Uređaj za zaštitu od prenapona, također poznat kao zaštitnik od prenapona ili SPD, dizajniran je da zaštiti električne komponente od prenapona koji se mogu dogoditi u električnom kolu.

Kad god dođe do naglog povećanja struje ili napona u električnom kolu ili komunikacijskom kolu kao posljedica vanjskih smetnji, uređaj za zaštitu od prenapona može voditi i šansirati u vrlo kratkom vremenskom periodu, sprječavajući prenapon da ošteti druge uređaje u kolu. .

Uređaji za zaštitu od prenapona (SPD) su isplativ metod za sprečavanje prekida rada i povećanje pouzdanosti sistema.

Obično se ugrađuju u razvodne ploče i igraju važnu ulogu u osiguravanju nesmetanog i neprekidnog rada elektronskih uređaja u širokom spektru primjena ograničavanjem prolaznog prenapona.

SPD radi tako što preusmjerava višak napona od prolaznih prenapona dalje od zaštićene opreme.Obično se sastoji od metalnih oksidnih varistora (MOV) ili cijevi za plinsko pražnjenje koje apsorbiraju višak napona i preusmjeravaju ga na uzemljenje, štiteći tako povezane uređaje.

Do skokova u naponu može doći zbog raznih razloga, uključujući udare groma, prebacivanje električne mreže, neispravno ožičenje i rad električne opreme velike snage.Oni također mogu biti uzrokovani događajima koji se dešavaju unutar zgrade, kao što je pokretanje motora ili uključivanje/isključivanje velikih uređaja.

Instaliranje SPD-a može pružiti nekoliko prednosti, uključujući:

Zaštita osjetljive elektronske opreme od štetnih napona.

Sprečavanje gubitka ili oštećenja podataka u računarskim sistemima.

Produženje vijeka trajanja uređaja i opreme zaštitom od električnih smetnji.

Smanjenje rizika od električnih požara uzrokovanih udarima struje.

Budite bezbrižni znajući da je vaša vrijedna oprema zaštićena.

Životni vijek SPD-a može varirati ovisno o faktorima kao što su njegov kvalitet, ozbiljnost prenapona s kojima se susreće i praksa održavanja.Općenito, SPD-ovi imaju životni vijek u rasponu od 5 do 10 godina.Međutim, preporučuje se redovno provjeravanje i testiranje SPD-ova i zamjena po potrebi kako bi se osigurala optimalna zaštita.

Potreba za SPD-ovima može varirati ovisno o faktorima kao što su geografska lokacija, lokalni propisi i osjetljivost povezane elektronske opreme.Preporučljivo je da se konsultujete sa kvalifikovanim električarem ili elektroinženjerom kako biste procenili vaše specifične potrebe i utvrdili da li je SPD neophodan za vaš električni sistem.

Nekoliko uobičajenih komponenti za zaštitu od prenapona koje se koriste u proizvodnji SPD su metalni oksidni varistori (MOV), diode za probijanje lavina (ABD – ranije poznate kao silicijumske lavinske diode ili SAD) i cijevi za plinsko pražnjenje (GDT).MOV su najčešće korištena tehnologija za zaštitu strujnih kola naizmjenične struje.Ocjena prenaponske struje MOV-a je povezana s površinom poprečnog presjeka i njegovim sastavom.Općenito, što je veća površina poprečnog presjeka, to je veća vrijednost udarne struje uređaja.MOV-ovi su općenito okrugle ili pravokutne geometrije, ali dolaze u mnoštvu standardnih dimenzija u rasponu od 7 mm (0,28 inča) do 80 mm (3,15 inča).Ocene prenaponske struje ovih komponenti za zaštitu od prenapona uveliko variraju i zavise od proizvođača.Kao što je objašnjeno ranije u ovoj klauzuli, povezivanjem MOV-ova u paralelni niz, vrijednost struje prenapona može se izračunati jednostavnim zbrajanjem ocjena prenaponske struje pojedinačnih MOV-ova kako bi se dobila ocjena udarne struje niza.Pri tome treba voditi računa o koordinaciji rada.

Postoje mnoge hipoteze o tome koja komponenta, koja topologija i primjena specifične tehnologije proizvodi najbolji SPD za skretanje udarne struje.Umjesto predstavljanja svih opcija, najbolje je da se rasprava o nazivnoj struji prenapona, o nominalnoj vrijednosti struje pražnjenja ili o mogućnostima prenaponske struje vrti oko podataka testa performansi.Bez obzira na komponente koje se koriste u dizajnu, ili specifičnu mehaničku strukturu koja je raspoređena, važno je da SPD ima nazivnu struju prenapona ili nazivnu ocjenu struje pražnjenja koja je pogodna za primjenu.

