εταιρικά νέα για Τι σημαίνει το spd στα ηλεκτρικά;

Όταν συμβαίνει ηλεκτρική υπέρταση, η τάση που υπερβαίνει κατά πολύ τα αποδεκτά επίπεδα μέγιστης τάσης μπορεί να περάσει από τα κυκλώματα του κτιρίου στον ηλεκτρικό εξοπλισμό. Χωρίς κατάλληλη προστασία, αυτός ο εξοπλισμός είναι ευαίσθητος σε ζημιές ή βλάβες από υπέρταση τάσης. Ο τύπος προστασίας που απαιτείται
για την εξουδετέρωση αυτών των αιχμών μπορεί να παρέχεται από μια συσκευή προστασίας από υπέρταση (SPD).

Η καθορισμός της σωστής SPD απαιτεί να προσδιορίσετε και να κατανοήσετε τις βαθμολογίες που σχετίζονται με την εφαρμογή της. Υπάρχουν πολλές τιμές απόδοσης και βαθμολογίες που σχετίζονται με μια SPD, όπως η μέγιστη συνεχής τάση λειτουργίας (MCOV), η βαθμολογία προστασίας τάσης (VPR), το ονομαστικό ρεύμα εκφόρτισης (In) και η βαθμολογία ρεύματος βραχυκυκλώματος (SCCR). Η πιο παρεξηγημένη βαθμολογία είναι η βαθμολογία ρεύματος υπέρτασης, που συνήθως ποσοτικοποιείται σε kilo-Ampere (kA).

Τι είναι ο τύπος συσκευών προστασίας από υπέρταση (SPD);

Ο τύπος συσκευών προστασίας από υπέρταση (SPD) είναι μια μέθοδος ταξινόμησης που χρησιμοποιείται για την κατηγοριοποίηση συσκευών που προστατεύουν τα ηλεκτρικά συστήματα από υπέρταση τάσης, με βάση τις λειτουργίες προστασίας τους, τις θέσεις εγκατάστασης και την ικανότητα να αντέχουν διάφορα ρεύματα υπέρτασης. Οι SPDs ταξινομούνται σύμφωνα με δύο κύρια πρότυπα: IEC (Διεθνής Ηλεκτροτεχνική Επιτροπή) και UL (Underwriters Laboratories). Κάθε πρότυπο έχει τη δική του ταξινόμηση και απαιτήσεις για να διασφαλιστεί ότι οι συσκευές προστατεύουν τα ηλεκτρικά συστήματα από περιστατικά που σχετίζονται με υπέρταση.

Τύπος συσκευών προστασίας από υπέρταση σύμφωνα με το πρότυπο IEC

Το πρότυπο IEC 61643-11 καθορίζει τις απαιτήσεις απόδοσης και τις μεθόδους δοκιμών για SPDs που χρησιμοποιούνται σε συστήματα εναλλασσόμενου ρεύματος. Σύμφωνα με αυτό το πρότυπο, οι SPDs ταξινομούνται σε τρεις κύριους τύπους με τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:

Type 1 SPD (Class I):

- Λειτουργία: Προστατεύει το ηλεκτρικό σύστημα από άμεσες κεραυνούς.
- Θέση εγκατάστασης: Εγκαθίσταται στην είσοδο του συστήματος, κοντά στον κύριο πίνακα διανομής.
- Κυματομορφή υπέρτασης: 10/350 µs. Αυτή η κυματομορφή προσομοιώνει άμεσους κεραυνούς, με χρόνο ανόδου στην κορυφή σε 10 µs και αποσύνθεση στο 50% σε 350 µs.
- Αντοχή ρεύματος υπέρτασης (Iimp): Υψηλή, συνήθως από 10 kA και άνω.
- Ονομαστικό ρεύμα εκφόρτισης (In): Από 10 kA και άνω, σύμφωνα με το IEC 61643-11, Class I. Αυτό είναι το ρεύμα που η SPD μπορεί να αντέξει πολλές φορές χωρίς ζημιά.
- Επίπεδο προστασίας τάσης (Up): Από 1,5 kV έως 2 kV. Το Up είναι η μέγιστη τάση που η SPD επιτρέπει να περάσει κατά την εκφόρτιση.
- Εφαρμογές: Κατάλληλο για ψηλά κτίρια, βιομηχανικές εγκαταστάσεις και περιοχές με υψηλό κίνδυνο κεραυνών.

