Устройство защиты от перенапряжения, также известное как сетевой фильтр или УЗИП, предназначено для защиты электрических компонентов от скачков напряжения, которые могут произойти в электрической цепи.

Всякий раз, когда в электрической цепи или цепи связи происходит внезапное увеличение тока или напряжения в результате внешнего вмешательства, устройство защиты от перенапряжения может проводить ток и шунтировать за очень короткий период времени, предотвращая повреждение других устройств в цепи из-за перенапряжения. .

Устройства защиты от перенапряжения (SPD) — это экономичный метод предотвращения сбоев и повышения надежности системы.

Обычно они устанавливаются в распределительных щитах и ​​играют важную роль в обеспечении бесперебойной и бесперебойной работы электронных устройств в широком спектре применений, ограничивая переходные перенапряжения.

УЗИП работает, отводя избыточное напряжение от переходных скачков напряжения от защищаемого оборудования.Обычно он состоит из металлооксидных варисторов (MOV) или газоразрядных трубок, которые поглощают избыточное напряжение и перенаправляют его на землю, тем самым защищая подключенные устройства.

Скачки напряжения могут возникать по разным причинам, включая удары молнии, переключение электросетей, неисправность проводки и работу электрооборудования высокой мощности.Они также могут быть вызваны событиями, происходящими внутри здания, такими как запуск двигателей или включение/выключение крупных приборов.

Установка SPD может дать несколько преимуществ, в том числе:

Защита чувствительного электронного оборудования от разрушительных скачков напряжения.

Предотвращение потери или повреждения данных в компьютерных системах.

Продление срока службы приборов и оборудования за счет защиты их от электрических помех.

Снижение риска возникновения электрических пожаров, вызванных скачками напряжения.

Душевное спокойствие, зная, что ваше ценное оборудование находится под сохранностью.

Срок службы УЗИП может варьироваться в зависимости от таких факторов, как его качество, серьезность скачков напряжения, с которыми он сталкивается, и методы технического обслуживания.Обычно срок службы УЗИП составляет от 5 до 10 лет.Тем не менее, рекомендуется регулярно проверять и тестировать УЗИП и заменять их по мере необходимости, чтобы обеспечить оптимальную защиту.

Потребность в УЗИП может варьироваться в зависимости от таких факторов, как географическое положение, местные правила и чувствительность подключенного электронного оборудования.Рекомендуется проконсультироваться с квалифицированным электриком или инженером-электриком, чтобы оценить ваши конкретные потребности и определить, необходим ли УЗИП для вашей электрической системы.

Несколькими распространенными компонентами защиты от перенапряжений, используемыми в производстве УЗИП, являются металлооксидные варисторы (MOV), диоды лавинного пробоя (ABD, ранее известные как кремниевые лавинные диоды или SAD) и газоразрядные трубки (GDT).MOV являются наиболее часто используемой технологией для защиты силовых цепей переменного тока.Номинальный импульсный ток MOV зависит от площади поперечного сечения и его состава.Как правило, чем больше площадь поперечного сечения, тем выше номинальный импульсный ток устройства.MOV обычно имеют круглую или прямоугольную геометрию, но имеют множество стандартных размеров от 7 мм (0,28 дюйма) до 80 мм (3,15 дюйма).Номинальные значения импульсного тока этих компонентов защиты от перенапряжения широко варьируются и зависят от производителя.Как обсуждалось ранее в этом разделе, соединяя варисторы в параллельную решетку, значение импульсного тока можно рассчитать путем простого сложения номинальных значений импульсного тока отдельных варисторов вместе, чтобы получить номинальный импульсный ток массива.При этом следует уделить внимание координации деятельности.

Существует множество гипотез о том, какой компонент, какая топология и применение конкретной технологии обеспечивают лучший УЗИП для отвода импульсного тока.Вместо представления всех вариантов лучше всего, чтобы обсуждение номинального импульсного тока, номинального тока разряда или возможностей импульсного тока вращалось вокруг данных испытаний производительности.Независимо от компонентов, использованных в конструкции, или конкретной используемой механической конструкции, важно, чтобы УЗИП имел номинальный импульсный ток или номинальный номинальный ток разряда, подходящий для применения.

