En överspänningsskyddsanordning, även känd som en överspänningsskydd eller SPD, är utformad för att skydda elektriska komponenter mot spänningar i spänning som kan hända i den elektriska kretsen.

Närhelst en plötslig ökning av ström eller spänning produceras i elektrisk krets eller kommunikationskrets som en följd av externa störningar, kan överspänningsskyddsanordningen utföra och shunt på mycket kort tid, vilket förhindrar att överspänningen skadar andra enheter i kretsen .

Surge Protective Devices (SPD) är en kostnadseffektiv metod för att förhindra avbrott och förbättra systemets tillförlitlighet.

De installeras vanligtvis i distributionspanelerna och spelar en viktig roll för att säkerställa en smidig och oavbruten drift av elektroniska enheter i ett brett spektrum av applikationer genom att begränsa övergående överspänning.

En SPD fungerar genom att avleda överskottsspänningen från övergående överspänningar bort från den skyddade utrustningen. Den består vanligtvis av metalloxidvaristorer (MOVS) eller gasutsläppsrör som absorberar överskottsspänningen och omdirigerar den till marken och därmed skyddar de anslutna enheterna.

Kraftöverspänningar kan uppstå på grund av olika skäl, inklusive blixtnedslag, elektriska nätbyte, felaktiga ledningar och drift av högdriven elektrisk utrustning. De kan också orsakas av händelser som inträffar i en byggnad, till exempel uppstart av motorer eller att slå på/av av stora apparater.

Att installera en SPD kan ge flera fördelar, inklusive:

Skydd av känslig elektronisk utrustning från skadliga spänningsspänningar.

Förebyggande av dataförlust eller korruption i datorsystem.

Förlängning av livslängden för apparater och utrustning genom att skydda dem från elektriska störningar.

Minskning av risken för elektriska bränder orsakade av kraftöverspänningar.

Sinnesfrid med att veta att din värdefulla utrustning är skyddad.

Livslängden för en SPD kan variera beroende på faktorer som dess kvalitet, svårighetsgraden av överspänningar som den möter och underhållsmetoderna. I allmänhet har SPD: er en livslängd från 5 till 10 år. Det rekommenderas emellertid att regelbundet inspektera och testa SPD: er och ersätta dem efter behov för att säkerställa optimalt skydd.

Behovet av SPD kan variera beroende på faktorer som geografisk plats, lokala föreskrifter och känsligheten för den anslutna elektroniska utrustningen. Det är tillrådligt att konsultera en kvalificerad elektriker eller elektrotekniker för att bedöma dina specifika behov och avgöra om en SPD är nödvändig för ditt elektriska system.

Några vanliga överspänningsskyddande komponenter som används vid tillverkning av SPD: er är metalloxidvaristorer (MOVS), lavinbrutdioder (ABD: er-tidigare känd som kisel lavindioder eller SADS) och gasutsläppsrör (GDT). MOVS är den mest använda tekniken för skydd av växelströmskretsar. Överspänningsströmmen för en MOV är relaterat till tvärsnittsområdet och dess sammansättning. I allmänhet, ju större tvärsnittsområdet, desto högre är överspänningsströmmen på enheten. MOVS är i allmänhet av runda eller rektangulär geometri men kommer i en mängd standarddimensioner som sträcker sig från 7 mm (0,28 tum) till 80 mm (3,15 tum). Överspänningsströmvärdena för dessa överspänningsskyddskomponenter varierar mycket och är beroende av tillverkaren. Som diskuterats tidigare i denna klausul, genom att ansluta MOVS i en parallell matris, kan ett överspänningsströmvärde beräknas genom att helt enkelt lägga till överspänningsströmbedömningarna för de enskilda MOVS för att få översvämningens aktuella klassificering. På så sätt bör hänsyn tas till samordning av driften.

Det finns många hypoteser om vilken komponent, vilken topologi och utplacering av specifik teknik ger den bästa SPD för att avleda överspänningsström. Istället för att presentera alla alternativ är det bäst att diskussionen om överspännings nuvarande betyg, nominell urladdningsströmsgradering eller överspänning av nuvarande kapacitet kretsar kring prestandatestdata. Oavsett komponenter som används i designen, eller den specifika mekaniska strukturen som används, är det som är viktigt att SPD har en överspännings nuvarande klassificering eller nominell urladdningsströmklassificering som är lämplig för applikationen.

