Kaip atskirti viršįtampių apsaugos įtaisą (SPD) nuo žaibolaidžio?

Kartą kepiau 20 000 dolerių vertės CNC plokštę, nes sumaišiau dvi dėžutes ant plokštės.

Pirkėjams sakau: žaibolaidiklis yra skydelio viduje esantis apsauginis įtaisas, sustabdantis trumpus, staigius viršįtampius; žaibolaidiklis yra sargybinis ant stogo, nukreipiantis didelį žaibolaidį į žemę. Jie atrodo panašiai, bet taupo piniginę visiškai skirtingais būdais.

Skaitykite toliau ir aš jums parodysiu tikslias etiketes, bandymų numerius ir kainų skirtumus, kuriuos tikrinu įėjęs į gamyklą, kad niekada jų daugiau nesupainiotumėte.

Kas yra Apsaugos nuo viršįtampių įtaisas (SPD)?

Praėjusiais metais Floridos plastikų gamykloje pakeičiau netinkamą „viršįtampių dėžę“ ir sustabdžiau juos dviem pamainoms.

Aš SPD vadinu greituoju jungikliu, kuris per nanosekundes sumažina 6 kV įtampą iki 600 V, kad pavaros, programuojami loginiai valdikliai ir šviestuvai atlaikytų kasdienius įtampos šuolius, kurie atsiranda elektros tinkle.

Metalinės dėžutės viduje

SPD sudaro tik trys dalys: metalo oksido varistoriai (MOV), dujų išlydžio vamzdelis ir terminis atjungiklis. MOV veikia kaip automatinis vožtuvas. Kai linijos įtampa viršija fiksavimo įtampą, MOV varža sumažėja nuo megaomų iki omų, o papildoma srovė siunčiama į neutralų laidą. Dujų vamzdelis apdoroja pirmuosius kelis šimtus nanosekundžių, kad MOV neišsilydytų. Jei smaigalys toks ilgas, kad dalys perkaista, šiluminis saugiklis sugenda, o mažas raudonas langelis pajuoduoja. Tai nurodo priežiūros darbuotojams įdėti naują kasetę ir uždaryti dureles. Nereikia jokių stogo darbų, krano, elektriko.

Skaičiai, kuriuos rašau ant citatos

Kiekvienam pirkėjui siunčiu vienos eilutės lentelę, kad gamyklos inžinierius galėtų patikrinti skydo brėžinį per penkias sekundes:

Paplitęs mitas, kad žudau per kiekvieną skambutį

„Žaibo iškroviklis mane išgelbės nuo žaibo.“ Ne. Jis apsaugos jus nuo likučių, kurie pateks į vidų po to, kai stulpo iškroviklis atliks sunkų darbą. Jei tikitės, kad žaibo iškroviklis patirs 100 kA tiesioginį smūgį, MOV diskai įtrūks, o plastikinis korpusas išsilydys. Aš visada parduodu porą: iškroviklis išorėje, žaibo iškroviklis viduje.

Kas yra žaibolaidiklis?

2022 metais stovėjau ant vieno Teksaso sandėlio stogo ir pamačiau strypą su įtrūkusiu porcelianiniu sijonu; gamyklos vadovas manė, kad tai „tik metalas“.

Žaibolaidžių ribotuvą vadinu aukštos įtampos apsauginiu vožtuvu; jis 200 000 amperų žaibo smūgiui suteikia tiesioginį kelią į žemę, todėl pastatas niekada nepajunta smūgio.

Kaip veikia kibirkšties tarpas

Iškroviklis yra tarp oro linijos ir įžeminimo tinklo. Viduje yra varistorių blokų krūva. Esant normaliai tinklo įtampai, krūva yra atvira grandinė. Kai debesis pasiekia viršįtampius, įtampa šokteli iki milijonų voltų. Varistorių blokai akimirksniu pradeda laiduoti, o srovė variniu laidu teka iki įžeminimo strypo. Kai tik viršįtampis išnyksta, blokai vėl išsijungia, todėl linija toliau maitina apkrovas. Visas procesas trunka 100 mikrosekundžių. Jei blokai yra pigūs arba įtrūkę, jie išlieka šilti; todėl kiekvienais metais prašau atlikti termovizinį tyrimą.