Type 2 SPD (Class II):

- Λειτουργία: Προστατεύει το ηλεκτρικό σύστημα από τάσεις υπέρτασης που προκαλούνται από έμμεσους κεραυνούς ή λειτουργίες μεταγωγής.
- Θέση εγκατάστασης: Εγκαθίσταται σε υποπίνακες διανομής ή μετά από μια Type 1 SPD.
- Κυματομορφή υπέρτασης: 8/20 µs. Αυτή η κυματομορφή προσομοιώνει τάσεις υπέρτασης που διαδίδονται εντός του ηλεκτρικού συστήματος, με χρόνο ανόδου στην κορυφή σε 8 µs και αποσύνθεση στο 50% σε 20 µs.
- Ονομαστικό ρεύμα εκφόρτισης (In): Μεσαίο, συνήθως από 5 kA έως 20 kA. Αυτό είναι το ρεύμα που η SPD μπορεί να αντέξει πολλές φορές χωρίς ζημιά.
- Επίπεδο προστασίας τάσης (Up): Από 1,5 kV έως 2 kV. Το Up είναι η μέγιστη τάση που η SPD επιτρέπει να περάσει κατά την εκφόρτιση.
- Εφαρμογές: Κατάλληλο για εμπορικούς, οικιστικούς χώρους και περιοχές με μέτριο κίνδυνο κεραυνών.

Type 3 SPD (Class III):

- Λειτουργία: Προστατεύει ευαίσθητο ηλεκτρονικό εξοπλισμό από υπολειπόμενες τάσεις υπέρτασης αφού έχουν εξασθενηθεί από τις SPDs Type 1 και Type 2.
- Θέση εγκατάστασης: Εγκαθίσταται κοντά σε ευαίσθητο ηλεκτρονικό εξοπλισμό όπως πρίζες, μικρούς πίνακες διανομής ή τερματικές συσκευές.
- Κυματομορφή υπέρτασης: 8/20 µs και 1,2/50 µs. Αυτές οι κυματομορφές προσομοιώνουν υπολειπόμενες υπέρτασεις, με ταχύτερους χρόνους ανόδου (1,2 µs) και βραδύτερους χρόνους αποσύνθεσης (50 µs).
- Ονομαστικό ρεύμα εκφόρτισης (In): Χαμηλό, συνήθως μικρότερο από 5 kA.
- Επίπεδο προστασίας τάσης (Up): Από 1 kV έως 1,5 kV. Το Up είναι η μέγιστη τάση που η SPD επιτρέπει να περάσει κατά την εκφόρτιση.
- Εφαρμογές: Κατάλληλο για ευαίσθητες ηλεκτρονικές συσκευές όπως υπολογιστές, συσκευές τηλεπικοινωνιών και ιατρικό εξοπλισμό.

Τύπος συσκευών προστασίας από υπέρταση σύμφωνα με το πρότυπο UL

Το πρότυπο UL 1449 καθορίζει τις απαιτήσεις για SPDs που χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρικά συστήματα στη Βόρεια Αμερική. Σύμφωνα με αυτό το πρότυπο, οι SPDs ταξινομούνται σε τέσσερις τύπους:

Type 1 SPD:

- Λειτουργία: Προστατεύει από τάσεις υπέρτασης που προκαλούνται από άμεσους ή κοντινούς κεραυνούς εκτός του ηλεκτρικού δικτύου.
- Θέση εγκατάστασης: Εγκαθίσταται πριν από το μετρητή ηλεκτρικής ενέργειας, είτε πριν είτε μετά τον κύριο διακόπτη κυκλώματος.
- Αντοχή ρεύματος υπέρτασης: Σχεδιασμένο να αντέχει υψηλά ρεύματα υπέρτασης.
- Εφαρμογές: Κατάλληλο για μεγάλα βιομηχανικά και εμπορικά κτίρια.

