Пристрій захисту від перенапруги, також відомий як пристрій захисту від перенапруги або SPD, призначений для захисту електричних компонентів від стрибків напруги, які можуть виникнути в електричному ланцюзі.

Щоразу, коли в електричному ланцюзі чи ланцюзі зв’язку виникає раптове збільшення струму чи напруги внаслідок зовнішнього втручання, пристрій захисту від перенапруги може проводити та шунтувати протягом дуже короткого періоду часу, запобігаючи перенапругі від пошкодження інших пристроїв у ланцюзі. .

Пристрої захисту від перенапруг (SPD) є економічно ефективним методом запобігання відключень і підвищення надійності системи.

Зазвичай вони встановлюються в розподільних панелях і відіграють важливу роль у забезпеченні плавної та безперебійної роботи електронних пристроїв у широкому діапазоні застосувань шляхом обмеження перехідної перенапруги.

SPD працює, відводячи надлишкову напругу від перехідних стрибків напруги від захищеного обладнання.Зазвичай він складається з металооксидних варисторів (MOV) або газорозрядних трубок, які поглинають надлишкову напругу та перенаправляють її на землю, тим самим захищаючи підключені пристрої.

Стрибки напруги можуть виникати з різних причин, включаючи удари блискавки, перемикання електричної мережі, несправність електропроводки та роботу потужного електрообладнання.Вони також можуть бути викликані подіями, що відбуваються всередині будівлі, наприклад, запуском двигунів або ввімкненням/вимкненням великих приладів.

Встановлення SPD може надати кілька переваг, зокрема:

Захист чутливого електронного обладнання від шкідливих стрибків напруги.

Запобігання втраті або пошкодженню даних у комп’ютерних системах.

Подовження терміну служби приладів і обладнання шляхом їх захисту від електричних перешкод.

Зменшення ризику електричних пожеж, викликаних стрибками напруги.

Душевний спокій, знаючи, що ваше цінне обладнання захищено.

Термін служби SPD може змінюватися залежно від таких факторів, як його якість, серйозність стрибків напруги, з якими він стикається, і практики технічного обслуговування.Як правило, SPD мають термін служби від 5 до 10 років.Однак рекомендується регулярно перевіряти та тестувати SPD та замінювати їх у разі необхідності, щоб забезпечити оптимальний захист.

Потреба в SPD може відрізнятися залежно від таких факторів, як географічне розташування, місцеві правила та чутливість підключеного електронного обладнання.Бажано проконсультуватися з кваліфікованим електриком або інженером-електриком, щоб оцінити ваші конкретні потреби та визначити, чи потрібен SPD для вашої електричної системи.

Декілька поширених компонентів захисту від перенапруг, які використовуються у виробництві SPD, — це металооксидні варистори (MOV), лавинні діоди (ABD — раніше відомі як кремнієві лавинні діоди або SAD) і газорозрядні трубки (GDT).MOV є найбільш поширеною технологією для захисту ланцюгів живлення змінного струму.Номінальний струм перенапруги MOV пов'язаний з площею поперечного перерізу та його складом.Загалом, чим більша площа поперечного перерізу, тим вищий номінальний імпульсний струм пристрою.MOV, як правило, мають круглу або прямокутну геометрію, але бувають стандартних розмірів від 7 мм (0,28 дюйма) до 80 мм (3,15 дюйма).Номінальні значення струму перенапруги цих компонентів захисту від перенапруг значно відрізняються та залежать від виробника.Як обговорювалося раніше в цьому розділі, з’єднавши MOV в паралельний масив, значення імпульсного струму можна обчислити шляхом простого додавання номінальних значень імпульсного струму окремих MOV разом, щоб отримати номінальний імпульсний струм масиву.При цьому слід звернути увагу на координацію роботи.

