Uređaj za zaštitu od prenapona, poznat i kao zaštitnik od prenapona ili SPD, dizajniran je za zaštitu električnih komponenti od prenapona koji bi se mogli dogoditi u električnom krugu.

Kad god dođe do iznenadnog porasta struje ili napona u električnom krugu ili komunikacijskom krugu kao posljedica vanjskih smetnji, uređaj za zaštitu od prenapona može provoditi i skretati u vrlo kratkom vremenskom razdoblju, sprječavajući prenapon da ošteti druge uređaje u krugu .

Uređaji za zaštitu od prenapona (SPD) su isplativa metoda za sprječavanje ispada i povećanje pouzdanosti sustava.

Obično se ugrađuju u razvodne ploče i igraju važnu ulogu u osiguravanju glatkog i neprekinutog rada elektroničkih uređaja u širokom rasponu primjena ograničavanjem prijelaznog prenapona.

SPD radi tako da preusmjerava višak napona od prolaznih prenapona dalje od zaštićene opreme.Obično se sastoji od metalnih oksidnih varistora (MOV) ili cijevi s plinskim pražnjenjem koje apsorbiraju višak napona i preusmjeravaju ga na uzemljenje, čime štite povezane uređaje.

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

Instaliranje SPD-a može pružiti nekoliko prednosti, uključujući:

Zaštita osjetljive elektroničke opreme od štetnih naponskih udara.

Sprječavanje gubitka ili oštećenja podataka u računalnim sustavima.

Produljenje životnog vijeka uređaja i opreme zaštitom od električnih smetnji.

Smanjenje rizika od električnih požara uzrokovanih strujnim udarima.

Budite sigurni da je vaša vrijedna oprema zaštićena.

Životni vijek SPD-a može varirati ovisno o čimbenicima poput njegove kvalitete, ozbiljnosti prenapona s kojima se susreće i praksi održavanja.Općenito, SPD-ovi imaju životni vijek u rasponu od 5 do 10 godina.Međutim, preporuča se redovito pregledavati i testirati SPD-ove i mijenjati ih prema potrebi kako bi se osigurala optimalna zaštita.

Potreba za SPD-ovima može varirati ovisno o čimbenicima kao što su zemljopisni položaj, lokalni propisi i osjetljivost povezane elektroničke opreme.Preporučljivo je konzultirati se s kvalificiranim električarom ili inženjerom elektrotehnike kako biste procijenili svoje specifične potrebe i utvrdili je li SPD potreban za vaš električni sustav.

Nekoliko uobičajenih komponenti za zaštitu od prenapona koje se koriste u proizvodnji SPD-ova su metalni oksidni varistor (MOV), lavinske probojne diode (ABD – prije poznate kao silicijske lavinske diode ili SAD) i cijevi s plinskim pražnjenjem (GDT).MOV su najčešće korištena tehnologija za zaštitu strujnih krugova izmjenične struje.Nazivna udarna struja MOV-a povezana je s površinom poprečnog presjeka i njegovim sastavom.Općenito, što je veća površina poprečnog presjeka, to je veća udarna struja 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).Ocjene prenaponske struje ovih zaštitnih komponenti od prenapona uvelike variraju i ovise o proizvođaču.Kao što je objašnjeno ranije u ovoj klauzuli, povezivanjem MOV-ova u paralelni niz, vrijednost udarne struje može se izračunati jednostavnim zbrajanjem vrijednosti udarne struje pojedinačnih MOV-ova kako bi se dobila nazivna udarna struja niza.Pri tome treba voditi računa o koordinaciji rada.

Postoje mnoge hipoteze o tome koja komponenta, koja topologija i primjena specifične tehnologije proizvode najbolji SPD za preusmjeravanje udarne struje.Umjesto predstavljanja svih opcija, najbolje je da se rasprava o nazivnoj udarnoj struji, nazivnoj nazivnoj struji pražnjenja ili mogućnostima udarne struje vrti oko podataka o ispitivanju performansi.Bez obzira na komponente korištene u dizajnu ili specifičnu mehaničku strukturu koja je postavljena, ono što je važno je da SPD ima nazivnu udarnu struju ili nominalnu struju pražnjenja koja je prikladna za aplikaciju.

