Ylijännitesuojalaite (SPD) suojaa sähköjärjestelmiä ja -laitteita ylijännitetapahtumilta rajoittamalla transienttijännitteitä ja ohjaamalla ylijännitevirtoja.
Suurin jatkuva käyttöjännite (Uc)
Salama impulssivirta (Iimp)
Nimellinen purkausvirta (I)
Jännitteen suojaustaso (ylös)
Oikosulkukestävyys (Isccr)
Vapaasti pyörivä keskeytysmahdollisuus Uc:ssä (Ifi)
Transientti ylijännite (TOV)
Nämä parametrit määrittävät SPD:n suorituskyvyn erilaisissa vikatilanteissa, ja ne on sovitettava huolellisesti järjestelmän jännitteeseen, asennuskohtaan ja odotettavissa olevaan ylijänniteympäristöön.
SPD:t luokitellaan yleensä sisäisten toimintaperiaatteiden ja standarditestausmenetelmien perusteella.
SPD:n kaksi päätyyppiä ovat:
Jännitettä rajoittavat komponentit
Jännitteen kytkentäkomponentit
Useimmat nykyaikaiset SPD:t sisältävät molemmat komponenttityypit yhdistämään kummankin edut ja vähentämään niiden vastaavia heikkouksia.
Jännitettä rajoittavia komponentteja ovat:
Metallioksidivaristorit (MOV)
Transient Voltage Suppression (TVS) diodit
Jännitteen kytkentäkomponentit sisältävät:
Kaasunpurkausputket (GDT)
Kipinävälit
Nämä komponentit eroavat vastenopeuden, energiankäsittelykapasiteetin ja ikääntymisominaisuuksien suhteen.
ANSI/IEEE C62.41:n, IEC 61643-11:n ja VDE-luokituksen mukaan standardeja on kolme SPD-tyyppiä, jotka perustuvat niiden testattuun aaltomuotoon ja sovellustasoon.
Testattu impulssipurkausvirralla Iimp (tyypillisesti 10/350 µs)
Testattu myös 8/20 µs virtaimpulsseilla
Suunniteltu asennettavaksi huoltoon
Suojaa suoralta salamavirralta ja suurilta energiapiikkeiltä
Testattu nimellispurkausvirralla (8/20 µs)
Valinnaisesti testattu suurimmalla purkausvirralla Imax (8/20 µs)
Huomautus: Imaxia ei suositella SPD-valinnan perustaksi
Jännitekytkentäkomponenteilla varustetut SPD:t, myös testattu 1,2/50 µs jänniteimpulsseilla.
Asennettu alajakotauluihin tai laitteiden tuloihin
Suojaa kytkentäpiikeiltä ja epäsuoralta salamalta
Testattu yhdistelmäaaltogeneraattorilla:
Avoin piirijännite Uoc (1,2/50 µs)
Oikosulkuvirta Icw (8/20 µs)
Nimellislähtöimpedanssi: 2 Ω
Asennettu lähelle herkkiä päätelaitteita hienosuojan takaamiseksi
SPD:itä käytetään useissa AC- ja DC-järjestelmissä, joista jokaisella on erityiset suunnittelu- ja valintavaatimukset.
Vaihtovirtajakelujärjestelmissä SPD:itä käytetään pääasiassa suojaamaan laitteita ja sähköverkkoja salamaniskujen aiheuttamilta ohimeneviltä ylijännitteiltä, sähkön kytkennöiltä ja vianpoistotapahtumilta.
Tyypin 1 SPD:t: Asennettu pääjakotauluihin käsittelemään suuria energiapiikkejä
Tyyppi 2 SPD: Asennettu alavirtaan paikallista suojaa varten
Vaihtovirran SPD:n on vastattava järjestelmän nimellisjännitettä ja Uc:tä samalla, kun niillä on oltava riittävä oikosulkukestävyys (Isccr).
Tyypillisiä sisäisiä komponentteja ovat:
MOV:t nopeaan reagointiin ja jännitteen kiinnittämiseen
GDT:t korkean energian käsittelyyn ja vuotojen eristämiseen
Molempien yhdistelmä takaa nopean tukahdutuksen ja pitkäikäisyyden.
