Τι είναι μια συσκευή προστασίας από υπερτάσεις τύπου 2;

Εισαγωγή

A Συσκευή προστασίας από υπερτάσεις τύπου 2 (SPD τύπου 2) είναι η ραχοκοκαλιά της προστασίας από υπερτάσεις στα σύγχρονα ηλεκτρικά συστήματα. Εγκατεστημένο στον κεντρικό πίνακα διανομής ή στον πίνακα ελέγχου, λειτουργεί ως η δεύτερη ασπίδα σε μια πολυεπίπεδη στρατηγική άμυνας — συλλαμβάνοντας τις υπολειπόμενες υπερτάσεις που αφήνουν τα SPD τύπου 1 προς τα πάνω και καταστέλλοντας τα μεταβατικά που δημιουργούνται μέσα στο δίκτυο.

Αυτές οι συσκευές προστατεύουν από παλμικά ρεύματα 8/20 μs που προκύπτουν από υπερτάσεις που προκαλούνται από κεραυνούς, συμβάντα μεταγωγής ή διαταραχές λειτουργίας.

Για να εξασφαλίσουν αξιόπιστη, μακροπρόθεσμη προστασία, οι μηχανικοί και οι τεχνικοί αγοραστές πρέπει να κατανοήσουν αρκετές βασικές πτυχές ενός SPD τύπου 2:

• Ορισμός: Τι είναι αυτό;
• Πώς λειτουργεί: Αρχές λειτουργίας του.
• Πρότυπα: Ποιους κανονισμούς πληροί;
• Εγκατάσταση και επιλογή: Οι κανόνες για την επιλογή και την εγκατάσταση του σωστά.

Ορισμός συσκευής προστασίας από υπερτάσεις τύπου 2

Σύμφωνα με το Πρότυπο IEC/EN 61643-11, ένα **SPD τύπου 2** είναι μια συσκευή Κλάσης II. Είναι σχεδιασμένο για τοποθεσίες που δεν έχουν απευθείας κεραυνούς. Ωστόσο, αυτές οι τοποθεσίες εξακολουθούν να αντιμετωπίζουν κίνδυνο ισχυρών παροδικών υπερτάσεων..

Βασικά χαρακτηριστικά:

• Δοκιμασμένο με κυματομορφές ρεύματος 8/20 μs.

• Το τυπικό ονομαστικό ρεύμα εκφόρτισης (In) είναι μεταξύ 5–20 kA, με μέγιστο ρεύμα εκφόρτισης (Imax) έως 40–80 kA.

• Τοποθετείται στην πλευρά φορτίου του πίνακα ηλεκτρικών σέρβις.

• Προστατεύει τόσο από εξωτερικές υπολειπόμενες υπερτάσεις όσο και από εσωτερικές υπερτάσεις μεταγωγής.

Στην πρακτική εφαρμογή, ένα SPD τύπου 2 τοποθετείται μετά από μια συσκευή Τύπου 1 και πριν από οποιαδήποτε κατάντη προστασία σημείου χρήσης Τύπου 3, που αποτελεί μέρος ενός συστήματος προστασίας από υπερτάσεις πολλαπλών σταδίων.

Πώς κάνει ο α Συσκευή προστασίας από υπερτάσεις τύπου 2 εργασία;

Ένα SPD τύπου 2 λειτουργεί με βάση την αρχή σύσφιξης τάσης. Υπό κανονική τάση, παραμένει παθητικό. Όταν ένα παροδικό κύμα υπερβαίνει τη μέγιστη συνεχή τάση λειτουργίας του (Uc), τα εσωτερικά του στοιχεία αλλάζουν γρήγορα σε αγώγιμη κατάσταση, μετατρέποντας την περίσσεια ενέργειας προς τη γείωση.

Τα τυπικά συστατικά περιλαμβάνουν:

• MOV (βαρίστορ μεταλλικού οξειδίου): Το κύριο στοιχείο σύσφιξης, που απορροφά την ενέργεια υπέρτασης και μειώνει την τάση.

• Υβριδικά κυκλώματα (MOV + GDT): Συνδυάστε την υψηλή ικανότητα υπερχείλισης με βελτιωμένη μακροπρόθεσμη αξιοπιστία.

• Σύστημα θερμικής αποσύνδεσης: Απομονώνει το SPD στο τέλος του κύκλου ζωής του για διατήρηση της ασφάλειας.

• Ένδειξη κατάστασης: Οπτικό παράθυρο ή έξοδος επαφής για εμφάνιση της κατάστασης λειτουργίας.

Ακολουθία λειτουργίας:

1. Κανονική λειτουργία: Υψηλή αντίσταση, χωρίς επιπτώσεις στο κύκλωμα.

2. Εκδήλωση κύματος: Η τάση ανεβαίνει πάνω από το όριο Uc.

