Un dispozitiv de protecție la supratensiune, cunoscut și sub denumirea de protector de supratensiune sau SPD, este conceput pentru a proteja componentele electrice împotriva creșterii tensiunii care s -ar putea întâmpla în circuitul electric.

Ori de câte ori se produce o creștere bruscă a curentului sau a tensiunii în circuitul electric sau circuitul de comunicare ca urmare a interferenței exterioare, dispozitivul de protecție împotriva supratensiunii poate efectua și evita într -o perioadă foarte scurtă de timp, împiedicând creșterea altor dispozitive din circuit .

Dispozitivele de protecție la supratensiuni (SPD) sunt o metodă rentabilă pentru prevenirea întreruperilor și îmbunătățirea fiabilității sistemului.

Acestea sunt de obicei instalate în panourile de distribuție și joacă un rol important în asigurarea funcționării netede și neîntrerupte a dispozitivelor electronice într -o gamă largă de aplicații prin limitarea supratensiunii tranzitorii.

Un SPD funcționează prin devierea excesului de tensiune de la creșterea tranzitorie, departe de echipamentul protejat. În mod obișnuit, este format din variatoare de oxid de metal (MOVS) sau tuburi de descărcare de gaz care absorb tensiunea în exces și o redirecționează către sol, protejând astfel dispozitivele conectate.

Stufile de alimentare pot apărea din motive, inclusiv greve de fulgere, comutarea rețelei electrice, cablarea defectuoasă și funcționarea echipamentelor electrice cu putere mare. De asemenea, pot fi cauzate de evenimente care se petrec în interiorul unei clădiri, cum ar fi pornirea motoarelor sau pornirea/oprirea aparatelor mari.

Instalarea unui SPD poate oferi mai multe beneficii, inclusiv:

Protecția echipamentelor electronice sensibile împotriva creșterii tensiunii dăunătoare.

Prevenirea pierderii de date sau a corupției în sistemele informatice.

Extinderea duratei de viață a aparatelor și echipamentelor prin protejarea acestora de tulburările electrice.

Reducerea riscului de incendii electrice cauzate de creșterea puterii.

Liniștea sufletească știind că echipamentul dvs. valoros este protejat.

Durata de viață a unui SPD poate varia în funcție de factori precum calitatea sa, de severitatea creșterii pe care o întâlnește și de practicile de întreținere. În general, SPD -urile au o durată de viață cuprinsă între 5 și 10 ani. Cu toate acestea, este recomandat să inspectați și să testați în mod regulat SPD -urile și să le înlocuiți după cum este necesar pentru a asigura o protecție optimă.

Nevoia de SPD poate varia în funcție de factori precum locația geografică, reglementările locale și sensibilitatea echipamentelor electronice conectate. Este recomandabil să consultați un electrician calificat sau un inginer electric pentru a evalua nevoile dvs. specifice și pentru a determina dacă un SPD este necesar pentru sistemul dvs. electric.

Câteva componente comune de protecție a supratensiunii utilizate în fabricarea SPD-urilor sunt variatoarele de oxid de metal (MOVS), diode de defecțiune a avalanșelor (ABD-cunoscute anterior sub numele de diode de avalanșă de siliciu sau SADS) și tuburi de descărcare de gaz (GDTS). MOV -urile sunt cea mai utilizată tehnologie pentru protecția circuitelor de curent alternativ. Evaluarea curentului de creștere a unui MOV este legată de zona transversală și de compoziția acesteia. În general, cu cât este mai mare zona de secțiune transversală, cu atât este mai mare ratingul curent al dispozitivului. MOV -urile sunt, în general, de geometrie rotundă sau dreptunghiulară, dar vin într -o multitudine de dimensiuni standard cuprinse între 7 mm (0,28 inch) și 80 mm (3,15 inch). Evaluările curente de creștere ale acestor componente de protecție la supratensiune variază foarte mult și depind de producător. Așa cum s -a discutat anterior în această clauză, prin conectarea MOV -urilor într -un tablou paralel, o valoare de curent de supratensiune ar putea fi calculată prin simpla adăugare a ratingurilor curente de supratensiune ale MOV -urilor individuale pentru a obține evaluarea curentului de supratensiune a tabloului. În acest sens, ar trebui să se ia în considerare coordonarea operației.

Există multe ipoteze cu privire la ce componentă, ce topologie și implementarea tehnologiei specifice produce cel mai bun SPD pentru devierea curentului. În loc să prezinte toate opțiunile, cel mai bine este ca discuția privind ratingul curentului de creștere, calificativul curentă de descărcare nominală sau capacitățile curente de creștere în jurul datelor de testare a performanței. Indiferent de componentele utilizate în proiectare sau de structura mecanică specifică implementată, ceea ce contează este faptul că SPD are un rating curent de supratensiune sau un rating de curent de descărcare nominală adecvat pentru aplicație.