Type 2 SPD:

- Λειτουργία: Προστατεύει από τάσεις υπέρτασης που διαδίδονται εντός του συστήματος ή από το ηλεκτρικό δίκτυο.
- Θέση εγκατάστασης: Εγκαθίσταται μετά τον κύριο διακόπτη κυκλώματος ή σε υποπίνακες διανομής.
- Αντοχή ρεύματος υπέρτασης: Σχεδιασμένο να αντέχει ρεύματα υπέρτασης από το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας ή εσωτερικές βλάβες του συστήματος.
- Εφαρμογές: Κατάλληλο για οικιστικές και εμπορικές περιοχές.

Type 3 SPD:

- Λειτουργία: Προστατεύει ευαίσθητες ηλεκτρονικές συσκευές από υπολειπόμενες τάσεις υπέρτασης.
- Θέση εγκατάστασης: Εγκαθίσταται σε ηλεκτρικές πρίζες ή κοντά σε ευαίσθητες συσκευές.
- Αντοχή ρεύματος υπέρτασης: Σχεδιασμένο να αντέχει υπολειπόμενα ρεύματα υπέρτασης αφού περάσουν από τις SPDs Type 1 και Type 2.
- Εφαρμογές: Κατάλληλο για οικιακές και γραφειακές ηλεκτρονικές συσκευές.

Type 4 SPD:

- Λειτουργία: Μονάδες ή SPDs συναρμολόγησης ενσωματωμένες σε ηλεκτρικό εξοπλισμό.
- Θέση εγκατάστασης: Τυπικά ενσωματωμένο σε συσκευές ή πίνακες διανομής.
- Αντοχή ρεύματος υπέρτασης: Σχεδιασμένο να πληροί τις απαιτήσεις του ενσωματωμένου ηλεκτρικού εξοπλισμού.
- Εφαρμογές: Κατάλληλο για ηλεκτρικές συσκευές με ενσωματωμένες SPDs.

SPD: Αρχή λειτουργίας

Η λειτουργία μιας SPD είναι απλή αλλά αποτελεσματική. Όταν συμβαίνει υπέρταση, τα MOVs μειώνουν γρήγορα την αντίστασή τους, αυξάνοντας την αγωγιμότητά τους. Αυτό τους επιτρέπει να εκτρέψουν το μεγαλύτερο μέρος του ρεύματος υπέρτασης με ασφάλεια στο έδαφος πριν φτάσει και καταστρέψει τις συνδεδεμένες συσκευές. Με αυτόν τον τρόπο, η υπέρταση εξουδετερώνεται, προστατεύοντας τον εξοπλισμό κατάντη από αιχμές υψηλής τάσης ή ρεύματος.

Τι είναι οι παροδικές υπερτάσεις;

Οι παροδικές υπερτάσεις είναι σύντομες, υψηλής έντασης υπέρτασεις τάσης που συμβαίνουν σε σύντομο χρονικό διάστημα. Αυτές οι υπέρτασεις προκύπτουν από την ξαφνική απελευθέρωση αποθηκευμένης ενέργειας ή προκαλούνται από εξωτερικούς παράγοντες. Μπορούν να ταξινομηθούν είτε ως φυσικά, όπως κεραυνοί, είτε ως ανθρωπογενείς, όπως λειτουργίες μεταγωγής σε ηλεκτρικά συστήματα.

