En overspenningsvern, også kjent som en overspenningsbeskytter eller SPD, er designet for å ivareta elektriske komponenter mot bølger i spenning som kan skje i den elektriske kretsen.

Hver gang en plutselig økning i strøm eller spenning produseres i den elektriske kretsen eller kommunikasjonskretsen som en konsekvens av interferens utenfor, kan overspenningsvernet utføre og shunt i en veldig kort periode, og forhindre at bølgen skader andre enheter i kretsen .

Surge Protective Devices (SPDS) er en kostnadseffektiv metode for å forhindre strømbrudd og forbedre systemets pålitelighet.

De er vanligvis installert i distribusjonspanelene og spiller en viktig rolle for å sikre at den glatte og uavbrutte driften av elektroniske enheter i et bredt spekter av applikasjoner ved å begrense forbigående overspenning.

En SPD fungerer ved å avlede overflødig spenning fra forbigående bølger bort fra det beskyttede utstyret. Det består vanligvis av metalloksydvarister (MOV) eller gassutladningsrør som absorberer overflødig spenning og omdirigerer det til bakken, og dermed beskytter de tilkoblede enhetene.

Strømstøt kan oppstå på grunn av forskjellige årsaker, inkludert lynnedslag, elektrisk nettbytte, feil ledning og drift av høydrevet elektrisk utstyr. De kan også være forårsaket av hendelser som skjer i en bygning, for eksempel oppstart av motorer eller å slå på/på store apparater.

Å installere en SPD kan gi flere fordeler, inkludert:

Beskyttelse av sensitivt elektronisk utstyr mot skadelig spenningsbølger.

Forebygging av tap av data eller korrupsjon i datasystemer.

Utvidelse av levetiden til apparater og utstyr ved å beskytte dem mot elektriske forstyrrelser.

Reduksjon av risikoen for elektriske branner forårsaket av kraftstrekk.

Trygghet og vite at ditt verdifulle utstyr er ivaretatt.

Levetiden til en SPD kan variere avhengig av faktorer som dens kvalitet, alvorlighetsgraden av bølger den møter og vedlikeholdspraksis. Generelt har SPD -er en levetid fra 5 til 10 år. Imidlertid anbefales det å jevnlig inspisere og teste SPD -er og erstatte dem etter behov for å sikre optimal beskyttelse.

Behovet for SPD -er kan variere avhengig av faktorer som geografisk beliggenhet, lokale regler og følsomheten til det tilkoblede elektroniske utstyret. Det anbefales å konsultere en kvalifisert elektriker eller elektroingeniør for å vurdere dine spesifikke behov og avgjøre om en SPD er nødvendig for ditt elektriske system.

Noen få vanlige overspenningsbeskyttende komponenter som brukes i produksjon av SPD-er er metalloksydvaristorer (MOV), skred-nedbrytningsdioder (ABDS-tidligere kjent som Silicon Avalanche-dioder eller SADS), og gassutladningsrør (GDT). MOV er den mest brukte teknologien for beskyttelse av vekselstrømskretser. Surge-strømvurderingen til en MOV er relatert til tverrsnittsområdet og dets sammensetning. Generelt, jo større tverrsnittsareal, desto høyere er overspenningsstrømmen til enheten. Movs er generelt av runde eller rektangulær geometri, men kommer i en mengde standarddimensjoner fra 7 mm fra 7 mm til 80 mm. Bølgestrømvurderingen av disse bølgebeskyttelseskomponentene varierer mye og er avhengig av produsenten. Som diskutert tidligere i denne klausulen, ved å koble MOV -ene i en parallell matrise, kan en bølgestrømverdi beregnes ved å bare legge til overspenningsstrømvurderingene til de enkelte MOVS sammen for å oppnå overspenningsstrømvurderingen av matrisen. Ved å gjøre dette, bør det tas hensyn til koordinering av operasjonen.

Det er mange hypoteser om hvilken komponent, hvilken topologi og distribusjon av spesifikk teknologi som produserer den beste SPD for å avleder overspenningsstrøm. I stedet for å presentere alle alternativene, er det best at diskusjonen om overspenningsstrøm, nominell utskrivningsstrømvurdering eller overspenningsstrømfunksjoner dreier seg om ytelsestestdata. Uansett komponenter som brukes i designen, eller den spesifikke mekaniske strukturen som er distribuert, er det som betyr noe at SPD har en bølge strømvurdering eller nominell utskrivningsstrøm som er egnet for applikasjonen.

