Уред за заштита од пренапон, познат и како заштитник од пренапон или SPD, е дизајниран да ги заштити електричните компоненти од пренапони што може да се појават во електричното коло.

Секогаш кога во електричното коло или комуникациското коло се создава ненадејно зголемување на струјата или напонот како последица на надворешни пречки, уредот за заштита од пренапон може да спроведе и да шантира за многу краток временски период, спречувајќи пренапонот да ги оштети другите уреди во колото.

Уредите за заштита од пренапон (SPD) се економичен метод за спречување на прекини и зголемување на сигурноста на системот.

Тие обично се инсталираат во дистрибутивните панели и играат важна улога во обезбедувањето непречено и непречено работење на електронските уреди во широк спектар на апликации со ограничување на преодниот пренапон.

SPD работи со пренасочување на вишокот напон од преодните пренапони подалеку од заштитената опрема. Тој обично се состои од варистори од метален оксид (MOV) или цевки за празнење на гас кои го апсорбираат вишокот напон и го пренасочуваат кон земјата, со што ги заштитуваат поврзаните уреди.

Пренапонските промени во напонот може да се појават поради различни причини, вклучувајќи удари од гром, прекинување на електричната мрежа, неисправни инсталации и работа на електрична опрема со голема моќност. Тие исто така можат да бидат предизвикани од настани што се случуваат во зградата, како што се стартување на мотори или вклучување/исклучување на големи апарати за домаќинство.

Инсталирањето на SPD може да обезбеди неколку придобивки, вклучувајќи:

Заштита на чувствителна електронска опрема од штетни напонски пренапони.

Спречување на губење или оштетување на податоци во компјутерските системи.

Продолжување на животниот век на апаратите и опремата со нивна заштита од електрични пречки.

Намалување на ризикот од електрични пожари предизвикани од пренапони.

Мир во умот знаејќи дека вашата вредна опрема е заштитена.

Животниот век на SPD може да варира во зависност од фактори како што се неговиот квалитет, сериозноста на пренапоните со кои се соочува и практиките за одржување. Општо земено, SPD имаат животен век од 5 до 10 години. Сепак, се препорачува редовно да се проверуваат и тестираат SPD и да се заменуваат по потреба за да се обезбеди оптимална заштита.

Потребата од SPD може да варира во зависност од фактори како што се географската локација, локалните прописи и чувствителноста на поврзаната електронска опрема. Препорачливо е да се консултирате со квалификуван електричар или електроинженер за да ги процените вашите специфични потреби и да утврдите дали SPD е неопходен за вашиот електричен систем.

Неколку вообичаени компоненти за заштита од пренапони што се користат во производството на SPD се метални оксидни варистори (MOV), диоди за дефект на лавина (ABD - порано познати како силициумски лавински диоди или SAD) и цевки за празнење на гас (GDT). MOV се најчесто користената технологија за заштита на кола за наизменична струја. Номиналната вредност на пренапонската струја на MOV е поврзана со пресечната површина и неговиот состав. Општо земено, колку е поголема пресечната површина, толку е поголема номиналната вредност на пренапонската струја на уредот. MOV генерално се со кружна или правоаголна геометрија, но се достапни во мноштво стандардни димензии кои се движат од 7 mm (0,28 инчи) до 80 mm (3,15 инчи). Номиналните вредности на пренапонската струја на овие компоненти за заштита од пренапон варираат во голема мера и зависат од производителот. Како што беше дискутирано претходно во оваа клаузула, со поврзување на MOV во паралелен низ, вредноста на пренапонската струја може да се пресмета со едноставно собирање на номиналните вредности на пренапонската струја на поединечните MOV заедно за да се добие номиналната вредност на пренапонската струја на низата. Притоа, треба да се земе предвид координацијата на работењето.

Постојат многу хипотези за тоа која компонента, која топологија и распоредувањето на специфична технологија произведуваат најдобар SPD за пренасочување на пренапонска струја. Наместо да се презентираат сите опции, најдобро е дискусијата за номиналната вредност на пренапонската струја, номиналната вредност на струјата на празнење или можностите за пренапонска струја да се врти околу податоците од тестот за перформанси. Без оглед на компонентите што се користат во дизајнот или специфичната механичка структура што е распоредена, важно е SPD да има номинална вредност на пренапонската струја или номинална вредност на струјата на празнење што е соодветна за апликацијата.