Існує багато гіпотез щодо того, який компонент, яка топологія та застосування конкретної технології створюють найкращий SPD для відводу імпульсного струму.Замість того, щоб представляти всі варіанти, найкраще, щоб обговорення номінального струму перенапруги, номінального номінального струму розряду або можливостей перенапруги оберталося навколо даних тестування продуктивності.Незалежно від компонентів, які використовуються в конструкції, або конкретної механічної конструкції, важливо, щоб SPD мав номінальний струм перенапруги або номінальний струм розряду, який підходить для застосування.

У поточному виданні Правил електропроводки IET, BS 7671:2018, зазначено, що якщо оцінка ризику не проводиться, захист від перехідної перенапруги повинен бути забезпечений, якщо наслідки, спричинені перенапругою, можуть:

призвести до серйозних травм або втрати людського життя;або

призвести до переривання надання громадських послуг та/або пошкодження культурної спадщини;або

призвести до припинення комерційної чи промислової діяльності;або

Впливає на велику кількість осіб, які проживають разом.

Ця норма поширюється на всі типи приміщень, включаючи побутові, комерційні та промислові.

Хоча Правила електропроводки IET не є ретроспективними, якщо робота виконується на існуючій схемі в установці, яка була спроектована та встановлена ​​відповідно до попереднього видання Правил електропроводки IET, необхідно переконатися, що модифікована схема відповідає останнім видання, це буде корисно, лише якщо встановлено SPD для захисту всієї інсталяції.

Рішення про те, чи купувати SPD, залежить від клієнта, але йому слід надати достатньо інформації, щоб прийняти обґрунтоване рішення щодо того, чи бажають вони не використовувати SPD.Рішення має бути прийнято на основі факторів ризику безпеки та після оцінки вартості SPD, яка може коштувати лише кілька сотень фунтів стерлінгів, порівняно з вартістю електричної установки та підключеного до неї обладнання, наприклад комп’ютерів, телевізорів та необхідного обладнання, наприклад, виявлення диму та керування котлом.

Захист від перенапруги може бути встановлений в існуючому споживчому блоці, якщо є відповідний фізичний простір, або, якщо достатньо місця не доступно, його можна встановити в зовнішньому корпусі поруч із існуючим споживчим блоком.

Також варто проконсультуватися зі своєю страховою компанією, оскільки в деяких полісах може бути зазначено, що обладнання має бути покрито SPD, інакше вони не виплатять у разі претензії.

Ступінь захисту від перенапруги (широко відомий як захист від блискавки) оцінюється відповідно до теорії захисту від блискавки IEC 61643-31 і EN 50539-11, яка встановлюється на стику перегородки.Технічні вимоги та функції відрізняються.Пристрій блискавкозахисту першого ступеня встановлюється між зоною 0-1, високою для вимоги до потоку, мінімальною вимогою IEC 61643-31 і EN 50539-11 є загальна (10/350) 12,5 ka, а друга і третя рівні встановлюються між 1-2 і 2-3 зонами, головним чином для придушення перенапруги.

Пристрої захисту від перенапруги (SPD) необхідні для захисту електронного обладнання від шкідливих впливів перехідної перенапруги, яка може спричинити пошкодження, простой системи та втрату даних.

У багатьох випадках вартість заміни або ремонту обладнання може бути значною, особливо в критично важливих додатках, таких як лікарні, центри обробки даних і промислові підприємства.

Автоматичні вимикачі та запобіжники не призначені для роботи з цими подіями високої енергії, тому необхідний додатковий захист від перенапруги.

У той час як SPD спеціально розроблені для відведення перехідної перенапруги від обладнання, захищаючи його від пошкодження та продовжуючи термін служби.

Підсумовуючи, SPD є важливими в сучасному технологічному середовищі.

Принцип роботи SPD

Основний принцип SPD полягає в тому, що вони забезпечують низький імпеданс шляху до землі для надлишкової напруги.Коли виникають стрибки або стрибки напруги, SPD працюють, відводячи надлишкову напругу та струм на землю.

Таким чином, величина вхідної напруги знижується до безпечного рівня, який не пошкоджує підключений пристрій.

Для роботи пристрій захисту від перенапруги повинен містити принаймні один нелінійний компонент (варістор або іскровий проміжок), який за різних умов переходить між станом високого та низького імпедансу.