Den nåværende utgaven av IET -ledningsforskriften, BS 7671: 2018, sier at med mindre en risikovurdering blir utført, skal beskyttelse mot forbigående overspenning være gitt der konsekvensen forårsaket av overspenning kunne:

Føre til alvorlig skade på eller tap av menneskeliv; eller

Føre til avbrudd av offentlige tjenester og/eller skade på kulturarven; eller

Føre til avbrudd i kommersiell eller industriell aktivitet; eller

Påvirke et stort antall samlokaliserte individer.

Denne forskriften gjelder alle typer lokaler som inkluderer innenlandske, kommersielle og industrielle.

Mens IET -ledningsforskrifter ikke er i ettertid, der det utføres arbeid på en eksisterende krets i en installasjon som er designet og installert til en tidligere utgave av IET -ledningsreglene, er det nødvendig å sikre at den modifiserte kretsen er i samsvar med det siste Utgave, dette vil bare være fordelaktig hvis SPD -er er installert for å beskytte hele installasjonen.

Avgjørelsen om å kjøpe SPDS er i hendene på kunden, men de bør få nok informasjon til å ta en informert beslutning om de ønsker å utelate SPD -er. En beslutning bør tas basert på sikkerhetsrisikofaktorer og etter en kostnadsevaluering av SPD -er, som kan koste så lite som noen få hundre kilo, mot kostnadene for den elektriske installasjonen og utstyret koblet til det som datamaskiner, TV -er og nødvendig utstyr, For eksempel røykdeteksjon og kjelekontroller.

Overspenningsbeskyttelse kan installeres i en eksisterende forbrukerenhet hvis passende fysisk plass var tilgjengelig, eller hvis nok plass ikke var tilgjengelig, kunne den installeres i en ekstern kabinett ved siden av den eksisterende forbrukerenheten.

Det er også verdt å sjekke med forsikringsselskapet ditt, da noen retningslinjer kan oppgi at utstyr må dekkes med en SPD, eller at de ikke vil utbetale i tilfelle et krav.

Karakteren av overspenningsbeskytteren (ofte kjent som lynbeskyttelse) blir vurdert i henhold til IEC 61643-31 & EN 50539-11 underavdeling Lightning Protection Theory, som er installert i krysset mellom partisjonen. Tekniske krav og funksjoner er forskjellige. Første trinns lynbeskyttelsesenhet er installert mellom 0-1-sonen, høy for strømningskravet, minimumskravet til IEC 61643-31 & EN 50539-11 er itotal (10/350) 12,5 ka, og den andre og tredje Nivåene er installert mellom 1-2 og 2-3 sonene, hovedsakelig for å undertrykke overspenningen.

Surge Protective Devices (SPDS) er avgjørende for å beskytte elektronisk utstyr mot skadelige effekter av forbigående overspenning som kan forårsake skade, driftsstans og tap av systemer og tap av data.

I mange tilfeller kan kostnadene for utskifting eller reparasjon av utstyr være betydelige, spesielt i oppdragskritiske applikasjoner som sykehus, datasentre og industrianlegg.

Klagebrytere og sikringer er ikke designet for å håndtere disse høyenergihendelsene, noe som gjør ytterligere bølgebeskyttelse nødvendig.

Mens SPD -er er spesielt designet for å avlede forbigående overspenning bort fra utstyret, beskytte det mot skade og forlenge levetiden.

Avslutningsvis er SPD -er viktige i det moderne teknologiske miljøet.

SPD Working Principle

Det grunnleggende prinsippet bak SPD -er er at de gir en lav impedansvei til bakken for overflødig spenning. Når spennings pigger eller bølger oppstår, fungerer SPD -er ved å avlede overflødig spenning og strøm til bakken.

På denne måten senkes størrelsen på den innkommende spenningen til et sikkert nivå som ikke skader den vedlagte enheten.

