Ülepingekaitseseade, tuntud ka kui liigpingekaitse või SPD, on ette nähtud elektriliste komponentide kaitsmiseks pingelainete eest, mis võivad tekkida elektriahelas.

Iga kord, kui elektriahelas või sideahelas tekib väliste häirete tõttu järsk voolu või pinge suurenemine, võib liigpingekaitseseade väga lühikese aja jooksul juhtida ja šunteerida, vältides liigpingel kahjustamast teisi vooluringis olevaid seadmeid. .

Ülepingekaitseseadmed (SPD) on kulutõhus meetod katkestuste ärahoidmiseks ja süsteemi töökindluse suurendamiseks.

Tavaliselt paigaldatakse need jaotuspaneelidesse ja neil on oluline roll elektroonikaseadmete tõrgeteta ja katkematu töö tagamisel paljudes rakendustes, piirates mööduvat liigpinget.

SPD töötab, suunates ülepinge mööduvatest liigpingetest kaitstud seadmetest eemale.Tavaliselt koosneb see metalloksiidvaristoridest (MOV) või gaaslahendustorudest, mis neelavad ülepinge ja suunavad selle maapinnale, kaitstes sellega ühendatud seadmeid.

Toitepinge võib tekkida erinevatel põhjustel, sealhulgas äikeselöögid, elektrivõrgu ümberlülitused, vigane juhtmestik ja suure võimsusega elektriseadmete töö.Neid võivad põhjustada ka hoone sees toimuvad sündmused, näiteks mootorite käivitamine või suurte seadmete sisse-/väljalülitamine.

SPD installimine võib pakkuda mitmeid eeliseid, sealhulgas:

Tundlike elektroonikaseadmete kaitse kahjustavate pingelainete eest.

Andmete kadumise või riknemise vältimine arvutisüsteemides.

Seadmete ja seadmete eluea pikendamine, kaitstes neid elektriliste häirete eest.

Toitepingetest põhjustatud elektritulekahjude ohu vähendamine.

Meelerahu teadmine, et teie väärtuslik varustus on kaitstud.

SPD eluiga võib varieeruda olenevalt sellistest teguritest nagu selle kvaliteet, tõusu raskusaste ja hooldustavad.Üldiselt on SPD-de eluiga 5–10 aastat.Siiski on soovitatav SPD-sid regulaarselt kontrollida ja testida ning optimaalse kaitse tagamiseks vajadusel need välja vahetada.

SPD-de vajadus võib erineda sõltuvalt sellistest teguritest nagu geograafiline asukoht, kohalikud eeskirjad ja ühendatud elektroonikaseadmete tundlikkus.Soovitatav on konsulteerida kvalifitseeritud elektriku või elektriinseneriga, et hinnata teie konkreetseid vajadusi ja teha kindlaks, kas teie elektrisüsteemi jaoks on SPD vajalik.

Mõned levinumad SPD-de valmistamisel kasutatavad liigpingekaitsekomponendid on metalloksiidvaristorid (MOV), laviini purunemise dioodid (ABD - varem tuntud kui räni laviinidioodid või SAD-id) ja gaaslahendustorud (GDT).MOV-id on vahelduvvooluahelate kaitsmiseks kõige sagedamini kasutatav tehnoloogia.MOV-i liigvoolu reiting on seotud ristlõike pindala ja selle koostisega.Üldiselt, mida suurem on ristlõikepindala, seda suurem on seadme liigvoolu nimiväärtus.MOV-d on tavaliselt ümmarguse või ristkülikukujulise geomeetriaga, kuid neil on palju standardseid mõõtmeid vahemikus 7 mm (0,28 tolli) kuni 80 mm (3,15 tolli).Nende liigpingekaitsekomponentide liigpingevoolu väärtused on väga erinevad ja sõltuvad tootjast.Nagu selles punktis varem arutatud, saab MOV-ide ühendamisel paralleelsesse massiivi arvutada liigvoolu väärtuse, liites lihtsalt üksikute MOV-ide liigvoolu reitingud, et saada massiivi liigvoolu reiting.Seejuures tuleks kaaluda tegevuse koordineerimist.

On palju hüpoteese selle kohta, milline komponent, milline topoloogia ja konkreetse tehnoloogia kasutuselevõtt toodab liigvoolu suunamiseks parima SPD-d.Selle asemel, et esitada kõik valikud, on parem, kui arutelu liigvoolu reitingu, nominaalse tühjenemisvoolu reitingu või liigpingevoolu võimaluste üle keerleks jõudlustesti andmete ümber.Sõltumata konstruktsioonis kasutatud komponentidest või konkreetsest kasutatavast mehaanilisest struktuurist on oluline, et SPD-l oleks rakenduse jaoks sobiv liigvoolu nimiväärtus või nominaalne tühjenemisvool.

