Mikä on tyypin 2 ylijännitesuojalaite?

Johdanto

A Tyypin 2 ylijännitesuojalaite (Type 2 SPD) on ylijännitesuojan selkäranka nykyaikaisissa sähköjärjestelmissä. Pääjakokeskukseen tai ohjauskaappiin asennettuna se toimii toisena suojana kerroksellisessa puolustusstrategiassa – sieppaa ylävirran tyypin 1 SPD:n jättämät jäännöspiikit ja vaimentaa verkon sisällä syntyviä transientteja.

Nämä laitteet suojaavat 8/20 μs:n impulssivirroilta, jotka syntyvät salaman aiheuttamista jännitteistä, kytkentätapahtumista tai käyttöhäiriöistä.

Luotettavan ja pitkäaikaisen suojan varmistamiseksi insinöörien ja teknisten ostajien on ymmärrettävä useita tyypin 2 SPD:n tärkeimpiä näkökohtia:

• Määritelmä: Mikä se on?
• Miten se toimii: Sen toimintaperiaatteet.
• Standardit: Mitä sääntöjä se täyttää?
• Asennus ja valinta: Oikean valinnan ja asennuksen säännöt.

Tyypin 2 ylijännitesuojalaitteen määritelmä

mukaan IEC/EN 61643-11 -standardi, **tyypin 2 SPD** on luokan II laite. Se on suunniteltu paikkoihin, joissa ei ole suoria salamaniskuja. Näissä paikoissa on kuitenkin edelleen vaarana voimakkaat ohimenevät ylijännitteet.

Tärkeimmät ominaisuudet:

• Testattu 8/20 μs virran aaltomuodoilla.

• Tyypillinen nimellinen purkausvirta (In) on välillä 5–20 kA ja maksimipurkausvirta (Imax) on 40–80 kA.

• Asennettu sähköisen huoltopaneelin kuorman puolelle.

• Suojaa sekä ulkoisilta jäännöspiikkeiltä että sisäisiltä kytkentäpiikeiltä.

Käytännössä tyypin 2 SPD sijaitsee tyypin 1 laitteen jälkeen ja ennen tyypin 3 käyttöpistesuojausta, mikä on osa monivaiheista ylijännitesuojajärjestelmää.

Miten a Tyypin 2 ylijännitesuojalaite työtä?

Tyypin 2 SPD toimii jännitteen kiinnitysperiaatteella. Normaalilla jännitteellä se pysyy passiivisena. Kun ohimenevä ylijännite ylittää suurimman jatkuvan käyttöjännitteen (Uc), sen sisäiset komponentit siirtyvät nopeasti johtavaan tilaan, jolloin ylimääräinen energia siirtyy maahan.

Tyypillisiä komponentteja ovat:

• MOV (Metal Oxide Varistor): Ensisijainen kiinnityselementti, joka absorboi ylijänniteenergiaa ja vähentää jännitettä.

• Hybridipiirit (MOV + GDT): Yhdistä korkea ylijännitekapasiteetti parantuneeseen pitkän aikavälin luotettavuuteen.

• Lämpöerotusjärjestelmä: Eristää SPD:n käyttöiän lopussa turvallisuuden ylläpitämiseksi.

• Tilan ilmaisin: Visuaalinen ikkuna tai kosketinlähtö toimintatilan näyttämiseksi.

Toimintajärjestys:

1. Normaali tila: Suuri vastus, ei vaikutusta piiriin.

2. Surge-tapahtuma: Jännite nousee Uc-kynnyksen yläpuolelle.

3. Kiinnitys: SPD ohjaa ylijännitevirran maahan ja laskee jännitteen turvalliselle ylös (jännitesuojaustasolle).

4. Palautus: SPD palaa suuren vastuksen valmiustilaan.

Tyypin 2 ylijännitesuojalaitteen toiminta

Tyypin 2 ylijännitesuojalaitteen ensisijainen tehtävä on rajoittaa transienttiylijännitteet tasolle, jonka alavirran laitteet kestävät vaurioitta.

Tärkeimmät toiminnot:

• Jäännösjänniterajoitus — vähentää jännitettä sen jälkeen, kun tyypin 1 SPD on absorboinut suurimman osan energiasta.

• Ylijännitesuoja — vähentää transientteja moottorin käynnistyksistä, pumpun kytkemisestä tai muista induktiivisista kuormitustoiminnoista.

• Laitteiston suojaus — estää herkän elektroniikan, PLC:iden, automaatiojärjestelmien ja ohjauslaitteiden vaurioitumisen.

• Järjestelmän luotettavuus — vähentää ylijännitehäiriöistä johtuvia seisokkeja.

• Osa kaskadista — sijaitsee palvelusuojan (tyyppi 1) ja käyttöpistelaitteiden (tyyppi 3) välissä.

Tyypin 2 ylijännitesuojalaitteiden sovellukset

Tyypin 2 SPD:t on asennettu:

• Teollisuustilat ukkossuojajärjestelmillä.

• Liikerakennukset LVI-, hissien, valaistuksen ja IT-järjestelmien suojaamiseen.

• Koneen ohjauskaapit teollisuusautomaatioon.

• Uusiutuvat energiajärjestelmät, kuten aurinkoenergian invertterit ja tuuliturbiinien ohjauslaitteet, edellyttävät vankkaa ylijännitesuoja (katso meidän Aurinkosuojalaitteiden valintaopas ja Ylijännitesuoja aurinkosähköjärjestelmille).

