Уређај за заштиту од пренапона, такође познат као заштита од пренапона или СПД, дизајниран је да заштити електричне компоненте од пренапона који се могу догодити у електричном колу.

Кад год дође до наглог повећања струје или напона у електричном колу или комуникационом колу као последица спољашњег сметњи, уређај за заштиту од пренапона може да проведе и пребаци струју у веома кратком временском периоду, спречавајући да пренапон оштети друге уређаје у колу.

Уређаји за заштиту од пренапона (SPD) су исплатива метода за спречавање прекида напајања и повећање поузданости система.

Обично се инсталирају у разводним таблама и играју важну улогу у обезбеђивању глатког и непрекидног рада електронских уређаја у широком спектру примена ограничавањем пролазног пренапона.

SPD ради тако што преусмерава вишак напона од пролазних пренапона даље од заштићене опреме. Обично се састоји од метал-оксидних варистора (MOV) или цеви за гасно пражњење које апсорбују вишак напона и преусмеравају га у земљу, чиме штите повезане уређаје.

До пренапона може доћи из различитих разлога, укључујући ударе грома, пребацивање електричне мреже, неисправне инсталације и рад снажне електричне опреме. Такође могу бити узроковани догађајима унутар зграде, као што су покретање мотора или укључивање/искључивање великих уређаја.

Инсталирање SPD-а може пружити неколико предности, укључујући:

Заштита осетљиве електронске опреме од штетних пренапонских удара.

Спречавање губитка или оштећења података у рачунарским системима.

Продужење века трајања уређаја и опреме заштитом од електричних сметњи.

Смањење ризика од електричних пожара изазваних пренапонима.

Мир у души знајући да је ваша вредна опрема заштићена.

Век трајања SPD-а може да варира у зависности од фактора као што су његов квалитет, јачина пренапона са којима се сусреће и праксе одржавања. Генерално, SPD-ови имају век трајања од 5 до 10 година. Међутим, препоручује се редовно прегледати и тестирати SPD-ове и заменити их по потреби како би се осигурала оптимална заштита.

Потреба за SPD-овима може да варира у зависности од фактора као што су географска локација, локални прописи и осетљивост повезане електронске опреме. Препоручљиво је да се консултујете са квалификованим електричарем или електроинжењером како бисте проценили своје специфичне потребе и утврдили да ли је SPD неопходан за ваш електрични систем.

Неколико уобичајених компоненти за заштиту од пренапона које се користе у производњи SPD-ова су метал-оксидни варистори (MOV), диоде за лавински пробој (ABD - раније познате као силицијумске лавинске диоде или SAD) и цеви за пражњење гасовима (GDT). MOV су најчешће коришћена технологија за заштиту кола наизменичне струје. Номинална ударна струја MOV-а повезана је са површином попречног пресека и његовим саставом. Генерално, што је већа површина попречног пресека, то је већа номинална ударна струја уређаја. MOV-ови су генерално округле или правоугаоне геометрије, али долазе у мноштву стандардних димензија у распону од 7 мм (0,28 инча) до 80 мм (3,15 инча). Номиналне ударне струје ових компоненти за заштиту од пренапона значајно варирају и зависе од произвођача. Као што је раније речено у овој одредби, повезивањем MOV-ова у паралелни низ, вредност ударне струје може се израчунати једноставним сабирањем номиналних ударних струја појединачних MOV-ова да би се добила номинална ударна струја низа. При томе треба узети у обзир координацију рада.

Постоји много хипотеза о томе која компонента, која топологија и примена специфичне технологије производе најбољи SPD за одвођење ударне струје. Уместо представљања свих опција, најбоље је да се дискусија о номиналној ударној струји, номиналној струје пражњења или могућностима ударне струје врти око података тестова перформанси. Без обзира на компоненте које се користе у дизајну или специфичну механичку структуру која је примењена, важно је да SPD има номиналну ударну струју или номиналну струју пражњења која је погодна за примену.

Тренутно издање IET прописа о ожичењу, BS 7671:2018, наводи да, осим ако се не спроведе процена ризика, мора бити обезбеђена заштита од пролазног пренапона тамо где би последице изазване пренапоном могле:

Резултат је тешка повреда или губитак људског живота; или

Резултат прекида јавних услуга и/или оштећења културне баштине; или

Резултат прекида комерцијалне или индустријске активности; или

Утичу на велики број појединаца који се налазе заједно.

Ова уредба се примењује на све врсте објеката, укључујући стамбене, комерцијалне и индустријске.

Иако IET прописи о ожичењу нису ретроактивни, тамо где се радови изводе на постојећем колу унутар инсталације која је пројектована и инсталирана према претходном издању IET прописа о ожичењу, неопходно је осигурати да је модификовано коло у складу са најновијим издањем, што ће бити корисно само ако су инсталирани SPD-ови ради заштите целе инсталације.

Одлука о куповини SPD-ова је у рукама купца, али му треба пружити довољно информација да донесе информисану одлуку о томе да ли жели да изостави SPD. Одлука треба да се донесе на основу фактора безбедносног ризика и након процене трошкова SPD-ова, који могу коштати само неколико стотина фунти, у односу на трошкове електричне инсталације и опреме повезане са њом, као што су рачунари, телевизори и неопходна опрема, на пример, детектори дима и контроле котла.

Заштита од пренапона може се инсталирати у постојећу потрошачку јединицу ако је доступан одговарајући физички простор или, ако није довољно простора, може се инсталирати у спољно кућиште поред постојеће потрошачке јединице.

Такође је вредно проверити са својом осигуравајућом компанијом јер неке полисе могу наводити да опрема мора бити покривена SPD-ом или неће бити исплаћена у случају штете.

