Peranti pelindung lonjakan, juga dikenali sebagai pelindung lonjakan atau SPD, direka untuk melindungi komponen elektrik daripada lonjakan voltan yang mungkin berlaku dalam litar elektrik.

Apabila peningkatan mendadak dalam arus atau voltan dihasilkan dalam litar elektrik atau litar komunikasi akibat gangguan luar, peranti perlindungan lonjakan boleh mengalir dan memecut dalam tempoh yang sangat singkat, menghalang lonjakan daripada merosakkan peranti lain dalam litar. .

Peranti pelindung lonjakan (SPD) ialah kaedah kos efektif untuk mencegah gangguan dan meningkatkan kebolehpercayaan sistem.

Ia biasanya dipasang dalam panel pengedaran dan memainkan peranan penting dalam memastikan operasi peranti elektronik yang lancar dan tidak terganggu dalam pelbagai aplikasi dengan mengehadkan voltan lampau sementara.

SPD berfungsi dengan mengalihkan voltan berlebihan daripada lonjakan sementara dari peralatan yang dilindungi.Ia biasanya terdiri daripada varistor oksida logam (MOV) atau tiub nyahcas gas yang menyerap lebihan voltan dan mengalihkannya ke tanah, dengan itu melindungi peranti yang disambungkan.

Lonjakan kuasa boleh berlaku disebabkan oleh pelbagai sebab, termasuk sambaran petir, pensuisan grid elektrik, pendawaian yang rosak dan pengendalian peralatan elektrik berkuasa tinggi.Ia juga boleh disebabkan oleh peristiwa yang berlaku di dalam bangunan, seperti permulaan motor atau menghidupkan/mematikan peralatan besar.

Memasang SPD boleh memberikan beberapa faedah, termasuk:

Perlindungan peralatan elektronik sensitif daripada merosakkan lonjakan voltan.

Pencegahan kehilangan data atau rasuah dalam sistem komputer.

Lanjutan jangka hayat perkakas dan peralatan dengan melindunginya daripada gangguan elektrik.

Pengurangan risiko kebakaran elektrik yang disebabkan oleh lonjakan kuasa.

Ketenangan fikiran mengetahui bahawa peralatan berharga anda dilindungi.

Jangka hayat SPD boleh berbeza-beza bergantung pada faktor seperti kualitinya, keterukan lonjakan yang dihadapinya dan amalan penyelenggaraan.Secara amnya, SPD mempunyai jangka hayat antara 5 hingga 10 tahun.Walau bagaimanapun, adalah disyorkan untuk kerap memeriksa dan menguji SPD dan menggantikannya mengikut keperluan untuk memastikan perlindungan optimum.

Keperluan untuk SPD mungkin berbeza-beza bergantung pada faktor seperti lokasi geografi, peraturan tempatan dan sensitiviti peralatan elektronik yang disambungkan.Adalah dinasihatkan untuk berunding dengan juruelektrik atau jurutera elektrik yang berkelayakan untuk menilai keperluan khusus anda dan menentukan sama ada SPD diperlukan untuk sistem elektrik anda.

Beberapa komponen pelindung lonjakan yang biasa digunakan dalam pembuatan SPD ialah varistor oksida logam (MOV), diod pecah runtuhan salji (ABD - dahulunya dikenali sebagai diod salji silikon atau SAD), dan tiub nyahcas gas (GDT).MOV ialah teknologi yang paling biasa digunakan untuk perlindungan litar kuasa AC.Penarafan arus lonjakan MOV adalah berkaitan dengan luas keratan rentas dan komposisinya.Secara umum, semakin besar luas keratan rentas, semakin tinggi rating arus lonjakan peranti.MOV biasanya berbentuk bulat atau segi empat tepat tetapi mempunyai banyak dimensi standard antara 7 mm (0.28 inci) hingga 80 mm (3.15 inci).Penarafan arus lonjakan komponen pelindung lonjakan ini berbeza-beza secara meluas dan bergantung kepada pengilang.Seperti yang dibincangkan sebelum ini dalam fasal ini, dengan menyambungkan MOV dalam tatasusunan selari, nilai arus lonjakan boleh dikira dengan hanya menambah penarafan arus lonjakan bagi MOV individu bersama-sama untuk mendapatkan penarafan arus lonjakan tatasusunan.Dalam berbuat demikian, pertimbangan harus diberikan kepada penyelarasan operasi.

Terdapat banyak hipotesis tentang komponen apa, topologi apa dan penggunaan teknologi khusus menghasilkan SPD terbaik untuk mengalihkan arus lonjakan.Daripada membentangkan semua pilihan, sebaiknya perbincangan tentang penarafan arus lonjakan, Penilaian Semasa Pelepasan Nominal atau keupayaan semasa lonjakan berkisar pada data ujian prestasi.Tidak kira komponen yang digunakan dalam reka bentuk, atau struktur mekanikal khusus yang digunakan, yang penting ialah SPD mempunyai penarafan arus lonjakan atau Penarafan Arus Pelepasan Nominal yang sesuai untuk aplikasi.