Sadašnje izdanje IET pravilnika o ožičenju, BS 7671:2018, navodi da ukoliko se ne izvrši procjena rizika, zaštita od prolaznog prenapona mora biti osigurana tamo gdje bi posljedica uzrokovana prenaponom mogla:

Prouzročiti ozbiljnu povredu ili gubitak ljudskog života;ili

Dovode do prekida javnih usluga i/ili oštećenja kulturnog naslijeđa;ili

Rezultat prekida komercijalne ili industrijske aktivnosti;ili

Utječu na veliki broj kolociranih pojedinaca.

Ovaj propis se odnosi na sve vrste prostorija koje uključuju kućne, poslovne i industrijske.

Iako IET propisi o ožičenju nisu retrospektivni, gdje se radovi izvode na postojećem kolu unutar instalacije koja je dizajnirana i instalirana prema prethodnom izdanju IET pravilnika o ožičenju, potrebno je osigurati da je izmijenjeno kolo u skladu sa najnovijim izdanje, ovo će biti od koristi samo ako se instaliraju SPD-ovi za zaštitu cijele instalacije.

Odluka o kupovini SPD-ova je u rukama kupca, ali im treba pružiti dovoljno informacija da donesu informiranu odluku o tome da li žele izostaviti SPD-ove.Odluku treba donijeti na osnovu faktora sigurnosnog rizika i nakon procjene troškova SPD-ova, koji mogu koštati i do nekoliko stotina funti, u odnosu na cijenu električne instalacije i opreme koja je na nju povezana, kao što su kompjuteri, televizori i potrebna oprema, na primjer, detekcija dima i kontrole kotlova.

Zaštita od prenapona bi se mogla instalirati u postojeću potrošačku jedinicu ako je bio dostupan odgovarajući fizički prostor ili, ako nije bilo dovoljno prostora, mogla bi se instalirati u vanjsko kućište pored postojeće potrošačke jedinice.

Također je vrijedno provjeriti sa svojom osiguravajućom kompanijom jer neke polise mogu navesti da oprema mora biti pokrivena SPD-om ili se neće isplatiti u slučaju potraživanja.

Stepen zaštite od prenapona (uobičajeno poznat kao gromobranska zaštita) se procjenjuje prema IEC 61643-31 & EN 50539-11 teoriji zaštite od groma, koja je instalirana na spoju pregrade.Tehnički zahtjevi i funkcije se razlikuju.Uređaj za gromobransku zaštitu prvog stepena je instaliran između zone 0-1, visoke za zahtjeve protoka, minimalni zahtjev IEC 61643-31 & EN 50539-11 je Itotal (10/350) 12,5 ka, a drugi i treći nivoi se postavljaju između 1-2 i 2-3 zona, uglavnom za suzbijanje prenapona.

Uređaji za zaštitu od prenapona (SPD) su neophodni u zaštiti elektronske opreme od štetnih efekata prolaznog prenapona koji može uzrokovati oštećenje, zastoje u sistemu i gubitak podataka.

U mnogim slučajevima, troškovi zamjene ili popravke opreme mogu biti značajni, posebno u kritičnim aplikacijama kao što su bolnice, podatkovni centri i industrijska postrojenja.

Prekidači i osigurači nisu dizajnirani za rukovanje ovim visokoenergetskim događajima, zbog čega je neophodna dodatna zaštita od prenapona.

Dok su SPD-ovi posebno dizajnirani da sklone prolazni prenapon dalje od opreme, štiteći je od oštećenja i produžujući joj vijek trajanja.

Zaključno, SPD-ovi su neophodni u modernom tehnološkom okruženju.

SPD princip rada

Osnovni princip iza SPD-ova je da oni obezbeđuju put niske impedanse do zemlje za višak napona.Kada dođe do skokova napona ili prenapona, SPD-ovi rade tako što preusmjeravaju višak napona i struje na uzemljenje.

Na taj način se veličina dolaznog napona spušta na siguran nivo koji ne oštećuje priključeni uređaj.

Da bi radio, uređaj za zaštitu od prenapona mora sadržavati barem jednu nelinearnu komponentu (varistor ili iskrište), koja pod različitim uvjetima prelazi između stanja visoke i niske impedancije.