Градација заштитника од пренапона (обично познатог као заштита од грома) процењује се према теорији поделе заштите од грома IEC 61643-31 и EN 50539-11, која се инсталира на споју преграде. Технички захтеви и функције се разликују. Уређај за заштиту од грома првог степена инсталира се између зоне 0-1, што је високо за захтев протока, минимални захтев IEC 61643-31 и EN 50539-11 је Itotal (10/350) 12,5 ka, а други и трећи ниво су инсталирани између зона 1-2 и 2-3, углавном ради сузбијања пренапона.

Уређаји за заштиту од пренапона (SPD) су неопходни за заштиту електронске опреме од штетних ефеката пролазног пренапона који може проузроковати оштећења, застој система и губитак података.

У многим случајевима, трошкови замене или поправке опреме могу бити значајни, посебно у критичним апликацијама као што су болнице, центри података и индустријски погони.

Аутоматски прекидачи и осигурачи нису дизајнирани да се носе са овим догађајима високе енергије, што чини додатну заштиту од пренапона неопходном.

Док су SPD-ови посебно дизајнирани да одведу пролазни пренапон даље од опреме, штитећи је од оштећења и продужавајући јој век трајања.

Закључно, SPD-ови су неопходни у савременом технолошком окружењу.

Принцип рада СПД-а

Основни принцип SPD-ова је да обезбеђују пут са ниском импедансом до земље за вишак напона. Када дође до скокова или пренапона, SPD-ови раде тако што преусмеравају вишак напона и струје ка земљи.

На овај начин, величина долазног напона се смањује на безбедан ниво који не оштећује прикључени уређај.

Да би радио, уређај за заштиту од пренапона мора да садржи најмање једну нелинеарну компоненту (варистор или варницу), која под различитим условима прелази између стања високе и ниске импедансе.

Њихова функција је да преусмере струју пражњења или импулсну струју и да ограниче пренапон на низводној опреми.

Уређаји за заштиту од пренапона функционишу у три ситуације наведене у наставку.

А. Нормално стање (одсуство пренапона)

У случају да нема пренапона, SPD нема утицаја на систем и делује као отворено коло, остаје у стању високе импедансе.

Б. Током пренапонских удара

У случају скокова и пренапона, SPD прелази у стање проводљивости и његова импеданса се смањује. На овај начин, штити систем преусмеравањем импулсне струје ка земљи.

C. Повратак нормалном раду

Након што је пренапон пражњен, SPD се враћа у своје нормално стање високе импедансе.

Уређаји за заштиту од пренапона (SPD) су битне компоненте електричних мрежа. Међутим, избор одговарајућег SPD-а за ваш систем може бити тежак проблем.

Максимални континуирани радни напон (UC)

Називни напон SPD-а треба да буде компатибилан са напоном електричног система како би се обезбедила одговарајућа заштита система. Нижи напон ће оштетити уређај, а виши неће правилно одводити транзијенте.

Време одзива

Описује се као време у којем SPD реагује на транзијенте. Што брже SPD реагује, то је боља заштита коју SPD пружа. Обично, SPD-ови засновани на Зенер диодама имају најбржи одзив. Типови пуњени гасом имају релативно споро време одзива, а осигурачи и MOV типови имају најспорије време одзива.

Номинална струја пражњења (In)

SPD треба тестирати на таласном облику од 8/20μs, а типична вредност за SPD минијатурне величине за стамбене објекте је 20kA.

Максимална импулсна струја пражњења (Iimp)

Уређај мора бити у стању да поднесе максималну ударну струју која се очекује на дистрибутивној мрежи како би се осигурало да неће доћи до отказа током прелазног догађаја, а уређај треба тестирати са таласним обликом од 10/350μs.

Напон стезања

Ово је гранични напон и изнад овог нивоа напона, SPD почиње да ограничава сваки пролазни напон који детектује у електричној линији.

Произвођач и сертификати

Избор SPD-а од познатог произвођача који има сертификат непристрасног центра за тестирање, као што су UL или IEC, је кључан. Сертификација гарантује да је производ испитан и да испуњава све захтеве у погледу перформанси и безбедности.

Разумевање ових смерница за димензионисање омогућиће вам да изаберете најбољи уређај за заштиту од пренапона за ваше потребе и гарантујете ефикасну заштиту од пренапона.

Уређаји за заштиту од пренапона (SPD) су пројектовани да пруже поуздану заштиту од пролазних пренапона, али одређени фактори могу довести до њиховог квара. У наставку су наведени неки од основних разлога за квар SPD-ова:

1. Прекомерни скокови напона

Један од главних узрока квара SPD-а је пренапон. Пренапон може настати услед удара грома, пренапона или других електричних сметњи. Обавезно инсталирајте одговарајући тип SPD-а након одговарајућих прорачуна пројектовања у складу са локацијом.

2. Фактор старења

Због услова околине, укључујући температуру и влажност, SPD-ови имају ограничен век трајања и могу се временом погоршати. Штавише, SPD-ове могу оштетити чести скокови напона.

3. Проблеми са конфигурацијом

Погрешно конфигурисано, као када је SPD конфигурисан звездицом повезан са оптерећењем које је повезано преко делта споја. Ово може изложити SPD већим напонима, што може довести до квара SPD-а.

4. Квар компоненте

SPD-ови садрже неколико компоненти, као што су метал-оксидни варистори (MOV), који могу да откажу због производних грешака или фактора околине.

5. Неправилно уземљење

Да би SPD правилно радио, неопходно је уземљење. SPD може да не ради исправно или да постане безбедносни проблем ако је неправилно уземљен.