Ang isang surge protective device, na kilala rin bilang surge protector o SPD, ay idinisenyo upang pangalagaan ang mga de-koryenteng bahagi laban sa mga surge ng boltahe na maaaring mangyari sa electrical circuit.

Sa tuwing may biglaang pagtaas ng kasalukuyang o boltahe sa electrical circuit o communication circuit bilang resulta ng interference sa labas, ang surge protection device ay maaaring magsagawa at mag-shunt sa napakaikling panahon, na pumipigil sa surge na makapinsala sa iba pang device sa circuit. .

Ang mga surge protective device (SPD) ay isang cost-effective na paraan para maiwasan ang mga outage at pagpapahusay ng pagiging maaasahan ng system.

Karaniwang naka-install ang mga ito sa mga panel ng pamamahagi at gumaganap ng mahalagang papel sa pagtiyak ng maayos at walang patid na operasyon ng mga elektronikong device sa malawak na hanay ng mga aplikasyon sa pamamagitan ng paglilimita sa lumilipas na overvoltage.

Gumagana ang isang SPD sa pamamagitan ng paglilihis ng labis na boltahe mula sa mga lumilipas na surge palayo sa protektadong kagamitan.Karaniwan itong binubuo ng mga metal oxide varistors (MOVs) o gas discharge tubes na sumisipsip ng sobrang boltahe at nire-redirect ito sa lupa, at sa gayon ay pinoprotektahan ang mga konektadong device.

Maaaring mangyari ang mga power surges dahil sa iba't ibang dahilan, kabilang ang mga pagtama ng kidlat, electrical grid switching, faulty wiring, at ang pagpapatakbo ng high-powered electrical equipment.Maaari rin itong sanhi ng mga kaganapang nangyayari sa loob ng isang gusali, tulad ng pagsisimula ng mga motor o ang pag-on/off ng malalaking appliances.

Ang pag-install ng SPD ay maaaring magbigay ng ilang mga benepisyo, kabilang ang:

Proteksyon ng mga sensitibong elektronikong kagamitan mula sa mga nakakapinsalang boltahe na surge.

Pag-iwas sa pagkawala ng data o katiwalian sa mga computer system.

Pagpapalawig ng habang-buhay ng mga appliances at kagamitan sa pamamagitan ng pagprotekta sa mga ito mula sa mga electrical disturbances.

Pagbabawas ng panganib ng mga sunog sa kuryente na dulot ng mga pag-alon ng kuryente.

Kapayapaan ng isip na alam na ang iyong mahalagang kagamitan ay pinangangalagaan.

Ang haba ng buhay ng isang SPD ay maaaring mag-iba depende sa mga salik tulad ng kalidad nito, ang kalubhaan ng mga surge na nararanasan nito, at ang mga kasanayan sa pagpapanatili.Sa pangkalahatan, ang mga SPD ay may habang-buhay na mula 5 hanggang 10 taon.Gayunpaman, inirerekomenda na regular na suriin at subukan ang mga SPD at palitan ang mga ito kung kinakailangan upang matiyak ang pinakamainam na proteksyon.

Ang pangangailangan para sa mga SPD ay maaaring mag-iba depende sa mga salik tulad ng heograpikal na lokasyon, mga lokal na regulasyon, at ang pagiging sensitibo ng konektadong elektronikong kagamitan.Maipapayo na kumunsulta sa isang kwalipikadong electrician o electrical engineer upang masuri ang iyong mga partikular na pangangailangan at matukoy kung ang isang SPD ay kinakailangan para sa iyong electrical system.

