Un dispositiu de protecció de sobretensió, també conegut com a protector de sobretensió o SPD, està dissenyat per salvaguardar els components elèctrics contra les pujades de tensió que podrien ocórrer al circuit elèctric.

Sempre que es produeixi un augment sobtat del corrent o de la tensió al circuit elèctric o al circuit de comunicació com a conseqüència de la interferència exterior, el dispositiu de protecció de sobretensions pot realitzar i desviar -se en un període de temps molt curt, evitant que l’increment de danyar altres dispositius del circuit .

Els dispositius de protecció de sobretensió (SPD) són un mètode rendible per prevenir les interrupcions i millorar la fiabilitat del sistema.

Normalment s’instal·len als panells de distribució i tenen un paper important per assegurar el funcionament suau i ininterromput dels dispositius electrònics en una àmplia gamma d’aplicacions limitant la sobretensió transitòria.

Una SPD funciona desviant l'excés de tensió de les pujades transitòries allunyades dels equips protegits. Normalment consisteix en varistors d’òxid metàl·lic (MOV) o tubs de descàrrega de gas que absorbeixen l’excés de tensió i el redirigeixen a terra, protegint així els dispositius connectats.

Es poden produir augments de potència per diverses raons, com ara vagues de llamps, commutació de xarxa elèctrica, cablejat defectuós i el funcionament d’equips elèctrics d’alta potència. També poden ser causats per esdeveniments que es produeixen dins d’un edifici, com ara l’inici de motors o l’encesa/desactivació de grans electrodomèstics.

Instal·lar un SPD pot proporcionar diversos avantatges, inclosos:

Protecció dels equips electrònics sensibles per les pujades de tensió perjudicials.

Prevenció de la pèrdua de dades o la corrupció en sistemes informàtics.

Extensió de la vida útil dels electrodomèstics i protegint -los de les pertorbacions elèctriques.

Reducció del risc d’incendis elèctrics causats per les pujades d’energia.

Tranquil·litat sabent que el seu valuós equipament està protegit.

La vida útil d’un SPD pot variar en funció de factors com la seva qualitat, la gravetat de les pujades que es troba i les pràctiques de manteniment. Generalment, els SPD tenen una vida útil de 5 a 10 anys. Tot i això, es recomana inspeccionar i provar regularment els SPD i substituir -los segons sigui necessari per assegurar una protecció òptima.

La necessitat de SPDS pot variar en funció de factors com la ubicació geogràfica, les regulacions locals i la sensibilitat dels equips electrònics connectats. És recomanable consultar un electricista o enginyer elèctric qualificat per avaluar les vostres necessitats específiques i determinar si un SPD és necessari per al vostre sistema elèctric.

Alguns components habituals protectors en sobretensions utilitzats en la fabricació de SPDs són els varistors d'òxids metàl·lics (MOVS), els díodes d'avaria (ABDS, abans coneguts com a diodes o sads de silici) i tubs de descàrrega de gas (GDTs). Els moviments són la tecnologia més utilitzada per a la protecció dels circuits de potència de CA. La qualificació de corrent de sobrecàrrega d’un MOV està relacionada amb l’àrea de secció i la seva composició. En general, com més gran sigui la zona transversal, més gran és la qualificació de corrent de sobretensió del dispositiu. Els moviments generalment són de geometria rodona o rectangular, però es troben en una gran quantitat de dimensions estàndard que van des de 7 mm (0,28 polzades) fins a 80 mm (3,15 polzades). Les valoracions de corrent de sobretensió d'aquests components protectors de sobretensió varien àmpliament i depenen del fabricant. Com s'ha comentat anteriorment en aquesta clàusula, connectant els moviments en una matriu paral·lela, es podria calcular un valor de corrent de sobretensió simplement afegint les valoracions de corrent de sobretensió dels moviments individuals per obtenir la qualificació de corrent de sobretensió de la matriu. En fer -ho, cal tenir en compte la coordinació del funcionament.