Edisi semasa Peraturan Pendawaian IET, BS 7671:2018, menyatakan bahawa melainkan penilaian risiko dijalankan, perlindungan terhadap voltan lampau sementara hendaklah disediakan di mana akibat yang disebabkan oleh voltan lampau boleh:

Mengakibatkan kecederaan serius kepada, atau kehilangan, nyawa manusia;atau

Mengakibatkan gangguan perkhidmatan awam dan/atau kerosakan kepada warisan budaya;atau

Mengakibatkan gangguan aktiviti komersial atau perindustrian;atau

Mempengaruhi sebilangan besar individu yang ditempatkan bersama.

Peraturan ini terpakai kepada semua jenis premis termasuk domestik, komersial dan perindustrian.

Walaupun Peraturan Pendawaian IET bukanlah retrospektif, di mana kerja sedang dijalankan pada litar sedia ada dalam pemasangan yang telah direka bentuk dan dipasang pada edisi sebelumnya Peraturan Pendawaian IET, adalah perlu untuk memastikan litar yang diubah suai mematuhi yang terkini. edisi, ini hanya akan bermanfaat jika SPD dipasang untuk melindungi keseluruhan pemasangan.

Keputusan sama ada untuk membeli SPD adalah di tangan pelanggan, tetapi mereka harus diberikan maklumat yang mencukupi untuk membuat keputusan termaklum sama ada mereka ingin meninggalkan SPD.Keputusan harus dibuat berdasarkan faktor risiko keselamatan dan mengikuti penilaian kos SPD, yang mungkin menelan kos serendah beberapa ratus paun, berbanding kos pemasangan elektrik dan peralatan yang disambungkan kepadanya seperti komputer, TV dan peralatan yang diperlukan, contohnya, pengesanan asap dan kawalan dandang.

Perlindungan lonjakan boleh dipasang dalam unit pengguna sedia ada jika ruang fizikal yang sesuai tersedia atau, jika ruang yang mencukupi tidak tersedia, ia boleh dipasang dalam kepungan luaran bersebelahan dengan unit pengguna sedia ada.

Ia juga bernilai menyemak dengan syarikat insurans anda kerana beberapa polisi mungkin menyatakan bahawa peralatan mesti dilindungi dengan SPD atau mereka tidak akan membayar sekiranya berlaku tuntutan.

Penggredan pelindung lonjakan (biasanya dikenali sebagai perlindungan kilat) Ditaksir mengikut teori perlindungan kilat subbahagian IEC 61643-31 & EN 50539-11, yang dipasang di persimpangan partition.Keperluan teknikal dan fungsi berbeza.Peranti perlindungan kilat peringkat pertama dipasang di antara zon 0-1, tinggi untuk keperluan aliran, keperluan minimum IEC 61643-31 & EN 50539-11 ialah Itotal (10/350) 12.5 ka, dan yang kedua dan ketiga aras dipasang di antara zon 1-2 dan 2-3, terutamanya untuk menekan lebihan voltan.

Peranti pelindung lonjakan (SPD) adalah penting dalam melindungi peralatan elektronik daripada kesan berbahaya daripada voltan lampau sementara yang boleh menyebabkan kerosakan, masa henti sistem dan kehilangan data.

Dalam kebanyakan kes, kos penggantian atau pembaikan peralatan boleh menjadi ketara, terutamanya dalam aplikasi kritikal misi seperti hospital, pusat data dan loji industri.

Pemutus litar dan fius tidak direka bentuk untuk mengendalikan peristiwa bertenaga tinggi ini, menjadikan perlindungan lonjakan tambahan diperlukan.

Walaupun SPD direka khusus untuk mengalihkan voltan lampau sementara dari peralatan, melindunginya daripada kerosakan dan memanjangkan jangka hayatnya.

Kesimpulannya, SPD adalah penting dalam persekitaran teknologi moden.

Prinsip Kerja SPD

Prinsip asas di sebalik SPD ialah ia menyediakan laluan impedans rendah ke tanah untuk voltan berlebihan.Apabila lonjakan voltan atau lonjakan berlaku, SPD berfungsi dengan mengalihkan lebihan voltan dan arus ke tanah.

Dengan cara ini, magnitud voltan masuk diturunkan ke tahap selamat yang tidak merosakkan peranti yang dipasang.

Untuk berfungsi, peranti perlindungan lonjakan mesti mengandungi sekurang-kurangnya satu komponen bukan linear (varistor atau jurang percikan), yang dalam keadaan berbeza beralih antara keadaan galangan tinggi dan rendah.