Ang ilang karaniwang surge-protective na bahagi na ginagamit sa pagmamanupaktura ng mga SPD ay metal oxide varistors (MOVs), avalanche breakdown diodes (ABDs – dating kilala bilang silicon avalanche diodes o SADs), at gas discharge tubes (GDTs).Ang mga MOV ay ang pinakakaraniwang ginagamit na teknolohiya para sa proteksyon ng mga AC power circuit.Ang surge current rating ng isang MOV ay nauugnay sa cross-sectional area at sa komposisyon nito.Sa pangkalahatan, mas malaki ang cross-sectional area, mas mataas ang surge current rating ng device.Ang mga MOV sa pangkalahatan ay bilog o hugis-parihaba na geometry ngunit may napakaraming karaniwang sukat mula 7 mm (0.28 pulgada) hanggang 80 mm (3.15 pulgada).Ang mga kasalukuyang rating ng surge ng mga surge protective component na ito ay malawak na nag-iiba at nakadepende sa tagagawa.Gaya ng tinalakay kanina sa sugnay na ito, sa pamamagitan ng pagkonekta sa mga MOV sa isang parallel array, maaaring kalkulahin ang isang surge current value sa pamamagitan lamang ng pagdaragdag ng surge current ratings ng mga indibidwal na MOV upang makuha ang surge current rating ng array.Sa paggawa nito, dapat isaalang-alang ang koordinasyon ng pagpapatakbo.

Maraming hypotheses sa kung anong bahagi, anong topology, at ang deployment ng partikular na teknolohiya ang gumagawa ng pinakamahusay na SPD para sa paglihis ng surge current.Sa halip na ipakita ang lahat ng mga opsyon, pinakamainam na ang talakayan tungkol sa kasalukuyang rating ng surge, Nominal Discharge Current Rating, o mga kasalukuyang kakayahan ng surge ay umiikot sa data ng pagsubok sa pagganap.Anuman ang mga sangkap na ginamit sa disenyo, o ang partikular na mekanikal na istraktura na na-deploy, ang mahalaga ay ang SPD ay may surge current rating o Nominal Discharge Current Rating na angkop para sa application.

Ang kasalukuyang edisyon ng IET Wiring Regulations, BS 7671:2018, ay nagsasaad na maliban kung ang pagtatasa ng panganib ay isinasagawa, ang proteksyon laban sa lumilipas na overvoltage ay dapat ibigay kung saan ang kahihinatnan na dulot ng sobrang boltahe ay maaaring:

Magreresulta sa malubhang pinsala sa, o pagkawala ng, buhay ng tao;o

Resulta ng pagkaantala ng mga pampublikong serbisyo at/o pinsala sa pamana ng kultura;o

Resulta ng pagkaantala ng komersyal o pang-industriyang aktibidad;o

Makakaapekto sa malaking bilang ng mga indibidwal na co-located.

Nalalapat ang regulasyong ito sa lahat ng uri ng lugar na kinabibilangan ng domestic, komersyal at industriyal.

Habang ang IET Wiring Regulations ay hindi retrospective, kung saan ang trabaho ay isinasagawa sa isang umiiral na circuit sa loob ng isang installation na idinisenyo at na-install sa isang nakaraang edisyon ng IET Wiring Regulations, ito ay kinakailangan upang matiyak na ang binagong circuit ay sumusunod sa pinakabagong edisyon, ito ay magiging kapaki-pakinabang lamang kung ang mga SPD ay naka-install upang protektahan ang buong pag-install.

Ang desisyon kung bibili ng mga SPD ay nasa mga kamay ng customer, ngunit dapat silang bigyan ng sapat na impormasyon upang makagawa ng matalinong desisyon kung nais nilang alisin ang mga SPD.Ang isang desisyon ay dapat gawin batay sa mga kadahilanan sa panganib sa kaligtasan at pagsunod sa isang pagsusuri sa gastos ng mga SPD, na maaaring nagkakahalaga ng kasing liit ng ilang daang pounds, laban sa halaga ng electrical installation at kagamitan na konektado dito tulad ng mga computer, TV at kinakailangang kagamitan, halimbawa, smoke detection at boiler controls.

Maaaring i-install ang surge protection sa isang kasalukuyang unit ng consumer kung may available na naaangkop na pisikal na espasyo o, kung walang sapat na espasyo, maaari itong i-install sa isang panlabas na enclosure na katabi ng kasalukuyang unit ng consumer.

Ito rin ay nagkakahalaga ng pag-check sa iyong kompanya ng seguro dahil ang ilang mga patakaran ay maaaring magsasaad na ang mga kagamitan ay dapat na sakop ng isang SPD o hindi sila magbabayad sa kaganapan ng isang paghahabol.