Den nuvarande utgåvan av IET -ledningsreglerna, BS 7671: 2018, säger att om inte en riskbedömning genomförs, ska skydd mot övergående överspänning tillhandahållas där konsekvensen orsakas av överspänning kan:

Resultera i allvarliga skador på eller förlust av mänskligt liv; eller

Resultera i avbrott i offentliga tjänster och/eller skada på kulturarv; eller

Resulterar i avbrott i kommersiell eller industriell verksamhet; eller

Påverkar ett stort antal samlokaliserade individer.

Denna förordning gäller alla typer av lokaler som inkluderar inhemsk, kommersiell och industri.

Även om IET -ledningsreglerna inte är retrospektiva, där arbetet utförs på en befintlig krets inom en installation som har utformats och installerats i en tidigare utgåva av IET -ledningsreglerna, är det nödvändigt att se till att den modifierade kretsen uppfyller det senaste Utgåva kommer detta bara att vara fördelaktigt om SPD: er installeras för att skydda hela installationen.

Beslutet om att köpa SPD: er är i kundens händer, men de bör få tillräckligt med information för att fatta ett informerat beslut om de vill utelämna SPD: er. Ett beslut bör fattas baserat på säkerhetsriskfaktorer och efter en kostnadsutvärdering av SPD: er, som kan kosta så lite som några hundra pund, mot kostnaden för den elektriska installationen och utrustningen ansluten till den som datorer, TV -apparater och nödvändig utrustning, till exempel rökdetektering och pannkontroller.

Överspänningsskydd kunde installeras i en befintlig konsumentenhet om det var tillgängligt fysiskt utrymme eller, om tillräckligt med utrymme inte fanns tillgängligt, kan det installeras i en extern inneslutning intill den befintliga konsumentenheten.

Det är också värt att kontrollera med ditt försäkringsbolag eftersom vissa försäkringar kan säga att utrustning måste täckas med en SPD eller så kommer de inte att utbetala vid ett fordran.

Gradering av överspänningsskyddet (allmänt känt som blixtskydd) bedöms enligt IEC 61643-31 & EN 50539-11 Subdivision Lightning Protection Theory, som installeras vid korsningen av partitionen. Tekniska krav och funktioner skiljer sig åt. Den första stegs blixtskyddsanordningen är installerad mellan 0-1-zonen, högt för flödesbehovet, minimikravet för IEC 61643-31 & EN 50539-11 är Itotal (10/350) 12,5 KA, och den andra och tredje Nivåerna installeras mellan 1-2 och 2-3 zoner, främst för att undertrycka överspänningen.

Överskottsskyddsanordningar (SPD) är viktiga för att skydda elektronisk utrustning från de skadliga effekterna av övergående överspänning som kan orsaka skador, driftstopp och dataförlust.

I många fall kan kostnaden för utbyte av utrustning eller reparation vara betydande, särskilt i uppdragskritiska applikationer som sjukhus, datacenter och industrianläggningar.

Kretsbrytare och säkringar är inte utformade för att hantera dessa högenergihändelser, vilket gör ytterligare överspänningsskydd nödvändigt.

Medan SPD: er är specifikt utformade för att avleda övergående överspänning bort från utrustningen, skydda den från skador och förlänga livslängden.

Sammanfattningsvis är SPD: er väsentliga i den moderna tekniska miljön.

SPD -arbetsprincip

Den grundläggande principen bakom SPD: er är att de ger en låg impedansväg till marken för överskottsspänning. När spänningsspikar eller överspänningar inträffar, arbetar SPD genom att avleda överskottsspänningen och strömmen till marken.

På detta sätt sänks storleken på den inkommande spänningen till en säker nivå som inte skadar den bifogade enheten.

För att arbeta måste en överspänningsanordning innehålla minst en icke-linjär komponent (en varistor eller gnistgap), som under olika förhållanden övergår mellan ett högt och lågt impedansstillstånd.