Trenutačno izdanje IET Pravilnika o ožičenju, BS 7671:2018, navodi da osim ako se ne provede procjena rizika, mora se osigurati zaštita od prijelaznog prenapona gdje bi posljedice uzrokovane prenaponom mogle:

Posljedica ozbiljne ozljede ili gubitka ljudskog života;ili

Posljedica prekida javnih usluga i/ili oštećenja kulturne baštine;ili

Posljedica prekida komercijalne ili industrijske aktivnosti;ili

Utječu na veliki broj pojedinaca koji žive zajedno.

Ova se uredba odnosi na sve vrste prostora koji uključuju kućanstvo, komercijalne i industrijske prostore.

Dok IET Pravila o ožičenju nisu retroaktivna, kada se radovi izvode na postojećem strujnom krugu unutar instalacije koja je projektirana i instalirana prema prethodnom izdanju IET Pravilnika o ožičenju, potrebno je osigurati da je modificirani strujni krug u skladu s najnovijim izdanje, to će biti korisno samo ako su instalirani SPD-ovi za zaštitu cijele instalacije.

Odluka o kupnji SPD-ova je u rukama kupca, ali mu treba pružiti dovoljno informacija za donošenje informirane odluke o tome žele li izostaviti SPD-ove.Odluku treba donijeti na temelju sigurnosnih čimbenika rizika i nakon procjene troškova SPD-ova, koji mogu koštati samo nekoliko stotina funti, u odnosu na troškove električne instalacije i opreme povezane s njom, kao što su računala, TV i potrebna oprema, na primjer, detekcija dima i upravljanje bojlerom.

Zaštita od prenapona mogla bi se ugraditi u postojeću potrošačku jedinicu ako je bio dostupan odgovarajući fizički prostor ili, ako nije bilo dovoljno prostora, mogla bi se postaviti u vanjsko kućište uz postojeću potrošačku jedinicu.

Također vrijedi provjeriti sa svojim osiguravajućim društvom jer neke police mogu navesti da oprema mora biti pokrivena SPD-om ili neće biti isplaćena u slučaju odštetnog zahtjeva.

Ocjenjivanje prenaponske zaštite (općenito poznate kao zaštita od munje) procjenjuje se prema IEC 61643-31 & EN 50539-11 teoriji zaštite od munje, koja se postavlja na spoju pregrade.Tehnički zahtjevi i funkcije se razlikuju.Prvostupanjski uređaj za zaštitu od munje instaliran je između zone 0-1, visoke za zahtjev protoka, minimalni zahtjev IEC 61643-31 & EN 50539-11 je Itotal (10/350) 12,5 ka, a drugi i treći razine su instalirane između 1-2 i 2-3 zona, uglavnom za suzbijanje prenapona.

Uređaji za zaštitu od prenapona (SPD) ključni su u zaštiti elektroničke opreme od štetnih učinaka prolaznog prenapona koji može uzrokovati oštećenje, prekid rada sustava i gubitak podataka.

U mnogim slučajevima trošak zamjene ili popravka opreme može biti značajan, osobito u kritičnim aplikacijama kao što su bolnice, podatkovni centri i industrijska postrojenja.

Prekidači strujnog kruga i osigurači nisu dizajnirani za rukovanje ovim događajima visoke energije, zbog čega je potrebna dodatna zaštita od prenapona.

SPD-ovi su posebno dizajnirani za preusmjeravanje prolaznog prenapona dalje od opreme, štiteći je od oštećenja i produžujući njezin životni vijek.