В действующей редакции Правил электромонтажа IET, BS 7671:2018, говорится, что, если не проводится оценка риска, защита от переходного перенапряжения должна быть обеспечена, если последствия, вызванные перенапряжением, могут:

Привести к серьезным травмам или гибели людей;или

Привести к перебоям в предоставлении общественных услуг и/или нанесению ущерба культурному наследию;или

Приведут к прекращению коммерческой или производственной деятельности;или

Затрагивает большое количество совместно проживающих людей.

Это правило распространяется на все типы помещений, включая жилые, коммерческие и промышленные.

Хотя Правила электромонтажа IET не имеют обратной силы, если работы выполняются в существующей цепи внутри установки, которая была спроектирована и установлена ​​в соответствии с предыдущим изданием Правил электромонтажа IET, необходимо убедиться, что измененная схема соответствует последней редакции. edition, это будет полезно только в том случае, если установлены SPD для защиты всей установки.

Решение о покупке УЗИП находится в руках клиента, но ему должно быть предоставлено достаточно информации, чтобы принять обоснованное решение о том, хотят ли они отказаться от УЗИП.Решение должно быть принято на основе факторов риска безопасности и после оценки стоимости УЗИП, которая может стоить всего несколько сотен фунтов, в сравнении со стоимостью электроустановки и подключенного к ней оборудования, такого как компьютеры, телевизоры и необходимое оборудование. например, обнаружение дыма и управление котлом.

Защита от перенапряжения может быть установлена ​​в существующем потребительском блоке, если имеется подходящее физическое пространство, или, если достаточно места недостаточно, ее можно установить во внешнем корпусе, примыкающем к существующему потребительскому блоку.

Также стоит проконсультироваться в вашей страховой компании, поскольку в некоторых полисах может быть указано, что оборудование должно быть застраховано SPD, иначе они не будут выплачиваться в случае претензии.

Класс защиты от перенапряжений (широко известный как молниезащита) оценивается в соответствии с теорией молниезащиты IEC 61643-31 и EN 50539-11, которая устанавливается на стыке перегородки.Технические требования и функции различаются.Устройство молниезащиты первой ступени устанавливается между зоной 0-1, высокой для требования к расходу, минимальное требование IEC 61643-31 и EN 50539-11 составляет Itotal (10/350) 12,5 кА, а второй и третьей ступени. уровни устанавливаются между 1-2 и 2-3 зонами, главным образом, для подавления перенапряжения.

Устройства защиты от перенапряжения (SPD) необходимы для защиты электронного оборудования от вредного воздействия переходного перенапряжения, которое может привести к повреждению, простою системы и потере данных.

Во многих случаях стоимость замены или ремонта оборудования может быть значительной, особенно в критически важных приложениях, таких как больницы, центры обработки данных и промышленные предприятия.

Автоматические выключатели и предохранители не предназначены для работы с такими высокоэнергетическими событиями, поэтому необходима дополнительная защита от перенапряжения.

В то время как УЗИП специально разработаны для отвода переходных перенапряжений от оборудования, защиты его от повреждений и продления срока его службы.

В заключение отметим, что УЗИП необходимы в современной технологической среде.

Принцип работы СПД

Основной принцип УЗИП заключается в том, что они обеспечивают путь к земле с низким импедансом для избыточного напряжения.При возникновении скачков напряжения УЗИП работают, отводя избыточное напряжение и ток на землю.

Таким образом, величина входящего напряжения снижается до безопасного уровня, который не повреждает подключенное устройство.

Для работы устройство защиты от перенапряжения должно содержать хотя бы один нелинейный компонент (варистор или искровой разрядник), который при разных условиях переходит из состояния с высоким и низким импедансом.

Их функция заключается в отводе разрядного или импульсного тока и ограничении перенапряжения на расположенном ниже оборудовании.

