En overspændingsbeskyttelsesanordning, også kendt som en overspændingsbeskytter eller SPD, er designet til at beskytte elektriske komponenter mod overspænding i spænding, der kan ske i det elektriske kredsløb.

Hver gang en pludselig stigning i strøm eller spænding produceres i det elektriske kredsløb eller kommunikationskredsløb som en konsekvens af interferens udefra, kan overspændingsbeskyttelsesenhed .

Surge Protective Devices (SPD'er) er en omkostningseffektiv metode til at forhindre strømafbrydelser og forbedre systemets pålidelighed.

De er typisk installeret i distributionspanelerne og spiller en vigtig rolle i at sikre den glatte og uafbrudte drift af elektroniske enheder i en lang række anvendelser ved at begrænse forbigående overspænding.

En SPD fungerer ved at aflede overskydende spænding fra kortvarige bølger væk fra det beskyttede udstyr. Det består typisk af metaloxidvaristorer (MOV'er) eller gasafladningsrør, der absorberer overskydende spænding og omdirigerer det til jorden og derved beskytter de tilsluttede enheder.

Strømbølger kan forekomme på grund af forskellige årsager, herunder lynnedslag, elektrisk gitterskift, defekt ledninger og driften af ​​højdrevet elektrisk udstyr. De kan også være forårsaget af begivenheder, der sker inde i en bygning, såsom opstart af motorer eller tænd/slukning af store apparater.

Installation af en SPD kan give flere fordele, herunder:

Beskyttelse af følsomt elektronisk udstyr mod skadelige spændingsstigninger.

Forebyggelse af datatab eller korruption i computersystemer.

Udvidelse af apparater og udstyrs levetid ved at beskytte dem mod elektriske forstyrrelser.

Reduktion af risikoen for elektriske brande forårsaget af strømbølger.

Fred i sindet ved at vide, at dit værdifulde udstyr er beskyttet.

En SPD's levetid kan variere afhængigt af faktorer som dens kvalitet, sværhedsgraden af ​​overspændinger, den støder på, og vedligeholdelsespraksis. Generelt har SPD'er en levetid, der spænder fra 5 til 10 år. Det anbefales dog at regelmæssigt inspicere og teste SPD'er og erstatte dem efter behov for at sikre optimal beskyttelse.

Behovet for SPD'er kan variere afhængigt af faktorer som geografisk placering, lokale regler og følsomheden af ​​det tilsluttede elektroniske udstyr. Det tilrådes at konsultere en kvalificeret elektriker eller elektrisk ingeniør for at vurdere dine specifikke behov og afgøre, om en SPD er nødvendig for dit elektriske system.

Et par almindelige overspændingsbeskyttende komponenter, der anvendes til fremstilling af SPD'er, er metaloxidvaristorer (MOV'er), lavine-nedbrydningsdioder (ABDS-tidligere kendt som silicium-lavine-dioder eller SAD'er) og gasafladningsrør (GDT'er). MOV'er er den mest almindeligt anvendte teknologi til beskyttelse af vekselstrømskredsløb. Den overspændingsstrømbedømmelse af en MOV er relateret til tværsnitsområdet og dens sammensætning. Generelt, jo større tværsnitsareal, jo højere er den overspændingsstrømvurdering af enheden. MOV'er er generelt af rund eller rektangulær geometri, men kommer i en overflod af standarddimensioner, der spænder fra 7 mm (0,28 tommer) til 80 mm (3,15 tommer). Overspændingsstrømmene af disse overspændingsbeskyttende komponenter varierer meget og er afhængige af producenten. Som omtalt tidligere i denne klausul kunne ved at forbinde MOV'erne i en parallel matrix beregnes en overspændingsstrømværdi ved blot at tilføje overspændingsstrømsvurderingen af ​​de enkelte MOV'er for at opnå overspændingsstrømbedømmelsen af ​​arrayet. Dermed bør der tages hensyn til koordinering af driften.

Der er mange hypoteser om, hvilken komponent, hvilken topologi og implementering af specifik teknologi producerer den bedste SPD til at aflede overstrømning. I stedet for at præsentere alle mulighederne, er det bedst, at diskussionen om overspændingsstrømbedømmelse, nominel udladningsstrømsklassificering eller overspændingsstrømkapaciteter drejer sig om præstationstestdata. Uanset de komponenter, der bruges i designet, eller den specifikke mekaniske struktur, der er anvendt, er det, der betyder noget, at SPD har en overspændingsstrømvurdering eller nominel udladningsstrømsklassificering, der er egnet til applikationen.

