Urządzenie przeciwprzepięciowe (SPD) chroni systemy elektryczne i sprzęt przed przepięciami, ograniczając napięcia przejściowe i przekierowując prądy udarowe.
Maksymalne ciągłe napięcie robocze (Uc)
Prąd udarowy piorunowy (Iimp)
Nominalny prąd rozładowania (I)
Poziom ochrony napięcia (w górę)
Wytrzymałość zwarciowa (Iscr)
Możliwość przerwania swobodnego w Uc (Ifi)
Przejściowe przepięcie (TOV)
Parametry te określają działanie SPD w różnych warunkach awaryjnych i muszą być starannie dobrane do napięcia systemu, punktu instalacji i spodziewanego środowiska przepięciowego.
SPD są ogólnie klasyfikowane w oparciu o wewnętrzne zasady działania i standardowe metody testowania.
Dwa główne typy SPD to:
Elementy ograniczające napięcie
Elementy przełączające napięcie
Większość nowoczesnych SPD zawiera oba typy komponentów, aby połączyć zalety każdego z nich i zmniejszyć ich słabe strony.
Elementy ograniczające napięcie obejmują:
Warystory tlenku metalu (MOV)
Diody tłumiące napięcie przejściowe (TVS).
Elementy przełączające napięcie obejmują:
Rury wyładowcze gazu (GDT)
Przerwy iskrowe
Komponenty te różnią się szybkością reakcji, zdolnością przenoszenia energii i charakterystyką starzenia.
Zgodnie z ANSI/IEEE C62.41, IEC 61643-11 i klasyfikacją VDE, istnieją trzy standardowe typy SPD w oparciu o przetestowany kształt fali i poziom aplikacji.
Testowany impulsowym prądem wyładowczym Iimp (zwykle 10/350 µs)
Testowany również z impulsami prądowymi 8/20 µs
Przeznaczony do montażu przy wejściu serwisowym
Chroni przed bezpośrednim prądem piorunowym i przepięciami o dużej energii
Testowane przy nominalnym prądzie wyładowczym w (8/20 µs)
Opcjonalnie testowany maksymalnym prądem wyładowczym Imax (8/20 µs)
Uwaga: Imax nie jest zalecane jako podstawa wyboru SPD
Do SPD z elementami przełączającymi napięcie, testowane również z impulsami napięciowymi 1,2/50 µs.
Instalowany na podrozdzielniach lub wejściach urządzeń
Chroni przed przepięciami łączeniowymi i piorunami pośrednimi
Testowane z kombinowanym generatorem fal:
Napięcie obwodu otwartego Uoc (1,2/50 µs)
Prąd zwarciowy Icw (8/20 µs)
Nominalna impedancja wyjściowa: 2 Ω
Zainstalowany w pobliżu wrażliwych urządzeń końcowych w celu zapewnienia doskonałej ochrony
Urządzenia SPD są stosowane w szerokiej gamie systemów prądu przemiennego i stałego, z których każdy ma specyficzne wymagania dotyczące projektu i doboru.
W systemach dystrybucji prądu przemiennego SPD są używane głównie do ochrony sprzętu i sieci elektroenergetycznych przed przejściowymi przepięciami spowodowanymi uderzeniami pioruna, przełączaniem mediów i zdarzeniami związanymi z usuwaniem usterek.
SPD typu 1: Instalowany na głównych tablicach rozdzielczych w celu obsługi przepięć o dużej energii
SPD typu 2: Zainstalowany poniżej w celu zapewnienia lokalnej ochrony
Urządzenia SPD dla prądu przemiennego muszą odpowiadać napięciu znamionowemu systemu i Uc, zapewniając jednocześnie wystarczającą odporność na zwarcia (Isccr).
Typowe komponenty wewnętrzne obejmują:
MOV zapewniające szybką reakcję i stabilizację napięcia
GDT do przenoszenia dużej energii i izolacji przed wyciekami
Połączenie obu zapewnia szybkie tłumienie i długowieczność.