Устройства защиты от перенапряжения функционируют в трех ситуациях, перечисленных ниже.

А. Нормальное состояние (отсутствие скачков напряжения)

В случае отсутствия перенапряжения УЗИП не оказывает влияния на систему и действует как разомкнутая цепь, оставаясь в состоянии с высоким импедансом.

Б. При скачках напряжения

При скачках и скачках напряжения УЗИП переходит в состояние проводимости и его сопротивление уменьшается.Таким образом, он защитит систему, отводя импульсный ток на землю.

C. Возврат к нормальной работе

После снятия перенапряжения УЗИП возвращается в нормальное состояние с высоким импедансом.

Устройства защиты от перенапряжения (SPD) являются важными компонентами электрических сетей.Однако выбор подходящего SPD для вашей системы может оказаться сложной проблемой.

Максимальное непрерывное рабочее напряжение (UC)

Номинальное напряжение УЗИП должно быть совместимо с напряжением электрической системы, чтобы обеспечить соответствующую защиту системы.Более низкое номинальное напряжение повредит устройство, а более высокое номинальное напряжение не сможет должным образом отвести переходные процессы.

Время отклика

Это описывается как время реакции УЗИП на переходные процессы.Чем быстрее СПД отреагирует, тем лучше защита со стороны СПД.Обычно УЗИП на основе стабилитронов имеют самый быстрый отклик.Газонаполненные типы имеют относительно медленное время срабатывания, а предохранители и MOV-типы имеют самое медленное время срабатывания.

Номинальный ток разряда (In)

УЗИП следует тестировать при форме волны 8/20 мкс, а типичное значение для миниатюрных УЗИП для жилых помещений составляет 20 кА.

Максимальный ток импульсного разряда (Iimp)

Устройство должно выдерживать максимальный импульсный ток, который ожидается в распределительной сети, чтобы гарантировать, что оно не выйдет из строя во время переходного процесса, и устройство должно быть протестировано с формой волны 10/350 мкс.

Зажимное напряжение

Это пороговое напряжение, и выше этого уровня напряжения УЗИП начинает ограничивать любые переходные процессы напряжения, которые он обнаруживает в линии электропередачи.

Производитель и сертификаты

Крайне важно выбрать УЗИП от известного производителя, имеющего сертификацию независимого испытательного центра, такого как UL или IEC.Сертификация гарантирует, что продукт был проверен и соответствует всем требованиям к производительности и безопасности.

Понимание этих рекомендаций по выбору позволит вам выбрать лучшее устройство защиты от перенапряжений, соответствующее вашим потребностям, и гарантировать эффективную защиту от перенапряжений.

Устройства защиты от перенапряжения (SPD) разработаны для обеспечения надежной защиты от переходных перенапряжений, но определенные факторы могут привести к их выходу из строя.Ниже приведены некоторые основные причины выхода из строя УЗИП:

1. Чрезмерные скачки напряжения

Одной из основных причин отказа УЗИП является перенапряжение. Перенапряжение может возникнуть из-за ударов молнии, скачков напряжения или других электрических помех.Обязательно установите УЗИП правильного типа после проведения соответствующих расчетов в соответствии с местоположением.

2. Фактор старения

Из-за условий окружающей среды, включая температуру и влажность, УЗИП имеют ограниченный срок хранения и со временем могут ухудшиться.Кроме того, УЗИП могут быть повреждены частыми скачками напряжения.

3. Проблемы с конфигурацией

Неправильная конфигурация, например, когда УЗИП с конфигурацией «звезда» подключен к нагрузке, подключенной через треугольник.Это может подвергнуть УЗИП воздействию более высоких напряжений, что может привести к выходу УЗИП из строя.

4.Отказ компонента

УЗИП содержат несколько компонентов, таких как металлооксидные варисторы (MOV), которые могут выйти из строя из-за производственных дефектов или факторов окружающей среды.

5. Неправильное заземление.

Для правильной работы УЗИП необходимо заземление.УЗИП может выйти из строя или стать угрозой безопасности, если оно неправильно заземлено.