3. Σύσφιξη: Το SPD εκτρέπει το ρεύμα υπέρτασης στη γείωση, μειώνοντας την τάση σε ασφαλές Up (επίπεδο προστασίας τάσης).

4. Ανάκτηση: Το SPD επιστρέφει σε κατάσταση αναμονής υψηλής αντίστασης.

Η λειτουργία μιας συσκευής προστασίας από υπερτάσεις τύπου 2

Ο πρωταρχικός ρόλος μιας συσκευής προστασίας από υπερτάσεις τύπου 2 είναι να περιορίζει τις παροδικές υπερτάσεις σε επίπεδο που ο εξοπλισμός κατάντη μπορεί να αντέξει χωρίς ζημιά.

Βασικές λειτουργίες:

• Περιορισμός υπολειπόμενου κύματος — μειώνει την τάση αφού ένα SPD τύπου 1 έχει απορροφήσει το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας.

• Εναλλαγή καταστολής υπερτάσεων — μετριάζει τις μεταβατικές καταστάσεις από την εκκίνηση του κινητήρα, τη μεταγωγή της αντλίας ή άλλες λειτουργίες επαγωγικού φορτίου.

• Προστασία εξοπλισμού — αποτρέπει τη ζημιά σε ευαίσθητα ηλεκτρονικά, PLC, συστήματα αυτοματισμού και εξοπλισμό ελέγχου.

• Αξιοπιστία συστήματος — μειώνει το χρόνο διακοπής λειτουργίας από αστοχίες που σχετίζονται με υπερτάσεις.

• Μέρος ενός καταρράκτη — τοποθετείται μεταξύ της προστασίας εισόδου υπηρεσίας (Τύπος 1) και των συσκευών σημείου χρήσης (Τύπος 3).

Εφαρμογές Συσκευών Προστασίας από υπέρταση Τύπου 2

Τα SPD τύπου 2 εγκαθίστανται σε:

• Βιομηχανικές εγκαταστάσεις με συστήματα αντικεραυνικής προστασίας.

• Εμπορικά κτίρια για προστασία HVAC, ανελκυστήρες, φωτισμό και συστήματα πληροφορικής.

• Ερμάρια ελέγχου μηχανών για βιομηχανικούς αυτοματισμούς.

• Τα συστήματα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας —όπως οι ηλιακοί μετατροπείς φωτοβολταϊκών και τα χειριστήρια ανεμογεννητριών— απαιτούν ισχυρή προστασία από υπερτάσεις (δείτε το δικό μας Οδηγός επιλογής συσκευών ηλιακής υπερτάσεως και Προστασία από υπερτάσεις για ηλιακά φωτοβολταϊκά συστήματα).

• Νοσοκομεία και κέντρα δεδομένων όπου ο χρόνος λειτουργίας είναι κρίσιμος.

• Κύρια πάνελ κατοικιών για προστασία ολόκληρου του σπιτιού.

Συσκευές προστασίας από υπερτάσεις τύπου 1, τύπου 2 και τύπου 3

Οι συσκευές προστασίας από υπερτάσεις έχουν τρεις κύριους τύπους. Κάθε τύπος έχει διαφορετική εργασία στο ηλεκτρικό σύστημα. Μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα στον αναλυτικό οδηγό μας εδώ: Διαφορά μεταξύ των προστατευτικών συσκευών τύπου 1, τύπου 2 και τύπου 3.

Περίληψη:

• Τύπος 1 SPD σταματά το μεγαλύτερο μέρος του κύματος υψηλής ενέργειας από κεραυνούς.

• Τύπος 2 SPD είναι η μεσαία γραμμή άμυνας. Μειώνει την υπολειπόμενη τάση υπέρτασης και ελέγχει τις υπερτάσεις μεταγωγής.

• Τύπος 3 SPD είναι το τελευταίο βήμα. Προστατεύει τα ευαίσθητα ηλεκτρονικά από μικρές, γρήγορες υπερτάσεις.

Πώς να επιλέξετε τη σωστή συσκευή προστασίας από υπέρταση;

Όταν επιλέγετε την καλύτερη συσκευή προστασίας από υπερτάσεις τύπου 2, η επιλογή πρέπει να βασίζεται στη συμβατότητα του συστήματος, το επίπεδο κινδύνου υπερτάσεων και την ευαισθησία του εξοπλισμού.

1. Ταιριάξτε την τάση του συστήματος και τη διάταξη γείωσης
Διαφορετικά συστήματα — TT, TN-S, TN-C, IT — απαιτούν διαφορετικές διαμορφώσεις SPD:

• 4P (προστασία όλων των πόλων) για συστήματα TN.

• 3+1 διαμόρφωση (προστασία L-N συν μονάδα N-PE) για συστήματα TT για τη διαχείριση συμβάντων υπέρτασης N-PE.

