Kada man reikia viršįtampių apsaugos priemonės elektros saugai?

Ašįvadas

Elektroniniams prietaisams skverbiantis į kiekvieną šiuolaikinio gyvenimo kampelį, bręsta nematoma elektros energijos krizė. Įtampos šuoliai – staigus viršįtampio atsiradimas – kasmet priverčia milijonus elektroninių prietaisų visame pasaulyje per anksti „išeiti į pensiją“. Viršįtampių apsaugų (SPD), kaip „neperšaunamo elektros energijos sistemos kostiumo“, svarba buvo labai nepakankamai įvertinta.

Ⅰ. Kas yra viršįtampių apsauga?

Apsaugos nuo viršįtampių įtaisas (SPD) – tai įtaisas, naudojamas trumpalaikei viršįtampių ir iškrovos viršįtampių srovei riboti, skirtas apsaugoti elektros ir elektroninę įrangą nuo žaibo ar tinklo veikimo sukeltų įtampos šuolių.

1.1 Pagrindinės funkcijos

• Viršįtampio sugėrimas arba nukreipimas: kai elektros tinkle arba linijose atsiranda neįprastai aukšta įtampa, SPD greitai praleidžia ir nukreipia perteklinę energiją į žemę.

• Jautrios įrangos apsauga: kompiuterių, ryšio įrenginių, pramoninių valdymo sistemų ir kt. apsauga nuo pažeidimų dėl įtampos svyravimų.

• Didesnis sistemos patikimumas: sumažinamos dėl viršįtampių atsirandančios prastovos ir priežiūros išlaidos.

1.2 Viršįtampių apsaugos skardinė pagal taikymo scenarijus ir apsaugos lygius gali būti klasifikuojami kaip:

- 1 tipas (pirminė apsauga): montuojama pastato įeinančioje elektros linijos pusėje, siekiant apsaugoti nuo tiesioginių žaibo smūgių.

- 2 tipas (antrinė apsauga): naudojamas elektros energijos paskirstymo sistemoje apsaugai nuo sukelto žaibo ir darbinių viršįtampių.

- 3 tipas (tretinė apsauga): taikoma galinių įrenginių, pvz., lizdų apsaugai.

II. Kada ar reikia naudoti viršįtampių apsaugą?

2.1 Žaibas-linkusiose vietose

Žaibas yra viena iš pagrindinių viršįtampių priežasčių. Viršįtampių apsaugos įtaisus reikia įrengti šiais atvejais:

- Aukštybiniai pastatai: tiesioginių žaibo smūgių tikimybė yra didelė, todėl elektros energijos paskirstymo sistemoje turėtų būti įrengti 1 tipo žaibo apsaugos įtaisai (SPD).

- Ryšio bazinės stotys: žaibo smūgiai gali sutrikdyti signalą, todėl prie signalo linijų reikėtų įrengti SPD.

- Saulės elektrinės: Fotovoltiniai komponentai yra pažeidžiami žaibo smūgių, todėl prie keitiklių ir jungiamųjų dėžių turėtų būti įrengti apsauginiai nuo įtampos kritimo įtaisai (SPD).

Atvejis: Pakrantės mieste dėl žaibo smūgio buvo apgadintas ryšio bokštas, nes nebuvo įrengtas apsauginis įtaisas (BPD). Nuostolis viršijo 1 milijoną juanių.

2.2 Pramoninis ir gamybos aplinka

Pramoninė įranga yra itin jautri įtampos svyravimams. Šiais atvejais reikalingas SPD:

- Automatizuotos gamybos linijos: tiksli įranga, pvz., programuojami valdikliai (PLC) ir dažnio keitikliai, yra jautri viršįtampiams.

- Duomenų centrai: serveriams ir saugojimo įrenginiams reikalingas SPD, kad būtų išvengta duomenų praradimo.

- Medicinos įranga: aukštos klasės medicinos prietaisai, tokie kaip MRT ir KT aparatai, kelia itin aukštus energijos kokybės reikalavimus.

Duomenų palaikymas: Remiantis statistika, maždaug 35 % pramoninės įrangos gedimų atvejų yra susiję su įtampos šuoliais.

2.3 Namų ūkis ir Komercinė elektra

- Išmaniųjų namų sistema: išmaniesiems televizoriams, apsaugos kameroms ir kt. reikalinga SPD apsauga.

- Komerciniai biurų pastatai: Didelėms įrangoms, tokioms kaip liftai ir oro kondicionieriai, reikalingos apsaugos nuo viršįtampių priemonės.

- Atokių vietovių elektros energijos tiekimas: regionuose, kuriuose elektros tinklai nestabilūs, įtampos svyravimai yra labiau linkę.

