Naprava za prenapetostno zaščito, znana tudi kot prenapetostna zaščita ali SPD, je zasnovana za zaščito električnih komponent pred sunki napetosti, do katerih lahko pride v električnem tokokrogu.

Kadarkoli pride do nenadnega povečanja toka ali napetosti v električnem tokokrogu ali komunikacijskem tokokrogu kot posledica zunanjih motenj, lahko naprava za prenapetostno zaščito v zelo kratkem času prevede in premakne, kar prepreči, da bi prenapetost poškodovala druge naprave v tokokrogu. .

Prenapetostne zaščitne naprave (SPD) so stroškovno učinkovita metoda za preprečevanje izpadov in povečanje zanesljivosti sistema.

Običajno so nameščeni v razdelilnih ploščah in igrajo pomembno vlogo pri zagotavljanju nemotenega in neprekinjenega delovanja elektronskih naprav v številnih aplikacijah z omejevanjem prehodne prenapetosti.

SPD deluje tako, da odvečno napetost iz prehodnih sunkov preusmeri stran od zaščitene opreme.Običajno je sestavljen iz kovinskih oksidnih varistorjev (MOV) ali plinsko razelektritvenih cevi, ki absorbirajo presežno napetost in jo preusmerijo na tla ter tako zaščitijo priključene naprave.

Do prenapetosti električnega toka lahko pride zaradi različnih razlogov, vključno z udari strele, preklapljanjem električnega omrežja, napačnim ožičenjem in delovanjem visoko zmogljive električne opreme.Lahko jih povzročijo tudi dogodki, ki se dogajajo znotraj zgradbe, kot je zagon motorjev ali vklop/izklop velikih naprav.

Namestitev SPD lahko zagotovi številne prednosti, vključno z:

Zaščita občutljive elektronske opreme pred škodljivimi napetostnimi sunki.

Preprečevanje izgube ali poškodbe podatkov v računalniških sistemih.

Podaljšanje življenjske dobe naprav in opreme z zaščito pred električnimi motnjami.

Zmanjšanje nevarnosti električnih požarov, ki jih povzročajo napetostni sunki.

Brezskrbni, saj veste, da je vaša dragocena oprema zaščitena.

Življenjska doba SPD se lahko razlikuje glede na dejavnike, kot so njegova kakovost, resnost prenapetosti, na katere naleti, in vzdrževalne prakse.Na splošno imajo SPD-ji življenjsko dobo od 5 do 10 let.Vendar je priporočljivo redno pregledovati in testirati SPD-je ter jih po potrebi zamenjati, da zagotovite optimalno zaščito.

Potreba po SPD-jih se lahko razlikuje glede na dejavnike, kot so geografska lokacija, lokalni predpisi in občutljivost priključene elektronske opreme.Priporočljivo je, da se posvetujete s kvalificiranim električarjem ali elektroinženirjem, da oceni vaše posebne potrebe in ugotovi, ali je SPD potreben za vaš električni sistem.

Nekaj ​​običajnih komponent za zaščito pred prenapetostjo, ki se uporabljajo pri izdelavi SPD-jev, so varistorji s kovinskim oksidom (MOV), lavinske prebojne diode (ABD – prej znane kot silicijeve lavinske diode ali SAD) in plinsko razelektritvene cevi (GDT).MOVs so najpogosteje uporabljena tehnologija za zaščito napajalnih tokokrogov AC.Ocena udarnega toka MOV je povezana s površino prečnega prereza in njegovo sestavo.Na splošno velja, da večja kot je površina prečnega prereza, višji je udarni tok naprave.MOV so na splošno okrogle ali pravokotne geometrije, vendar so na voljo v številnih standardnih dimenzijah od 7 mm (0,28 palca) do 80 mm (3,15 palca).Ocene prenapetostnega toka teh prenapetostnih zaščitnih komponent se zelo razlikujejo in so odvisne od proizvajalca.Kot smo že omenili v tem členu, lahko s povezovanjem MOV-jev v vzporedni niz izračunamo vrednost udarnega toka tako, da preprosto seštejemo nazivne vrednosti udarnega toka posameznih MOV-jev skupaj, da dobimo oceno udarnega toka niza.Pri tem je treba upoštevati koordinacijo delovanja.