Den nuværende udgave af IET -ledningsreglerne, BS 7671: 2018, siger, at medmindre der udføres en risikovurdering, skal der gives beskyttelse mod kortvarig overspænding, hvor den konsekvens, der er forårsaget af overspænding, kunne:

Resulterer i alvorlig skade på eller tab af menneskeliv; eller

Resultere i afbrydelse af offentlige tjenester og/eller skade på kulturarv; eller

Resultere i afbrydelse af kommerciel eller industriel aktivitet; eller

Påvirker et stort antal samlokaliserede individer.

Denne forordning gælder for alle typer lokaler, der inkluderer indenlandske, kommercielle og industrielle.

Mens IET -ledningsreglerne ikke er retrospektive, hvor der udføres arbejde på et eksisterende kredsløb inden for en installation, der er designet og installeret til en tidligere udgave af IET -ledningsreglerne, er det nødvendigt at sikre, at det ændrede kredsløb er i overensstemmelse med det seneste Udgave, dette vil kun være fordelagtigt, hvis SPD'er er installeret for at beskytte hele installationen.

Beslutningen om, hvorvidt de skal købe SPD'er, er i hænderne på kunden, men de skal have tilstrækkelig information til at tage en informeret beslutning om, hvorvidt de ønsker at udelade SPD'er. Der bør træffes en beslutning baseret på sikkerhedsrisikofaktorer og efter en omkostningsevaluering af SPD'er, der kan koste så lidt som et par hundrede pund, mod omkostningerne ved den elektriske installation og udstyr, der er forbundet til det, såsom computere, tv'er og nødvendigt udstyr, For eksempel røgdetektion og kedelkontrol.

Der kunne installeres overspændingsbeskyttelse i en eksisterende forbrugerenhed, hvis der var relevant fysisk plads, eller hvis der ikke var nok plads, kunne det installeres i en ekstern indkapsling ved siden af ​​den eksisterende forbrugerenhed.

Det er også værd at tjekke med dit forsikringsselskab, da nogle politikker kan angive, at udstyr skal være dækket med en SPD, eller de vil ikke udbetale i tilfælde af et krav.

Karakteren af ​​overspændingsbeskytteren (almindeligvis kendt som lynbeskyttelse) vurderes i henhold til IEC 61643-31 & EN 50539-11 underafdeling Lightning Protection Theory, der er installeret i krydset mellem partitionen. Tekniske krav og funktioner er forskellige. Den første trins lynbeskyttelsesindretning er installeret mellem 0-1-zonen, høj for strømningskravet, minimumskravet i IEC 61643-31 & EN 50539-11 er ITOTAL (10/350) 12,5 ka og den anden og tredje Niveauer er installeret mellem 1-2 og 2-3 zoner, hovedsageligt for at undertrykke overspændingen.

Overspændingsbeskyttelsesanordninger (SPD'er) er vigtige for at beskytte elektronisk udstyr mod de skadelige virkninger af kortvarig overspænding, der kan forårsage skade, systemnedstop og datatab.

I mange tilfælde kan udgifterne til udskiftning eller reparation af udstyr være betydelige, især i missionskritiske applikationer såsom hospitaler, datacentre og industrianlæg.

Kredsløb og sikringer er ikke designet til at håndtere disse højenergi-begivenheder, hvilket gør yderligere overspændingsbeskyttelse nødvendig.

Mens SPD'er specifikt er designet til at aflede forbigående overspænding væk fra udstyret, beskytter det mod skader og forlænger dens levetid.

Afslutningsvis er SPD'er vigtige i det moderne teknologiske miljø.

SPD arbejdsprincip

Det grundlæggende princip bag SPD'er er, at de giver en lav impedanssti til jorden for overskydende spænding. Når spændingspidser eller bølger opstår, fungerer SPD'er ved at aflede overskydende spænding og strøm til jorden.

På denne måde sænkes størrelsen af ​​den indkommende spænding til et sikkert niveau, der ikke beskadiger den vedhæftede enhed.

For at arbejde skal en overspændingsbeskyttelsesindretning indeholde mindst en ikke-lineær komponent (en varistor- eller gnistgap), som under forskellige betingelser overgår mellem en høj og lav impedanstilstand.