Πώς συμβαίνουν οι παροδικές υπερτάσεις;

Οι παροδικές υπερτάσεις που προκαλούνται από ανθρώπινη δραστηριότητα συχνά προκύπτουν από τη λειτουργία κινητήρων, μετασχηματιστών και ορισμένων συστημάτων φωτισμού. Στο παρελθόν, αυτά τα γεγονότα ήταν ασυνήθιστα σε οικιστικά περιβάλλοντα. Ωστόσο, η άνοδος των σύγχρονων τεχνολογιών όπως οι φορτιστές ηλεκτρικών οχημάτων, οι αντλίες θερμότητας αέρα και εδάφους και τα πλυντήρια ρούχων μεταβλητής ταχύτητας έχει αυξήσει σημαντικά την πιθανότητα παροδικών φαινομένων σε οικιακά ηλεκτρικά συστήματα.

Οι φυσικές παροδικές υπερτάσεις προκαλούνται συνήθως από έμμεσους κεραυνούς. Για παράδειγμα, ένα άμεσο χτύπημα κεραυνού σε κοντινές εναέριες γραμμές ρεύματος ή τηλεφώνου μπορεί να στείλει μια υπέρταση κατά μήκος των γραμμών. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρές ζημιές σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις και συνδεδεμένο εξοπλισμό.

Πώς να επιλέξετε σωστά το μέγεθος των SPDs

Υπάρχουν πολύ λίγα δημοσιευμένα δεδομένα ή ακόμη και συστάσεις σχετικά με το ποιο επίπεδο ρεύματος υπέρτασης (kA) θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί στις διαφορετικές τοποθεσίες. Το Ινστιτούτο Ηλεκτρολόγων και Ηλεκτρονικών Μηχανικών (IEEE) έχει παράσχει ορισμένες πληροφορίες σχετικά με το ποιες είναι οι βαθμολογίες υπέρτασης και πώς να τις ερμηνεύσετε, αλλά δεν δημοσιεύει συστάσεις. Δυστυχώς, δεν υπάρχει μια αποδεδειγμένη εξίσωση ή αριθμομηχανή διαθέσιμη για την εισαγωγή απαιτήσεων συστήματος και τη λήψη μιας λύσης. Οποιαδήποτε πληροφορία παρέχει ένας κατασκευαστής, μέσω αριθμομηχανών ή άλλων μέσων, είναι απλώς η σύστασή του.

Υπάρχει η τάση να υποθέσουμε ότι όσο μεγαλύτερος είναι ο πίνακας, τόσο μεγαλύτερη είναι η βαθμολογία της συσκευής kA που απαιτείται για προστασία. Μια άλλη παρανόηση είναι ότι εάν τα 200 kA είναι καλά, τότε τα 400 kA πρέπει να είναι δύο φορές καλύτερα. Όπως θα δείτε σε αυτό το λευκό χαρτί, αυτό δεν συμβαίνει πάντα. Ως αποτέλεσμα των πολυετών γνώσεων, εμπειρίας και τεχνογνωσίας της στον ηλεκτρικό τομέα, η Emerson έχει δημιουργήσει ορισμένες οδηγίες για το πώς να εφαρμόζονται οι βαθμολογίες ρεύματος υπέρτασης. (Δείτε το σχήμα 1, στην επόμενη σελίδα)

Η επιλογή του σωστού τύπου συσκευής προστασίας από υπέρταση και η κατανόηση των ταξινομήσεών τους σύμφωνα με τα πρότυπα IEC και UL είναι ζωτικής σημασίας για τη διασφάλιση ότι τα ηλεκτρικά σας συστήματα και οι ηλεκτρονικές συσκευές προστατεύονται επαρκώς από υπέρταση τάσης. Κάθε πρότυπο παρέχει μια διαφορετική προσέγγιση για την προστασία των ηλεκτρικών συστημάτων, ανάλογα με τις συγκεκριμένες απαιτήσεις της εφαρμογής και της τοποθεσίας.