Įtampos klasės, kurias matysite ant vardinės plokštelės

Cituoju trijų klasių iškroviklius, kad pirkėjas galėtų pritaikyti įtampą pagal tinklo įtampą:

Kainų skirtumas tarp Kinijos ir A prekės ženklo

Mano Venžou linijos 33 kV polimerinis iškroviklis atitinka IEC 60099-4 standartą ir kainuoja 49 USD. Tokios pačios formos iškroviklis iš Europos žinomų prekių katalogo kainuoja 210 USD. Leisdamas Jeffui atlikti 15 kV impulsinį bandymą Hiustone, liekamasis įtampos skirtumas buvo tik 3 %. Jis užsakė 200 vienetų vėjo jėgainių parkui ir sutaupė 32 000 USD.

Įdiekite spąstus, kurių dauguma pirkėjų nepastebi

Privalote laikyti 1 m varinę laidininko uodegą, antraip induktyvumas padidės iki 1000 V metrui, o varžtas pašoks į šoną. Su kiekviena siunta siunčiu trafareto brėžinį, kad rangovas negalėtų sulenkti laido į tvarkingą ritę, kad „atrodytų tvarkingai“.

Kokie yra pagrindiniai SPD ir žaibolaidžio skirtumai?

Kartą praradau pakartotinį užsakymą, nes pirkėjas abi prekes priskyrė prie „viršįtampių prekių“ ir spintelei nupirko du iškroviklius.

Kišenėje laikau apgaulės kortelę: iškroviklis sugeria didelį 100 kA žaibo smūgį lauke, o SPD ištraukia mažus 20 kV žaibo likučius viduje; jie skiriasi energija, greičiu, vieta ir kaina.

Energijos lenktynės – 1000:1

Tiesioginis žaibo smūgis gali sukelti 1000 megadžaulių energijos. Mano didžiausias 33 kV iškroviklis yra išbandytas taip, kad sugertų 10 kJ/kV, t. y. iš viso apie 300 kJ. Skydinio žaibo iškroviklio bandymas siekia tik 320 J vienam varistoriaus diskui. Štai kodėl mes juos suskirstome į etapus: iškroviklis „ėda“ kepsnį, o žaibo iškroviklis – trupinius.

Greičio lenktynės – 1 prieš 100 mikrosekundžių

Varžtas pakyla per vieną mikrosekundę. Dujų tarpas ribotuve suveikia per 0,1 µs. MOV SPD viduje suveikia per 25 nanosekundes, bet tai yra po ilgo kabelio, todėl priekinė dalis jau yra sulėtėjusi. Jei sukeisite abu elementus, MOV sprogs dar prieš ribotuvo pabudimui.

Kainų lenktynės – 50:1

Apsaugiklis – 49 USD, apsauginis įtaisas – 18 USD. Brangųjį dėkite ant stogo, kur reikia tik vieno įrenginio, o pigųjį – į kiekvieną skydą, kur jų reikia dvidešimt.

Kaip SPD apsaugo elektros įrangą?

Mačiau, kaip viena Floridos kepykla per mėnesį pametė tris kintamo dažnio pavaras, kol galiausiai per magistralę prijungėme du ant DIN bėgelio tvirtinamus SPD.

Gamyklos vadovams aiškinu, kad įtampos ribojimo įtaisas (SPD) yra įtampos replės; jis pamato artėjantį įtampos šuolį, užtrenkia duris ir į jūsų programuojamus valdiklius ir pavaras praleidžia tik saugią 600 V įtampą.

Žingsnis po žingsnio paprastais žodžiais

1. Smaigalys patenka į 1 eilutę.
2. MOV aptinka viršįtampį ir jo varža sumažėja.
3. Papildoma srovė stumiama į šoną į neutralią juostą.
4. Įtampa tarp 1 linijos ir neutralės niekada nepakyla aukščiau 1,2 kV.
5. Pavaros įvesties pakopa mato tik 480 V įtampą ir nedidelę pulsaciją, todėl ji veikia toliau.

Tikrieji skaičiai iš mano bandymų stendo

Į 40 kA SPD pasiunčiau 6 kV 3 kA 8/20 µs bangą. Išėjimo laidų liekamoji įtampa buvo 960 V. Standartinė 480 V pavara gali atlaikyti 1,5 kV įtampą, taigi atsarga yra 540 V. Džefas paprašė 20 % saugos atsargos; mes pasirinkome 60 kA modelį ir gavome 780 V liekamąją įtampą. Jis nustojo pirkti atsargines pavaras.

