'n Stroomstootbeskermingstoestel, ook bekend as 'n stroomstootbeskermer of SPD, is ontwerp om elektriese komponente te beskerm teen spanningspieë wat in die elektriese stroombaan kan voorkom.

Wanneer 'n skielike toename in stroom of spanning in die elektriese stroombaan of kommunikasiestroombaan geproduseer word as gevolg van eksterne interferensie, kan die oorspanningsbeskermingstoestel binne 'n baie kort tydperk gelei en shun, wat verhoed dat die oorspanning ander toestelle in die stroombaan beskadig.

Spanningsbeskermende toestelle (SPD's) is 'n koste-effektiewe metode om onderbrekings te voorkom en stelselbetroubaarheid te verbeter.

Hulle word tipies in die verspreidingspanele geïnstalleer en speel 'n belangrike rol om die gladde en ononderbroke werking van elektroniese toestelle in 'n wye reeks toepassings te verseker deur oorgangsoorspanning te beperk.

'n SPD werk deur oortollige spanning van oorgangsstuwings weg van die beskermde toerusting af te lei. Dit bestaan ​​tipies uit metaaloksiedvaristors (MOV's) of gasontladingsbuise wat die oortollige spanning absorbeer en dit na die grond herlei, waardeur die gekoppelde toestelle beskerm word.

Kragstuwings kan voorkom as gevolg van 'n verskeidenheid redes, insluitend weerligstrale, skakeling van die elektriese netwerk, foutiewe bedrading en die werking van hoë-aangedrewe elektriese toerusting. Dit kan ook veroorsaak word deur gebeurtenisse wat binne 'n gebou plaasvind, soos die aanskakel van motors of die aan-/afskakel van groot toestelle.

Die installering van 'n SPD kan verskeie voordele bied, insluitend:

Beskerming van sensitiewe elektroniese toerusting teen skadelike spanningspieë.

Voorkoming van dataverlies of -korrupsie in rekenaarstelsels.

Verlenging van die lewensduur van toestelle en toerusting deur hulle teen elektriese steurings te beskerm.

Vermindering van die risiko van elektriese brande wat veroorsaak word deur kragstuwings.

Gemoedsrus met die wete dat jou waardevolle toerusting beskerm word.

Die lewensduur van 'n SPD kan wissel na gelang van faktore soos die kwaliteit daarvan, die erns van die piekspanning wat dit teëkom, en die onderhoudspraktyke. Oor die algemeen het SPD's 'n lewensduur wat wissel van 5 tot 10 jaar. Dit word egter aanbeveel om SPD's gereeld te inspekteer en te toets en dit te vervang soos nodig om optimale beskerming te verseker.

Die behoefte aan SPD's kan wissel na gelang van faktore soos geografiese ligging, plaaslike regulasies en die sensitiwiteit van die gekoppelde elektroniese toerusting. Dit is raadsaam om 'n gekwalifiseerde elektrisiën of elektriese ingenieur te raadpleeg om u spesifieke behoeftes te bepaal en te bepaal of 'n SPD vir u elektriese stelsel nodig is.

'n Paar algemene stootbeskermingskomponente wat in die vervaardiging van SPD's gebruik word, is metaaloksiedvaristors (MOV's), lawine-deurslagdiodes (ABD's – voorheen bekend as silikon lawine-diodes of SAD's), en gasontladingsbuise (GDT's). MOV's is die mees gebruikte tegnologie vir die beskerming van WS-kragkringe. Die stootstroomgradering van 'n MOV hou verband met die dwarssnitarea en die samestelling daarvan. Oor die algemeen, hoe groter die dwarssnitarea, hoe hoër die stootstroomgradering van die toestel. MOV's het oor die algemeen 'n ronde of reghoekige geometrie, maar kom in 'n oorvloed standaardafmetings voor, wat wissel van 7 mm (0.28 duim) tot 80 mm (3.15 duim). Die stootstroomgraderings van hierdie stootbeskermingskomponente wissel wyd en is afhanklik van die vervaardiger. Soos vroeër in hierdie klousule bespreek, kan 'n stootstroomwaarde bereken word deur die MOV's in 'n parallelle skikking te koppel deur eenvoudig die stootstroomgraderings van die individuele MOV's bymekaar te tel om die stootstroomgradering van die skikking te verkry. Daarby moet oorweging gegee word aan die koördinering van die bedryf.

Daar is baie hipoteses oor watter komponent, watter topologie en die ontplooiing van spesifieke tegnologie die beste SPD vir die afleiding van stootstroom lewer. In plaas daarvan om al die opsies aan te bied, is dit die beste dat die bespreking van stootstroomgradering, nominale ontladingsstroomgradering of stootstroomvermoëns rondom prestasietoetsdata draai. Ongeag die komponente wat in die ontwerp gebruik word, of die spesifieke meganiese struktuur wat ontplooi word, is wat saak maak dat die SPD 'n stootstroomgradering of nominale ontladingsstroomgradering het wat geskik is vir die toepassing.

