Ποιο είναι το σκοπό της SPD

Ένα κύμα ισχύος αναφέρεται σε μια ξαφνική και σύντομη αύξηση της ηλεκτρικής τάσης που ρέει μέσω μιας πρίζας ή ενός ηλεκτρικού συστήματος. Αυτά τα κύματα μπορεί να συμβούν για διάφορους λόγους, όπως κεραυνοί, διακυμάνσεις του δικτύου κοινής ωφέλειας ή η λειτουργία ηλεκτρικών συσκευών υψηλής ισχύος.

Τα ηλεκτρικά συστήματα είναι ευάλωτα σε αιχμές και κύματα τάσης που μπορούν να προκαλέσουν ζημιά στον εξοπλισμό, να προκαλέσουν δαπανηρές διακοπές λειτουργίας και να θέσουν σε κίνδυνο την αξιοπιστία του συστήματος. Η παροδική υπέρταση μπορεί να προκληθεί από μια σειρά καταστάσεων, όπως λειτουργίες διακοπτών κυκλώματος, VFD, κινητήρες, μετασχηματιστές, συστοιχίες πυκνωτών ή μεταγωγή ηλεκτρικών δικτύων. Οι συσκευές προστασίας από υπέρταση (SPDs) χαμηλής τάσης διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο στην προστασία ευαίσθητου εξοπλισμού από αυτές τις επιβλαβείς ηλεκτρικές διαταραχές.

Τι είναι ένα SPD;

Οι συσκευές προστασίας από υπέρταση (SPD) χρησιμοποιούνται για την προστασία της ηλεκτρικής εγκατάστασης από ηλεκτρικά κύματα ισχύος, γνωστά ως παροδικές υπερτάσεις.

Γιατί έχουν σημασία τα SPDs;

Αποτροπή ζημιάς στον εξοπλισμό: Τα SPDs περιορίζουν τα κύματα τάσης εκτρέποντας τα ρεύματα υπέρτασης μακριά από τα ηλεκτρικά συστήματα, συμβάλλοντας στην αποτροπή μη αναστρέψιμης ζημιάς σε ευαίσθητο εξοπλισμό.

Βελτίωση της αξιοπιστίας: Προστατεύοντας τα συστήματα από παροδική υπέρταση, τα SPDs εξασφαλίζουν σταθερή απόδοση, μειώνοντας τον κίνδυνο απροσδόκητων βλαβών και διακοπών λειτουργίας.

Οικονομική προστασία: Τα SPDs είναι ένας οικονομικός τρόπος για την προστασία των ηλεκτρικών συστημάτων, παρέχοντας μακροχρόνια προστασία με χαμηλό κόστος σε σύγκριση με πιθανά έξοδα επισκευής ή αντικατάστασης.

Ευέλικτες εφαρμογές: Τα SPDs, ανάλογα με την ονομαστική τιμή τύπου, είναι κατάλληλα για ένα ευρύ φάσμα εγκαταστάσεων, συμπεριλαμβανομένων βιομηχανικών συστημάτων, υποδομών επικοινωνιών, συστημάτων ελέγχου διεργασιών, ακόμη και οικιακών ηλεκτρικών πινάκων για την προστασία οικιακών συσκευών.

Πώς λειτουργούν τα SPDs;

Τα SPDs λειτουργούν περιορίζοντας την τάση που παρέχεται σε ένα κύκλωμα κατά τη διάρκεια ενός συμβάντος υπέρτασης. Το SPD παρέχει μια διαδρομή χαμηλής σύνθετης αντίστασης για το κύμα μέσω του μετασχηματιστή οξειδίου μετάλλου (MOV) απορροφώντας ή εκτρέποντας το πλεονάζον ρεύμα υπέρτασης στη γη, διασφαλίζοντας ότι οι ηλεκτρικές συσκευές συνεχίζουν να λειτουργούν εντός ασφαλών επιπέδων τάσης. Σε κανονικές τάσεις λειτουργίας, τα SPDs παραμένουν σε κατάσταση υψηλής σύνθετης αντίστασης, επομένως δεν παρεμβαίνουν στην απόδοση του συστήματος.

Τύποι SPDs

Τα SPDs κατηγοποιούνται σε τρεις κύριους τύπους με βάση την προβλεπόμενη τοποθέτηση και εφαρμογή τους:

SPD τύπου 1

- Σκοπός: Σχεδιασμένο για προστασία από κύματα υψηλής ενέργειας, όπως αυτά που προκαλούνται από άμεσους κεραυνούς.
- Εγκατάσταση: Εγκαθίσταται στην κύρια είσοδο παροχής πριν από τον κύριο διακόπτη κυκλώματος, μεταξύ της κοινής ωφέλειας και του ηλεκτρικού συστήματος του κτιρίου.
- Χρήση: Χρησιμοποιείται συνήθως σε περιοχές επιρρεπείς σε κεραυνούς ή όπου τα κτίρια διαθέτουν εξωτερικά συστήματα προστασίας από κεραυνούς (π.χ. αλεξικέραυνα).

SPD τύπου 2

- Σκοπός: Προστατεύει από υπολειμματικά κύματα που διέρχονται από SPDs τύπου 1 ή δημιουργούνται εσωτερικά από λειτουργίες μεταγωγής.
- Εγκατάσταση: Εγκαθίσταται στον πίνακα διανομής ή στους υποπίνακες, μετά τον κύριο διακόπτη κυκλώματος.
- Χρήση: Κατάλληλο για την προστασία ευαίσθητου εξοπλισμού και συσκευών εντός του κτιρίου.