Njihova funkcija je da preusmjere struju pražnjenja ili impulsa i da ograniče prenapon na nižoj opremi.

Uređaji za zaštitu od prenapona funkcioniraju u tri dolje navedene situacije.

A. Normalno stanje (odsustvo prenapona)

U slučaju da nema uslova prenapona, SPD nema uticaja na sistem i deluje kao otvoreni krug, ostaje u stanju visoke impedanse.

B. Tokom napona

U slučaju skokova napona i prenapona, SPD prelazi u stanje provodljivosti i njegova impedancija se smanjuje.Na taj način će zaštititi sistem preusmjeravanjem impulsne struje na zemlju.

C. Povratak na normalan rad

Nakon što je prenapon ispražnjen, SPD se vratio u normalno stanje visoke impedancije.

Prenaponski zaštitni uređaji (SPD) su bitne komponente električnih mreža.Međutim, odabir odgovarajućeg SPD-a za vaš sistem može biti težak problem.

Maksimalni kontinuirani radni napon (UC)

Nazivni napon SPD-a treba da bude kompatibilan sa naponom električnog sistema kako bi pružio odgovarajuću zaštitu sistemu.Niži napon će oštetiti uređaj, a veći neće pravilno preusmjeriti tranzijente.

Vrijeme odziva

Opisuje se kao vrijeme SPD-a reagira na tranzijente.Što SPD brže reaguje, to je bolja zaštita od strane SPD-a.Obično, SPD bazirani na Zener diodi imaju najbrži odziv.Tipovi punjeni plinom imaju relativno sporo vrijeme odziva, a tipovi osigurača i MOV imaju najsporije vrijeme odziva.

Nazivna struja pražnjenja (In)

SPD treba testirati na talasnom obliku od 8/20 μs, a tipična vrijednost za kućni SPD minijaturne veličine je 20 kA.

Maksimalna struja impulsnog pražnjenja (Iimp)

Uređaj mora biti u stanju podnijeti maksimalnu struju prenapona koja se očekuje na distribucijskoj mreži kako bi se osiguralo da ne pokvari tokom prolaznog događaja i uređaj treba testirati s talasnim oblikom od 10/350 μs.

Stezni napon

Ovo je granični napon i iznad ovog nivoa napona, SPD počinje stezati bilo koji prelazni napon koji detektuje u naponskoj liniji.

Proizvođač i certifikati

Odabir SPD-a od poznatog proizvođača koji ima certifikat od strane nepristrasne ustanove za testiranje, kao što je UL ili IEC, je ključan.Certifikacija garantuje da je proizvod ispitan i da ispunjava sve zahtjeve performansi i sigurnosti.

Razumijevanje ovih smjernica za dimenzioniranje omogućit će vam da odaberete najbolji uređaj za zaštitu od prenapona za vaše potrebe i garantuje efikasnu zaštitu od prenapona.

Uređaji za zaštitu od prenapona (SPD) su projektovani da obezbede pouzdanu zaštitu od prolaznih prenapona, ali određeni faktori mogu dovesti do njihovog kvara.Slijede neki od temeljnih razloga za neuspjeh SPD-a:

1. Prekomjerni udari struje

Jedan od primarnih uzroka kvara SPD-a je prenapon, do prenapona može doći zbog udara groma, strujnih udara ili drugih električnih smetnji.Pobrinite se da instalirate odgovarajući tip SPD nakon odgovarajućih proračuna dizajna prema lokaciji.

2. Faktor starenja

Zbog uslova okoline, uključujući temperaturu i vlažnost, SPD-ovi imaju ograničen rok trajanja i mogu se vremenom pogoršati.Nadalje, SPD-ovi mogu biti oštećeni čestim skokovima napona.

3. Problemi s konfiguracijom

Pogrešno konfiguriran, kao kada je Wye-konfigurirani SPD povezan s opterećenjem koje je povezano preko delta.Ovo može izložiti SPD većim naponima, što može dovesti do kvara SPD-a.

4.Kvar komponente

SPD-ovi sadrže nekoliko komponenti, poput metalnih oksidnih varistora (MOV), koje mogu otkazati zbog grešaka u proizvodnji ili faktora okoline.

5.Nepravilno uzemljenje

Da bi SPD ispravno radio, potrebno je uzemljenje.SPD može pokvariti ili možda postati sigurnosni problem ako je nepropisno uzemljen.