Stalas I palieka su techninės priežiūros komandomis

Jei kuri nors dėžutė sugenda, ištraukite kasetę ir įstatykite naują. Jokių atsuktuvų – jokio išjungimo.

Kaip žaibolaidiklis apsaugo elektros sistemas?

Indijoje stebėjau, kaip 33 kV įtampos linija užsiliepsnojo ir išsilydė 200 m aliuminio, kol ant kiekvieno stulpo sumontavome polimerinius iškroviklius.

Komunalinių paslaugų pirkėjams sakau: iškroviklis yra slėgio mažinimo vožtuvas dangaus srovei; jis sugauna milijono voltų viršįtampius ir nukreipia juos į įžeminimo tinklą, kol transformatorinė alyva dar nespėjo užvirti.

Įtampos vardinė vertė ir sistemos įtampa – 25 % taisyklė

Pasirinkite iškroviklį, kurio vardinė įtampa yra 75 % sistemos linijų tarpusavio įtampos. 33 kV sistemoje renkuosi 30 kV iškroviklį. Tai suteikia 25 % atsargą, todėl iškroviklis nelaidus esant normaliems įtampos šuoliams, tačiau vis tiek suveikia esant gerokai žemesnei nei 170 kV laido izoliacijos įtampai.

Energijos patikrinimas su žemyn nukreipto laidininko ilgiu

Energija, kurią iškroviklis turi sugerti, didėja proporcingai smūgio srovės kvadratui ir vario uodegos ilgiui. Naudoju formulę E = 0,5 × L × I². Esant 100 kA smūgiui ir 1 µH/m srovei ant 2 m uodegos, E = 0,5 × 2 × 100 000² = 10 MJ. Mano 33 kV iškroviklis išbandytas esant 10 kJ/kV × 30 kV = 300 kJ. Likusią dalį turi sugerti įžeminimo tinklas, todėl reikalauju, kad įžeminimo varža būtų ≤4 Ω.

Atvejo analizė – vėjo jėgainių parkas Teksase

100 turbinų, kiekviena su 34,5 kV surinkimo linija. Kas trečią polių ir prie kiekvieno transformatoriaus įrengėme po vieną iškroviklį. Po dvejų metų tiesioginis smūgis pataikė į B fazę. Iškroviklis suveikė, automatinis jungiklis atsidarė ir užsidarė, o turbinos niekada nesustojo. Be iškroviklių bendrovė būtų sumokėjusi 50 000 USD baudų už prarastą gamybą.

Kokie yra tipiniai SPD ir žaibolaidžių taikymo būdai?

Įėjau į Vietnamo batų fabriką, kuris stogo strypams išleido 8000 dolerių, o plokštėms – nulį; jų CNC staklės vis tiek sugesdavo per kiekvieną audrą.

Lentoje nupiešiu paprastą taisyklę: iškrovikliai saugo išorinę tinklelį, o viršįtampių srovių jungikliai – vidinius lustus; kiekvieną iš jų dėkite ten, kur jis buvo išbandytas, arba du kartus išleisite pinigus.

Kur parduodu SPD

- Kintamo dažnio pavaros plastiko ekstruzijos linijose

- PLC lentynos butelių išpilstymo gamyklose

- LED sportiniai žibintai, maitinti 480 V grandinėmis

- Duomenų centro UPS įvesties skydai

Kur parduodu fiksatorius

- 33 kV oro linijos, maitinančios palmių aliejaus gamyklas

- Vėjo turbinų galios kėlimo transformatoriai

- Saulės 1500 V nuolatinės srovės jungiamosios dėžutės

- Geležinkelio traukos pastotės

Mišrūs darbai – abu įrenginiai

Ligoninėse: iškrovikliai ant 11 kV įvado, viršįtampių apsaugos įtaisai ant kiekvieno aukšto skydo.

Duomenų centrai: iškrovikliai ant komunalinių paslaugų saugyklos, viršįtampių apsaugos įtaisai ant nepertraukiamo maitinimo šaltinių, vėl viršįtampių apsaugos įtaisai ant serverių lentynų.

Naujausia Džefo plastikų gamykla: 30 iškroviklių ant stulpų linijos, 120 SPD gamyklos viduje. Jis nustojo pirkti atsargines įvesties/išvesties plokštes.

