Forståelse af vurderinger af overspændingsbeskyttelsesanordninger

Sådan ved du, hvilken kA-vurdering du skal bruge

At vælge den passende overspændingsbeskyttelsesanordning (SPD) kan virke som en skræmmende opgave, især med alle de forskellige typer på markedet i dag. Surge ratingen eller kA ratingen af ​​en SPD er en af ​​de mest misforståede ratings. Kunder beder ofte om en SPD for at beskytte deres 200A panel. Der er også en tendens til at tro, at jo større panelet er, jo større skal kA-enhedsvurderingen være for beskyttelse. Som du vil se i denne artikel, er dette en almindelig misforståelse.

Når en bølge kommer ind i et panel, er den ligeglad eller kender størrelsen på panelet. Så hvordan ved du, om du skal bruge en 50kA, 100kA eller 200kA SPD? Som diskuteret i IEEE-standarden C62.41 tilføjer en bygnings ledninger impedans, der vil begrænse overspændingsstrømmen. Standarden angiver også, at 10kA-enheder har tilstrækkeligt begrænsede overspændingsstrømme ved serviceindgangen i flere år. Derfor er det rimeligt at sige, at den største bølge, der kan komme ind i en bygnings ledningssystem, er 10kA; dog endirekte lynnedslag ville frembringe en meget større bølge. Den ekstremt høje spænding, der er forbundet med et direkte lynnedslag, vil højst sandsynligt flashover, og derved “selvbegrænse” bølgen. Så hvorfor skulle du nogensinde have brug for en SPD vurderet til 200kA? Enkelt sagt - for lang levetid.

Du tænker måske: Hvis 200kA er godt, så må 600kA være tre gange bedre, ikke? Ikke nødvendigvis. På et tidspunkt mindsker vurderingen sit afkast, hvilket kun tilføjer ekstra omkostninger og ingen væsentlig fordel.

Fordi de fleste SPD'er på markedet bruger en metaloxidvaristor (MOV) som den vigtigste begrænsende enhed, kan vi undersøge, hvordan/hvorfor højere kA-klassificeringer opnås. Hvis en MOV er vurderet til 10kA og ser en stigning på 10kA, vil den bruge 100% af sin kapacitet. Dette kan ses lidt som en benzintank, hvor stigningen vil forringe MOV en lille smule (den er ikke længere 100% fuld).

Hvis SPD'en har to 10kA MOV'er parallelt, ville den blive vurderet til 20kA. Teoretisk vil MOV'erne jævnt opdele 10kA-stigningen, så hver vil tage 5kA. I dette tilfælde har hver MOV kun brugt 50% af sin kapacitet, hvilket nedbryder MOV'en meget mindre - hvilket efterlader mere tilbage i tanken til fremtidige overspændinger.

Betyder dette sig til overspænding “stopkraft”? Nej. Bare fordi en SPD har to eller 20 MOV'er parallelt, betyder det ikke, at den vil begrænse 10kA-stigningen bedre end en enkelt SPD med samme rating. Hovedformålet med at have MOV'er parallelt er at øge SPD'ens levetid. Igen, husk på, at dette er subjektivt - på et tidspunkt tilføjer du kun omkostninger ved at inkorporere flere MOV'er og få ringe fordele.

Som nævnt før spiller panelstørrelsen ikke rigtig nogen rolle i valget af en kA-vurdering. Placeringen af ​​panelet i anlægget er meget vigtigere. IEEE C62.41.2 definerer kategorierne af forventede stigninger inden for en facilitet som:

Kategori C: Serviceindgang, mere alvorligt miljø: 10kV, 10kA overspænding.
Kategori B: Nedstrøms, større end eller lig med 30 fod fra kategori C, mindre alvorligt miljø: 6kV, 3kA overspænding.
Kategori A: Længere nedstrøms, større end eller lig med 60 fod fra kategori C, mindst alvorlige omgivelser: 6kV, 0,5kA overspænding.

Kategori C-enheder kan bruges på Kategori B- eller A-steder; dog ville en kategori C-enhed være overdreven for en kategori B-placering. Nogle ingeniører kan beslutte at specificere kategori C-enheder til at have et konservativt design, men dette vil også kun øge omkostningerne, mens det giver ringe eller ingen fordele.

Selvom UL 1449 tredje udgave ikke bruger den nøjagtige kategoriterminologi som IEEE C62.41.2, definerer den tre hovedtyper. Type 1 kan installeres på linjesiden af ​​serviceindgangens overstrømsenhed (ingen ekstra overstrømsenhed nødvendig), som svarer til kategori C. Type 2 ligner kategori B og kan kun installeres på lastsiden af ​​serviceindgangens overstrømsenhed. Type 3 og Kategori A er enheder til brugssteder som en strømskinne, der er tilslutteten stikkontakt. Mens UL-typer og IEEE-kategorier ligner hinanden, er de ikke 100%-udskiftelige. UL Type 1-enheder bruges ofte på Type 2-steder. Fordelen ved at gøre dette er, at der ikke er behov for ekstra overstrømsenhed.

Hvordan ved du, hvilken kA-vurdering du skal bruge? IEEE-kategorierne giver et godt grundlag for at vælge kA-klassificeringer. Der er mange “rigtige” størrelser for hver kategori, men der skal være balance mellem redundans og meromkostninger. Kvalificeret dømmekraft bør altid bruges, når man vælger den passende kA-rating for en SPD.

Se den originale artikel på: http://www.ecmweb.com/power-quality/understanding-surge-protective-device-ratings