Apsaugos nuo viršįtampių įtaisas, dar žinomas kaip viršįtampių apsauga arba SPD, skirtas apsaugoti elektros komponentus nuo įtampos šuolių, kurie gali atsirasti elektros grandinėje.

Kai dėl išorinių trukdžių elektros grandinėje ar ryšio grandinėje staiga padidėja srovė arba įtampa, viršįtampių apsaugos įtaisas gali per labai trumpą laiką atlikti srovę ir atlikti šuntavimą, neleisdamas viršįtampiui pažeisti kitų grandinės įrenginių.

Apsaugos nuo viršįtampių įtaisai (SPD) yra ekonomiškas būdas išvengti elektros energijos tiekimo sutrikimų ir padidinti sistemos patikimumą.

Paprastai jie montuojami skirstomuosiuose skyduose ir atlieka svarbų vaidmenį užtikrinant sklandų ir nepertraukiamą elektroninių prietaisų veikimą įvairiose srityse, ribojant trumpalaikę viršįtampių srovę.

SPD veikia nukreipdamas trumpalaikių viršįtampių perteklinę įtampą nuo saugomos įrangos. Paprastai jį sudaro metalo oksido varistoriai (MOV) arba dujų išlydžio vamzdeliai, kurie sugeria perteklinę įtampą ir nukreipia ją į žemę, taip apsaugodami prijungtus įrenginius.

Įtampos šuoliai gali atsirasti dėl įvairių priežasčių, įskaitant žaibo smūgius, elektros tinklo perjungimą, laidų gedimus ir didelės galios elektros įrangos veikimą. Juos taip pat gali sukelti pastato viduje vykstantys įvykiai, pavyzdžiui, variklių paleidimas arba didelių prietaisų įjungimas / išjungimas.

SPD įdiegimas gali suteikti keletą privalumų, įskaitant:

Jautrios elektroninės įrangos apsauga nuo žalingų įtampos šuolių.

Duomenų praradimo ar sugadinimo kompiuterinėse sistemose prevencija.

Prailgina prietaisų ir įrangos tarnavimo laiką, apsaugodamas juos nuo elektros trikdžių.

Elektros gaisrų, kuriuos sukelia įtampos šuoliai, rizikos sumažinimas.

Ramybė žinant, kad jūsų vertinga įranga yra apsaugota.

SPD tarnavimo laikas gali skirtis priklausomai nuo tokių veiksnių kaip jo kokybė, viršįtampių stiprumas ir priežiūros praktika. Paprastai SPD tarnavimo laikas svyruoja nuo 5 iki 10 metų. Tačiau rekomenduojama reguliariai tikrinti ir išbandyti SPD bei prireikus juos keisti, kad būtų užtikrinta optimali apsauga.

SPD poreikis gali skirtis priklausomai nuo tokių veiksnių kaip geografinė padėtis, vietiniai reglamentai ir prijungtos elektroninės įrangos jautrumas. Patartina pasikonsultuoti su kvalifikuotu elektriku arba elektros inžinieriumi, kad įvertintų jūsų konkrečius poreikius ir nustatytų, ar jūsų elektros sistemai reikalingas SPD.

Keletas įprastų viršįtampių apsaugos komponentų, naudojamų SPD gamyboje, yra metalo oksido varistoriai (MOV), lavinų pramušimo diodai (ABD – anksčiau žinomi kaip silicio lavinų diodai arba SAD) ir dujų išlydžio vamzdeliai (GDT). MOV yra dažniausiai naudojama technologija kintamosios srovės maitinimo grandinėms apsaugoti. MOV viršįtampių srovės vardinė vertė yra susijusi su skerspjūvio plotu ir jo sudėtimi. Apskritai, kuo didesnis skerspjūvio plotas, tuo didesnis įrenginio viršįtampių srovės vardinis dydis. MOV paprastai yra apvalios arba stačiakampės geometrijos, tačiau būna daugybės standartinių matmenų – nuo ​​7 mm (0,28 colio) iki 80 mm (3,15 colio). Šių viršįtampių apsaugos komponentų viršįtampių srovės vardiniai vertė labai skiriasi ir priklauso nuo gamintojo. Kaip aptarta anksčiau šiame skyriuje, sujungus MOV lygiagrečiai, viršįtampių srovės vertę galima apskaičiuoti tiesiog sudėjus atskirų MOV viršįtampių srovės vardinius dydžius, kad būtų gautas masyvo viršįtampių srovės vardinis dydis. Tai darant reikėtų atsižvelgti į veikimo koordinavimą.

Yra daug hipotezių apie tai, kuris komponentas, kokia topologija ir konkrečios technologijos diegimas sukuria geriausią viršįtampių srovės nukreipimo BPD. Užuot pristačius visas galimybes, geriausia, kad aptariant viršįtampių srovės vertę, nominalią išlydžio srovę ar viršįtampių srovės galimybes būtų remiamasi eksploatacinių bandymų duomenimis. Nepriklausomai nuo projekte naudojamų komponentų ar konkrečios naudojamos mechaninės konstrukcijos, svarbu, kad BPD viršįtampių srovės vertė arba nominali išlydžio srovė būtų tinkama konkrečiam pritaikymui.