IET juhtmestiku eeskirjade praegune väljaanne BS 7671:2018 sätestab, et kui riskihinnangut ei tehta, tuleb tagada kaitse mööduva liigpinge eest, kui ülepingest põhjustatud tagajärg võib:

Tagajärjeks tõsine vigastus või inimelu kaotus;või

Tagajärjeks avalike teenuste katkemine ja/või kultuuripärandi kahjustamine;või

Kaubandus- või tööstustegevuse katkemise tagajärg;või

Mõjutavad suurt hulka ühes kohas elavaid inimesi.

See määrus kehtib igat tüüpi ruumide, sealhulgas kodu-, äri- ja tööstusruumide kohta.

Kuigi IET juhtmestiku eeskirjad ei kehti tagasiulatuvalt, kui tööd tehakse olemasoleva vooluahelaga paigaldises, mis on projekteeritud ja paigaldatud vastavalt IET juhtmestiku eeskirjade eelmisele väljaandele, on vaja tagada, et muudetud vooluahel vastaks uusimatele nõuetele. väljaandes, on see kasulik ainult siis, kui SPD-d on installitud kogu installi kaitsmiseks.

Otsus selle kohta, kas SPD-d osta, on kliendi kätes, kuid talle tuleks anda piisavalt teavet, et teha teadlik otsus selle kohta, kas nad soovivad SPD-d välja jätta.Otsus tuleks langetada lähtudes ohutusriski teguritest ja pärast SPD-de kulude hindamist, mis võivad maksta vaid paarsada naela, võrreldes elektripaigaldise ja sellega ühendatud seadmete, näiteks arvutite, telerite ja vajalike seadmete maksumusega, näiteks suitsutuvastus ja boileri juhtseadmed.

Liigpingekaitse võib paigaldada olemasolevasse tarbijaseadmesse, kui oleks olemas sobiv füüsiline ruum, või kui piisavalt ruumi ei olnud, võib selle paigaldada olemasoleva tarbijaseadme kõrval olevasse välisesse korpusesse.

Tasub uurida ka oma kindlustusseltsilt, kuna mõnel poliisil võib olla kirjas, et seadmed peavad olema kaetud SPD-ga, vastasel juhul ei maksta kahjunõude korral välja.

Liigpingekaitse (üldtuntud kui piksekaitse) klassifikatsioon on hinnatud vastavalt IEC 61643-31 ja EN 50539-11 alajaotuse piksekaitse teooriale, mis paigaldatakse vaheseina ristumiskohta.Tehnilised nõuded ja funktsioonid on erinevad.Esimese astme piksekaitseseade paigaldatakse 0-1 tsooni vahele, kõrge vooluvajaduse jaoks, standardite IEC 61643-31 ja EN 50539-11 miinimumnõue on Itotal (10/350) 12,5 ka ning teine ​​ja kolmas tasandid paigaldatakse 1-2 ja 2-3 tsoonide vahele, peamiselt liigpinge summutamiseks.

Ülepingekaitseseadmed (SPD-d) on olulised elektroonikaseadmete kaitsmisel mööduva liigpinge kahjulike mõjude eest, mis võivad põhjustada kahjustusi, süsteemi seisakuid ja andmekadu.

Paljudel juhtudel võivad seadmete asendamise või remondi kulud olla märkimisväärsed, eriti missioonikriitilistes rakendustes, nagu haiglad, andmekeskused ja tööstusettevõtted.

Kaitselülitid ja kaitsmed ei ole mõeldud nende suure energiatarbega sündmuste käsitlemiseks, mistõttu on vajalik täiendav liigpingekaitse.

Kuigi SPD-d on spetsiaalselt loodud ajutise liigpinge suunamiseks seadmest eemale, kaitstes seda kahjustuste eest ja pikendades selle eluiga.

Kokkuvõtteks võib öelda, et SPD-d on kaasaegses tehnoloogilises keskkonnas hädavajalikud.

SPD tööpõhimõte

SPD-de põhiprintsiip on see, et need tagavad liigpinge jaoks madala impedantsi tee maapinnale.Pinge järskude või järskude tõusude korral juhivad SPD-d liigse pinge ja voolu maapinnale.

Sel viisil alandatakse sissetuleva pinge suurust ohutule tasemele, mis ei kahjusta ühendatud seadet.