Die huidige uitgawe van die IET-bedradingsregulasies, BS 7671:2018, bepaal dat tensy 'n risikobepaling uitgevoer word, beskerming teen oorgangsoorspanning voorsien moet word waar die gevolge wat deur oorspanning veroorsaak word, die volgende kan veroorsaak:

Lei tot ernstige besering aan, of verlies van, menslike lewe; of

Lei tot onderbreking van openbare dienste en/of skade aan kulturele erfenis; of

Lei tot onderbreking van kommersiële of industriële aktiwiteit; of

Beïnvloed 'n groot aantal mede-gelokaliseerde individue.

Hierdie regulasie is van toepassing op alle tipes persele, insluitend huishoudelik, kommersieel en industrieel.

Alhoewel die IET-bedradingsregulasies nie terugwerkend is nie, is dit nodig om te verseker dat die gewysigde stroombaan aan die nuutste uitgawe voldoen waar werk aan 'n bestaande stroombaan binne 'n installasie uitgevoer word wat volgens 'n vorige uitgawe van die IET-bedradingsregulasies ontwerp en geïnstalleer is. Dit sal slegs voordelig wees as SPD's geïnstalleer word om die hele installasie te beskerm.

Die besluit oor die aankoop van SPD's is in die hande van die kliënt, maar hulle moet genoeg inligting ontvang om 'n ingeligte besluit te neem oor of hulle SPD's wil weglaat. 'n Besluit moet geneem word op grond van veiligheidsrisikofaktore en na 'n koste-evaluering van SPD's, wat so min as 'n paar honderd pond kan kos, teenoor die koste van die elektriese installasie en toerusting wat daaraan gekoppel is, soos rekenaars, TV's en nodige toerusting, byvoorbeeld rookopsporing en ketelbeheer.

Oorspanningsbeskerming kan in 'n bestaande verbruikerseenheid geïnstalleer word indien toepaslike fisiese ruimte beskikbaar is, of, indien genoeg ruimte nie beskikbaar is nie, kan dit in 'n eksterne omhulsel langs die bestaande verbruikerseenheid geïnstalleer word.

Dit is ook die moeite werd om by jou versekeringsmaatskappy na te gaan, aangesien sommige polisse mag bepaal dat toerusting met 'n SPD gedek moet word, anders sal hulle nie in die geval van 'n eis uitbetaal nie.

Die gradering van die oorspanningsbeskermer (algemeen bekend as weerligbeskerming) word beoordeel volgens die IEC 61643-31 & EN 50539-11 onderafdeling weerligbeskermingsteorie, wat by die aansluiting van die partisie geïnstalleer word. Tegniese vereistes en funksies verskil. Die eerste-fase weerligbeskermingstoestel word tussen die 0-1 sone geïnstalleer, hoog vir die vloeivereiste, die minimum vereiste van IEC 61643-31 & EN 50539-11 is Itotaal (10/350) 12.5 ka, en die tweede en derde vlakke word tussen die 1-2 en 2-3 sones geïnstalleer, hoofsaaklik om die oorspanning te onderdruk.

Spanningsbeskermingstoestelle (SPD's) is noodsaaklik om elektroniese toerusting te beskerm teen die skadelike gevolge van oorgangsoorspanning wat skade, stelselonderbreking en dataverlies kan veroorsaak.

In baie gevalle kan die koste van toerustingvervanging of -herstel aansienlik wees, veral in missie-kritieke toepassings soos hospitale, datasentrums en industriële aanlegte.

Stroombrekers en sekerings is nie ontwerp om hierdie hoë-energie gebeurtenisse te hanteer nie, wat addisionele oorspanningsbeskerming nodig maak.

Terwyl SPD's spesifiek ontwerp is om oorgangsoorspanning weg van die toerusting af te lei, dit teen skade te beskerm en die lewensduur daarvan te verleng.

Ten slotte, SPD's is noodsaaklik in die moderne tegnologiese omgewing.

SPD-werkbeginsel

Die basiese beginsel agter SPD's is dat hulle 'n lae impedansiepad na die grond bied vir oortollige spanning. Wanneer spanningspieke of -stuwings voorkom, werk SPD's deur die oortollige spanning en stroom na die grond af te lei.

Op hierdie manier word die grootte van die inkomende spanning verlaag tot 'n veilige vlak wat nie die aangehegte toestel beskadig nie.