Systemy prądu stałego takie jak:
Telekomunikacyjne stacje bazowe
Przemysłowe szafy sterownicze
Przechowywanie baterii
Ładowanie pojazdów elektrycznych
Autobusy zasilane energią słoneczną prądu stałego
…wymagają SPD zaprojektowanych specjalnie dla ciągłego napięcia stałego, które nie przechodzi przez zero i może wytrzymać łuki.
SPD prądu stałego:
Zwykle używaj MOV wysokiego napięcia
Musi wytrzymać wysokie, stałe napięcie prądu stałego bez przegrzania
Instalowany na panelach prądu stałego, wejściach falownika lub bateriach akumulatorów
Pomóż uniknąć przestojów systemu z powodu przepięć lub szumów przełączania
Systemy fotowoltaiczne charakteryzują się wysokim napięciem stałym (do 1500 VDC), dużymi powierzchniami tablic i częstym narażeniem na przepięcia piorunowe w związku z montażem na dachu lub w terenie.
SPD specyficzne dla fotowoltaiki muszą spełniać:
Są one rozmieszczone pod adresem:
Strona DC: Pomiędzy panelem fotowoltaicznym a falownikiem
Wejście falownika: Do wewnętrznego zabezpieczenia szyny DC
Strona AC: Pomiędzy falownikiem a interfejsem sieciowym
Wymagania obejmują:
Wysokie MCOV (Uc)
Niski poziom ochrony (górny)
Długa żywotność
Odporność na warunki atmosferyczne i promieniowanie UV (do zewnętrznych skrzynek DC)
Dobrze rozmieszczone SPD fotowoltaiczne zmniejszają koszty wymiany sprzętu i poprawiają niezawodność systemu oraz zwrot z inwestycji.
Charakterystyka SPD typu 1
Symuluje bezpośrednie uderzenie pioruna
Testowano przy przebiegu 10/350 µs
Reprezentuje zdolność SPD do radzenia sobie z pojedynczym ekstremalnym przepięciem
Nadaje się do budowy punktów wejściowych lub odgromników poniżej
Charakterystyka SPD typu 2
Symuluje wiele przepięć o niższej energii spowodowanych wyładowaniami przełączającymi lub pośrednimi
Testowano przy przebiegu fali 8/20 µs
Odzwierciedla długoterminową wytrzymałość na przepięcia
Nadaje się do tablic rozdzielczych i ochrony na poziomie sprzętu
Podsumowując:
Iimp = Szczytowa wytrzymałość w przypadku rzadkich wydarzeń o dużej energii
Imaks = Powtarzalna wytrzymałość w przypadku częstych stanów nieustalonych o niższej energii
Obydwa są niezbędne w budowaniu wielopoziomowej strategii ochrony SPD.
Ograniczniki przepięć są niezbędne w nowoczesnych systemach elektroenergetycznych, zapewniając bezpieczeństwo urządzeń i ciągłość zasilania. Ich klasyfikacja na typ 1, 2 i 3, wraz ze zrozumieniem parametrów technicznych, takich jak Uc, Up, Iimp i Imax, jest niezbędna do prawidłowego wyboru i wdrożenia.
Niezależnie od tego, czy chodzi o ochronę systemów prądu przemiennego, automatyki prądu stałego czy fotowoltaiki, wybór odpowiedniego SPD o odpowiednich parametrach pomaga zmniejszyć uszkodzenia, obniżyć koszty eksploatacji i konserwacji oraz wydłużyć żywotność systemu.
Dobrze zaprojektowany plan SPD to niewielka inwestycja, która chroni dużą infrastrukturę przed nieodwracalnymi uszkodzeniami.
#!trpst#trp-gettext data-trpgettextoriginal=78#!trpen#Optimized by #!trpst#trp-gettext data-trpgettextoriginal=77#!trpen#Akcelerator Serafinitu#!trpst#/trp-gettext#!trpen##!trpst#/trp-gettext#!trpen#