SPD τύπου 3

- Σκοπός: Παρέχει τοπική προστασία για μεμονωμένες συσκευές.
- Εγκατάσταση: Εγκαθίσταται κοντά στο φορτίο (π.χ. πολύπριζα ή SPDs επιπέδου πρίζας).
- Χρήση: Προστατεύει συγκεκριμένες συσκευές όπως υπολογιστές, τηλεοράσεις και ιατρικό εξοπλισμό.

Εφαρμογές μονοφασικών έναντι τριφασικών

Η επιλογή της διαμόρφωσης SPD εξαρτάται από το εάν το σύστημα είναι μονοφασικό ή τριφασικό, καθώς αυτά τα συστήματα διαφέρουν στη δομή και τα επίπεδα τάσης.

Μονοφασικά συστήματα
- Διαμόρφωση: Συνήθως περιλαμβάνει ένα ζωντανό καλώδιο (L), ένα ουδέτερο καλώδιο (N) και μια σύνδεση γείωσης (E).
- Κοινή τάση: 120V ή 230V.
- Επιλογή SPD: Τα μονοφασικά SPDs είναι απλά στην εγκατάσταση, απαιτώντας σύνδεση μεταξύ L-N, L-E και N-E, ανάλογα με το σύστημα γείωσης.
 

Τριφασικά συστήματα

- Διαμόρφωση: Περιλαμβάνει τρία ζωντανά καλώδια (L1, L2, L3), ουδέτερο (N) και γείωση (E).
- Κοινή τάση: 400V μεταξύ φάσεων ή 230V μεταξύ φάσης και ουδετέρου.
- Επιλογή SPD: Τα τριφασικά συστήματα απαιτούν πολυπλήσια SPDs ικανά να χειριστούν κύματα σε όλα τα ζωντανά καλώδια, το ουδέτερο και τη γείωση.

Συστήματα γείωσης και εφαρμογές SPD

Το σύστημα γείωσης μιας ηλεκτρικής εγκατάστασης επηρεάζει την τοποθέτηση και τη σύνδεση των SPDs. Τα κοινά συστήματα γείωσης περιλαμβάνουν τα συστήματα TN-S, TT και TN-C-S.

TN-C-S (Terra Neutral – Combined and Separate)

Αυτό το σύστημα είναι επίσης γνωστό ως σύστημα Protective Multiple Earthing (PME).

Σε ένα σύστημα TN-C-S, οι αγωγοί ουδετέρου (N) και γείωσης (PE, προστατευτική γείωση) συνδυάζονται σε έναν μόνο αγωγό (PEN, προστατευτική γείωση-ουδέτερος) στο δίκτυο παροχής και στη συνέχεια διαχωρίζονται στην εγκατάσταση του καταναλωτή.

TT (Terra-Terra)

Σε ένα σύστημα TT, ο καταναλωτής παρέχει τη δική του τοπική σύνδεση γείωσης χρησιμοποιώντας ένα ηλεκτρόδιο γείωσης, ξεχωριστά από το σύστημα γείωσης του δικτύου παροχής.

TN-S (Terra Neutral – Separate)

Σε ένα σύστημα TN-S, οι αγωγοί γείωσης (PE) και ουδετέρου (N) είναι ξεχωριστοί σε όλο το δίκτυο παροχής.

Βέλτιστες πρακτικές για την εγκατάσταση SPD

Συντονισμός των SPDs:

Χρησιμοποιήστε μια διαδοχική προσέγγιση με SPDs τύπου 1 στην κύρια είσοδο παροχής και SPDs τύπου 2 στους πίνακες διανομής.
Τα SPDs τύπου 3 μπορούν να παρέχουν πρόσθετη τοπική προστασία για ευαίσθητο εξοπλισμό.

Θέματα γείωσης:

Βεβαιωθείτε ότι το σύστημα γείωσης είναι καλά σχεδιασμένο και συντηρημένο, καθώς η αποτελεσματικότητα του SPD εξαρτάται από μια σύνδεση γείωσης χαμηλής σύνθετης αντίστασης.
Επαληθεύστε τη συμμόρφωση με τους τοπικούς κανονισμούς σχετικά με τις τιμές αντίστασης γείωσης.

Ονομαστικές τάσεις:

Επιλέξτε SPDs με επίπεδα προστασίας τάσης (Up) που ευθυγραμμίζονται με την ικανότητα αντοχής μόνωσης του συστήματος.
Για τριφασικά συστήματα, βεβαιωθείτε ότι τα SPDs μπορούν να χειριστούν τα επίπεδα τάσης φάσης προς φάση και φάσης προς γη.

Τακτική συντήρηση:

Επιθεωρείτε περιοδικά τα SPDs για να διασφαλίσετε τη λειτουργικότητα, καθώς υποβαθμίζονται με την πάροδο του χρόνου και ενδέχεται να απαιτούν αντικατάσταση μετά από σημαντικά συμβάντα υπέρτασης.

Συμπέρασμα

Τα SPDs διαδραματίζουν ζωτικό ρόλο στην προστασία των ηλεκτρικών συστημάτων από παροδικές υπερτάσεις. Η επιλογή του κατάλληλου τύπου SPD και η διασφάλιση της συμβατότητας με το σύστημα γείωσης είναι κρίσιμης σημασίας για την αποτελεσματική προστασία από υπέρταση σε μονοφασικές και τριφασικές εφαρμογές. Ακολουθώντας τις βέλτιστες πρακτικές και διατηρώντας ένα ισχυρό σύστημα γείωσης, οι εγκαταστάσεις μπορούν να ελαχιστοποιήσουν τη ζημιά στην ηλεκτρική υποδομή και τον ευαίσθητο εξοπλισμό, ενισχύοντας την ασφάλεια και τη λειτουργική συνέχεια.