Pārsprieguma aizsardzības ierīču izvēle

01 Pārsprieguma aizsardzības ierīču definīcija un klasifikācija

1. Pārsprieguma aizsardzības ierīces definīcija
Pārsprieguma aizsardzības ierīce (SPD) ir nelineāra aizsargierīce, ko izmanto elektriskajās sistēmās ar strāvu, lai ierobežotu pārejošus pārspriegumus un novirzītu pārsprieguma strāvas. Tas ir paredzēts, lai aizsargātu elektriskās vai elektroniskās sistēmas no bojājumiem, ko izraisa zibens, pārslēgšanas pārspriegumi un ieslēgšanas strāvas.

2. Pārsprieguma aizsardzības ierīču klasifikācija
VPD var klasificēt, pamatojoties uz to nelineāro komponentu īpašībām vai atbilstoši to īpašajām lietojuma prasībām dažādās sistēmās.

2.1 Klasifikācija, pamatojoties uz{0}}nelineāro komponentu raksturlielumiem
(1) Sprieguma pārslēgšanas veids SPD:
Normālos apstākļos uzrāda augstu pretestību un pārslēdzas uz zemu pretestību, ja rodas sprieguma pārspriegums. Parastie komponenti ir dzirksteļu spraugas, gāzizlādes caurules, silīcija{1}}vadāmie taisngrieži (SCR) vai triacs. Pazīstams arī kā "Crowbar Type" SPD, tam ir neregulāra sprieguma un strāvas raksturlielumi.

(2) Sprieguma ierobežojuma tips SPD:
Normālos apstākļos tam ir augsta pretestība, pretestībai nepārtraukti samazinoties, palielinoties pārsprieguma strāvai un spriegumam. Parastie komponenti ir metāla oksīda varistori (MOV) un slāpēšanas diodes. Pazīstams arī kā "spīlēšanas tipa" SPD, tam ir nepārtraukti sprieguma un strāvas raksturlielumi.

(3) Kombinācijas tips SPD:
Sastāv gan no sprieguma pārslēgšanas, gan sprieguma ierobežošanas komponentiem. Tās īpašības var izpausties kā sprieguma pārslēgšanas veids, sprieguma ierobežošanas veids vai abu kombinācija atkarībā no pielietotā sprieguma.

2.2 Klasifikācija, pamatojoties uz lietojumprogrammu prasībām dažādās sistēmās
Saskaņā ar to mērķi SPD var iedalīt šādās kategorijās: barošanas sistēmas SPD, signālu sistēmas SPD un antenas padeves sistēmas SPD.

 

02 Galvenie parametri pārsprieguma aizsardzības ierīču izvēlei

1. SPD pārbaudes kategorijas izvēle
SPD pārbaudes kategorijas ir iedalītas trīs veidos: I klase, II klase un III klase. Parasti galvenajos sadales skapjos izmanto I vai II klases SPD; II vai III klases SPD ir piemēroti apakš-sadales paneļiem un pakārtotām lietojumprogrammām. Specifikācijās tas ir aprakstīts šādi:

(1) Maiņstrāvas barošanas līnijām, kas ienāk ēkā, uz robežas starp zonām, piemēram, LPZ0A vai LPZ0B un LPZ1 (piemēram, galvenais sadales skapis), kā primārā aizsardzība jāuzstāda I vai II klases pārbaudīts SPD.
(2) Uz sekojošām aizsargjoslu robežām, piemēram, sadales paneļiem atzaru ķēdēs vai elektroenerģijas sadales skapjos elektronisko iekārtu telpās, kā sekundāro aizsardzību var uzstādīt II vai III klases pārbaudītos SPD.
(3) Īpaši kritiskām elektroniskās informācijas iekārtu barošanas pieslēgvietām var uzstādīt II vai III klases pārbaudītos SPD, lai nodrošinātu precīzu aizsardzību. Informācijas iekārtām, kas izmanto līdzstrāvas barošanas avotu, ir jāuzstāda atbilstoši līdzstrāvas elektrolīnijas SPD, pamatojoties uz to darba sprieguma prasībām.