DC-järjestelmät, kuten:
Tietoliikenteen tukiasemat
Teollisuuden ohjauskaapit
Akun säilytys
EV-lataus
Solar DC linja-autot
…edellyttää erityisesti jatkuvalle tasajännitteelle suunniteltuja SPD:itä, joissa ei ole nollakohtaa ja joka voi kestää kaaria.
DC SPD:t:
Käytä tyypillisesti korkeajännitteisiä MOV-laitteita
On kestettävä korkea vakaan tilan tasajännite ilman ylikuumenemista
Asennetaan DC-paneeleihin, invertterituloihin tai akkupankkeihin
Auta välttämään järjestelmän seisokkeja, jotka johtuvat jännitteistä tai kytkentääänestä
PV-järjestelmissä on suuria tasajännitteitä (jopa 1500 VDC), suuria ryhmäpintoja ja usein altistuminen salamajännitteille katto- tai kenttäasennuksen vuoksi.
PV-kohtaisten SPD:iden on oltava seuraavat:
Ne ovat käytössä osoitteessa:
DC puolella: PV-ryhmän ja invertterin välissä
Invertterin tulo: Sisäiseen DC-väylän suojaukseen
AC puolella: Invertterin ja verkkorajapinnan välillä
Vaatimuksiin kuuluvat:
Korkea MCOV (Uc)
Matala suojaustaso (ylös)
Pitkä aaltoikä
Sään- ja UV-kestävyys (ulkokäyttöisille tasavirtalaatikoille)
Hyvin sijoitetut PV SPD:t vähentävät laitteiden vaihtokustannuksia ja parantavat järjestelmän luotettavuutta ja sijoitetun pääoman tuottoprosenttia.
Tyypin 1 SPD:lle ominaista
Simuloi suoraa salamaniskua
Testattu 10/350 µs aaltomuodolla
Edustaa SPD:n kykyä käsitellä yhtä äärimmäistä ylijännitettä
Soveltuu sisääntulopisteiden tai salamansammuttimien rakentamiseen alavirtaan
Tyypin 2 SPD:lle ominaista
Simuloi useita pienempienergisiä jännitteitä kytkennästä tai epäsuorasta salamasta
Testattu 8/20 µs aaltomuodolla
Heijastaa pitkäaikaista ylijännitekestävyyttä
Soveltuu jakelukeskuksiin ja laitetason suojaukseen
Yhteenvetona:
Iimp = Huippukestävyys harvinaisissa, paljon energiaa vaativissa tapahtumissa
Imax = Toistuva kestävyys toistuville matalan energian transienteille
Molemmat ovat välttämättömiä monitasoisen SPD-suojausstrategian rakentamisessa.
Ylijännitesuojalaitteet ovat välttämättömiä nykyaikaisissa sähköjärjestelmissä varmistaen laitteiden turvallisuuden ja virran jatkuvuuden. Niiden luokittelu tyyppeihin 1, 2 ja 3 sekä teknisten parametrien, kuten Uc, Up, Iimp ja Imax, ymmärtäminen on elintärkeää oikean valinnan ja toteutuksen kannalta.
Suojeletpa sitten vaihtovirtajärjestelmiä, tasavirtaautomaatiota tai aurinkoenergiaa, oikean SPD:n valitseminen sopivilla luokituksilla auttaa vähentämään vahinkoja, alentamaan O&M-kustannuksia ja pidentää järjestelmän käyttöikää.
Hyvin suunniteltu SPD-suunnitelma on pieni investointi, joka suojaa laajamittaista infrastruktuuriasi peruuttamattomilta vaurioilta.
#!trpst#trp-gettext data-trpgettextoriginal=16#!trpen#Optimized by #!trpst#trp-gettext data-trpgettextoriginal=15#!trpen#Serafiniittikiihdytin#!trpst#/trp-gettext#!trpen##!trpst#/trp-gettext#!trpen#