Ang grading ng surge protector (karaniwang kilala bilang lightning protection) ay tinasa ayon sa IEC 61643-31 & EN 50539-11 subdivision lightning protection theory, na naka-install sa junction ng partition.Ang mga teknikal na kinakailangan at pag-andar ay naiiba.Ang first-stage lightning protection device ay naka-install sa pagitan ng 0-1 zone, mataas para sa flow requirement, ang minimum na kinakailangan ng IEC 61643-31 & EN 50539-11 ay Itotal (10/350) 12.5 ka, at ang pangalawa at pangatlo Ang mga antas ay naka-install sa pagitan ng 1-2 at 2-3 na mga zone, pangunahin upang sugpuin ang overvoltage.

Ang mga surge protective device (SPD) ay mahalaga sa pagprotekta sa mga elektronikong kagamitan mula sa mga nakakapinsalang epekto ng lumilipas na overvoltage na maaaring magdulot ng pinsala, downtime ng system, at pagkawala ng data.

Sa maraming kaso, maaaring malaki ang halaga ng pagpapalit o pagkumpuni ng kagamitan, partikular sa mga aplikasyong kritikal sa misyon gaya ng mga ospital, data center, at mga plantang pang-industriya.

Ang mga circuit breaker at piyus ay hindi idinisenyo upang pangasiwaan ang mga kaganapang ito na may mataas na enerhiya, na nangangailangan ng karagdagang proteksyon ng surge.

Habang ang mga SPD ay partikular na idinisenyo upang ilihis ang lumilipas na overvoltage palayo sa kagamitan, pinoprotektahan ito mula sa pinsala at pahabain ang habang-buhay nito.

Sa konklusyon, ang mga SPD ay mahalaga sa modernong teknolohikal na kapaligiran.

Prinsipyo ng Paggawa ng SPD

Ang pangunahing prinsipyo sa likod ng mga SPD ay nagbibigay sila ng isang mababang landas ng impedance sa lupa para sa labis na boltahe.Kapag naganap ang mga spike ng boltahe o surge, gumagana ang mga SPD sa pamamagitan ng paglihis ng sobrang boltahe at kasalukuyang sa lupa.

Sa ganitong paraan, ang magnitude ng papasok na boltahe ay ibinababa sa isang ligtas na antas na hindi nakakasira sa naka-attach na device.

Upang gumana, ang isang surge protection device ay dapat maglaman ng hindi bababa sa isang non-linear na bahagi (isang varistor o spark gap), na sa ilalim ng iba't ibang kundisyon ay lumilipat sa pagitan ng mataas at mababang impedance na estado.

Ang kanilang tungkulin ay ilihis ang discharge o impulse current at limitahan ang overvoltage sa downstream na kagamitan.

Ang mga surge protection device ay gumagana sa ilalim ng tatlong sitwasyong nakalista sa ibaba.

A. Normal na Kondisyon (kawalan ng surge)

Sa kaso ng walang mga kondisyon ng surge, ang SPD ay walang epekto sa system at gumaganap bilang isang bukas na circuit, nananatili ito sa isang mataas na estado ng impedance.

B. Sa panahon ng boltahe surge

Sa kaso ng mga spike ng boltahe at surge, ang SPD ay gumagalaw sa estado ng pagpapadaloy at bumaba ang impedance nito.Sa ganitong paraan, mapoprotektahan nito ang sistema sa pamamagitan ng paglihis ng impulse current sa lupa.

C. Bumalik sa normal na operasyon

Matapos ma-discharge ang overvoltage, bumalik ang SPD sa normal nitong mataas na impedance na estado.

Ang mga Surge Protective Device (SPD) ay mahahalagang bahagi ng mga de-koryenteng network.Gayunpaman, ang pagpili ng angkop na SPD para sa iyong system ay maaaring isang mahirap na isyu.