For å fungere, må en overspenningsvern inneholde minst en ikke-lineær komponent (en varistor eller gnistgap), som under forskjellige forhold overganger mellom en høy og lav impedansilstand.

Deres funksjon er å avlede utslipp eller impulsstrøm og å begrense overspenningen ved nedstrømsutstyret.

Surge Protection Devices fungerer under de tre situasjonene som er oppført nedenfor.

A. Normal tilstand (fravær av bølge)

Ved ingen overspenningsforhold har SPD ingen innvirkning på systemet og fungerer som en åpen krets, det forblir i en høy impedanstilstand.

B. Under spenningsbølger

I tilfelle av spennings pigger og bølger, flytter SPD til ledningstilstanden og dens impedans avtok. På denne måten vil det beskytte systemet ved å avlede impulsstrømmen til bakken.

C. Tilbake til normal drift

Etter at overspenningen er utskrevet, skiftet SPD tilbake til sin normale høye impedansilstand.

Surge Protective Devices (SPDS) er viktige komponenter i elektriske nettverk. Å velge en passende SPD for systemet ditt kan imidlertid være et vanskelig problem.

Maksimal kontinuerlig driftsspenning (UC)

Den nominelle spenningen til SPD skal være kompatibel med den elektriske systemspenningen for å gi passende beskyttelse til systemet. En lavere spenningsvurdering vil skade enheten, og en høyere rangering vil ikke avlede forbigående.

Responstid

Det beskrives som tiden for SPD reagerer på transientene. Jo raskere SPD svarer, jo bedre beskyttelse av SPD. Vanligvis har Zener diodebaserte SPD -er raskest respons. Gassfylte typer har relativt langsom responstid og sikringer og MOV-typer har den tregeste responstiden.

Nominell utladningsstrøm (in)

SPD skal testes ved 8/20μs bølgeform og den typiske verdien for miniatyrstørrelse SPD er 20 ka.

Maksimal impulsutladningsstrøm (IIMP)

Enheten må være i stand til å håndtere den maksimale overspenningsstrømmen som forventes på distribusjonsnettverket for å sikre at den ikke mislykkes under en forbigående hendelse, og enheten skal testes med 10/350μs bølgeform.

Klemmespenning

Dette er terskelspenning og over dette spenningsnivået begynner SPD å klemme en hvilken som helst spenning som er forbigående som den oppdager i strømledningen.

Produsent og sertifiseringer

Å velge en SPD fra en kjent produsent som har sertifisering fra et upartisk testanlegg, for eksempel UL eller IEC, er avgjørende. Sertifiseringen garanterer at produktet er undersøkt og består alle ytelses- og sikkerhetskrav.

Å forstå disse retningslinjene for dimensjonering vil gjøre det mulig for deg å velge den beste overspenningsbeskyttelsesenheten for dine behov og garantere effektiv overspenningsbeskyttelse.

Surge Protective Devices (SPDS) er konstruert for å gi pålitelig beskyttelse mot forbigående overspenninger, men visse faktorer kan føre til at de mislykkes. Følgende er noen av de underliggende årsakene bak SPDS -feilen:

1. Ekscessiv kraftstigning

En av de viktigste årsakene til SPD -svikt er overspenning, overspenning kan oppstå på grunn av lynnedslag, strømstigning eller andre elektriske forstyrrelser. Sørg for å installere riktig type SPD etter riktige designberegninger etter plassering.

2.Areing Factor

På grunn av miljøforhold inkludert temperatur og fuktighet, har SPD -er en begrenset holdbarhet og kan forverres over tid. Videre kan SPD -er bli skadet av hyppige spenningspigger.

3. Konfigurasjonsproblemer

Feilkonfigurert, for eksempel når en WYE-konfigurert SPD er koblet til en belastning som er koblet til via et delta. Dette kan utsette SPD for større spenninger, noe som kan føre til SPD -svikt.

4. Komponentfeil

SPD -er inneholder flere komponenter, for eksempel metalloksydvarister (MOV), som kan mislykkes på grunn av produksjonsdefekter eller miljømessige faktorer.

5. Improper jording

For at en SPD skal fungere ordentlig, er jording nødvendig. En SPD kan funksjonsfeil eller muligens bli et sikkerhetsproblem hvis den er feil jordet.