Kur paprastai įrengiami SPD ir žaibolaidžiai?

Kartą mačiau, kaip techninės priežiūros komanda prie stogo skardos prisuka SPD; pirmoji audra prapūtė varistorius kiaurai plastikinį dangtelį.

Kiekvienam rangovui pateikiu vieno puslapio paveikslėlį: iškroviklis yra ant stulpo arba stogo krašto, viršsrovio apsaugos įtaisas (BPD) – skydo durelių viduje ant 35 mm DIN bėgelio; laidus laikykite trumpus ir tiesius, antraip induktyvumas pranoksta detalę.

Išpardavimo atmintinė I lipni juosta skydinių durų viduje

Stogo išdėstymo eskizas Jeffui

1. Oro terminalas (strypas) ant aukščiausios sijos.
2. Įžeminimo laidininkas, 2 AWG varis, trumpiausias kelias iki įžeminimo strypo.
3. Iškroviklis montuojamas ant sienos, linijos pusė jungiama prie elektros tinklo, o įžeminimo pusė – prie to paties strypo.
4. Pagrindinio skirstomojo skydo viduje, SPD ant magistralės, įžeminimas prie varinės strypo.

Vienas žemės tinklas, du darbai, jokios painiavos.

Kaip išsirinkti tinkamą įrenginį pagal savo poreikius?

Pirkėjas Malaizijoje kartą atsiuntė man užklausą dėl „viršįtampių daiktų“, ir aš pateikiau po 500 kiekvieno; jam iš tikrųjų reikėjo tik SPD.

Užduodu tris klausimus: kokia įtampa yra ant laido, kokia energija jį gali pasiekti ir kur yra laidas? Atsakykite į juos ir detalės numeris bus parašytas pats.

Sprendimų medis, kurį siunčiu el. paštu pirkėjams

1. Ar laidas yra prieš skaitiklį, ar po jo?

– Prieš → stabdiklį.

– Po → eikite į 2.

2. Ar šuolis atsiranda dėl žaibo, ar dėl vidinių apkrovų?

– Žaibo iškroviklis → išorėje + žaibo iškroviklis viduje

– Dažnio keitiklis, suvirinimo įrenginys, kontaktorius → Tik SPD.

3. Kokia yra sistemos įtampa?

– 120 V, 277 V, 480 V, 690 V → pasirinkite SPD, kurio Uc yra 15 % didesnis už nominaliąją vertę.

– 6 kV, 11 kV, 33 kV → iškroviklis, kurio vardinė įtampa yra 75 % tinklo įtampos.

Greito pasirinkimo lentelė, kurią spausdinu ant kabučių

Apibraukite eilutę, pasirašykite užsakymą, uždarykite bylą.

Kaip reikėtų prižiūrėti ir išbandyti SPD ir žaibolaidžius?

Praėjusį kovą skridau į Vokietiją, nes SPD langas pajuodo vos po šešių mėnesių; gamykla neutralų laidą sujungė atvirkščiai.

Apmokau įgulas: kas ketvirtį žvilgtelėti į langą, kartą per metus išmatuoti nuotėkį ir po kiekvienos audros atlikti termovizinį iškroviklių testavimą; jei iškroviklio korpusas yra 10 °C karštesnis nei aplinkos temperatūra, pakeisti jį, kol jis nesprogo.

Vieno puslapio kontrolinis sąrašas, kurį klijuoju ant skydinių durų

Atsarginių dalių rinkinys, kurį siunčiu su kiekvienu užsakymu

- 5 % papildomų MOV kasečių SPD detektoriams

- 2 papildomi polimeriniai korpusai iškrovikliams

- 1 infraraudonųjų spindulių termometras, modelis DT-380

Džefas laiko įrangą sandėlyje; prastovos sumažėjo nuo 8 valandų per metus iki nulio.

Išvada

Pastačiau 2 000 m² gamyklą ir išsiunčiau 300 000 įrenginių, laikydamasis vienos paprastos taisyklės: iškroviklis išorėje, apsauginis nuotėkio įtaisas viduje.

Atidarykite skydelį, apžiūrėkite laidus ir užsisakykite tinkamą apsaugą jau šiandien – jūsų įrenginiai ir buhalteris jums padėkos.