Apsauginių nuo viršįtampių įrenginių pasirinkimas

01 Apsaugos nuo viršįtampių įtaisų apibrėžimas ir klasifikavimas

1. Apsaugos nuo viršįtampių įtaiso apibrėžimas
Apsaugos nuo viršįtampių įtaisas (SPD) yra nelinijinis apsauginis įtaisas, naudojamas įtampingose ​​elektros sistemose, siekiant apriboti pereinamuosius viršįtampius ir nukreipti viršįtampių sroves. Jis skirtas apsaugoti elektros ar elektronines sistemas nuo žaibo sukeltų pažeidimų, perjungimo viršįtampių ir įsijungimo srovių.

2. Apsaugos nuo viršįtampių įtaisų klasifikacija
SPD gali būti klasifikuojami pagal jų ne{0}}tiesinių komponentų charakteristikas arba pagal konkrečius taikymo reikalavimus skirtingose ​​sistemose.

2.1 Klasifikavimas pagal nelinijines komponentų charakteristikas
(1) Įtampos perjungimo tipas SPD:
Įprastomis sąlygomis pasižymi didele varža ir persijungia į mažą varžą, kai atsiranda įtampos šuolių. Įprasti komponentai yra kibirkštiniai tarpai, dujų išleidimo vamzdžiai, silicio{1}}valdomi lygintuvai (SCR) arba triacai. Taip pat žinomas kaip "Crowbar Type" SPD, jis pasižymi nepertraukiamomis įtampos ir srovės charakteristikomis.

(2) Įtampos ribojimo tipas SPD:
Įprastomis sąlygomis pasižymi didele varža, o varža nuolat mažėja, kai didėja viršįtampio srovė ir įtampa. Įprasti komponentai yra metalo oksido varistoriai (MOV) ir slopinimo diodai. Taip pat žinomas kaip "užspaudimo tipo" SPD, jis pasižymi nuolatinėmis įtampos ir srovės charakteristikomis.

(3) SPD derinio tipas:
Sudarytas iš įtampos perjungimo ir įtampą ribojančių komponentų. Jo charakteristikos gali pasireikšti kaip įtampos perjungimo tipas, įtampos ribojimo tipas arba abiejų derinys, priklausomai nuo naudojamos įtampos.

2.2 Klasifikacija pagal taikymo reikalavimus įvairiose sistemose
Pagal paskirtį SPD galima suskirstyti į: maitinimo sistemos SPD, signalų sistemos SPD ir antenos tiekimo sistemos SPD.

 

02 Pagrindiniai apsaugos nuo viršįtampių įtaisų pasirinkimo parametrai

1. SPD testo kategorijos pasirinkimas
SPD testų kategorijos skirstomos į tris tipus: I klasė, II klasė ir III klasė. Paprastai pagrindinėse skirstomosiose spintose naudojami I arba II klasės BPD; II arba III klasės SPD tinka sub-paskirstymo skydams ir paskesnėms programoms. Specifikacijose tai aprašoma taip:

(1) Kintamosios srovės maitinimo linijoms, įeinančioms į pastatą, ties zonų, tokių kaip LPZ0A arba LPZ0B ir LPZ1, ribos (pvz., pagrindinė skirstomoji spinta), kaip pirminė apsauga turėtų būti įrengtas I arba II klasės patikrintas SPD.
(2) Prie vėlesnių apsaugos zonų ribų, pvz., skirstomųjų skydų šakų grandinėse arba elektros skirstomųjų spintų elektroninės įrangos patalpose, kaip antrinė apsauga gali būti įrengti II arba III klasės patikrinti BPD.
(3) Ypač svarbiose elektroninės informacijos įrangos maitinimo prievaduose, siekiant užtikrinti tikslią apsaugą, galima įdiegti II arba III klasės patikrintus SPD. Informacinei įrangai, kuri naudoja nuolatinės srovės maitinimą, turi būti įrengti atitinkami nuolatinės srovės maitinimo linijos SPD, atsižvelgiant į jų veikimo įtampos reikalavimus.

