Что такое устройство защиты от перенапряжения типа 2?

Введение

A Устройство защиты от перенапряжения типа 2 (УЗИ типа 2) является основой защиты от перенапряжения в современных электрических системах. Установленный на главном распределительном щите или шкафу управления, он действует как второй экран в стратегии многоуровневой защиты, улавливая остаточные скачки напряжения, оставляемые вышестоящими УЗИП типа 1, и подавляя переходные процессы, генерируемые внутри сети.

Эти устройства защищают от импульсных токов длительностью 8/20 мкс, возникающих в результате перенапряжений, вызванных молнией, коммутационных событий или помех в электросети.

Чтобы обеспечить надежную и долговременную защиту, инженерам и техническим покупателям необходимо понимать несколько ключевых аспектов УЗИП типа 2:

• Определение: Что это такое?
• Как это работает: Принципы его работы.
• Стандарты: Каким нормам он соответствует?
• Установка и выбор: Правила его выбора и правильной установки.

Определение устройства защиты от перенапряжения типа 2

Согласно Стандарт МЭК/EN 61643-11, **УЗП типа 2** является устройством класса II. Он предназначен для мест, не подверженных прямым ударам молнии. Однако в этих местах по-прежнему существует риск сильных переходных перенапряжений.

Ключевые характеристики:

• Протестировано с использованием сигналов тока 8/20 мкс.

• Типичный номинальный ток разряда (In) составляет 5–20 кА, максимальный ток разряда (Imax) — до 40–80 кА.

• Устанавливается на стороне нагрузки электрощита.

• Защищает как от внешних остаточных выбросов, так и от внутренних коммутационных выбросов.

На практике УЗИП типа 2 устанавливается после устройства типа 1 и перед любой последующей защитой точки использования типа 3, образуя часть многоступенчатой ​​системы защиты от перенапряжения.

Как Устройство защиты от перенапряжения типа 2 работа?

УЗИП типа 2 работает по принципу ограничения напряжения. При нормальном напряжении он остается пассивным. Когда переходный импульс превышает максимальное постоянное рабочее напряжение (Uc), его внутренние компоненты быстро переключаются в проводящее состояние, шунтируя избыточную энергию на землю.

Типичные компоненты включают в себя:

• MOV (металлооксидный варистор): Первичный зажимной элемент, поглощающий энергию перенапряжения и снижающий напряжение.

• Гибридные схемы (MOV + GDT): Сочетайте высокую импульсную устойчивость с улучшенной долгосрочной надежностью.

• Система термического отключения: Изолирует УЗИП по окончании срока службы для обеспечения безопасности.

• Индикатор состояния: Визуальное окно или контактный выход для отображения рабочего состояния.

Последовательность операций:

1. Обычный режим: Высокое сопротивление, не влияет на цепь.

2. Всплеск события: Напряжение поднимается выше порога Uc.

3. Зажим: УЗИП отводит импульсный ток на землю, снижая напряжение до безопасного уровня Up (уровень защиты по напряжению).

4. Восстановление: УЗИП возвращается в состояние ожидания с высоким сопротивлением.

Функция устройства защиты от перенапряжения типа 2

Основная роль устройства защиты от перенапряжения типа 2 заключается в ограничении переходных перенапряжений до уровня, который нижестоящее оборудование может выдержать без повреждения.

Ключевые функции:

• Остаточное ограничение помпажа — снижает напряжение после того, как УЗИП типа 1 поглотило большую часть энергии.

• Переключение подавления перенапряжений — смягчает переходные процессы при запуске двигателя, переключении насоса или других операциях с индуктивной нагрузкой.

• Защита оборудования — предотвращает повреждение чувствительной электроники, ПЛК, систем автоматизации и механизмов управления.

• Надежность системы — сокращает время простоев из-за сбоев, связанных с перенапряжением.

• Часть каскада — находится между защитой служебного входа (Тип 1) и устройствами на месте использования (Тип 3).

Применение устройств защиты от перенапряжения типа 2

УЗИП 2-го типа устанавливаются в:

• Промышленные объекты с системами молниезащиты.

• Коммерческие здания для защиты систем отопления, вентиляции и кондиционирования, лифтов, освещения и ИТ-систем.

• Шкафы управления станками для промышленной автоматизации.

• Системы возобновляемой энергии, такие как солнечные фотоэлектрические инверторы и средства управления ветряными турбинами, требуют надежных защита от перенапряжения (см. наш Руководство по выбору устройств защиты от перенапряжения солнечной энергии и Защита от перенапряжения для солнечных фотоэлектрических систем).