Dabartinėje IET laidų reglamento BS 7671:2018 versijoje teigiama, kad jei neatliekamas rizikos vertinimas, apsauga nuo trumpalaikio viršįtampio turi būti įrengta, kai viršįtampio sukeltos pasekmės galėtų:

Sukelti sunkų žmogaus sužalojimą arba gyvybės atėmimą; arba

Sukelti viešųjų paslaugų teikimo sutrikimus ir (arba) žalą kultūros paveldui arba

Sukelti komercinės ar pramoninės veiklos sutrikimą arba

Paveikia daugybę kartu gyvenančių asmenų.

Šis reglamentas taikomas visų tipų patalpoms, įskaitant gyvenamąsias, komercines ir pramonines.

Nors IET laidų tiesimo reglamentas negalioja atgaline data, atliekant darbus su esama grandine įrenginyje, kuris buvo suprojektuotas ir įrengtas pagal ankstesnį IET laidų tiesimo reglamento leidimą, būtina užtikrinti, kad modifikuota grandinė atitiktų naujausią leidimą. Tai bus naudinga tik tuo atveju, jei bus įrengti SPD, apsaugantys visą įrenginį.

Sprendimą, ar įsigyti SPD, priima klientas, tačiau jam turėtų būti pateikta pakankamai informacijos, kad jis galėtų priimti pagrįstą sprendimą, ar jis nori neįtraukti SPD. Sprendimas turėtų būti priimamas atsižvelgiant į saugos rizikos veiksnius ir įvertinus SPD kainą, kuri gali kainuoti vos kelis šimtus svarų sterlingų, palyginti su elektros instaliacijos ir prie jos prijungtos įrangos, pvz., kompiuterių, televizorių ir kitos reikalingos įrangos, pvz., dūmų aptikimo ir katilų valdymo, kaina.

Apsauga nuo viršįtampių galėtų būti įrengta esamame vartotojų bloke, jei būtų pakankamai fizinės erdvės, arba, jei vietos nepakanka, ją būtų galima įrengti išoriniame korpuse greta esamo vartotojų bloko.

Taip pat verta pasitarti su savo draudimo bendrove, nes kai kuriose politikose gali būti nurodyta, kad įranga turi būti apdrausta SPD, kitaip pretenzijos atveju jie neišmokės.

Viršįtampių apsaugos įtaiso (paprastai vadinamo žaibosauga) klasė vertinama pagal IEC 61643-31 ir EN 50539-11 žaibosaugos padalijimo teoriją, ir jis įrengiamas pertvaros sandūroje. Techniniai reikalavimai ir funkcijos skiriasi. Pirmojo etapo žaibosaugos įtaisas įrengiamas tarp 0-1 zonos, aukšto srauto reikalavimo, minimalus IEC 61643-31 ir EN 50539-11 reikalavimas yra Itotal (10/350) 12,5 kA, o antrasis ir trečiasis lygiai įrengiami tarp 1-2 ir 2-3 zonų, daugiausia siekiant slopinti viršįtampius.

Apsaugos nuo viršįtampių įtaisai (SPD) yra būtini siekiant apsaugoti elektroninę įrangą nuo žalingo trumpalaikio viršįtampio poveikio, kuris gali sukelti pažeidimus, sistemos prastovą ir duomenų praradimą.

Daugeliu atvejų įrangos keitimo ar remonto kaina gali būti didelė, ypač itin svarbiose srityse, tokiose kaip ligoninės, duomenų centrai ir pramonės įmonės.

Automatiniai jungikliai ir saugikliai nėra skirti tokiems didelės energijos įvykiams atlaikyti, todėl būtina papildoma apsauga nuo viršįtampių.

Nors SPD yra specialiai sukurti tam, kad nukreiptų trumpalaikį viršįtampio poveikį nuo įrangos, apsaugodami ją nuo pažeidimų ir pailgindami jos tarnavimo laiką.

Apibendrinant galima teigti, kad SPD yra būtini šiuolaikinėje technologinėje aplinkoje.

SPD veikimo principas

Pagrindinis SPD principas yra tas, kad jie užtikrina mažos varžos kelią į žemę per didelei įtampai. Kai atsiranda įtampos šuoliai arba viršįtampiai, SPD veikia nukreipdami perteklinę įtampą ir srovę į žemę.

Tokiu būdu įeinančios įtampos dydis sumažinamas iki saugaus lygio, kuris nepažeidžia prijungto įrenginio.

Kad veiktų, viršįtampių apsaugos įtaisas turi turėti bent vieną netiesinį komponentą (varistorių arba kibirkšties tarpą), kuris skirtingomis sąlygomis pereina tarp didelės ir mažos varžos būsenų.