Obstaja veliko hipotez o tem, katera komponenta, kakšna topologija in uporaba specifične tehnologije proizvajajo najboljši SPD za preusmeritev udarnega toka.Namesto predstavitve vseh možnosti je najbolje, da se razprava o nazivnem udarnem toku, nominalnem nazivnem toku praznjenja ali zmožnostih udarnega toka vrti okoli podatkov o preskusu učinkovitosti.Ne glede na komponente, uporabljene pri načrtovanju, ali uporabljeno specifično mehansko strukturo je pomembno, da ima SPD nazivni udarni tok ali nazivni nazivni tok praznjenja, ki je primeren za aplikacijo.

Trenutna izdaja predpisov o ožičenju IET, BS 7671:2018, navaja, da se zagotovi zaščita pred prehodno prenapetostjo, če ni opravljena ocena tveganja, kjer bi lahko posledice, ki jih povzroči prenapetost:

povzroči resne poškodbe ali izgubo človeškega življenja;oz

povzroči prekinitev javnih storitev in/ali škodo kulturni dediščini;oz

Posledica prekinitve komercialne ali industrijske dejavnosti;oz

Vpliva na veliko število so-lociranih posameznikov.

Ta uredba velja za vse vrste prostorov, vključno z domačimi, poslovnimi in industrijskimi.

Medtem ko predpisi o ožičenju IET niso veljavni za nazaj, je treba zagotoviti, da je spremenjeno vezje v skladu z najnovejšo izdaji, bo to koristno le, če so nameščeni SPD-ji za zaščito celotne namestitve.

Odločitev o nakupu SPD-jev je v rokah strank, vendar jim je treba zagotoviti dovolj informacij, da lahko sprejmejo informirano odločitev o tem, ali želijo izpustiti SPD-je.Odločitev je treba sprejeti na podlagi dejavnikov varnostnega tveganja in po oceni stroškov SPD-jev, ki lahko stanejo le nekaj sto funtov, glede na stroške električne napeljave in opreme, povezane z njo, kot so računalniki, televizorji in potrebna oprema, na primer zaznavanje dima in krmiljenje kotla.

Prenapetostna zaščita se lahko namesti v obstoječo porabniško enoto, če je na voljo ustrezen fizični prostor, če pa ni na voljo dovolj prostora, se lahko namesti v zunanje ohišje poleg obstoječe porabniške enote.

Prav tako je vredno preveriti pri vaši zavarovalnici, saj lahko nekatere police navajajo, da mora biti oprema pokrita s SPD, ali pa ne bodo izplačane v primeru zahtevka.

Razvrstitev prenapetostne zaščite (splošno znane kot zaščita pred strelo) je ocenjena v skladu s teorijo zaščite pred strelo IEC 61643-31 in EN 50539-11, ki je nameščena na stičišču predelne stene.Tehnične zahteve in funkcije se razlikujejo.Prvostopenjska naprava za zaščito pred strelo je nameščena med cono 0-1, visoko za zahtevo po pretoku, najmanjša zahteva IEC 61643-31 & EN 50539-11 je Itotal (10/350) 12,5 ka, druga in tretja pa nivoji so nameščeni med conama 1-2 in 2-3, predvsem za zatiranje prenapetosti.

Prenapetostne zaščitne naprave (SPD) so bistvenega pomena za zaščito elektronske opreme pred škodljivimi učinki prehodne prenapetosti, ki lahko povzroči poškodbe, izpade sistema in izgubo podatkov.

V mnogih primerih so lahko stroški zamenjave ali popravila opreme visoki, zlasti v kritičnih aplikacijah, kot so bolnišnice, podatkovni centri in industrijski obrati.

Odklopniki in varovalke niso zasnovani za obvladovanje teh visokoenergijskih dogodkov, zato je potrebna dodatna prenapetostna zaščita.

Medtem ko so SPD-ji posebej zasnovani za preusmeritev prehodne prenapetosti stran od opreme, jo zaščitijo pred poškodbami in podaljšajo njeno življenjsko dobo.

Skratka, SPD so bistveni v sodobnem tehnološkem okolju.

Načelo delovanja SPD

Osnovno načelo SPD-jev je, da zagotavljajo nizko impedanco do ozemljitve za presežno napetost.Ko pride do napetostnih skokov ali prenapetosti, SPD delujejo tako, da presežno napetost in tok preusmerijo na tla.

Na ta način se velikost vhodne napetosti zniža na varno raven, ki ne poškoduje priključene naprave.

Za delovanje mora naprava za prenapetostno zaščito vsebovati vsaj eno nelinearno komponento (varistor ali iskrišče), ki pod različnimi pogoji prehaja med stanjem visoke in nizke impedance.