• Sairaalat ja datakeskukset, joissa käyttöaika on kriittinen.

• Asuinrakennusten pääpaneelit koko talon suojaamiseen.

Tyypin 1, tyypin 2 ja tyypin 3 ylijännitesuojalaitteet

Ylijännitesuojalaitteita on kolme päätyyppiä. Jokaisella tyypillä on erilainen tehtävä sähköjärjestelmässä. Voit lukea lisää yksityiskohtaisesta oppaastamme täältä: Ero tyypin 1, tyypin 2 ja tyypin 3 ylijännitesuojalaitteiden välillä.

Yhteenveto:

• Tyyppi 1 SPD pysäyttää suurimman osan salaman aiheuttamasta korkeaenergisesta aallosta.

• Tyyppi 2 SPD on keskimmäinen puolustuslinja. Se vähentää jäljellä olevaa ylijännitettä ja ohjaa kytkentäpiikkejä.

• Tyyppi 3 SPD on viimeinen askel. Se suojaa herkkää elektroniikkaa pieniltä, ​​nopeilta jännitteiltä.

Kuinka valita oikea ylijännitesuoja?

Kun valitset parasta tyypin 2 ylijännitesuojalaitetta, valinnan tulee perustua järjestelmän yhteensopivuuteen, ylijänniteriskin tasoon ja laitteen herkkyyteen.

1. Yhdistä järjestelmän jännite ja maadoitus
Eri järjestelmät — TT, TN-S, TN-C, IT — vaativat erilaisia ​​SPD-kokoonpanoja:

• 4P (kaikkinapainen suojaus) TN-järjestelmille.

• 3+1 konfiguraatio (L-N-suojaus plus N-PE-moduuli) TT-järjestelmille N-PE-ylijännitetapahtumien käsittelemiseksi.

2. Määritä Uc (maksimi jatkuva käyttöjännite)
Uc:n tulee olla hieman järjestelmän nimellisjännitteen yläpuolella tarpeettoman laukaisun estämiseksi, mutta riittävän alhainen tehokkaan suojauksen takaamiseksi.

3. Tarkista purkausvirran kyky

• Nimellinen purkausvirta (In): 5-20 kA.

• Suurin purkausvirta (Imax): 20–80 kA riskitasosta riippuen.

4. Jännitteen suojaustaso (ylös)
Lower Up tarkoittaa parempaa suojausta – tavoite ≤ 2,5 kV yleislaitteille, ≤ 1,5 kV herkälle elektroniikalle.

5. Tilapäisen ylijännitteen (TOV) kesto
Varmista, että SPD kestää väliaikaiset ylijänniteolosuhteet vioista tai kytkentätapahtumista.

6. Lisäominaisuudet

• Kytkettävät moduulit nopeaan huoltoon.

• Etähälytyskoskettimet valvontaa varten.

• Lämpökatkos ja visuaaliset ilmaisimet.

Kuinka asentaa tyypin 2 ylijännitesuojalaite

Asennusalan parhaat käytännöt kenttäsuunnittelukokemuksesta:

1. Sijainti — Asenna mahdollisimman lähelle pääjakolevyn kiskoja tai laitteita, joita haluat suojata.

2. Rinnakkaisliitäntä — Tyypin 2 SPD:t kytketään yleensä rinnan virtalähteen kanssa.

3. Johdon pituus — Pidä vaihe-, nolla- ja maajohtimien yhteispituus alle 0,5 m, jotta suojajännite ei nouse.

4. Johtimen poikkileikkaus — Vähintään 6 mm² kuparia tyypille 2; suurempia kokoja suurempikapasiteettisia laitteita varten.

5. Maadoitus — Liitä suoraan pääpotentiaalintasaustankoon lyhimmällä tiellä.

6. Ylivirtasuojaus — Käytä sulakkeita tai katkaisijoita, jotka on mitoitettu SPD:n suurimman oikosulkukestävyyden mukaan.

7. Koordinointi kaskadijärjestelmissä — Jos asennetaan tyypin 1 SPD:n jälkeen, säilytä etäisyys (> 10 m) tai asenna irrotusinduktori varmistaaksesi oikean energian jaon.

8. Järjestelmäkohtainen johdotus — Sisällytä TT-järjestelmiin N-PE-suojamoduuli, joka käsittelee nolla-maa-piikit.

Näiden ohjeiden noudattaminen varmistaa, että SPD toimii spesifikaatioiden mukaisesti ja on sähköstandardien mukainen.

Johtopäätös

A Tyypin 2 ylijännitesuojalaite on tärkeä elementti kerroksellisessa sähkösuojauksessa. Se suojaa salaman ja sisäisten kytkentätapahtumien jäännöspiikeiltä, ​​mikä varmistaa laitteiden pitkän käyttöiän ja toiminnan vakauden.

Ymmärtämällä sen toimintaperiaatteen, asennussäännöt ja valintaparametrit, insinöörit ja hankintapäälliköt voivat määrittää laitteet, jotka täyttävät järjestelmävaatimukset, ovat IEC/EN 61643-11 mukaisia ​​ja tarjoavat luotettavan suojan vuosiksi eteenpäin.

Oikein asennettu tyypin 2 SPD ei ole vain komponentti – se on sähköjärjestelmäsi vakuutus. Lisätietoja: aurinkoenergian SPD-sovellukset ja kuinka valita oikea.