Túlfeszültség-védelmi eszközök (SPD)

A túlfeszültség-védelmi eszközök (SPD) arra szolgálnak, hogy megvédjék a fogyasztói egységből, vezetékekből és tartozékokból álló elektromos rendszert a tranziens túlfeszültségnek nevezett elektromos túlfeszültségekkel szemben.

Az ipari környezetben található minden elektronikus berendezés ki van téve a közüzemi hálózaton keletkező túlfeszültségeknek, amelyek a bejövő távvezetékeken keresztül jutnak el a berendezésekhez. A felhasználók túlfeszültség-védelmi eszközöket telepítenek, hogy megvédjék berendezéseiket a túlfeszültségtől.

Három különböző típusú túlfeszültség-védő eszköz létezik:

1. Az 1-es típusú SPD az origóba telepítve, pl. fő elosztótábla.
2. 2-es típusú SPD az alelosztó táblákra szerelve (kombinált 1-es és 2-es típusú SPD-k kaphatók, és általában fogyasztói egységekben vannak beépítve).
3. 3-as típusú SPD a védett terhelés közelében telepítve. Ezeket csak a 2-es típusú SPD kiegészítéseként szabad felszerelni.

Ha a berendezés védelméhez több eszközre van szükség, azokat a megfelelő működés érdekében össze kell hangolni. A különböző gyártók által szállított tételek kompatibilitását ellenőrizni kell, a telepítő és az eszközök gyártója a legjobb helyzetben ahhoz, hogy útmutatást adjon ehhez.

1. típusú SPD

Az 1-es típusú SPD-t a rendszer előtt kell csatlakoztatni, az energiaszállítás helyén. Az SPD megvédi az épületeket és az embereket a közvetlen villámcsapástól (tűz és halál), és jellemzői:

Iimp 10/350 Impulzusáram: Az Iimp egy 10/350 μs áramimpulzus hullámforma csúcsértékének felel meg.

2. típusú SPD

Az SPD Type 2 eszközöket úgy tervezték, hogy eltávolítsák az összes túlfeszültséget a tápáramkörökből, amelyeket valószínűleg nem ér közvetlen villámcsapás. Az SPD Type 2 az SPD Type 1 vagy SPD Type 1+2 után csatlakozik (minimális távolság 1 m), és védik a talajhoz csatlakoztatott gépeket és szerszámokat, és csökkentik a gazdasági veszteség kockázatát.

Az SPD Type 2 jellemzői:

8/20-ban Névleges kisülési áram: Az SPD-n áthaladó csúcsáram (és a hullámforma alakja) az EN 62305 szabványban előírt feltételek mellett, amely az elektromos tápvezetékbe érkezett villámcsapás következtében fellépő túlfeszültséget jelenti.

Imax 8/20 Maximális kisülési áram: Egy 8/20 μs hullámforma legnagyobb áramának csúcsértéke, amelyet az SPD legalább egyszer törés nélkül kisüthet.

3. típusú SPD

Az SPD 3-as típusú eszközök a végfelhasználó túlfeszültség elleni védelmére szolgálnak. Telepíthetők olyan ellátó hálózatokba, ahol már létezik 1. és/vagy 2. típusú SDP. Helyhez kötött vagy mobil aljzatokba szerelhetők, és a következő jellemző paraméterekkel rendelkeznek:

Uoc: tesztfeszültség. Ez a kombinált tesztgenerátor üresjárati feszültségének csúcsértéke; ennek a hullámalakja 1,2/50 μs, és egyidejűleg 8/20 μs hullámformájú áramot is képes szolgáltatni

Mi az a tranziens túlfeszültség?

A tranziens túlfeszültség olyan rövid ideig tartó elektromos túlfeszültség, amely a korábban tárolt vagy más módon előidézett energia hirtelen felszabadulása miatt következik be. A tranziens túlfeszültség lehet természetes vagy ember által előidézett.

A túlfeszültség forrásai lehetnek külső vagy belsőek.

A külső tranziens túlfeszültség:

Villámlás (legkárosítóbb)

Kondenzátortelepek kapcsolása

Nagy elektromos terhelések kapcsolása

Az elektromos vezeték leválasztása és visszakapcsolása

Transzformátor kapcsolás

Elektrosztatikus kisülések

Rossz minőségű villamosenergia-átviteli és elosztóhálózat

A belső tranziens túlfeszültség:

Biztosíték és megszakító (MCCB, ACB stb.)

Elektromos motorok és motorindítók

HVAC készülékek

Változófrekvenciás meghajtók

Háztartási eszközök, például mikrohullámú sütő, számítógép, hűtőszekrény

Elektronikus előtétek

Túlfeszültség-védelmi készülék technológiák

Varisztor:

Ez változó ellenállásnak tekinthető, amely névleges feszültségen igen nagy ohmos értékű. De az ellenállás gyorsan nulla közelébe esik, ahogy a feszültség emelkedik. Ily módon a varisztor közeli rövidzárlatot alkalmaz, amely megszorítja a túlfeszültséget. A varisztor azonban fokozatos leromlásnak van kitéve a névleges feszültségen fellépő kis szivárgási áram és a beavatkozások számának köszönhetően. Minden előforduló túlfeszültségnél a szivárgó áram emelkedik és felgyorsula készülék élettartamának vége – amit végső soron a jelzőablak zöldről pirosra váltása jelez.

Szikraköz:

Ez két levegővel vagy gázzal elválasztott elektródából áll. Ha túlfeszültség lép fel, az elektromos ív áthidalja a rést, és túlfeszültség áramlik, hogy a túlfeszültséget alacsony és állandó szintre korlátozza. Az ív csak akkor alszik ki, ha a túlfeszültség körülbelül 10 amper alá esik. A gáz állandó letörési feszültséget garantál, mivel az ív védett környezetben történik; ne legyen kitéve nyomás- vagy páratartalom-ingadozásoknak vagy szennyeződéseknek, mint ahogy ez a levegőben történt volna. Van,azonban a készülék ívelése és a túlfeszültség elvezetése előtti késleltetés az eredeti feszültséglökés nagyságától és emelkedési sebességétől függ. Emiatt a feszültségvédelmi szint változhat, bár garantáltan kisebb, mint felfelé.

Telepítenem kell az SPD-ket?

Az IET huzalozási szabályzatának jelenlegi kiadása, a BS 7671:2018 kimondja, hogy ha nem végeznek kockázatértékelést, akkor a tranziens túlfeszültség elleni védelmet biztosítani kell, ha a túlfeszültség által okozott következmények:

• Emberi élet súlyos sérülését vagy elvesztését eredményezi;
• A közszolgáltatások megszakítása és/vagy a kulturális örökség károsodása;
• Kereskedelmi vagy ipari tevékenység megszakítását eredményezi;
• Nagyszámú, együtt tartózkodó személyt érint.

Ez a szabályozás minden típusú helyiségre vonatkozik, beleértve a háztartási, kereskedelmi és ipari helyiségeket.

Az SPD-k megvásárlásáról szóló döntés az ügyfél kezében van, de elegendő információval kell rendelkeznie ahhoz, hogy megalapozott döntést hozhasson arról, hogy ki kívánja-e hagyni az SPD-ket.

A túlfeszültség elleni védelem egy meglévő fogyasztói egységbe is beépíthető, ha megfelelő fizikai hely áll rendelkezésre, vagy ha nem áll rendelkezésre elegendő hely, akkor a meglévő fogyasztói egység melletti külső burkolatba.