Njihova funkcija je preusmeritev praznjenja ali impulznega toka in omejitev prenapetosti na spodnji opremi.

Naprave za prenapetostno zaščito delujejo v treh spodaj navedenih situacijah.

A. Normalno stanje (odsotnost prenapetosti)

V primeru, da ni prenapetostnih pogojev, SPD nima vpliva na sistem in deluje kot odprto vezje, ostane v stanju visoke impedance.

B. Med napetostnimi sunki

V primeru napetostnih skokov in sunkov se SPD premakne v stanje prevodnosti in njegova impedanca se zmanjša.Na ta način bo zaščitil sistem tako, da bo impulzni tok preusmeril na tla.

C. Nazaj na normalno delovanje

Ko se je prenapetost izpraznila, se je SPD premaknil nazaj v normalno stanje visoke impedance.

Prenapetostne zaščitne naprave (SPD) so bistvene komponente električnih omrežij.Vendar je lahko izbira ustreznega SPD za vaš sistem težavna.

Največja trajna delovna napetost (UC)

Nazivna napetost SPD mora biti združljiva z napetostjo električnega sistema, da nudi ustrezno zaščito sistema.Nižja nazivna napetost bo poškodovala napravo, višja nazivna vrednost pa ne bo pravilno preusmerila prehodnega toka.

Odzivni čas

Opisano je, da čas SPD reagira na prehodne pojave.Hitreje ko se SPD odzove, boljša je zaščita SPD.Običajno imajo SPD na osnovi zener diode najhitrejši odziv.Tipi, polnjeni s plinom, imajo relativno počasen odzivni čas, varovalke in tipi MOV pa imajo najpočasnejši odzivni čas.

Nazivni izpustni tok (In)

SPD je treba testirati pri valovni obliki 8/20 μs, tipična vrednost za miniaturne SPD za stanovanjske namene pa je 20 kA.

Največji impulzni izpustni tok (Iimp)

Naprava mora biti sposobna obvladati največji udarni tok, ki se pričakuje v distribucijskem omrežju, da se zagotovi, da med prehodnim dogodkom ne odpove, in napravo je treba preskusiti z valovno obliko 10/350 μs.

Vpenjalna napetost

To je mejna napetost in nad to napetostjo začne SPD klestiti vse prehodne napetosti, ki jih zazna v daljnovodu.

Proizvajalec in certifikati

Izbira SPD priznanega proizvajalca, ki ima certifikat nepristranskega preskusnega centra, kot je UL ali IEC, je ključnega pomena.Certifikat zagotavlja, da je bil izdelek pregledan in izpolnjuje vse zahteve glede zmogljivosti in varnosti.

Razumevanje teh smernic glede velikosti vam bo omogočilo, da izberete najboljšo prenapetostno zaščito za svoje potrebe in zagotovite učinkovito prenapetostno zaščito.

Prenapetostne zaščitne naprave (SPD) so zasnovane tako, da zagotavljajo zanesljivo zaščito pred prehodnimi prenapetostmi, vendar lahko nekateri dejavniki povzročijo njihovo odpoved.Sledi nekaj osnovnih razlogov za okvaro SPD:

1. Prekomerni sunki električne energije

Eden glavnih vzrokov za okvaro SPD je prenapetost, do prenapetosti lahko pride zaradi udara strele, napetostnih sunkov ali drugih električnih motenj.Prepričajte se, da namestite pravo vrsto SPD po ustreznih projektnih izračunih glede na lokacijo.

2. Faktor staranja

Zaradi okoljskih pogojev, vključno s temperaturo in vlago, imajo SPD omejen rok trajanja in se lahko sčasoma pokvarijo.Poleg tega lahko SPD poškodujejo pogosti napetostni skoki.

3. Težave s konfiguracijo

Napačno konfiguriran, na primer, ko je SPD, konfiguriran kot wye, povezan z obremenitvijo, ki je povezana prek trikotnika.To lahko izpostavi SPD višjim napetostim, kar lahko povzroči okvaro SPD.

4. Okvara komponente

SPD-ji vsebujejo več komponent, kot so varistorji s kovinskim oksidom (MOV), ki lahko odpovejo zaradi proizvodnih napak ali okoljskih dejavnikov.

5.Nepravilna ozemljitev

Za pravilno delovanje SPD je potrebna ozemljitev.SPD lahko pride do okvare ali morda postane varnostna skrb, če je nepravilno ozemljen.