Hi ha moltes hipòtesis sobre quin component, quina topologia i el desplegament de tecnologia específica produeixen el millor SPD per desviar el corrent de sobretensió. En lloc de presentar totes les opcions, el millor és que la discussió sobre la qualificació de corrent de sobre, la qualificació de descàrrega nominal o les capacitats de corrent de sobretensió giren al voltant de les dades de la prova de rendiment. Independentment dels components utilitzats en el disseny o de l'estructura mecànica específica desplegada, el que és important és que el SPD tingui una qualificació de corrent de corrent de sobretensió o una qualificació de corrent nominal adequada per a l'aplicació.

L’edició actual del Reglament de cablejat IET, BS 7671: 2018, afirma que, a menys que es faci una avaluació del risc, es proporcionarà protecció contra la sobretensió transitòria quan la conseqüència causada per la sobretensió pugui:

Es tradueix en lesions greus o la pèrdua de la vida humana; o

Donar lloc a la interrupció dels serveis públics i/o danys al patrimoni cultural; o

Resulten en la interrupció de l’activitat comercial o industrial; o

Afecta un gran nombre d’individus co-localitzats.

Aquesta regulació s'aplica a tot tipus de locals que inclouen domèstics, comercials i industrials.

Si bé les regulacions de cablejat IET no són retrospectives, quan s’està treballant en un circuit existent dins d’una instal·lació que ha estat dissenyada i instal·lada a una edició anterior de les regulacions de cablejat IET, és necessari assegurar -se que el circuit modificat compleix les últimes novetats Edició, això només serà beneficiós si s’instal·len SPDS per protegir tota la instal·lació.

La decisió sobre si comprar SPDS està en mans del client, però se’ls ha de proporcionar informació suficient per prendre una decisió informada sobre si volen ometre els SPD. S’ha de prendre una decisió en funció dels factors de risc de seguretat i després d’una avaluació de costos de SPD, que pot costar fins a uns quants centenars de lliures, contra el cost de la instal·lació elèctrica i els equips connectats a ell com ara ordinadors, televisors i equips necessaris, Per exemple, la detecció de fum i els controls de la caldera.

La protecció de sobretensió es podria instal·lar en una unitat de consum existent si hi havia un espai físic adequat o, si no hi havia prou espai, es podria instal·lar en un recinte extern contigu a la unitat de consum existent.

També val la pena consultar amb la vostra companyia d’assegurances, ja que algunes pòlisses poden afirmar que els equips han d’estar coberts amb un SPD o que no pagaran en cas de reclamació.

La classificació del protector de sobretensió (conegut comunament com a protecció del llamp) es valora segons la IEC 61643-31 i EN 50539-11 Subdivision Lightning Protection Theory, que s’instal·la a la unió de la partició. Els requisits i funcions tècniques difereixen. El dispositiu de protecció Lightning de primera etapa s’instal·la entre la zona 0-1, alt per al requisit de flux, el requisit mínim d’IEC 61643-31 i EN 50539-11 és itotal (10/350) 12,5 ka i el segon i tercer Els nivells s’instal·len entre les zones 1-2 i 2-3, principalment per suprimir la sobretensió.

Els dispositius de protecció de sobretensió (SPD) són essencials per protegir els equips electrònics dels efectes nocius de la sobretensió transitòria que pot causar danys, temps d’aturada del sistema i pèrdua de dades.

En molts casos, el cost de la substitució o reparació d’equips pot ser important, especialment en aplicacions crítiques a missions com hospitals, centres de dades i plantes industrials.

Els interruptors i fusibles de circuit no estan dissenyats per gestionar aquests esdeveniments d’alta energia, cosa que fa que sigui necessària una protecció addicional de sobretensió.

Mentre que els SPD estan dissenyats específicament per desviar la sobretensió transitòria lluny de l'equip, protegint -lo dels danys i perllongar la seva vida útil.

En conclusió, els SPD són essencials en l’entorn tecnològic modern.

Principi de funcionament SPD

El principi bàsic de SPDS és que proporcionen una ruta de baixa impedància a terra per excés de tensió. Quan es produeixen pics o sobres de tensió, els SPD funcionen desviant l'excés de tensió i corrent a terra.

D’aquesta manera, la magnitud de la tensió entrant es baixa a un nivell segur que no danyarà el dispositiu adjunt.

Per funcionar, un dispositiu de protecció de sobretensió ha de contenir almenys un component no lineal (un varistor o una bretxa de guspira), que en diferents condicions transiten entre un estat d’alta i baixa impedància.

