για την προστασία των ηλεκτρικών συστημάτων, ανάλογα με τις ειδικές απαιτήσεις της εφαρμογής και της τοποθεσίας.

The primary purpose of a surge protective device is to shunt and suppress the transient voltages that are being introduced into an electrical distribution system from either an external or internal sourceΗ επιλογή των κατάλληλων SPD με ονομαστικό ρεύμα υπερέωσης (kA) σε όλο το σύστημα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας παρέχει την καλύτερη διάρκεια ζωής για τον εξοπλισμό.Κατά την επιλογή των κατάλληλων ΕΕΠ για τη μονάδα σας, να έχετε κατά νου τα ακόλουθα βασικά σημεία:

1Για την παροχή κατάλληλης καταστολής των υπερτάσεων σε μια εγκατάσταση και τον εξοπλισμό μέσα απαιτείται περισσότερη από μία μονάδα SPD που βρίσκεται στην είσοδο υπηρεσίας.Συνιστούμε καταρράκτες SPDs με μια κατάλληλη τάση κύματος ρύθμιση για κάθε θέσηΈνα μόνο SPD, ανεξάρτητα από το πόσο μεγάλο ή ακριβό, δεν θα παρέχει το ίδιο επίπεδο προστασίας του συστήματος.

2Η υπερμεγέθυνση ενός SPD για την εφαρμογή του δεν μπορεί να βλάψει ένα σύστημα, αλλά η υπομεγέθυνση του SPD μπορεί να οδηγήσει σε πρόωρη αποτυχία του SPD, αφήνοντας τα συστήματα εκτεθειμένα σε μεταβατικά και τις επιπτώσεις τους.

3Για τις άμεσες κεραυνοπληξίες, τα SPD από μόνα τους δεν μπορούν να αντικαταστήσουν ένα ολοκληρωμένο σύστημα προστασίας από κεραυνό (βλέπε UL96A Master Lightning Certification).

Προφυλάξεις κατά την εγκατάσταση SPD

Για να διασφαλιστεί η αποτελεσματική λειτουργία των συσκευών προστασίας από υπερτάσεις, είναι απαραίτητη η προσεκτική εγκατάσταση.

- να εγκαταστήσουν ταυτόχρονα SPD, τοποθετημένα απευθείας μπροστά από κυκλώματα ή συσκευές, για να ανακατευθύνουν τα ρεύματα υπερβολικής τάσης μακριά από ευαίσθητους εξοπλισμούς.
- Κρατήστε τα καλώδια σύνδεσης στο εσωτερικό του διακόπτη όσο το δυνατόν συντομότερα, με μέγιστο μήκος 0,5 μέτρα.
- Η χρήση μόνο ενός προστατευτικού υπερτάγματος τύπου 1 μπορεί να μην είναι επαρκής για τη διαχείριση υπερτάξεων υψηλής ενέργειας και τη μείωση υπερτάσεων.
- Όλες οι εγκαταστάσεις πρέπει να εκτελούνται από ειδικευμένους ηλεκτρολόγους σύμφωνα με τους τοπικούς ηλεκτρικούς κανονισμούς, ώστε να εξασφαλίζεται η σωστή γείωση και η ασφαλή τοποθέτηση της συσκευής.

Συμπεράσματα

Συμπερασματικά, οι συσκευές προστασίας από υπερχείλιση είναι απαραίτητες για την προστασία των ηλεκτρονικών συσκευών τόσο σε βιομηχανικά όσο και σε εμπορικά περιβάλλοντα.Η εγκατάσταση ενός κατάλληλου και πιστοποιημένου SPD παρέχει αξιόπιστη προστασία από υπερβολές ισχύος που υπερβαίνουν τις δυνατότητες των τυποποιημένων διακόπτες κυκλωμάτων.