2. Προσδιορισμός Uc (μέγιστη συνεχής τάση λειτουργίας)
Το Uc πρέπει να είναι ελαφρώς πάνω από την ονομαστική τάση του συστήματος για να αποφευχθεί η περιττή ενεργοποίηση, αλλά αρκετά χαμηλή για αποτελεσματική προστασία.

3. Ελέγξτε την ικανότητα ρεύματος εκφόρτισης

• Ονομαστικό ρεύμα εκφόρτισης (In): 5–20 kA.

• Μέγιστο ρεύμα εκφόρτισης (Imax): 20–80 kA ανάλογα με το επίπεδο κινδύνου.

4. Επίπεδο προστασίας τάσης (Πάνω)
Lower Up σημαίνει καλύτερη προστασία — στοχεύστε για ≤ 2,5 kV για γενικό εξοπλισμό, ≤ 1,5 kV για ευαίσθητα ηλεκτρονικά.

5. Αντοχή σε προσωρινή υπέρταση (TOV).
Βεβαιωθείτε ότι το SPD μπορεί να επιβιώσει σε προσωρινές συνθήκες υπέρτασης από σφάλματα ή συμβάντα μεταγωγής.

6. Πρόσθετα χαρακτηριστικά

• Συνδεόμενες μονάδες για γρήγορη συντήρηση.

• Απομακρυσμένες επαφές συναγερμού για παρακολούθηση.

• Θερμική αποσύνδεση και οπτικές ενδείξεις.

Πώς να εγκαταστήσετε μια συσκευή προστασίας από υπερτάσεις τύπου 2

Βέλτιστες πρακτικές εγκατάστασης από την εμπειρία του πεδίου μηχανικής:

1. Τοποθεσία — Τοποθετήστε όσο το δυνατόν πιο κοντά στους διαύλους του κύριου πίνακα διανομής ή στον εξοπλισμό που θέλετε να προστατέψετε.

2. Παράλληλη σύνδεση — Τα SPD τύπου 2 συνδέονται συνήθως παράλληλα με το τροφοδοτικό.

3. Μήκος μολύβδου — Διατηρήστε το συνδυασμένο μήκος των αγωγών φάσης, ουδέτερου και γείωσης κάτω από 0,5 m για να αποφύγετε την αύξηση της τάσης προστασίας.

4. Διατομή αγωγού — Χαλκός τουλάχιστον 6 mm² για τον Τύπο 2. μεγαλύτερα μεγέθη για συσκευές μεγαλύτερης χωρητικότητας.

5. Γείωση — Συνδέστε απευθείας στην κύρια ράβδο συγκόλλησης δυναμικού με τη συντομότερη διαδρομή.

6. Προστασία από υπερένταση — Χρησιμοποιήστε ασφάλειες ή διακόπτες κυκλώματος με μέγεθος σύμφωνα με τη μέγιστη αντοχή σε βραχυκύκλωμα του SPD.

7. Συντονισμός σε διαδοχικά συστήματα — Εάν είναι εγκατεστημένο κατάντη ενός SPD τύπου 1, διατηρήστε μια απόσταση διαχωρισμού (>10 m) ή εγκαταστήστε ένα πηνίο αποσύνδεσης για να διασφαλίσετε τη σωστή κατανομή ενέργειας.

8. Καλωδίωση ειδικά για το σύστημα — Για συστήματα TT, συμπεριλάβετε μια μονάδα προστασίας N-PE για τη διαχείριση υπερτάσεων ουδέτερου προς τη γη.

Η τήρηση αυτών των οδηγιών διασφαλίζει ότι το SPD λειτουργεί σύμφωνα με τις προδιαγραφές και συμμορφώνεται με τα ηλεκτρικά πρότυπα.

Σύναψη

A Συσκευή προστασίας από υπερτάσεις τύπου 2 είναι ένα ζωτικό στοιχείο στην πολυεπίπεδη ηλεκτρική προστασία. Προστατεύει από υπολειμματικές υπερτάσεις από κεραυνούς και εσωτερικά συμβάντα μεταγωγής, εξασφαλίζοντας μακροζωία του εξοπλισμού και λειτουργική σταθερότητα.

Κατανοώντας την αρχή λειτουργίας, τους κανόνες εγκατάστασης και τις παραμέτρους επιλογής, οι μηχανικοί και οι υπεύθυνοι προμηθειών μπορούν να καθορίσουν συσκευές που πληρούν τις απαιτήσεις συστήματος, συμμορφώνονται με το IEC/EN 61643-11 και παρέχουν αξιόπιστη προστασία για τα επόμενα χρόνια.

Εάν εγκατασταθεί σωστά, ένα SPD τύπου 2 δεν είναι απλώς ένα εξάρτημα — είναι ένα ασφαλιστήριο συμβόλαιο για το ηλεκτρικό σας σύστημα. Μάθετε περισσότερα για ηλιακές εφαρμογές SPD και πώς να επιλέξετε το σωστό.