La seva funció és desviar el corrent de descàrrega o impuls i limitar la sobretensió als equips aigües avall.

Els dispositius de protecció de sobretensió funcionen sota les tres situacions que es mostren a continuació.

A. Estat normal (absència de sobretensió)

En cas de condicions de sobretensió, la SPD no té cap impacte en el sistema i actua com a circuit obert, es manté en un estat d’alta impedància.

B. Durant els augments de tensió

En cas de picades i pujades de tensió, SPD es trasllada a l'estat de conducció i la seva impedància va disminuir. D’aquesta manera, protegirà el sistema desviant el corrent d’impuls a terra.

C. Tornar al funcionament normal

Després que s'hagi descarregat la sobretensió, SPD es va tornar al seu estat normal d'alta impedància.

Els dispositius de protecció de sobretensió (SPD) són components essencials de les xarxes elèctriques. Tanmateix, l’elecció d’un SPD adequat per al vostre sistema pot ser un problema difícil.

Tensió de funcionament màxim continu (UC)

La tensió nominal de SPD ha de ser compatible amb la tensió del sistema elèctric per oferir una protecció adequada al sistema. Una qualificació de tensió més baixa danyarà el dispositiu i una qualificació més alta no desviarà Transient correctament.

Temps de resposta

Es descriu com el temps de SPD reacciona als transitoris. Com més ràpid respon SPD, millor serà la protecció del SPD. Normalment, els SPD basats en díodes Zener tenen la resposta més ràpida. Els tipus plens de gas tenen un temps de resposta relativament lent i els fusibles i els tipus MOV tenen el temps de resposta més lent.

Corrent de descàrrega nominal (IN)

SPD s’ha de provar a la forma d’ona de 8/20 μs i el valor típic per a SPD de mida miniatura residencial és de 20ka.

Corrent màxim de descàrrega d’impuls (IIMP)

El dispositiu ha de ser capaç de gestionar el corrent màxim de sobretensió que s’espera a la xarxa de distribució per assegurar -se que no falla durant un esdeveniment transitori i s’ha de provar el dispositiu amb forma d’ona de 10/350 μs.

Tensió de subjecció

Es tracta de la tensió llindar i per sobre d’aquest nivell de tensió, SPD comença a subjectar qualsevol transitori de tensió que detecta a la línia d’alimentació.

Fabricant i certificacions

És crucial seleccionar un SPD d’un fabricant conegut que tingui certificació d’una instal·lació de proves imparcials, com UL o IEC. La certificació garanteix que el producte s’ha examinat i que passa tots els requisits de rendiment i seguretat.

Comprendre aquestes directrius de mida us permetrà seleccionar el millor dispositiu de protecció de sobretensions per a les vostres necessitats i garantir una protecció efectiva de sobretensions.

Els dispositius de protecció de sobretensió (SPD) estan dissenyats per proporcionar una protecció fiable contra les sobretensions transitòries, però certs factors poden provocar el seu fracàs. A continuació, es mostren algunes de les raons subjacents del fracàs de SPDS:

1. Executius de potència expressius

Una de les causes principals de la fallada de la SPD és la sobretensió, la sobretensió es pot produir a causa de les vagues dels llamps, les pujades de potència o altres pertorbacions elèctriques. Assegureu -vos d’instal·lar el tipus adequat de SPD després de càlculs de disseny adequats segons la ubicació.

2. Factor d’agitació

A causa de les condicions ambientals, incloent la temperatura i la humitat, els SPD tenen una vida útil limitada i poden deteriorar -se amb el pas del temps. A més, els SPD poden ser perjudicats per espigues de tensió freqüents.

3. Problemes de conflicte

Malfigurat erròniament, com per exemple quan un SPD configuit WYE està vinculat a una càrrega que es connecta mitjançant un delta. Això pot exposar la SPD a majors tensions, cosa que podria provocar una fallada SPD.

4. Falla de components

Els SPD contenen diversos components, com els varistors d’òxids metàl·lics (MOV), que poden fallar a causa de defectes de fabricació o factors ambientals.

5. La posada en marxa de la mà

Perquè un SPD funcioni correctament, és necessària la posada a terra. Un SPD pot mal funcionament o, possiblement, convertir -se en una preocupació per a la seguretat si es basa de manera inadequada.