Во тековното издание на IET регулативите за ожичување, BS 7671:2018, се наведува дека освен ако не се спроведе проценка на ризикот, треба да се обезбеди заштита од преоден пренапон кога последицата предизвикана од пренапон би можела:

Да резултира со сериозна повреда или губење на човечки живот; или

Да резултира со прекин на јавните услуги и/или оштетување на културното наследство; или

Да резултира со прекин на комерцијална или индустриска активност; или

Влијаат на голем број на колоцирани поединци.

Ова правило се однесува на сите видови простории, вклучувајќи домашни, комерцијални и индустриски.

Иако IET прописите за ожичување не се ретроспективни, кога се работи на постоечко коло во рамките на инсталација која е дизајнирана и инсталирана според претходно издание на IET прописите за ожичување, потребно е да се осигура дека изменетото коло е во согласност со најновото издание, ова ќе биде корисно само ако се инсталираат SPD за да се заштити целата инсталација.

Одлуката дали да се купат SPD е во рацете на клиентот, но треба да му се обезбедат доволно информации за да донесе информирана одлука дали сака да ги изостави SPD. Одлуката треба да се донесе врз основа на факторите на ризик за безбедноста и по проценка на трошоците за SPD, кои може да чинат само неколку стотици фунти, во однос на цената на електричната инсталација и опремата поврзана со неа, како што се компјутери, телевизори и потребната опрема, на пример, детектор за чад и контроли на бојлер.

Заштита од пренапон може да се инсталира во постоечка потрошувачка единица доколку е достапен соодветен физички простор или, доколку нема доволно простор, може да се инсталира во надворешно куќиште веднаш до постоечката потрошувачка единица.

Исто така, вреди да се провери кај вашата осигурителна компанија бидејќи некои полиси може да наведат дека опремата мора да биде покриена со SPD, во спротивно нема да се исплати отштета во случај на барање.

Градацијата на заштитникот од пренапон (попознат како заштита од гром) се проценува според теоријата за громобранска заштита на подредување IEC 61643-31 и EN 50539-11, која е инсталирана на спојот на преградата. Техничките барања и функции се разликуваат. Уредот за громобранска заштита од прва фаза е инсталиран помеѓу зоната 0-1, висока за барањата за проток, минималниот услов на IEC 61643-31 и EN 50539-11 е Iвкупно (10/350) 12,5 ka, а второто и третото ниво се инсталирани помеѓу зоните 1-2 и 2-3, главно за потиснување на пренапонот.

Уредите за заштита од пренапон (SPD) се неопходни за заштита на електронската опрема од штетните ефекти на пренапонот што може да предизвика оштетување, застој на системот и губење на податоци.

Во многу случаи, трошоците за замена или поправка на опремата можат да бидат значителни, особено во апликации од критична важност како што се болниците, центрите за податоци и индустриските постројки.

Прекинувачите и осигурувачите не се дизајнирани да се справат со овие настани со висока енергија, што ја прави потребна дополнителна заштита од пренапон.

Додека SPD се специјално дизајнирани да го пренасочат преодниот пренапон подалеку од опремата, заштитувајќи ја од оштетување и продолжувајќи го нејзиниот век на траење.

Како заклучок, SPD-ите се неопходни во современото технолошко опкружување.

Принцип на работа на SPD

Основниот принцип зад SPD е дека тие обезбедуваат патека со ниска импеданса до земјата за вишок напон. Кога се појавуваат скокови или пренапони на напонот, SPD работат со пренасочување на вишокот напон и струја кон земјата.

На овој начин, големината на дојдовниот напон се намалува на безбедно ниво кое нема да го оштети поврзаниот уред.

За да работи, уредот за заштита од пренапон мора да содржи барем една нелинеарна компонента (варистор или искричка празнина), која под различни услови преминува помеѓу состојба на висока и ниска импеданса.

