Perangkat pelindung lonjakan arus (SPD) melindungi sistem dan peralatan kelistrikan dari peristiwa lonjakan arus dengan membatasi tegangan transien dan mengalihkan arus lonjakan.
Tegangan operasi kontinu maksimum (Uc)
Arus impuls petir (Iimp)
Arus pelepasan nominal (I)
Tingkat perlindungan tegangan (Naik)
Kemampuan menahan hubung singkat (Isccr)
Kemampuan interupsi freewheeling di Uc (Ifi)
Tegangan lebih sementara (TOV)
Parameter ini menentukan kinerja SPD dalam kondisi gangguan yang berbeda dan harus disesuaikan secara cermat dengan volume sistemtage, titik pemasangan, dan lingkungan lonjakan yang diharapkan.
SPD umumnya diklasifikasikan berdasarkan prinsip kerja internal dan metode pengujian standar.
Dua jenis utama SPD adalah:
Komponen pembatas tegangan
Komponen peralihan tegangan
Kebanyakan SPD modern menggabungkan kedua jenis komponen untuk menggabungkan kelebihan masing-masing dan mengurangi kelemahan masing-masing.
Komponen pembatas tegangan meliputi:
Varistor Oksida Logam (MOV)
dioda Penekan Tegangan Transien (TVS).
Komponen peralihan tegangan meliputi:
Tabung Pelepasan Gas (GDT)
Memicu kesenjangan
Komponen-komponen ini berbeda dalam kecepatan respons, kapasitas penanganan energi, dan karakteristik penuaan.
Menurut Klasifikasi ANSI/IEEE C62.41, IEC 61643-11, dan VDE, ada tiga tipe SPD standar berdasarkan bentuk gelombang yang diuji dan tingkat aplikasinya.
Diuji dengan arus pelepasan impuls Iimp (biasanya 10/350 µs)
Juga diuji dengan impuls arus 8/20 µs
Dirancang untuk pemasangan di pintu masuk layanan
Melindungi terhadap arus petir langsung dan lonjakan energi tinggi
Diuji dengan arus pelepasan nominal dalam (8/20 µs)
Secara opsional diuji dengan arus pelepasan maksimum Imax (8/20 µs)
Catatan: Imax tidak direkomendasikan sebagai dasar pemilihan SPD
Untuk SPD dengan komponen pengalih tegangan, juga diuji dengan impuls tegangan 1,2/50 µs.
Dipasang pada papan sub-distribusi atau input peralatan
Melindungi terhadap lonjakan arus dan petir tidak langsung
Diuji dengan generator gelombang kombinasi:
Tegangan rangkaian terbuka Uoc (1,2/50 µs)
Arus hubung singkat Icw (8/20 µs)
Impedansi keluaran nominal: 2 Ω
Dipasang di dekat peralatan terminal sensitif untuk perlindungan yang baik
SPD digunakan dalam berbagai sistem AC dan DC, masing-masing memiliki persyaratan desain dan pemilihan tertentu.
Dalam sistem distribusi AC, SPD terutama digunakan untuk melindungi peralatan dan jaringan listrik dari tegangan lebih sementara yang disebabkan oleh sambaran petir, peralihan utilitas, dan peristiwa penyelesaian kesalahan.
Tipe 1 SPD: Dipasang di papan distribusi utama untuk menangani lonjakan energi tinggi
Tipe 2 SPD: Dipasang di hilir untuk perlindungan lokal
SPD untuk AC harus sesuai dengan tegangan nominal sistem dan Uc serta menawarkan kemampuan menahan hubung singkat (Isccr) yang memadai.
Komponen internal yang umum meliputi:
MOV untuk respons cepat dan penjepitan tegangan
GDT untuk penanganan energi tinggi dan isolasi dari kebocoran
Kombinasi keduanya memastikan penekanan yang cepat dan umur panjang.
Sistem DC seperti:
Stasiun pangkalan telekomunikasi
Lemari kontrol industri
Penyimpanan baterai
pengisian daya listrik
Bus surya DC
…memerlukan SPD yang dirancang khusus untuk tegangan searah kontinu, yang tidak memiliki titik persimpangan nol dan dapat mempertahankan busur listrik.
SPD DC:
Biasanya menggunakan MOV tegangan tinggi
Harus menangani tegangan DC kondisi stabil tinggi tanpa terlalu panas
Dipasang di panel DC, input inverter, atau bank baterai
Membantu menghindari waktu henti sistem karena lonjakan arus atau kebisingan peralihan
Sistem PV melibatkan tegangan DC tinggi (hingga 1500 VDC), permukaan susunan yang besar, dan seringnya terkena gelombang petir karena pemasangan di atap atau di lapangan.
SPD khusus PV harus mematuhi:
Mereka dikerahkan di:
sisi DC: Antara susunan PV dan inverter
Masukan inverter: Untuk perlindungan bus DC internal
sisi AC: Antara inverter dan antarmuka jaringan
Persyaratannya meliputi:
MCOV tinggi (Uc)
Tingkat perlindungan rendah (Naik)
Umur gelombang yang panjang
Tahan cuaca dan UV (untuk kotak DC luar ruangan)
SPD PV yang ditempatkan dengan baik mengurangi biaya penggantian peralatan dan meningkatkan keandalan sistem dan ROI.
Karakteristik SPD Tipe 1
Mensimulasikan sambaran petir langsung
Diuji dengan bentuk gelombang 10/350 µs
Mewakili kapasitas SPD untuk menangani satu lonjakan ekstrem
Cocok untuk membangun titik masuk atau penangkal petir di bagian hilir
Karakteristik SPD Tipe 2
Mensimulasikan beberapa lonjakan energi rendah dari peralihan atau petir tidak langsung
Diuji dengan bentuk gelombang 8/20 µs
Mencerminkan daya tahan lonjakan jangka panjang
Cocok untuk papan distribusi dan perlindungan tingkat peralatan
Singkatnya:
Imp = Daya tahan puncak untuk event langka dan berenergi tinggi
maksimal = Daya tahan berulang untuk transien energi rendah yang sering
Keduanya penting dalam membangun strategi perlindungan SPD multi-level.
Perangkat pelindung lonjakan arus sangat penting untuk sistem tenaga modern, memastikan keamanan peralatan dan kontinuitas daya. Klasifikasinya menjadi Tipe 1, 2, dan 3, serta pemahaman parameter teknis seperti Uc, Up, Iimp, dan Imax, sangat penting untuk pemilihan dan implementasi yang tepat.
Baik melindungi sistem AC, otomatisasi DC, atau PV surya, memilih SPD yang tepat dengan peringkat yang sesuai membantu mengurangi kerusakan, menurunkan biaya O&M, dan memperpanjang umur sistem.
Rencana SPD yang dirancang dengan baik adalah investasi kecil yang melindungi infrastruktur skala besar Anda dari kerusakan permanen.