Fungsinya adalah untuk mengalihkan arus nyahcas atau impuls dan mengehadkan voltan lampau pada peralatan hiliran.

Peranti perlindungan lonjakan berfungsi di bawah tiga situasi yang disenaraikan di bawah.

A. Keadaan Normal (ketiadaan lonjakan)

Sekiranya tiada keadaan lonjakan, SPD tidak mempunyai kesan ke atas sistem dan bertindak sebagai litar terbuka, ia kekal dalam keadaan impedans yang tinggi.

B. Semasa lonjakan voltan

Dalam kes lonjakan voltan dan lonjakan, SPD bergerak ke keadaan pengaliran dan impedansnya berkurangan.Dengan cara ini, ia akan melindungi sistem dengan mengalihkan arus impuls ke tanah.

C. Kembali ke operasi biasa

Selepas voltan lampau telah dinyahcas, SPD beralih semula kepada keadaan galangan tinggi biasa.

Peranti Pelindung Lonjakan (SPD) adalah komponen penting rangkaian elektrik.Walau bagaimanapun, memilih SPD yang sesuai untuk sistem anda mungkin menjadi isu yang sukar.

Voltan operasi berterusan maksimum (UC)

Voltan terkadar SPD hendaklah serasi dengan voltan sistem elektrik untuk menawarkan perlindungan yang sesuai kepada sistem.Penarafan voltan yang lebih rendah akan merosakkan peranti dan penarafan yang lebih tinggi tidak akan mengalihkan sementara dengan betul.

Masa tindak balas

Ia digambarkan sebagai masa SPD bertindak balas terhadap transien.Lebih cepat SPD bertindak balas, lebih baik perlindungan oleh SPD.Biasanya, SPD berasaskan diod Zener mempunyai tindak balas terpantas.Jenis yang diisi gas mempunyai masa tindak balas yang agak perlahan dan jenis fius dan MOV mempunyai masa tindak balas yang paling perlahan.

Arus nyahcas nominal (In)

SPD perlu diuji pada bentuk gelombang 8/20μs dan nilai biasa untuk SPD bersaiz kecil kediaman ialah 20kA.

Arus pelepasan impuls maksimum (Iimp)

Peranti mesti boleh mengendalikan arus lonjakan maksimum yang dijangka pada rangkaian pengedaran untuk memastikan ia tidak gagal semasa peristiwa sementara dan peranti harus diuji dengan bentuk gelombang 10/350μs.

Voltan Pengapit

Ini adalah voltan ambang dan di atas paras voltan ini, SPD mula mengapit mana-mana voltan sementara yang dikesan dalam talian kuasa.

Pengeluar dan Pensijilan

Memilih SPD daripada pengeluar terkenal yang mempunyai pensijilan daripada kemudahan ujian yang saksama, seperti UL atau IEC, adalah penting.Pensijilan menjamin bahawa produk telah diperiksa dan melepasi semua prestasi dan keperluan keselamatan.

Memahami garis panduan saiz ini akan membolehkan anda memilih peranti perlindungan lonjakan yang terbaik untuk keperluan anda dan menjamin perlindungan lonjakan yang berkesan.

Peranti pelindung lonjakan (SPD) direka bentuk untuk memberikan perlindungan yang boleh dipercayai terhadap voltan lampau sementara, tetapi faktor tertentu boleh menyebabkan kegagalannya.Berikut ialah beberapa sebab asas di sebalik kegagalan SPD:

1. lonjakan kuasa yang berlebihan

Salah satu punca utama kegagalan SPD ialah lebihan voltan, lebihan voltan boleh berlaku disebabkan oleh sambaran petir, lonjakan kuasa atau gangguan elektrik lain.Pastikan anda memasang jenis SPD yang betul selepas pengiraan reka bentuk yang betul mengikut lokasi.

2. Faktor penuaan

Disebabkan oleh keadaan persekitaran termasuk suhu dan kelembapan, SPD mempunyai jangka hayat yang terhad dan mungkin merosot dari semasa ke semasa.Tambahan pula, SPD boleh dicederakan oleh lonjakan voltan yang kerap.

3.Isu konfigurasi

Tersalah konfigurasi, seperti apabila SPD yang dikonfigurasikan wye dipautkan kepada beban yang disambungkan melalui delta.Ini mungkin mendedahkan SPD kepada voltan yang lebih besar, yang boleh mengakibatkan kegagalan SPD.

4.Kegagalan komponen

SPD mengandungi beberapa komponen, seperti varistor oksida logam (MOV), yang boleh gagal disebabkan oleh kecacatan pembuatan atau faktor persekitaran.

5. Pembumian yang tidak betul

Untuk SPD beroperasi dengan betul, pembumian diperlukan.SPD boleh tidak berfungsi atau mungkin menjadi kebimbangan keselamatan jika ia tidak dibumikan dengan betul.