2. Maksimālā nepārtrauktā darba sprieguma izvēle
(1) Maksimālais nepārtrauktas darbības spriegums (Uc) ir maksimālais RMS spriegums (vai līdzstrāvas spriegums), ko var nepārtraukti pielietot SPD. Šī vērtība kalpo kā VPD slieksnis; kad darba spriegums pārsniedz šo vērtību, SPD aktivizējas, un noplūdes strāva palielinās eksponenciāli.

(2) Uc izvēle ir atkarīga no sistēmas zemējuma veida, sistēmas sprieguma un strāvas kvalitātes. Uc vērtībai jābūt lielākai par parasto darba spriegumu. Piemēram, TN sistēmā ar 380/220V pozitīvā sprieguma novirze parasti nepārsniedz 7%. Tomēr praksē Ķīnas sprieguma pozitīvā novirze bieži pārsniedz šo vērtību. Ņemot vērā 10% novirzi un papildu 5% novecošanas faktoriem, Uc ir jābūt lielākam par vai vienādam ar 1,15 Uo.

(3) Vietās, kur elektroapgādes sistēmas sprieguma novirze pārsniedz 10 % vai kur harmoniskā ietekme izraisa normālā darba sprieguma amplitūdas pieaugumu, SPD Uc vērtība ir atbilstoši jāpalielina, pamatojoties uz īpašiem apstākļiem. Tajā pašā laikā ir jāņem vērā pārsprieguma aizsardzības līmeņa (Up) un aizsargātās iekārtas koordinācija. Lūdzu, skatiet sīkāku informāciju zemāk esošajā attēlā, kur Uo apzīmē fāzes spriegumu un U apzīmē līnijas spriegumu.

 

Maksimālā nepārtrauktā darba sprieguma minimālās vērtības pārsprieguma aizsardzības ierīcēm atkarībā no sistēmas raksturlielumiem

SPD savienojums	TN-S sistēma	TN-C sistēma	TT sistēma	Ar neitrālu atvasinātu IT sistēmu	Bez neitrālas atvasinātas IT sistēmas
L - N	Lielāks vai vienāds ar 1,15 Uo	N/A	Lielāks vai vienāds ar 1,15 Uo	Lielāks vai vienāds ar 1,15 Uo	N/A
L - PE	Lielāks vai vienāds ar 1,15 Uo	N/A	Lielāks vai vienāds ar 1,15 Uo	Lielāks par vai vienāds ar √3 Uo	Lielāks par vai vienāds ar U
L - PEN	N/A	Lielāks vai vienāds ar 1,15 Uo	N/A	N/A	N/A
N - PE	N/A	N/A	N/A	Lielāks vai vienāds ar 1,15 Uo	Lielāks vai vienāds ar 1,15 Uo
L - L	Lielāks vai vienāds ar 1,15 U	Lielāks vai vienāds ar 1,15 U	Lielāks vai vienāds ar 1,15 U	Lielāks vai vienāds ar 1,15 U	Lielāks vai vienāds ar 1,15 U

Līdzstrāvas sistēmās SPD maksimālais nepārtrauktas darbības spriegums (Uc) ir aptuveni 1,5 reizes lielāks par aizsargātās sistēmas nominālo spriegumu (kā empīrisku vērtību).

 

3. Impulsa strāvas un maksimālās izlādes strāvas izvēle

Impulsa strāvu (Iimp) parasti izmanto kā parametru SPD I klases klasifikācijas darbības slodzes testam, un tā viļņu forma parasti ir 10/350 μs.

Maksimālo izlādes strāvu (Imax) izmanto SPD II klases klasifikācijas pārbaudei. Konkrētā izvēle ir atkarīga no ekspozīcijas vietas, un uz to var atsaukties tālāk esošajā tabulā.