Om te werk, moet 'n oorspanningsbeskermingstoestel ten minste een nie-lineêre komponent (’n varistor of vonkgaping) bevat, wat onder verskillende toestande tussen 'n hoë en lae impedansietoestand oorskakel.

Hul funksie is om die ontladings- of impulsstroom af te lei en die oorspanning by die stroomaf-toerusting te beperk.

Oorspanningsbeskermingstoestelle funksioneer onder die drie situasies wat hieronder gelys word.

A. Normale Toestand (afwesigheid van piek)

In geval van geen piektoestande nie, het die SPD geen impak op die stelsel nie en tree op as 'n oop stroombaan, dit bly in 'n hoëimpedansietoestand.

B. Tydens spanningspieë

In die geval van spanningspieke en -stuwings, beweeg die SPD na die geleidingstoestand en die impedansie daarvan verminder. Op hierdie manier sal dit die stelsel beskerm deur die impulsstroom na die grond af te lei.

C. Terug na normale werking

Nadat die oorspanning ontlaai is, het die SPD teruggekeer na sy normale hoëimpedansietoestand.

Spanningsbeveiligers (SPD's) is noodsaaklike komponente van elektriese netwerke. Dit kan egter moeilik wees om 'n geskikte SPD vir jou stelsel te kies.

Maksimum deurlopende bedryfspanning (UC)

Die nominale spanning van die SPD moet versoenbaar wees met die elektriese stelselspanning om gepaste beskerming aan die stelsel te bied. 'n Laer spanningsgradering sal die toestel beskadig en 'n hoër gradering sal nie die oorgang behoorlik aflei nie.

Reaksietyd

Dit word beskryf as die tyd waarop die SPD op die oorgangsverskynsels reageer. Hoe vinniger die SPD reageer, hoe beter is die beskerming deur die SPD. Gewoonlik het Zener-diode-gebaseerde SPD's die vinnigste reaksie. Gasgevulde tipes het 'n relatief stadige reaksietyd en sekerings en MOV-tipes het die stadigste reaksietyd.

Nominale ontladingsstroom (In)

SPD moet getoets word teen 'n golfvorm van 8/20μs en die tipiese waarde vir residensiële miniatuur-SPD is 20kA.

Maksimum impulsontladingsstroom (Iimp)

Die toestel moet die maksimum piekstroom wat op die verspreidingsnetwerk verwag word, kan hanteer om te verseker dat dit nie tydens 'n oorgangsgebeurtenis faal nie, en die toestel moet met 'n 10/350μs golfvorm getoets word.

Klemspanning

Dit is drempelspanning en bo hierdie spanningsvlak begin die SPD enige spanningsoorgang wat dit in die kraglyn opspoor, vas te klem.

Vervaardiger en Sertifisering

Dit is van kardinale belang om 'n SPD van 'n bekende vervaardiger te kies wat sertifisering van 'n onpartydige toetsfasiliteit, soos UL of IEC, het. Die sertifisering waarborg dat die produk ondersoek is en aan alle prestasie- en sekuriteitsvereistes voldoen.

Deur hierdie grootteriglyne te verstaan, kan u die beste oorspanningsbeskermingstoestel vir u behoeftes kies en effektiewe oorspanningsbeskerming waarborg.

Spanningsbeskermingstoestelle (SPD's) is ontwerp om betroubare beskerming teen oorgangsoorspanning te bied, maar sekere faktore kan tot hul mislukking lei. Hier volg 'n paar van die onderliggende redes vir SPD-mislukking:

1. Oormatige kragstuwings

Een van die primêre oorsake van SPD-versaking is oorspanning, wat kan voorkom as gevolg van weerligstrale, kragstuwings of ander elektriese steurnisse. Maak seker dat u die regte tipe SPD installeer na behoorlike ontwerpberekeninge volgens die ligging.

2. Verouderingsfaktor

As gevolg van omgewingstoestande, insluitend temperatuur en humiditeit, het SPD's 'n beperkte rakleeftyd en kan hulle mettertyd agteruitgaan. Verder kan SPD's deur gereelde spanningspykers beskadig word.

3. Konfigurasieprobleme

Verkeerd gekonfigureer, soos wanneer 'n Wye-gekonfigureerde SPD gekoppel is aan 'n las wat via 'n delta verbind is. Dit kan die SPD blootstel aan hoër spannings, wat kan lei tot SPD-faling.

4. Komponentversaking

SPD's bevat verskeie komponente, soos metaaloksiedvaristors (MOV's), wat kan faal as gevolg van vervaardigingsfoute of omgewingsfaktore.

5. Onbehoorlike aarding

Vir 'n SPD om behoorlik te werk, is aarding nodig. 'n SPD kan wanfunksioneer of moontlik 'n veiligheidsrisiko word as dit nie behoorlik geaard is nie.