Ο κύριος σκοπός μιας συσκευής προστασίας από υπέρταση είναι να παρακάμπτει και να καταστέλλει τις παροδικές τάσεις που εισάγονται σε ένα σύστημα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας από μια εξωτερική ή εσωτερική πηγή. Η επιλογή των κατάλληλων SPDs με βαθμολογία ρεύματος υπέρτασης (kA) σε όλο το σύστημα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας παρέχει την καλύτερη διάρκεια ζωής απόδοσης για τον εξοπλισμό. Όταν επιλέγετε τις κατάλληλες SPDs για την εγκατάστασή σας, λάβετε υπόψη αυτά τα βασικά σημεία:

1. Η παροχή σωστής καταστολής υπέρτασης σε μια εγκατάσταση και τον εξοπλισμό εντός απαιτεί περισσότερα από μια μεμονωμένη SPD που βρίσκεται στην είσοδο της υπηρεσίας. Συνιστούμε SPDs σε σειρά με κατάλληλη βαθμολογία ρεύματος υπέρτασης για κάθε τοποθεσία. Αυτό θα παρέχει ανώτερη καταστολή για έναν πίνακα σέρβις ή ένα κρίσιμο φορτίο. Μια μεμονωμένη SPD, ανεξάρτητα από το πόσο μεγάλη ή ακριβή είναι, δεν θα παρέχει το ίδιο επίπεδο προστασίας συστήματος.

2. Η υπερμεγέθηση μιας SPD για την εφαρμογή της δεν μπορεί να βλάψει ένα σύστημα, αλλά η υπομεγέθηση της SPD μπορεί να οδηγήσει σε πρόωρη αστοχία της SPD, αφήνοντας τα συστήματα εκτεθειμένα σε παροδικά φαινόμενα και τα αποτελέσματά τους.

3. Για άμεσους κεραυνούς, οι SPDs από μόνες τους δεν αντικαθιστούν ένα ολοκληρωμένο σύστημα προστασίας από κεραυνούς (ανατρέξτε στην πιστοποίηση UL96A Master Lightning).

Προφυλάξεις κατά την εγκατάσταση SPD

Για να διασφαλιστεί η αποτελεσματική λειτουργία των συσκευών προστασίας από υπέρταση (SPDs), η προσεκτική εγκατάσταση είναι απαραίτητη. Οι βασικές προφυλάξεις περιλαμβάνουν:

- Εγκαταστήστε τις SPDs παράλληλα, τοποθετημένες ακριβώς πριν από τα κυκλώματα ή τις συσκευές, για να ανακατευθύνετε τα ρεύματα υπέρτασης μακριά από ευαίσθητο εξοπλισμό.
- Διατηρήστε τα καλώδια σύνδεσης εντός του πίνακα διακοπτών όσο το δυνατόν μικρότερα, με μέγιστο μήκος 0,5 μέτρα.
- Η χρήση μόνο ενός προστατευτικού υπέρτασης τύπου 1 ενδέχεται να μην είναι επαρκής για τη διαχείριση υπέρτασης υψηλής ενέργειας και τη μείωση των υπερτάσεων. Συνιστάται να το συμπληρώσετε με ένα προστατευτικό υπέρτασης τύπου 2 ή τύπου 3.
- Όλες οι εγκαταστάσεις πρέπει να πραγματοποιούνται από εξειδικευμένους ηλεκτρολόγους σύμφωνα με τους τοπικούς ηλεκτρικούς κανονισμούς για να διασφαλίζεται η σωστή γείωση και η ασφαλής τοποθέτηση της συσκευής.

Συμπέρασμα

Εν κατακλείδι, οι συσκευές προστασίας από υπέρταση είναι απαραίτητες για την προστασία των ηλεκτρονικών τόσο σε βιομηχανικά όσο και σε εμπορικά περιβάλλοντα. Η εγκατάσταση μιας σωστά βαθμολογημένης και πιστοποιημένης SPD παρέχει αξιόπιστη προστασία από υπέρταση που υπερβαίνει τις δυνατότητες των τυπικών διακοπτών κυκλώματος.

http://mao.ecer.com/test/surge-protectiondevice.com/videos-26647266-br-50gr-4p-ac-lighting-protection-type-1-surge-protective-device-spd-surge-filter-spd-t1-t2.html