Tabula 5.4.3-3. Ieteicamās vērtības strāvas līniju pārsprieguma aizsardzības ierīču impulsstrāvas un nominālās izlādes strāvas parametriem

Zibensaizsardzības līmenis	Galvenais sadales skapis		Apakš-sadales kabinets	Aprīkojuma telpas sadales skapis un pieslēgvietas, kurām nepieciešama īpaša aizsardzība
	LPZ0 līdz LPZ1		LPZ1 līdz LPZ2	Turpmākās aizsargjoslu robežas
	10/350 μs (I klases tests)	8/20 μs (II klases tests)	8/20 μs (II klases tests)	8/20 μs (II klases tests)	Saliktais vilnis (1,2/50 μs un 8/20 μs) (III klases tests)
	Iimp (kA)	In (kA)	In (kA)	In (kA)	Uoc (kV) / Isc (kA)
A	Lielāks vai vienāds ar 20	Lielāks vai vienāds ar 80	Lielāks vai vienāds ar 40	Lielāks par vai vienāds ar 5	Lielāks vai vienāds ar 10/ Lielāks vai vienāds ar 5
B	Lielāks vai vienāds ar 15	Lielāks vai vienāds ar 60	Lielāks vai vienāds ar 30	Lielāks par vai vienāds ar 5	Lielāks vai vienāds ar 10/ Lielāks vai vienāds ar 5
C	Lielāks vai vienāds ar 12,5	Lielāks vai vienāds ar 50	Lielāks vai vienāds ar 20	Lielāks par vai vienāds ar 3	Lielāks vai vienāds ar 6/ Lielāks vai vienāds ar 3
D	Lielāks vai vienāds ar 12,5	Lielāks vai vienāds ar 50	Lielāks vai vienāds ar 10	Lielāks par vai vienāds ar 3	Lielāks vai vienāds ar 6/ Lielāks vai vienāds ar 3

 

4, Sprieguma aizsardzības līmeņa izvēle

Sprieguma aizsardzības līmenis (augšup) ir SPD darbības parametrs, kas ierobežo spriegumu starp tā spailēm. Sprieguma -pārslēgšanas tipa SPD tas attiecas uz maksimālo dzirksteles-pārspriegumu zem noteikta pieauguma ātruma; sprieguma -ierobežojošā tipa SPD — tas attiecas uz maksimālo atlikušo spriegumu noteiktā strāvas viļņa formā.

SPD sprieguma aizsardzības līmeņa (Up) summai un inducētajam spriegumam pāri tā savienojošajiem vadiem jābūt mazākai par sistēmas un iekārtas izolācijas nominālo impulsu izturības spriegumu (Uw) (Uw vērtībām skatiet tālāk redzamo attēlu), un vēlams, lai tā nepārsniegtu 80% no aizsargātā aprīkojuma izturības sprieguma līmeņa.

5.4.3. tabula-1 nominālā impulsa izturības sprieguma (Uw) vērtības dažādām iekārtām 220 V/380 V trīsfāzu sadales sistēmā

Aprīkojuma atrašanās vieta	Barošanas avota ienākošais terminālis	Nozaru sadales ķēžu aprīkojums	Izmantošanas aprīkojums	Elektroniskās informācijas iekārtas, kurām nepieciešama aizsardzība
Impulsu izturības sprieguma kategorija	IV	III	II	I
Uw (kV)	6	4	2.5	1.5

 

5. Pārsprieguma aizsardzības ierīču (SPD) izvēles vispārējie principi

(1) Holistiskais princips.
Apsardzes inženierprojekta visas elektromehāniskās sistēmas zibensaizsardzību uzskatīt par vienotu aizsargobjektu. Ir svarīgi pievērsties katras apakšsistēmas zibensaizsardzībai, vienlaikus nodrošinot efektīvu koordināciju starp dažādām zemsprieguma{1}}apakšsistēmām un starp tām un elektroenerģijas padeves un sadales apakšsistēmām. Sistēmas konfigurācijai jābūt sistemātiskai, ekonomiski pamatotai, drošai, uzticamai un jāietver atbilstoša dublēšana.

(2) Integrētā profilakse.
Pilnībā izmantojiet tradicionālos zibensaizsardzības tehniskos pasākumus, piemēram, "potenciāla izlīdzināšanu, ekranēšanu, gaisa izbeigšanu, novirzīšanu, zemējumu un aizsardzību". Izvēlieties uzticamas gaisa gala ierīces un pārsprieguma aizsardzības ierīces (SPD), lai ieviestu visaptverošu un uzticamu tehnisko risinājumu.