Deres funktion er at aflede udledning eller impulsstrøm og at begrænse overspændingen ved nedstrømsudstyret.

Overspændingsbeskyttelsesenheder fungerer under de tre situationer, der er anført nedenfor.

A. Normal tilstand (fravær af bølge)

I tilfælde af ingen overspændingsbetingelser har SPD ingen indflydelse på systemet og fungerer som et åbent kredsløb, det forbliver i en høj impedanstilstand.

B. under spændingsstigninger

I tilfælde af spændingsspidser og bølger bevæger SPD sig til ledningstilstanden og dens impedans faldt. På denne måde vil det beskytte systemet ved at aflede impulsstrømmen til jorden.

C. Tilbage til normal drift

Efter at overspændingen er udskrevet, skiftede SPD tilbage til sin normale højimpedanstilstand.

Overspændingsbeskyttelsesanordninger (SPD'er) er vigtige komponenter i elektriske netværk. At vælge en passende SPD til dit system kan dog være et vanskeligt problem.

Maksimal kontinuerlig driftsspænding (UC)

Den nominelle spænding af SPD skal være kompatibel med den elektriske systemspænding for at tilbyde passende beskyttelse til systemet. En lavere spændingsvurdering vil skade enheden, og en højere bedømmelse vil ikke aflede forbigående korrekt.

Responstid

Det beskrives som SPD -tiden reagerer på transienterne. Jo hurtigere SPD reagerer, jo bedre er beskyttelsen af ​​SPD. Normalt har Zener Diode -baserede SPD'er den hurtigste respons. Gasfyldte typer har en relativt langsom responstid, og sikringer og MOV-typer har den langsomste responstid.

Nominel decharge strøm (IN)

SPD skal testes ved 8/20μs bølgeform, og den typiske værdi for SPD i boliginiatyrstørrelse er 20 ka.

Maksimal impulsafladningsstrøm (IIMP)

Enheden skal være i stand til at håndtere den maksimale overspændingsstrøm, der forventes på distributionsnetværket for at sikre, at den ikke mislykkes under en kortvarig begivenhed, og enheden skal testes med 10/350μs bølgeform.

Klemme spænding

Dette er tærskelspænding, og over dette spændingsniveau begynder SPD at klemme enhver spænding forbigående, som den registrerer i kraftledningen.

Producent og certificeringer

Valg af en SPD fra en velkendt producent, der har certificering fra en uvildig testfacilitet, såsom UL eller IEC, er afgørende. Certificeringen garanterer, at produktet er blevet undersøgt og passerer alle ydelses- og sikkerhedskrav.

At forstå disse størrelsesretningslinjer giver dig mulighed for at vælge den bedste overspændingsbeskyttelsesenhed til dine behov og garantere effektiv overspændingsbeskyttelse.

Overspændingsbeskyttelsesanordninger (SPD'er) er konstrueret til at give pålidelig beskyttelse mod kortvarige overspændinger, men visse faktorer kan føre til deres fiasko. Følgende er nogle af de underliggende årsager til SPDS -fiasko:

1. Ekstreme strømbølger

En af de primære årsager til SPD -fiasko er overspænding, overspænding kan forekomme på grund af lynnedslag, effektbølger eller andre elektriske forstyrrelser. Sørg for at installere den rigtige type SPD efter korrekte designberegninger i henhold til placering.

2.ing af faktor

På grund af miljøforhold, herunder temperatur og fugtighed, har SPD'er en begrænset holdbarhed og kan forværres over tid. Endvidere kan SPD'er blive skadet af hyppige spændingspidser.

3. Konfigurationsproblemer

Forkert konfigureret, såsom når en wye-konfigureret SPD er knyttet til en belastning, der er forbundet via et delta. Dette kan udsætte SPD for større spændinger, hvilket kan resultere i SPD -svigt.

4. Komponentfejl

SPD'er indeholder flere komponenter, såsom metaloxidvaristorer (MOV'er), der kan mislykkes på grund af produktionsdefekter eller miljøfaktorer.

5. Improper jordforbindelse

For at en SPD skal fungere korrekt, er jordforbindelse nødvendig. En SPD kan fungere eller muligvis blive et sikkerhedsproblem, hvis det er forkert jordet.