• Больницы и центры обработки данных, где бесперебойная работа имеет решающее значение.

• Главные жилые панели для защиты всего дома.

Устройства защиты от перенапряжения типа 1, типа 2 и типа 3

Устройства защиты от перенапряжения бывают трех основных типов. Каждый тип выполняет свою работу в электрической системе. Подробнее вы можете прочитать в нашем подробном руководстве здесь: Разница между устройствами защиты от перенапряжения типа 1, типа 2 и типа 3.

Краткое содержание:

• Тип 1 СПД останавливает большую часть высокоэнергетического всплеска молнии.

• Тип 2 СПД это средняя линия защиты. Он снижает остаточное перенапряжение и контролирует перенапряжения при переключении.

• Тип 3 СПД это последний шаг. Он защищает чувствительную электронику от небольших и быстрых скачков напряжения.

Как правильно выбрать устройство защиты от перенапряжения?

При выборе лучшего устройства защиты от перенапряжения типа 2 выбор должен основываться на совместимости системы, уровне риска перенапряжения и чувствительности оборудования.

1. Соответствуйте напряжению системы и схеме заземления.
Разные системы — ТТ, TN-S, TN-C, IT — требуют разных конфигураций УЗИП:

• 4П (всеполюсная защита) для систем TN.

• 3+1 конфигурация (защита L-N плюс модуль N-PE) для систем TT для обработки событий перенапряжения N-PE.

2. Определите Uc (максимальное непрерывное рабочее напряжение).
Uc должно быть немного выше номинального напряжения системы, чтобы предотвратить ненужные срабатывания, но достаточно низким для эффективной защиты.

3. Проверьте допустимый ток разряда.

• Номинальный ток разряда (In): 5–20 кА.

• Максимальный ток разряда (Imax): 20–80 кА в зависимости от уровня риска.

4. Уровень защиты по напряжению (Вверх)
Меньше вверх означает лучшую защиту — стремитесь к значению ≤ 2,5 кВ для общего оборудования и ≤ 1,5 кВ для чувствительной электроники.

5. Устойчивость к временному перенапряжению (TOV).
Убедитесь, что УЗИП может выдержать временные условия перенапряжения из-за неисправностей или коммутационных событий.

6. Дополнительные возможности

• Съемные модули для быстрого обслуживания.

• Контакты удаленной сигнализации для мониторинга.

• Термическое отключение и визуальные индикаторы.

Как установить устройство защиты от перенапряжения типа 2

Лучшие практики установки, основанные на опыте полевых инженеров:

1. Расположение — Устанавливайте как можно ближе к шинам главного распределительного щита или к оборудованию, которое вы хотите защитить.

2. Параллельное соединение — УЗИП типа 2 обычно подключаются параллельно источнику питания.

3. Длина вывода — Сохраняйте общую длину фазного, нейтрального и заземляющего проводников не более 0,5 м, чтобы избежать повышения защитного напряжения.

4. Сечение проводника — Медь сечением не менее 6 мм² для Типа 2; большие размеры для устройств большей емкости.

5. Заземление — Подключайтесь напрямую к главной шине уравнивания потенциалов по кратчайшему пути.

6. Защита над тока — Используйте предохранители или автоматические выключатели, номинал которых соответствует максимальной стойкости УЗИП к короткому замыканию.

7. Координация в каскадных системах — При установке после УЗИП типа 1 соблюдайте безопасное расстояние (>10 м) или установите развязывающий индуктор, чтобы обеспечить правильное распределение энергии.

8. Системная проводка — Для систем TT включите модуль защиты N-PE для защиты от перенапряжений между нейтралью и землей.

Следование этим рекомендациям гарантирует, что УЗИП будет работать в соответствии со спецификациями и электрическими стандартами.

Заключение

A Устройство защиты от перенапряжения типа 2 является жизненно важным элементом многоуровневой электрической защиты. Он защищает от остаточных скачков напряжения от молний и внутренних переключений, обеспечивая долговечность и стабильность работы оборудования.

Понимая принцип его работы, правила установки и параметры выбора, инженеры и менеджеры по закупкам могут выбирать устройства, которые соответствуют системным требованиям, соответствуют стандарту IEC/EN 61643-11 и обеспечивают надежную защиту на долгие годы вперед.

Правильно установленный УЗИП типа 2 — это не просто компонент — это страховой полис для вашей электрической системы. Узнайте больше о приложения солнечного SPD и как выбрать подходящий.