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

SPD princip rada

Osnovno načelo iza SPD-ova je da oni pružaju put niske impedancije do uzemljenja za višak napona.Kada dođe do skokova napona ili prenapona, SPD-ovi rade tako da preusmjeravaju višak napona i struje na uzemljenje.

Na taj način se veličina dolaznog napona snižava na sigurnu razinu koja 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 je funkcija preusmjeravanje struje pražnjenja ili impulsa i ograničavanje prenapona na nizvodnoj opremi.

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

A. Normalno stanje (odsustvo prenapona)

U slučaju da nema uvjeta prenapona, SPD nema utjecaja na sustav i ponaša se kao otvoreni krug, ostaje u stanju visoke impedancije.

B. Tijekom skokova napona

U slučaju skokova i prenapona, SPD prelazi u stanje vodljivosti i njegova impedancija se smanjuje.Na taj način će zaštititi sustav preusmjeravanjem impulsne struje na masu.

C. Povratak na normalan rad

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

Uređaji za zaštitu od prenapona (SPD) bitne su komponente električnih mreža.Međutim, odabir odgovarajućeg SPD-a za vaš sustav može biti težak problem.

Maksimalni trajni radni napon (UC)

Nazivni napon SPD-a trebao bi biti kompatibilan s naponom električnog sustava kako bi se ponudila odgovarajuća zaštita sustava.Niži nazivni napon oštetit će uređaj, a viši napon neće ispravno preusmjeriti prijelazne napone.

Vrijeme odziva

Opisano je kako vrijeme SPD-a reagira na prijelazne pojave.Što SPD brže reagira, to je bolja zaštita SPD-a.Obično SPD-ovi temeljeni na Zener diodi imaju najbrži odziv.Tipovi punjeni plinom imaju relativno sporo vrijeme odziva, a osigurači i MOV tipovi imaju najsporije vrijeme odziva.

Nazivna struja pražnjenja (In)

SPD treba testirati na valni oblik od 8/20 μs, a tipična vrijednost za SPD minijaturne stambene veličine je 20 kA.

Maksimalna struja impulsnog pražnjenja (Iimp)

Uređaj mora moći podnijeti maksimalnu udarnu struju koja se očekuje na distribucijskoj mreži kako bi se osiguralo da neće pokvariti tijekom prijelaznog događaja, a uređaj treba testirati s valnim oblikom od 10/350 μs.

Napon stezanja

Ovo je napon praga i iznad te razine napona, SPD počinje prigušivati ​​sve prijelazne pojave napona koje detektira u dalekovodu.

Proizvođač i certifikati

Odabir SPD-a poznatog proizvođača koji ima certifikat od nepristranog ispitnog centra, kao što je UL ili IEC, ključan je.Certifikat jamči da je proizvod ispitan i da zadovoljava sve zahtjeve performansi i sigurnosti.

Razumijevanje ovih smjernica za dimenzioniranje omogućit će vam odabir najboljeg uređaja za zaštitu od prenapona za vaše potrebe i jamčiti učinkovitu zaštitu od prenapona.

Uređaji za zaštitu od prenapona (SPD) projektirani su da pruže pouzdanu zaštitu od prolaznih prenapona, ali određeni čimbenici mogu dovesti do njihovog kvara.Slijede neki od temeljnih razloga koji stoje iza kvara SPD-ova:

1. Pretjerani 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 pravu vrstu SPD-a nakon odgovarajućih proračuna dizajna prema lokaciji.

2. Faktor starenja

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

3. Problemi s konfiguracijom

Pogrešno konfigurirano, primjerice kada je SPD konfiguriran kao zvjezdica povezan s opterećenjem koje je spojeno preko trokuta.To može izložiti SPD višim naponima, što može rezultirati kvarom SPD-a.

4.Kvar komponente

SPD-ovi sadrže nekoliko komponenti, poput varistora od metalnog oksida (MOV), koji se mogu pokvariti zbog grešaka u proizvodnji ili čimbenika okoliša.

5. Nepravilno uzemljenje

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