Скачки напряжения являются одной из наиболее недооцененных угроз в электрических системах. Внезапное перенапряжение, вызванное молнией, переключением сети или даже внутренним оборудованием, может в одно мгновение ухудшить изоляцию, отключить автоматические выключатели или вывести из строя чувствительные устройства. Однофазное устройство защиты от перенапряжения (SPD) — это первая линия защиты. Он отводит избыточную энергию на землю и гарантирует, что напряжение, достигающее вашего оборудования, останется в безопасных пределах.
Для инженеров-электриков и специалистов по закупкам проблема заключается не в том, использовать ли однофазный УЗИП, а в том, как выбрать правильный. В этом руководстве представлен четкий, технический и практический подход, сочетающий в себе международные стандарты, передовой инженерный опыт и практический опыт.
Однофазное устройство защиты от перенапряжения устанавливается в однофазных системах переменного тока напряжением 230/240 В для защиты от переходных перенапряжений. Он работает, оставаясь пассивным при нормальном напряжении, но как только возникает скачок напряжения, он становится каналом с низким импедансом и перенаправляет импульсный ток на землю.
Однофазные защитные устройства широко применяются в жилых распределительных щитах, коммерческих зданиях, солнечных фотоэлектрических системах и промышленных панелях управления. В каждом случае они продлевают срок службы оборудования, сокращают время простоев и обеспечивают соответствие современным требованиям безопасности.
Выбор однофазного устройства защиты от перенапряжения должен соответствовать международным стандартам, в первую очередь МЭК 61643-11 и МЭК 61643-12. Они определяют формы тестовых сигналов, классификацию и рекомендации по установке:
Тип 1 СПД: Протестировано с формой волны 10/350 мкс, рассчитано на выдерживание прямых токов молнии. Устанавливается у служебного входа при наличии воздушных линий или систем молниезащиты.
Тип 2 СПД: Протестировано с формой сигнала 8/20 мкс, защищает от коммутационных перенапряжений и непрямой молнии. Обычно устанавливается в распределительных щитах.
Тип 3 СПД: Устанавливается рядом с чувствительными нагрузками, обеспечивает очень низкое остаточное напряжение (Up). Используется как последний этап защиты.
Если вы хотите более подробно изучить подробную классификацию УЗИП и то, как каждый тип определяется в стандартах и практических приложениях, вы можете изучить нашу специальную статью здесь: Классификация УЗИП.
При сравнении различных однофазных УЗИП для правильного выбора имеют решающее значение несколько параметров:
Uc (Максимальное непрерывное рабочее напряжение): Максимальное среднеквадратичное напряжение, которое устройство может выдержать без ухудшения качества. Для систем 230/240 В стандартное значение составляет 275 В переменного тока между линией и нейтралью.
Вверх (уровень защиты по напряжению): Зафиксированное напряжение во время скачка напряжения. Чувствительная электроника требует Up ниже 1,5–2,5 кВ.
In (номинальный ток разряда): Ток, который УЗИП может разряжать неоднократно без сбоев. Хороший однофазный УЗИП должен выдерживать ток не менее 20 кА (8/20 мкс).
Imax (Максимальный ток разряда): Максимальный ток, который УЗИП может выдержать в одном случае, обычно 40 кА или более.
Iimp (импульсный ток): Специально для УЗИП типа 1, протестировано с формой волны 10/350 мкс. Значения начинаются с 12,5 кА, в зонах повышенного риска рекомендуется 25 кА.
Время ответа: УЗИП действуют за наносекунды. Чем быстрее реакция, тем лучше защита чувствительной электроники.
Эти параметры всегда должны соответствовать уровню воздействия системы, типу заземления и категории изоляции оборудования.
Тип заземления часто упускается из виду, но он является одним из наиболее решающих факторов при выборе однофазного устройства защиты от перенапряжения.
ТТ Системс: Требуется 1P+N (также называемый 1+1) УЗИП. В этой конфигурации используется защита MOV между линией и нейтралью, а также искровой разрядник или специальный элемент между нейтралью и PE. Это обеспечивает контролируемый разряд на землю, что жизненно важно для ТТ, где нейтральный потенциал может повышаться во время неисправностей.
Системы TN-S или TN-C-S: Можно использовать либо 1P, либо 1P+N в зависимости от конструкции распределительного щита. Оба пути «фаза-нейтраль» и «линия-земля» должны быть защищены.
Системы ТН-С: Обычно применяются 1- или 2-полюсные УЗИП в зависимости от доступности PEN-проводника.
Для всех систем правила подключения остаются одинаковыми: подключение УЗИП к земле должно быть как можно короче, в идеале менее 0,5 м. Длинные выводы увеличивают индуктивность и, следовательно, увеличивают остаточное напряжение, которое увидит защищаемое устройство.