Deras funktion är att avleda urladdningen eller impulsströmmen och begränsa överspänningen vid nedströmsutrustningen.

Överspänningsskyddsenheter fungerar under de tre situationerna som anges nedan.

A. Normalt tillstånd (frånvaro av kraft)

Vid inga överspänningsförhållanden har SPD ingen inverkan på systemet och fungerar som en öppen krets, det förblir i ett högt impedansstillstånd.

B. Under spänningsvågor

Vid spänningsspikar och överspänningar flyttar SPD till ledningstillståndet och dess impedans minskade. På detta sätt kommer det att skydda systemet genom att avleda impulsströmmen till marken.

C. Tillbaka till normal drift

Efter att överspänningen har släppts, skiftade SPD tillbaka till sitt normala högimpedansstillstånd.

Surge Protective Devices (SPD) är viktiga komponenter i elektriska nätverk. Att välja en lämplig SPD för ditt system kan dock vara en svår fråga.

Maximal kontinuerlig driftsspänning (UC)

Den nominella spänningen för SPD bör vara kompatibel med den elektriska systemspänningen för att erbjuda lämpligt skydd för systemet. En lägre spänningsgrad kommer att skada enheten och ett högre betyg avleder inte övergående ordentligt.

Resterid

Det beskrivs som tiden för SPD reagerar på transienterna. Ju snabbare SPD svarar, desto bättre skydd av SPD. Vanligtvis har Zener -diodbaserade SPD: er det snabbaste svaret. Gasfyllda typer har en relativt långsam responstid och säkringar och MOV-typer har den långsammaste responstiden.

Nominell urladdningsström (i)

SPD bör testas vid 8/20μs vågform och det typiska värdet för SPD med bostadsminiatyrstorlek är 20KA.

Maximal impuls urladdningsström (IIMP)

Enheten måste kunna hantera den maximala överspänningsströmmen som förväntas i distributionsnätverket för att säkerställa att den inte misslyckas under en övergående händelse och enheten ska testas med 10/350μs vågform.

Klämspänning

Detta är tröskelspänning och över denna spänningsnivå börjar SPD klämma fast alla spänningsövergående som den upptäcker i kraftledningen.

Tillverkare och certifieringar

Att välja en SPD från en välkänd tillverkare som har certifiering från en opartisk testanläggning, såsom UL eller IEC, är avgörande. Certifieringen garanterar att produkten har granskats och klarar alla prestanda och säkerhetskrav.

Att förstå dessa storleksriktlinjer gör att du kan välja den bästa överspänningsskyddsenheten för dina behov och garantera effektivt överspänningsskydd.

Överskottsskyddsanordningar (SPD) är konstruerade för att ge tillförlitligt skydd mot övergående överspänningar, men vissa faktorer kan leda till deras misslyckande. Följande är några av de underliggande orsakerna bakom SPDS -misslyckande:

1. Exkessiva kraftöverskolor

En av de främsta orsakerna till SPD -fel är överspänning, överspänning kan uppstå på grund av blixtnedslag, kraftöverskådor eller andra elektriska störningar. Se till att installera rätt typ av SPD efter korrekt designberäkningar enligt plats.

2.Amtor

På grund av miljöförhållanden inklusive temperatur och luftfuktighet har SPD: er en begränsad hållbarhet och kan försämras över tid. Dessutom kan SPD: er skadas av ofta spänningsspikar.

3. Konfigurationsproblem

Miskonfigurerad, till exempel när en WYE-konfigurerad SPD är kopplad till en last som är ansluten via ett delta. Detta kan utsätta SPD för större spänningar, vilket kan leda till SPD -fel.

4. Komponentfel

SPD: er innehåller flera komponenter, såsom metalloxidvaristorer (MOVS), som kan misslyckas på grund av tillverkningsfel eller miljöfaktorer.

5. Improper Grounding

För att en SPD ska fungera korrekt är jordning nödvändig. En SPD kan fungera eller eventuellt bli ett säkerhetsproblem om det är felaktigt jordat.