2. Maksimalios nuolatinės darbo įtampos pasirinkimas
(1) Didžiausia nuolatinė darbo įtampa (Uc) yra maksimali RMS įtampa (arba nuolatinė įtampa), kuri gali būti nuolat taikoma SPD. Ši vertė naudojama kaip BPD riba; kai darbinė įtampa viršija šią vertę, SPD įsijungia, o nuotėkio srovė didėja eksponentiškai.

(2) Uc pasirinkimas priklauso nuo sistemos įžeminimo tipo, sistemos įtampos ir maitinimo kokybės. Uc vertė turi būti didesnė už įprastą darbinę įtampą. Pavyzdžiui, TN sistemoje su 380/220V teigiamas įtampos nuokrypis paprastai neviršija 7%. Tačiau praktiškai Kinijos įtampos teigiamas nuokrypis dažnai viršija šią vertę. Atsižvelgiant į 10 % nuokrypį ir papildomus 5 % senėjimo veiksnius, Uc turėtų būti didesnis nei 1,15 Uo arba jam lygus.

(3) Vietose, kur maitinimo sistemos įtampos nuokrypis viršija 10 % arba kur harmoniniai efektai padidina normalią darbinės įtampos amplitudę, SPD Uc vertė turėtų būti atitinkamai padidinta atsižvelgiant į konkrečias sąlygas. Tuo pačiu metu reikia atsižvelgti į apsaugos nuo viršįtampio lygio (Up) ir saugomos įrangos derinimą. Išsamesnės informacijos ieškokite toliau pateiktame paveikslėlyje, kur Uo reiškia fazės įtampą, o U reiškia linijos įtampą.

 

Apsaugos nuo viršįtampių įtaisų didžiausios nuolatinės darbinės įtampos minimalios vertės, atsižvelgiant į sistemos charakteristikas

SPD ryšys	TN-S sistema	TN-C sistema	TT sistema	Su neutralia išvestine IT sistema	Be neutralios išvestinės IT sistemos
L - N	Didesnis arba lygus 1,15 Uo	N/A	Didesnis arba lygus 1,15 Uo	Didesnis arba lygus 1,15 Uo	N/A
L - PE	Didesnis arba lygus 1,15 Uo	N/A	Didesnis arba lygus 1,15 Uo	Didesnis arba lygus √3 Uo	Didesnis arba lygus U
L - PEN	N/A	Didesnis arba lygus 1,15 Uo	N/A	N/A	N/A
N - PE	N/A	N/A	N/A	Didesnis arba lygus 1,15 Uo	Didesnis arba lygus 1,15 Uo
L - L	Didesnis arba lygus 1,15 U	Didesnis arba lygus 1,15 U	Didesnis arba lygus 1,15 U	Didesnis arba lygus 1,15 U	Didesnis arba lygus 1,15 U

Nuolatinės srovės sistemose SPD maksimali nuolatinė darbo įtampa (Uc) yra maždaug 1,5 karto didesnė už saugomos sistemos vardinę įtampą (kaip empirinę vertę).

 

3. Impulsinės srovės ir didžiausios iškrovos srovės pasirinkimas

Impulsinė srovė (Iimp) paprastai naudojama kaip SPD I klasės klasifikacijos veikimo apkrovos bandymo parametras, kurio bangos forma paprastai yra 10/350 μs.

Didžiausia iškrovos srovė (Imax) naudojama II klasės SPD klasifikacijos bandymui. Konkretus pasirinkimas priklauso nuo ekspozicijos vietos ir gali būti nurodytas toliau esančioje lentelėje.