Ediția actuală a Regulamentelor de cablare IET, BS 7671: 2018, afirmă că, dacă nu se va efectua o evaluare a riscului, protecția împotriva supratensiunii tranzitorii trebuie să fie furnizată în cazul în care consecința cauzată de supratensiune ar putea:

Duce la vătămări grave sau la pierderea vieții umane; sau

Rezultă în întreruperea serviciilor publice și/sau daune ale patrimoniului cultural; sau

Duce la întreruperea activității comerciale sau industriale; sau

Afectează un număr mare de indivizi co-localizați.

Acest regulament se aplică tuturor tipurilor de spații care includ interne, comerciale și industriale.

În timp ce reglementările de cablare IET nu sunt retrospective, unde se desfășoară lucrări pe un circuit existent într -o instalație care a fost proiectată și instalată la o ediție anterioară a reglementărilor de cablare IET, este necesar să se asigure că circuitul modificat respectă cele mai recente cele mai recente Ediție, acest lucru va fi benefic numai dacă SPD -urile sunt instalate pentru a proteja întreaga instalare.

Decizia de a cumpăra SPD -uri este în mâinile clientului, dar ar trebui să li se ofere suficiente informații pentru a lua o decizie în cunoștință de cauză dacă doresc să omite SPD -urile. O decizie ar trebui luată pe baza factorilor de risc de siguranță și în urma unei evaluări a costurilor SPD -urilor, care poate costa la doar câteva sute de lire sterline, față de costul instalației electrice și echipamente conectate la aceasta, cum ar fi computere, televizoare și echipamente necesare, De exemplu, detectarea fumului și controalele cazanului.

Protecția împotriva supratensiunii ar putea fi instalată într -o unitate de consum existentă, dacă ar fi disponibil un spațiu fizic adecvat sau, dacă nu este disponibil suficient spațiu, ar putea fi instalat într -o incintă externă adiacentă unității de consum existente.

De asemenea, merită verificat cu compania dvs. de asigurări, deoarece unele polițe pot afirma că echipamentul trebuie să fie acoperit cu un SPD sau nu vor plăti în caz de creanță.

Gradarea protectorului de supratensiune (cunoscută în mod obișnuit sub denumirea de protecție fulger) este evaluată conform IEC 61643-31 și EN 50539-11 Teoria protecției fulgerului subdiviziei, care este instalată la joncțiunea partiției. Cerințele și funcțiile tehnice diferă. Dispozitivul de protecție a fulgerului în prima etapă este instalat între zona 0-1, ridicat pentru cerința de flux, cerința minimă a IEC 61643-31 și EN 50539-11 este itotală (10/350) 12,5 ka, iar al doilea și al treilea și al treilea Nivelurile sunt instalate între zonele 1-2 și 2-3, în principal pentru a suprima supratensiunea.

Dispozitivele de protecție (SPD) de creștere (SPD) sunt esențiale în protejarea echipamentelor electronice de efectele nocive ale supratensiunii tranzitorii care pot provoca daune, timp de oprire a sistemului și pierderi de date.

În multe cazuri, costul înlocuirii sau reparației echipamentelor poate fi semnificativ, în special în aplicațiile critice pentru misiune, cum ar fi spitale, centre de date și fabrici industriale.

Întreruptoarele și siguranțele nu sunt concepute pentru a gestiona aceste evenimente cu energie mare, ceea ce face necesară protecția suplimentară a supratensiunii.

În timp ce SPD -urile sunt concepute special pentru a devia supratensiunea tranzitorie departe de echipament, protejându -l de daune și prelungind durata de viață.

În concluzie, SPD -urile sunt esențiale în mediul tehnologic modern.

Principiul de lucru SPD

Principiul de bază din spatele SPD -urilor este acela că oferă o cale de impedanță scăzută spre sol pentru exces de tensiune. Când apar vârfuri de tensiune sau supratensiuni, SPD -urile funcționează prin devierea excesului de tensiune și curent la sol.

În acest fel, amploarea tensiunii primite este redusă la un nivel sigur care nu deteriorează dispozitivul atașat.

Pentru a funcționa, un dispozitiv de protecție împotriva supratensiunii trebuie să conțină cel puțin o componentă neliniară (un varistor sau un decalaj de scânteie), care în condiții diferite tranziții între o stare de impedanță ridicată și mică.