Это суть процесса принятия решений. Многие инженеры и покупатели специально ищут, как выбрать однофазное УЗИП, поэтому в этом разделе представлена подробная практическая карта:
Определите, имеется ли в здании внешняя система молниезащиты (СМЗ) или питание осуществляется по воздушным линиям. Если да, то УЗИП типа 1 на служебном входе является обязательным. Для подземных поставок в зонах с низким уровнем риска может быть достаточно высокопроизводительного типа 2.
Проверьте, какая у вас установка: TT, TN-S, TN-C-S или TN-C. Это определяет, нужен ли вам УЗИП 1P, УЗИП 1P+N или УЗИП 2P. Выбор неправильной конфигурации проводки может сделать УЗИП неэффективным.
На служебном входе: комбинированное УЗИП Тип 1 или Тип 1+2.
На распределительных щитках: Тип 2, с In ≥ 20 кА и Imax ≥ 40 кА.
При чувствительных нагрузках: Тип 3, чтобы снизить сопротивление изоляции электронных устройств ниже уровня Up.
Сопоставьте рейтинги SPD с вашей системой:
Uc: 275 В переменного тока для систем 230/240 В.
Вверх: Должно быть ниже категории изоляции оборудования (IEC 60664: Cat II ≈ 2,5 кВ, Cat III ≈ 4 кВ).
In/Imax/Iimp: В зависимости от уровня установки и зоны риска.
СДПГ должны работать вместе. Вышестоящее устройство должно поглощать энергию, не пропуская разрушительное напряжение вниз по цепи, в то время как нижестоящий УЗИП выполняет точную настройку защиты. Поддерживайте расстояние между устройствами не менее 10 метров или установите развязывающую индуктивность, чтобы обеспечить правильное распределение энергии.
Каждый SPD требует резервной защиты. Если УЗИП не оснащено встроенным предохранителем, установите автоматический выключатель или предохранитель последовательно. Это предотвращает случаи короткого замыкания, когда срок службы УЗИП подходит к концу.
УЗИП со временем деградируют. Выбирайте модели с:
Окна индикации состояния, показывающие зеленые/красные состояния.
Контакты дистанционной сигнализации для мониторинга в системах управления.
Сменные сменные модули, поэтому при обслуживании не требуется перемонтажа.
Следование этому пошаговому процессу гарантирует, что однофазное УЗИП не только имеет правильные номиналы, но также правильно установлено и обслуживается для обеспечения долгосрочной надежности.
Даже самые лучшие устройства однофазной защиты выйдут из строя, если установлены неправильно. Следуйте этим инженерным принципам:
Провода должны быть короткими и прямыми, менее 0,5 м.
Разделите силовые и сигнальные кабели, чтобы избежать перенапряжений.
Не связывайте выводы SPD с защищенными цепями.
Всегда подключайте заземление УЗИП к ближайшей шине уравнивания потенциалов.
Соблюдайте координационные расстояния между различными ступенями УЗИП.
Распространенные ошибки включают установку только одной ступени, забвение защиты N-PE в системах TT или превышение размеров SPD без реальной необходимости. Каждый из этих факторов снижает эффективность защиты и увеличивает затраты, не принося при этом никакой выгоды.
Жилые заявки: УЗИП типа 2 (In 20 кА, Imax 40 кА, Up < 1,5 кВ), установленный в главном распределительном щите, защищает бытовую электронику от помех в сети.
Коммерческие здания: УЗИП типа 1+2 на главном распределительном щите в сочетании с УЗИП типа 2 на этажных распределительных панелях обеспечивают непрерывность обслуживания.
Промышленные объекты: УЗИП типа 1 с номиналом 25 кА Iimp на служебном входе, с скоординированными УЗИП типа 2 в центрах управления двигателями и УЗИП типа 3, защищающими ПЛК.
Солнечные фотоэлектрические системы: На стороне постоянного тока используйте УЗИП с фотоэлектрическим номиналом. Со стороны переменного тока однофазный УЗИП типа 2 на выходе инвертора защищает как инвертор, так и интерфейс сети.
Выбор правильного однофазного устройства защиты от перенапряжения требует большего, чем просто сканирование таблицы данных. Это означает понимание вашей системы, оценку рисков, применение стандартов МЭК и тщательное согласование параметров.
На входе защита от молний типа 1.
При распространении полагайтесь на надежные устройства типа 2.
Для чувствительной электроники добавьте тип 3 в месте использования.
Всегда соблюдайте требования к вашей системе заземления, методам подключения и потребностям в техническом обслуживании.
Применяя эти принципы, инженеры-электрики и специалисты по закупкам могут гарантировать, что их системы не только соответствуют требованиям, но и устойчивы, экономичны и готовы к будущему.
#!trpst#trp-gettext data-trpgettextoriginal=78#!trpen#Оптимизировано #!trpst#trp-gettext data-trpgettextoriginal=77#!trpen#Серафинит - Акселератор#!trpst#/trp-gettext#!trpen##!trpst#/trp-gettext#!trpen#