5.4.3-3 lentelė Elektros linijų apsaugos nuo viršįtampių įtaisų impulsinės srovės ir vardinės iškrovos srovės parametrų vertės

Apsaugos nuo žaibo lygis	Pagrindinė paskirstymo spinta		Sub{0}}paskirstymo spinta	Įrangos patalpų paskirstymo spinta ir prievadai, kuriems reikalinga speciali apsauga
	LPZ0 į LPZ1		LPZ1 į LPZ2	Vėlesnės apsaugos zonos ribos
	10/350 μs (I klasės bandymas)	8/20 μs (II klasės bandymas)	8/20 μs (II klasės bandymas)	8/20 μs (II klasės bandymas)	Sudėtinė banga (1,2/50 μs ir 8/20 μs) (III klasės bandymas)
	Iimp (kA)	(kA)	(kA)	(kA)	Uoc (kV) / Isc (kA)
A	Didesnis arba lygus 20	Didesnis arba lygus 80	Didesnis arba lygus 40	Didesnis arba lygus 5	Didesnis arba lygus 10/ Didesnis arba lygus 5
B	Didesnis arba lygus 15	Didesnis arba lygus 60	Didesnis arba lygus 30	Didesnis arba lygus 5	Didesnis arba lygus 10/ Didesnis arba lygus 5
C	Didesnis arba lygus 12,5	Didesnis arba lygus 50	Didesnis arba lygus 20	Didesnis arba lygus 3	Didesnis arba lygus 6/ Didesnis arba lygus 3
D	Didesnis arba lygus 12,5	Didesnis arba lygus 50	Didesnis arba lygus 10	Didesnis arba lygus 3	Didesnis arba lygus 6/ Didesnis arba lygus 3

 

4, Įtampos apsaugos lygio pasirinkimas

Įtampos apsaugos lygis (aukštyn) yra SPD veikimo parametras, ribojantis įtampą tarp jo gnybtų. Įtampos -perjungimo tipo SPD atveju tai reiškia didžiausią kibirkšties -viršįtampą esant nurodytam didėjimo greičiui; įtampą -ribojančio tipo SPD – tai didžiausia liekamoji įtampa, esant nurodytai srovės bangos formai.

SPD įtampos apsaugos lygio (Aukštyn) ir jo jungiamųjų laidų indukcinės įtampos suma turi būti mažesnė už sistemos ir įrangos izoliacijos vardinę impulsų atsparumo įtampą (Uw) (Uw vertes žr. toliau pateiktame paveikslėlyje) ir pageidautina, kad ji neviršytų 80 % saugomos įrangos atsparumo įtampos lygio.

5.4.3 lentelė-1 vardinės impulsų atsparumo įtampos (Uw) vertės įvairioms 220 V / 380 V trifazėje paskirstymo sistemoje

Įrangos vieta	Maitinimo šaltinio įeinantis terminalas	Filialų paskirstymo grandinės įranga	Naudojimo įranga	Elektroninė informacijos įranga, kuriai reikalinga apsauga
Impulsų atsparumo įtampos kategorija	IV	III	II	I
Uw (kV)	6	4	2.5	1.5

 

5. Bendrieji apsaugos nuo viršįtampių įtaiso (SPD) pasirinkimo projektavimo principai

(1) Holistinis principas.
Apsaugos inžinerinio projekto visos elektromechaninės sistemos apsaugą nuo žaibo laikyti vieningu apsauginiu objektu. Labai svarbu spręsti kiekvieno posistemio apsaugą nuo žaibo, kartu užtikrinant veiksmingą įvairių žemos įtampos posistemių ir jų bei maitinimo tiekimo ir paskirstymo posistemių koordinavimą. Sistemos konfigūracija turi būti sisteminga, ekonomiškai pagrįsta, saugi, patikima ir turėti atitinkamą dubliavimą.

(2) Integruota prevencija.
Visiškai išnaudokite tradicines technines apsaugos nuo žaibo priemones, tokias kaip „potencialų išlyginimas, ekranavimas, oro nutraukimas, nukreipimas, įžeminimas ir apsauga“. Pasirinkite patikimus oro užbaigimo įrenginius ir apsaugos nuo viršįtampių įrenginius (SPD), kad įgyvendintumėte visapusį ir patikimą techninį sprendimą.