Töötamiseks peab liigpingekaitseseade sisaldama vähemalt ühte mittelineaarset komponenti (varistor või sädevahe), mis erinevates tingimustes läheb üle kõrge ja madala impedantsi oleku vahel.

Nende ülesanne on tühjendus- või impulssvoolu suunamine ja ülepinge piiramine allavooluseadmetes.

Ülepingekaitseseadmed toimivad kolmes allpool loetletud olukorras.

A. Normaalne seisund (lainete puudumine)

Liigpinge puudumisel ei mõjuta SPD süsteemi ja toimib avatud vooluahelana, see jääb kõrge impedantsi olekusse.

B. Pingetõusu ajal

Pinge hüpete ja liigpingete korral liigub SPD juhtivusolekusse ja selle impedants vähenes.Sel viisil kaitseb see süsteemi, suunates impulssvoolu maapinnale.

C. Tagasi normaalsesse töörežiimi

Pärast liigpinge tühjendamist nihkus SPD tagasi normaalsesse suure takistusega olekusse.

Ülepingekaitseseadmed (SPD-d) on elektrivõrkude olulised komponendid.Süsteemile sobiva SPD valimine võib aga olla keeruline probleem.

Maksimaalne pidev tööpinge (UC)

SPD nimipinge peaks ühilduma elektrisüsteemi pingega, et pakkuda süsteemile asjakohast kaitset.Madalam pinge kahjustab seadet ja kõrgem nimipinge ei suuna siirdeid korralikult ümber.

Reaktsiooniaeg

Seda kirjeldatakse kui SPD aega, mis reageerib siiretele.Mida kiiremini SPD reageerib, seda parem on SPD kaitse.Tavaliselt on Zeneri dioodil põhinevatel SPD-del kiireim reaktsioon.Gaasiga täidetud tüüpidel on suhteliselt aeglane reaktsiooniaeg ning kaitsmetel ja MOV tüüpidel on kõige aeglasem reageerimisaeg.

Nimilahendusvool (in)

SPD-d tuleks testida lainekujul 8/20 μs ja elamute miniatuurse suurusega SPD tüüpiline väärtus on 20 kA.

Maksimaalne impulsslahendusvool (Iimp)

Seade peab suutma taluda jaotusvõrgus eeldatavat maksimaalset liigvoolu, et see ei katkeks mööduva sündmuse ajal, ning seadet tuleks testida 10/350 μs lainekujuga.

Kinnituspinge

See on lävipinge ja sellest pingetasemest kõrgemal hakkab SPD piirama kõiki pingesiirdeid, mille ta elektriliinis tuvastab.

Tootja ja sertifikaadid

SPD valimine tuntud tootjalt, kellel on erapooletu testimisasutuse (nt UL või IEC) sertifikaat, on ülioluline.Sertifikaat garanteerib, et toode on kontrollitud ja läbib kõik jõudlus- ja turvanõuded.

Nende suurusjuhiste mõistmine võimaldab teil valida oma vajadustele vastava parima liigpingekaitseseadme ja tagada tõhusa liigpingekaitse.

Ülepingekaitseseadmed (SPD-d) on loodud pakkuma usaldusväärset kaitset mööduvate liigpingete eest, kuid teatud tegurid võivad põhjustada nende rikke.Järgmised on mõned SPD-de ebaõnnestumise põhjused:

1.Liigsed võimsuse tõusud

SPD rikke üks peamisi põhjusi on ülepinge, ülepinge võib tekkida äikeselöögi, voolutõusu või muude elektriliste häirete tõttu.Veenduge, et paigaldate õiget tüüpi SPD pärast õigeid projekteerimisarvutusi vastavalt asukohale.

2.Vananemistegur

Keskkonnatingimuste, sealhulgas temperatuuri ja niiskuse tõttu on SPD-del piiratud säilivusaeg ja need võivad aja jooksul halveneda.Lisaks võivad SPD-sid kahjustada sagedased pingetõusud.

3. Konfiguratsiooniprobleemid

Valesti konfigureeritud, näiteks kui Wye-konfigureeritud SPD on lingitud koormusega, mis on ühendatud delta kaudu.See võib tekitada SPD suurema pinge, mis võib põhjustada SPD rikke.

4. Komponentide rike

SPD-d sisaldavad mitmeid komponente, nagu metalloksiidvaristorid (MOV), mis võivad tootmisdefektide või keskkonnategurite tõttu ebaõnnestuda.

5.Ebaõige maandus

SPD nõuetekohaseks tööks on vajalik maandus.Valesti maandatud SPD võib talitlushäireid tekitada või muutuda ohutusprobleemiks.