(3) Racionāla atlase.
Pamatojoties uz drošības inženierprojekta specifiskajām ģeogrāfiskās vides īpašībām un zibensaizsardzības zonu, kurā atrodas elektromehāniskā iekārta, izvēlieties atbilstošus SPD elektriskās veiktspējas parametrus un produkta funkcionalitāti.

 

03 Atlases parametri katram pārsprieguma aizsardzības ierīču līmenim

1. VPD1

Ja pirmā -līmeņa pārsprieguma aizsardzības ierīce SPD1 ir uzstādīta ēkas galvenajā elektroenerģijas sadales telpā, parasti pietiek ar trim sprieguma -pārslēgšanās tipa SPD, lai izpildītu sistēmas prasības. Pat pašreizējā Ķīnas barošanas sistēmā, kas izmanto TN-S konfigurāciju, neitrālā (N) un aizsargzeme (PE) ir savienota vienā punktā galvenajā sadales telpā. Tāpēc ir efektīva trīs sprieguma -komutācijas tipa SPD uzstādīšana elektroenerģijas sadales telpas galvenajā sadales skapī. Starp N un PE nav nepieciešams uzstādīt papildu SPD.

Ieteicamie SPD1 atlases parametri ir šādi:

Maksimālais nepārtrauktas darbības spriegums:Uc=440V

Maksimālā izlādes strāva:Vispārīgi izstrādāts un aprēķināts saskaņā ar koda prasībām vai atsauces uz standartiem.

Aizsardzības līmenis:Uz augšu Mazāks par vai vienāds ar 2,5 kV

Atbildes laiks:tA Mazāks vai vienāds ar 100ns

2. VPD2

Otrā{0}}līmeņa strāvas pārsprieguma aizsardzības ierīce ir visplašāk izmantotais produkts. Situācijas, kad zibens elektromagnētiskie impulsi var izraisīt pārsprieguma strāvu, kas pārsniedz 20kA uz elektrolīnijām, kas iekļūst LPZ1 zonās, ir salīdzinoši reti. Tāpēc nominālā izlādes strāva (In) otrā -līmeņa SPD kā sprieguma -ierobežojošajam tipam SPD parasti tiek norādīta no 20 līdz 40 kA.

Ieteicamie SPD2 atlases parametri ir šādi:

Maksimālais nepārtrauktas darbības spriegums:Uc=260~320V

Nominālā izlādes strāva (8/20 μs):Pēc=20kA

Maksimālā izlādes strāva (8/20μs):Maksimālais=40kA

Aizsardzības līmenis:Uz augšu Mazāks par vai vienāds ar 1,5 kV

Atbildes laiks:tA Mazāks vai vienāds ar 25ns

3. VPD3

Trešā -līmeņa strāvas pārsprieguma aizsargierīce parasti tiek uzstādīta svarīga aprīkojuma priekšpusē, un tā kalpo kā -precīza aizsardzība.

Ieteicamie SPD3 atlases parametri ir šādi:

Maksimālais nepārtrauktas darbības spriegums:Uc=255V

Nominālā izlādes strāva (8/20 μs):

In (L→N)=3kA

In (N→PE)=5kA

Sprieguma aizsardzības līmenis (augšup):

L→N Mazāks vai vienāds ar 1,25 kV

L → PE Mazāks vai vienāds ar 1,5 kV

Atbildes laiks:tA Mazāks vai vienāds ar 25ns

04 Pārsprieguma aizsardzības ierīču uzstādīšanas prasības

Trīs pamatprasības VPD uzstādīšanai un lietošanai:

(1)Pēc SPD uzstādīšanas normālos darbības apstākļos bez pārsprieguma SPD nedrīkst negatīvi ietekmēt elektriskās (vai elektroniskās) sistēmas darbību.

(2)Pēc SPD uzstādīšanas pārsprieguma gadījumā SPD jāspēj izturēt paredzamo zibens strāvu bez bojājumiem, vienlaikus nospiežot pārsprieguma spriegumu un novirzot pārsprieguma strāvu.

(3)Kad pārsprieguma strāva ir pārgājusi, SPD nekavējoties jāatgriežas augstā -pretestības stāvoklī un jāpārtrauc strāvas-strāvas frekvence.

Sazinieties ar mums