(3) Racionalus pasirinkimas.
Atsižvelgdami į konkrečias saugos inžinerinio projekto geografinės aplinkos charakteristikas ir žaibosaugos zoną, kurioje yra elektromechaninė įranga, parinkti tinkamus SPD elektrinių charakteristikų parametrus ir gaminio funkcionalumą.

 

03 Atrankos parametrai kiekvienam apsaugos nuo viršįtampių lygiui

1. BPD1

Jei pirmojo -lygmens apsaugos nuo viršįtampių įtaisas SPD1 yra sumontuotas pagrindinėje pastato elektros paskirstymo patalpoje, sistemos reikalavimams patenkinti paprastai pakanka trijų įtampos -perjungimo tipo SPD. Netgi esant dabartinei Kinijos maitinimo sistemai, kuriai taikoma TN-S konfigūracija, neutralioji (N) ir apsauginė žemė (PE) yra sujungtos viename pagrindinio skirstymo kambario taške. Todėl trijų įtampos -jungimo tipo SPD įrengimas pagrindinėje elektros skirstymo patalpos skirstomojoje spintoje yra efektyvus. Nebūtina įrengti papildomo SPD tarp N ir PE.

Rekomenduojami SPD1 pasirinkimo parametrai yra tokie:

Didžiausia nuolatinė darbo įtampa:Uc=440V

Didžiausia iškrovimo srovė:Paprastai suprojektuotas ir apskaičiuotas pagal kodo reikalavimus arba remiantis standartais.

Apsaugos lygis:Aukštyn Mažesnė arba lygi 2,5 kV

Atsakymo laikas:tA Mažesnis arba lygus 100 ns

2. BPD2

Antrojo lygio{0}}apsauginis nuo viršįtampio įtaisas yra plačiausiai naudojamas produktas. Situacijos, kai žaibo elektromagnetiniai impulsai gali sukelti viršįtampio srovę, viršijančią 20 kA elektros linijose, besiveržiančiose į LPZ1 zonas, yra gana retos. Todėl antrojo -lygio SPD, kaip įtampos-ribojimo tipo SPD, vardinė iškrovos srovė (In) paprastai nurodoma tarp 20–40 kA.

Rekomenduojami SPD2 pasirinkimo parametrai yra tokie:

Didžiausia nuolatinė darbo įtampa:Uc=260~320 V

Nominali iškrovos srovė (8/20 μs):= 20kA

Didžiausia iškrovimo srovė (8/20 μs):Maksimalus=40kA

Apsaugos lygis:Aukštyn Mažesnė arba lygi 1,5 kV

Atsakymo laikas:tA Mažesnis arba lygus 25 ns

3. BPD3

Trečiojo{0}}lygio apsaugos nuo galios viršįtampio įtaisas paprastai įrengiamas svarbios įrangos priekyje ir tarnauja kaip-vadinamoji puiki apsauga.

Rekomenduojami SPD3 pasirinkimo parametrai yra tokie:

Didžiausia nuolatinė darbo įtampa:Uc=255V

Nominali iškrovos srovė (8/20 μs):

(L→N)=3kA

In (N→PE)=5kA

Įtampos apsaugos lygis (aukštyn):

L→N Mažesnė arba lygi 1,25 kV

L→PE Mažesnė arba lygi 1,5 kV

Atsakymo laikas:tA Mažesnis arba lygus 25 ns

04 Apsaugos nuo viršįtampių įrengimo reikalavimai

Trys pagrindiniai BPD įrengimo ir naudojimo reikalavimai:

(1)Sumontavus SPD, esant normalioms eksploatavimo sąlygoms be viršįtampių, SPD neturėtų neigiamai paveikti elektros (ar elektroninės) sistemos veikimo.

(2)Sumontavus SPD, esant viršįtampiui, SPD turėtų atlaikyti numatomą žaibo srovę nepažeisdamas, taip pat apriboti viršįtampio įtampą ir nukreipti viršįtampio srovę.

(3)Pasibaigus viršįtampio srovei, SPD turėtų nedelsiant grįžti į didelės varžos būseną ir nutraukti maitinimo-dažnio sekimo srovę.

Susisiekite su mumis