Funcția lor este de a devia curentul de descărcare sau de impuls și de a limita supratensiunea la echipamentul din aval.

Dispozitivele de protecție împotriva supratensiunii funcționează în cele trei situații enumerate mai jos.

A. starea normală (absența creșterii)

În caz de condiții de supratensiune, SPD nu are niciun impact asupra sistemului și acționează ca un circuit deschis, rămâne într -o stare de impedanță ridicată.

B. în timpul creșterii tensiunii

În cazul vârfurilor și creșterii de tensiune, SPD se mută în starea de conducere și impedanța acesteia a scăzut. În acest fel, acesta va proteja sistemul prin devierea curentului de impuls la sol.

C. Înapoi la funcționare normală

După evacuarea supratensiunii, SPD a readus la starea sa normală de impedanță mare.

Dispozitivele de protecție la supratensiuni (SPD) sunt componente esențiale ale rețelelor electrice. Cu toate acestea, alegerea unui SPD adecvat pentru sistemul dvs. ar putea fi o problemă dificilă.

Tensiune maximă de funcționare continuă (UC)

Tensiunea nominală a SPD ar trebui să fie compatibilă cu tensiunea sistemului electric pentru a oferi protecție adecvată sistemului. Un rating de tensiune mai mic va deteriora dispozitivul și un rating mai mare nu va devia tranzitorii în mod corespunzător.

Timpul de răspuns

Este descris ca timpul SPD reacționează la tranzitorii. Cu cât SPD răspunde mai rapid, cu atât protecția SPD este mai bună de către SPD. De obicei, SPD -urile bazate pe diode Zener au cel mai rapid răspuns. Tipurile umplute cu gaz au un timp de răspuns relativ lent, iar siguranțele și tipurile MOV au cel mai lent timp de răspuns.

Curent de descărcare nominală (IN)

SPD trebuie testat la o formă de undă de 8/20 μs, iar valoarea tipică pentru SPD de dimensiuni rezidențiale este de 20kA.

Curent maxim de descărcare de impulsuri (IIMP)

Dispozitivul trebuie să poată gestiona curentul maxim de supratensiune care este de așteptat în rețeaua de distribuție pentru a se asigura că acesta nu eșuează în timpul unui eveniment tranzitoriu, iar dispozitivul trebuie testat cu o formă de undă 10/350 μs.

Tensiune de prindere

Aceasta este tensiunea de prag și peste acest nivel de tensiune, SPD începe să prindă orice tranzitor de tensiune pe care îl detectează în linia de alimentare.

Producător și certificări

Selectarea unui SPD de la un cunoscut producător care are certificare dintr-o instalație de testare imparțială, cum ar fi UL sau IEC, este crucială. Certificarea garantează că produsul a fost examinat și trece toate cerințele de performanță și securitate.

Înțelegerea acestor orientări de dimensionare vă va permite să selectați cel mai bun dispozitiv de protecție împotriva supratensiunii pentru nevoile dvs. și să garantați o protecție eficientă a supratensiunii.

Dispozitivele de protecție la supratensiuni (SPD) sunt proiectate pentru a oferi o protecție fiabilă împotriva supratensiunilor tranzitorii, dar anumiți factori pot duce la eșecul lor. Urmează câteva dintre motivele care stau la baza eșecului SPDS:

1. Puterea excesivă

Una dintre cauzele principale ale defecțiunii SPD este supratensiunea, supratensiunea poate apărea din cauza grevelor fulgerului, a creșterii puterii sau a altor tulburări electrice. Asigurați -vă că instalați tipul potrivit de SPD după calcule corecte de proiectare în funcție de locație.

2. Factor

Datorită condițiilor de mediu, inclusiv temperaturii și umidității, SPD -urile au o durată de valabilitate limitată și s -ar putea deteriora în timp. Mai mult, SPD -urile pot fi afectate de vârfuri frecvente de tensiune.

3. Probleme de configurare

Configurat greșit, cum ar fi atunci când un SPD configurat Wye este legat de o sarcină care este conectată printr-o deltă. Acest lucru poate expune SPD la tensiuni mai mari, ceea ce ar putea duce la eșecul SPD.

4. Eșecul componentei

SPD -urile conțin mai multe componente, cum ar fi variatoarele de oxid de metal (MOVS), care pot eșua din cauza defectelor de fabricație sau a factorilor de mediu.

5. Împrumuturi improper

Pentru ca un SPD să funcționeze corect, este necesară împământarea. Un SPD poate funcționa defectuos sau poate deveni o problemă de siguranță dacă este întemeiată în mod necorespunzător.