Jų funkcija – nukreipti iškrovos arba impulsinę srovę ir apriboti viršįtampius pasroviui esančioje įrangoje.

Apsaugos nuo viršįtampių įtaisai veikia trimis toliau išvardytomis situacijomis.

A. Normali būsena (nėra viršįtampio)

Jei nėra viršįtampių, SPD neturi įtakos sistemai ir veikia kaip atvira grandinė, išlieka didelės varžos būsenoje.

B. Įtampos šuolių metu

Įtampos šuolių ir viršįtampių atveju SPD pereina į laidumo būseną ir jo varža sumažėja. Tokiu būdu jis apsaugo sistemą nukreipdamas impulsinę srovę į žemę.

C. Grįžimas prie įprasto veikimo

Išleidus viršįtampį, SPD grįžo į įprastą didelės varžos būseną.

Apsaugos nuo viršįtampių įtaisai (SPD) yra esminiai elektros tinklų komponentai. Tačiau tinkamo SPD pasirinkimas jūsų sistemai gali būti sudėtingas.

Maksimali nuolatinė darbinė įtampa (UC)

SPD vardinė įtampa turi būti suderinama su elektros sistemos įtampa, kad būtų užtikrinta tinkama sistemos apsauga. Mažesnė įtampa sugadins įrenginį, o didesnė įtampa tinkamai nenukreips pereinamojo laikotarpio.

Atsakymo laikas

Jis apibūdinamas kaip SPD reakcijos į pereinamuosius procesus laikas. Kuo greičiau SPD reaguoja, tuo geresnė SPD apsauga. Paprastai zenerio diodų pagrindu pagaminti SPD reaguoja greičiau. Dujomis užpildyti tipai turi santykinai lėtą reakcijos laiką, o saugikliai ir MOV tipai turi lėčiausią reakcijos laiką.

Nominali iškrovos srovė (In)

SPD turėtų būti išbandytas esant 8/20 μs bangos formai, o tipinė gyvenamųjų namų miniatiūrinių SPD vertė yra 20 kA.

Maksimali impulsinio išlydžio srovė (Iimp)

Įrenginys turi gebėti atlaikyti didžiausią skirstomajame tinkle numatomą viršįtampio srovę, kad nesugestų trumpalaikio įvykio metu, ir įrenginį reikėtų išbandyti su 10/350 μs bangos forma.

Užspaudimo įtampa

Tai yra slenkstinė įtampa, ir viršijus šią įtampą, SPD pradeda fiksuoti bet kokį įtampos svyravimą, kurį aptinka elektros linijoje.

Gamintojas ir sertifikatai

Labai svarbu pasirinkti SPD iš gerai žinomo gamintojo, turinčio sertifikatą iš nešališkos bandymų laboratorijos, tokios kaip UL arba IEC. Sertifikavimas garantuoja, kad produktas buvo patikrintas ir atitinka visus našumo ir saugumo reikalavimus.

Suprasdami šias dydžio parinkimo gaires, galėsite pasirinkti geriausią apsaugos nuo viršįtampių įrenginį pagal savo poreikius ir užtikrinti veiksmingą apsaugą nuo viršįtampių.

Viršįtampių apsaugos įtaisai (SPD) yra sukurti taip, kad užtikrintų patikimą apsaugą nuo trumpalaikių viršįtampių, tačiau tam tikri veiksniai gali lemti jų gedimą. Toliau pateikiamos kelios pagrindinės SPD gedimų priežastys:

1. Per dideli įtampos šuoliai

Viena iš pagrindinių SPD gedimo priežasčių yra viršįtampis, kuris gali atsirasti dėl žaibo smūgių, įtampos šuolių ar kitų elektros trikdžių. Įsitikinkite, kad įrengėte tinkamo tipo SPD, atlikę tinkamus projektinius skaičiavimus pagal vietą.

2. Senėjimo faktorius

Dėl aplinkos sąlygų, įskaitant temperatūrą ir drėgmę, SPD galiojimo laikas yra ribotas ir laikui bėgant gali sugesti. Be to, SPD gali būti pažeisti dažni įtampos šuoliai.

3. Konfigūracijos problemos

Neteisingai sukonfigūruotas, pavyzdžiui, kai žvaigždės formos SPD yra prijungtas prie apkrovos, kuri prijungta per delta jungtį. Dėl to SPD gali būti veikiamas didesnės įtampos, o tai gali sukelti SPD gedimą.

4. Komponento gedimas

SPD sudaro keli komponentai, tokie kaip metalo oksido varistoriai (MOV), kurie gali sugesti dėl gamybos defektų arba aplinkos veiksnių.

5. Netinkamas įžeminimas

Kad SPD tinkamai veiktų, būtinas įžeminimas. Netinkamai įžemintas SPD gali sugesti arba tapti saugos problema.