Pasiūlymas: namų vartotojams 2 tipo SPD galima įrengti skirstomojoje dėžutėje, o 3 tipo SPD galima pridėti prieš svarbiausią įrangą (pvz., kompiuterius).

2.4 Naujas energija ir elektros energijos infrastruktūra

- Vėjo jėgainių parkas: vėjo turbinos valdymo sistemai reikalinga SPD apsauga.

- Elektromobilių įkrovimo stotelė: didelės galios įkrovimas gali lengvai sukelti darbinę viršįtampę.

- Pastotė: Siekiant išvengti žaibo prasiskverbimo, įvadinėje linijoje reikia įrengti žaibo apsaugos nuo žaibo įtaisus.

2.5 Specialus pramonė paraiškos

- Naftos chemijos pramonė: sprogimui atspariose zonose reikia naudoti sprogimui atsparius apsaugos nuo sprogimo įtaisus (SPD).

- Geležinkeliai ir transportas: signalizacijos sistemos turi būti aprūpintos labai patikimais SPD.

III.. Kaip pasirinkti tinkamą viršįtampių apsaugą?

Nustatykite apsaugos lygį (1/2/3 tipas).

Atsižvelkite į maksimalią iškrovos srovę (Imax) ir įtampos apsaugos lygį (Up).

Pasirinkite gaminius, kurie atitinka tarptautinius standartus (pvz., IEC 61643, UL 1449).

Reguliarus patikrinimas ir keitimas: dėl pasikartojančių viršįtampių SPD sensta, todėl juos būtina reguliariai tikrinti.

IV. Ateitis Tendencijos ir technologinės inovacijos

- Išmanusis SPD: gali stebėti viršįtampių įvykius realiuoju laiku ir sukelti signalizaciją per daiktų internetą.

- Modulinė konstrukcija: palengvina keitimą ir priežiūrą.

- Didesnis energijos toleravimas: Prisitaiko prie naujų energijos tinklų reikalavimų.

Ⅴ. Išvada

Dėl dažnų ekstremalių oro sąlygų ir plačiai paplitusios tiksliosios įrangos naudojimo, viršįtampių apsaugos įtaisų (BPĮ) rinka sparčiai auga. Pramonės duomenys rodo, kad šie įtaisai, vadinami „elektros viršįtampių barjerais“, išplėtė savo taikymo sritis nuo tradicinio pastatų elektros energijos paskirstymo iki tokių besiformuojančių sričių kaip 5G bazinės stotys, fotovoltinės elektrinės ir duomenų centrai.

„Įrangos pažeidimai dažnai prasideda nuo nematomų įtampos šuolių“, – atkreipė dėmesį nacionalinės laboratorijos elektros saugos ekspertas. Tyrimai parodė, kad tinkamai įrengus apsauginius įtaisus (SPD), žaibo smūgių sukeliamų elektroninės įrangos gedimų dažnis gali sumažėti daugiau nei 70 %. Tačiau verta paminėti, kad rinkoje esančių gaminių veikimo charakteristikos labai skiriasi – nuo ​​pagrindinių modelių iki išmaniųjų, reguliuojamų, o apsaugos lygis gali skirtis iki 10 kartų.

Klaidingi produktų pasirinkimo atvejai yra plačiai paplitę. Kai kurie vartotojai aklai renkasi pigius produktus, tačiau nepastebi tokių svarbių parametrų kaip reagavimo greitis ir pralaidumas. Labiau paslėpta rizika slypi tame, kad kai kurie įrenginiai, pažymėti kaip „pramoninės klasės“, iš tikrųjų atitinka tik civilinius standartus. Ekspertai rekomenduoja taikyti „aplinkos rizikos klasifikavimo“ strategiją: kritinėse vietose, tokiose kaip ligoninės ir finansų įstaigos, turėtų būti įrengta trijų lygių apsaugos sistema, o paprastuose gyvenamuosiuose namuose galima naudoti ekonomiškesnį sudėtinį sprendimą.

Sparčiai augant daiktų interneto įrenginių populiarumui, naujos kartos SPD integruoja tokias funkcijas kaip temperatūros stebėjimas ir nuotolinė signalizacija. Vienos elektros tinklo įmonės priežiūros vadovas atskleidė, kad įdiegus išmaniąją apsaugos sistemą, metinės jų pastotių priežiūros išlaidos sumažėjo 230 000 juanių. Tačiau technologiniai atnaujinimai taip pat kelia naujų iššūkių. Kaip suderinti apsaugos efektyvumą ir sistemos suderinamumą tapo dabartiniu pramonės tyrimų ir plėtros dėmesio centru.