Їхня функція полягає у відводі розрядного або імпульсного струму та обмеженні перенапруги на наступному обладнанні.

Пристрої захисту від перенапруг працюють у трьох ситуаціях, перелічених нижче.

A. Нормальний стан (відсутність стрибків напруги)

У разі відсутності стрибків напруги SPD не впливає на систему та діє як розімкнуте коло, залишаючись у стані високого імпедансу.

B. Під час стрибків напруги

У разі стрибків і стрибків напруги SPD переходить у стан провідності, а його імпеданс зменшується.Таким чином, він захистить систему, відводячи імпульсний струм на землю.

C. Повернення до нормальної роботи

Після того, як перенапруга була розряджена, SPD повернувся до нормального стану високого імпедансу.

Пристрої захисту від перенапруг (SPD) є важливими компонентами електричних мереж.Однак вибір відповідного SPD для вашої системи може бути важкою проблемою.

Максимальна безперервна робоча напруга (UC)

Номінальна напруга SPD повинна бути сумісною з напругою електричної системи, щоб забезпечити належний захист системи.Нижча номінальна напруга призведе до пошкодження пристрою, а вища номінальна напруга не відведе належним чином перехідний процес.

Час реакції

Це описується як час SPD реагує на перехідні процеси.Чим швидше реагує SPD, тим кращий захист SPD.Зазвичай SPD на основі стабілітрона мають найшвидший відгук.Заповнені газом типи мають відносно повільний час відгуку, а запобіжники та типи MOV мають найповільніший час відгуку.

Номінальний струм розряду (In)

УЗПД слід перевіряти на формі сигналу 8/20 мкс, а типове значення для мініатюрного УЗПД у житлових приміщеннях становить 20 кА.

Максимальний струм імпульсного розряду (Iimp)

Пристрій повинен бути здатний витримувати максимальний стрибок струму, який очікується в розподільній мережі, щоб гарантувати, що він не виходить з ладу під час перехідного процесу, і пристрій слід перевірити з формою сигналу 10/350 мкс.

Напруга фіксації

Це порогова напруга, і вище цього рівня напруги SPD починає фіксувати будь-який перехідний процес напруги, який він виявляє в лінії електропередачі.

Виробник і сертифікати

Важливо вибрати SPD від відомого виробника, який має сертифікат неупередженого випробувального центру, наприклад UL або IEC.Сертифікація гарантує, що продукт пройшов перевірку та відповідає всім вимогам до продуктивності та безпеки.

Розуміння цих вказівок щодо розмірів дозволить вам вибрати найкращий пристрій захисту від перенапруги для ваших потреб і гарантувати ефективний захист від перенапруги.

Пристрої захисту від перенапруг (SPD) розроблено для забезпечення надійного захисту від перехідних перенапруг, але певні фактори можуть призвести до їх виходу з ладу.Нижче наведено деякі основні причини несправності SPD:

1. Надмірні стрибки напруги

Однією з основних причин несправності SPD є перенапруга, перенапруга може виникнути через удари блискавки, стрибки напруги або інші електричні перешкоди.Переконайтеся, що встановили правильний тип SPD після відповідних розрахунків конструкції відповідно до місця розташування.

2. Фактор старіння

Через умови навколишнього середовища, включаючи температуру та вологість, SPD мають обмежений термін придатності та з часом можуть зіпсуватися.Крім того, SPD можуть пошкодити часті стрибки напруги.

3. Проблеми конфігурації

Неправильно налаштований, наприклад, коли SPD, налаштований у вигляді зірочки, підключений до навантаження, підключеного через трикутник.Це може піддати SPD більшій напрузі, що може призвести до збою SPD.

4. Відмова компонента

SPD містять кілька компонентів, таких як металооксидні варистори (MOV), які можуть вийти з ладу через виробничі дефекти або фактори навколишнього середовища.

5.Неналежне заземлення

Для належної роботи SPD необхідне заземлення.УЗПД може працювати несправно або, можливо, стати проблемою безпеки, якщо його неправильно заземлити.