Pinakamataas na tuluy-tuloy na operating boltahe (UC)

Ang na-rate na boltahe ng SPD ay dapat na tugma sa boltahe ng electrical system upang mag-alok ng naaangkop na proteksyon sa system.Ang isang mas mababang rating ng boltahe ay makakasira sa aparato at ang isang mas mataas na rating ay hindi maililipat nang maayos ang lumilipas.

Oras ng pagtugon

Inilalarawan ito bilang ang oras ng pagtugon ng SPD sa mga lumilipas.Ang mas mabilis na pagtugon ng SPD, mas mahusay ang proteksyon ng SPD.Karaniwan, ang mga SPD na batay sa Zener diode ay may pinakamabilis na tugon.Ang mga uri na puno ng gas ay may medyo mabagal na oras ng pagtugon at ang mga piyus at mga uri ng MOV ay may pinakamabagal na oras ng pagtugon.

Nominal discharge kasalukuyang (In)

Dapat masuri ang SPD sa 8/20μs waveform at ang karaniwang halaga para sa residential na miniature-sized na SPD ay 20kA.

Pinakamataas na impulse discharge Kasalukuyang (Iimp)

Dapat kayanin ng device ang maximum surge current na inaasahan sa distribution network para matiyak na hindi ito mabibigo sa panahon ng lumilipas na kaganapan at dapat na masuri ang device gamit ang 10/350μs waveform.

Clamping Voltage

Ito ay boltahe ng threshold at sa itaas ng antas ng boltahe na ito, sinisimulan ng SPD na i-clamp ang anumang boltahe na lumilipas na nakita nito sa linya ng kuryente.

Tagagawa at Sertipikasyon

Ang pagpili ng isang SPD mula sa isang kilalang tagagawa na may sertipikasyon mula sa isang walang kinikilingan na pasilidad ng pagsubok, gaya ng UL o IEC, ay napakahalaga.Ang sertipikasyon ay ginagarantiyahan na ang produkto ay napagmasdan at pumasa sa lahat ng pagganap at mga kinakailangan sa seguridad.

Ang pag-unawa sa mga alituntunin sa pag-size na ito ay magbibigay-daan sa iyong piliin ang pinakamahusay na surge protection device para sa iyong mga pangangailangan at ginagarantiyahan ang epektibong surge protection.

Ang mga surge protective device (SPD) ay inengineered upang magbigay ng maaasahang proteksyon laban sa mga lumilipas na overvoltage, ngunit ang ilang partikular na salik ay maaaring humantong sa kanilang pagkabigo.Ang mga sumusunod ay ilan sa mga pangunahing dahilan sa likod ng pagkabigo ng mga SPD:

1.Sobrang kapangyarihan surge

Ang isa sa mga pangunahing sanhi ng pagkabigo ng SPD ay ang overvoltage, maaaring mangyari ang sobrang boltahe dahil sa mga pagtama ng kidlat, power surge, o iba pang mga electrical disturbance.Tiyaking i-install ang tamang uri ng SPD pagkatapos ng tamang pagkalkula ng disenyo ayon sa lokasyon.

2.Aging factor

Dahil sa mga kondisyon sa kapaligiran kabilang ang temperatura at halumigmig, ang mga SPD ay may limitadong buhay ng istante at maaaring lumala sa paglipas ng panahon.Higit pa rito, ang mga SPD ay maaaring mapinsala ng madalas na pagtaas ng boltahe.

3.Mga isyu sa configuration

Maling pagkaka-configure, tulad ng kapag ang isang wye-configure na SPD ay naka-link sa isang load na konektado sa pamamagitan ng isang delta.Maaari nitong ilantad ang SPD sa mas malalaking boltahe, na maaaring magresulta sa pagkabigo ng SPD.

4.Kabiguan ng bahagi

Ang mga SPD ay naglalaman ng ilang bahagi, gaya ng mga metal oxide varistors (MOV), na maaaring mabigo dahil sa mga depekto sa pagmamanupaktura o mga salik sa kapaligiran.

5.Hindi tamang saligan

Para gumana nang maayos ang isang SPD, kailangan ang saligan.Ang isang SPD ay maaaring mag-malfunction o posibleng maging isang alalahanin sa kaligtasan kung ito ay hindi wastong pinagbabatayan.