Нивната функција е да ја пренасочат струјата на празнење или импулс и да го ограничат пренапонот на опремата низводно.

Уредите за заштита од пренапон функционираат во трите ситуации наведени подолу.

A. Нормална состојба (отсуство на пренапон)

Во случај на услови без пренапон, SPD нема влијание врз системот и делува како отворено коло, останува во состојба на висока импеданса.

Б. За време на напонски пренапони

Во случај на скокови и пренапони на напонот, SPD преминува во состојба на спроводливост и неговата импеданса се намалува. На овој начин, ќе го заштити системот со пренасочување на импулсната струја кон земјата.

C. Враќање во нормална работа

Откако пренапонот ќе се испразни, SPD се врати во својата нормална состојба со висока импеданса.

Уредите за заштита од пренапон (SPD) се основни компоненти на електричните мрежи. Сепак, изборот на соодветен SPD за вашиот систем може да биде тешко прашање.

Максимален континуиран работен напон (UC)

Номиналниот напон на SPD треба да биде компатибилен со напонот на електричниот систем за да се обезбеди соодветна заштита на системот. Понискиот напон ќе го оштети уредот, а повисокиот нема правилно да го пренасочи минливиот напон.

Време на одговор

Се опишува како време на реакција на SPD на минливите појави. Колку побрзо реагира SPD, толку е подобра заштитата од SPD. Вообичаено, SPD-ата базирани на Зенер диода имаат најбрз одговор. Типовите исполнети со гас имаат релативно бавно време на одговор, а осигурувачите и MOV типовите имаат најбавно време на одговор.

Номинална струја на празнење (In)

SPD треба да се тестира на бранова форма од 8/20μs, а типичната вредност за минијатурен SPD во станбена средина е 20kA.

Максимална импулсна струја на празнење (Iimp)

Уредот мора да биде способен да се справи со максималната струја на пренапон што се очекува на дистрибутивната мрежа за да се осигури дека нема да откаже за време на преоден настан и уредот треба да се тестира со бранова форма од 10/350µs.

Напон на стегање

Ова е праг на напон и над ова ниво на напон, SPD почнува да го прицврстува секој минлив напон што го детектира во електричната мрежа.

Производител и сертификати

Изборот на SPD од добро познат производител кој има сертификат од непристрасен центар за тестирање, како што се UL или IEC, е од клучно значење. Сертификацијата гарантира дека производот е испитан и ги исполнува сите барања за перформанси и безбедност.

Разбирањето на овие упатства за големина ќе ви овозможи да го изберете најдобриот уред за заштита од пренапон за вашите потреби и да гарантирате ефикасна заштита од пренапон.

Уредите за заштита од пренапони (SPD) се конструирани да обезбедат сигурна заштита од минливи пренапони, но одредени фактори можат да доведат до нивно откажување. Следниве се некои од основните причини за откажување на SPD:

1. Прекумерни напливи на напон

Една од главните причини за дефект на SPD е пренапонот, пренапонот може да се појави поради удари од гром, пренапонски удари или други електрични пречки. Погрижете се да го инсталирате вистинскиот тип на SPD по соодветни пресметки на дизајнот според локацијата.

2. Фактор на стареење

Поради условите на животната средина, вклучувајќи ја температурата и влажноста, SPD уредите имаат ограничен рок на траење и може да се влошат со текот на времето. Понатаму, SPD уредите може да бидат оштетени од чести скокови на напонот.

3. Проблеми со конфигурацијата

Неправилно конфигуриран, како на пример кога SPD конфигуриран со wye е поврзан со оптоварување кое е поврзано преку делта. Ова може да го изложи SPD на поголеми напони, што може да резултира со дефект на SPD.

4. Отказ на компонента

SPD содржат неколку компоненти, како што се варистори од метален оксид (MOV), кои можат да откажат поради производствени дефекти или фактори на животната средина.

5. Неправилно заземјување

За правилно функционирање на SPD, потребно е заземјување. SPD може да се расипе или евентуално да стане проблем со безбедноста ако е неправилно заземјен.