Ⅰ. Kas yra tas banga apsauginis įtaisas (SPD)?

 

Apsaugos nuo viršįtampių įtaisas (BPĮ) – tai elektroninis įtaisas, naudojamas elektros įrangai apsaugoti nuo trumpalaikių viršįtampių, tokių kaip žaibo smūgiai, elektros tinklo svyravimai arba įtampos šuoliai, atsirandantys dėl įrangos perjungimo. Jis užtikrina stabilų elektros įrangos veikimą, pailgina įrangos tarnavimo laiką ir sumažina įtampos svyravimų sukeltos žalos riziką, apribodamas trumpalaikius viršįtampius ir nukreipdamas viršįtampių sroves į žemę.

 

Viršįtampių apsaugos priemonės plačiai naudojamos elektros sistemose, ryšių tinkluose, pramoninėje automatizacijoje, buitiniuose prietaisuose ir kitose srityse ir yra svarbi elektros saugos apsaugos dalis.

 

1.1 Viršįtampių apsaugos veikimo principas

 

Pagrindinė viršįtampių apsaugos įrenginio funkcija yra aptikti ir slopinti viršįtampius. Jo veikimo principas daugiausia remiasi šiais mechanizmais.

 

1.1.1 Įtampos fiksavimas

Kai grandinės įtampa viršija nustatytą ribą, viršįtampių apsaugos viduje esantys netiesiniai komponentai (pvz., varistoriai, dujų išlydžio vamzdeliai arba pereinamieji diodai) greitai pradeda laiduoti, apribodami viršįtampio vertę saugiame diapazone.

 

1.1.2 Energija Išleidimas

Viršįtampių apsaugos įtaisas nukreipia viršįtampio generuojamą energiją per įžeminimo sistemą į žemę, neleisdamas jai patekti į saugomą įrangą.

 

1.1.3 Automatinis atsigavimas

Kai kurie viršįtampių apsaugos įrenginiai gali automatiškai grįžti į įprastą veikimą po viršįtampio, o kitus reikia pakeisti rankiniu būdu arba nustatyti iš naujo.

 

1.2 Kaip į pasirinkti viršįtampių apsaugą

Renkantis tinkamą apsaugos nuo viršįtampių įtaisą, reikia atsižvelgti į šiuos veiksnius.

 

1.2.1 Įtampa lygis 

Viršįtampių apsaugos vardinė įtampa turi atitikti saugomos sistemos, pvz., 220 V kintamosios srovės sistemos arba 48 V nuolatinės srovės sistemos, įtampą.

 

1.2.2 Srovė talpa (Įėjimas/Imp)

 

Tai rodo maksimalią viršįtampio srovę, kurią gali atlaikyti viršįtampių apsaugos įtaisas, paprastai matuojama kA (tūkstančiais amperų), o vietose, kuriose dažnai trenkia žaibas, reikėtų rinktis didesnės srovės talpos SPD.

 

1.2.3 Atsakymas laikas

  

Kuo trumpesnis atsako laikas, tuo geresnis apsaugos efektas. SPD, kurių atsako laikas yra nanosekundės, tinka tiksliajai elektroninei įrangai.

 

1.2.4 Apsauga režimas

 

Pasirinkite vienfazį, trifazį arba kombinuotą apsaugos režimą (pvz., LN, L-PE, N-PE ir kt.) pagal sistemos reikalavimus.

 

1.2.5 Įrengimas vieta

  

Pagal IEC 61643 standartą, viršįtampių apsaugos priemonės gali būti klasifikuojamos kaip 1 tipo (pastato įėjimas), 2 tipo (skirstymo dėžutė) ir 3 tipo (įrangos galas).

 

1.2.6 Sertifikavimas standartai

 

Rinkitės gaminius, kurie atitinka tarptautinius standartus (pvz., UL 1449, IEC 61643), kad užtikrintumėte saugumą ir patikimumą.

 

1.3 Kaip į įdiekite viršįtampių apsaugą

 

Teisingas montavimas yra raktas į efektyvų viršįtampių apsaugos veikimą:

 

1.3.1 Įrengimas vieta:

 

- 1 tipo SPD turėtų būti įrengtas pagrindiniame skirstomajame skyde arba pastato įvadinėje linijoje, siekiant apsaugoti nuo tiesioginių žaibo smūgių arba indukuoto žaibo.

- Antrinėje paskirstymo skydelyje įrengtas 2 tipo SPD, siekiant užtikrinti antrinę apsaugą.

- 3 tipo SPD įrengiamas arti jautrios įrangos, tokios kaip serveriai ir ryšio įrenginiai.

 

1.3.2 Laidų jungimo būdas:

 

Prijungimui naudokite trumpus ir storus laidus, kad sumažintumėte varžą.

Įsitikinkite, kad įžeminimo varža atitinka standartą (paprastai ≤ 10Ω).

 

1.3.3 Lygiagretusis ir nuoseklusis jungimas:

 

- Dauguma SPD yra įrengti lygiagrečiai, o tai netrukdo normaliam grandinės veikimui.

- Kai kurie specialūs SPD (pvz., filtravimo tipo) gali būti montuojami nuosekliai.

 

1.3.4 Priežiūra ir pakeitimas:

 

- Reguliariai tikrinkite SPD būseną. Kai kurie SPD turi gyvavimo laiko indikatorių (pavyzdžiui, raudonas langelis rodo gedimą).

- Net jei po kelių smūgių išvaizda nepakitusi, jį reikia pakeisti.

 

II. Nuolatinė srovė /Kintamoji srovė viršįtampių apsauga

 

2.1 nuolatinės srovės Viršįtampis Apsauga

 

2.1.1 Nuolatinės srovės viršįtampių apsaugos koncepcija

 

Nuolatinės srovės viršįtampių apsaugos įtaisas (angl. DC Surge Protector, DC SPD) yra specialiai sukurtas nuolatinės srovės maitinimo sistemoms ir naudojamas nuolatine srove maitinamai įrangai, pvz., saulės fotovoltinėms sistemoms, elektromobilių įkrovimo stotims, ryšio bazinėms stotims ir duomenų centrams, apsaugoti nuo viršįtampių žalos. Kadangi nuolatinė elektros srovė neturi periodinių svyravimų, projektuojant nuolatinės srovės viršįtampių apsaugą reikia atsižvelgti į nuolatinės įtampos ir poliškumo veiksnius.

 

2.1.2 Darbas DC viršįtampių apsaugos principas

 

• Poliškumui jautri konstrukcija: nuolatinės srovės sistemos įtampos poliškumas yra fiksuotas. SPD turi užtikrinti, kad jis tinkamai veiktų tik tada, kai teigiamas ir neigiamas poliai yra teisingai sujungti.

• Nuolatinės įtampos atlaikymo galimybė: skirtingai nei kintamosios srovės SPD, nuolatinės srovės SPD turi ilgą laiką atlaikyti stabilią įtampą be gedimų.

• Speciali lanko gesinimo technologija: nuolatinė srovė neturi natūralaus nulinio taško, todėl lanką sunku užgesinti. Todėl nuolatinės srovės viršįtampių įtaisams (SPD) reikia naudoti specialų lanko gesinimo įtaisą (pvz., magnetinį lanko gesinimo įrenginį).

 

2.1.3 Nuolatinės srovės viršįtampių apsaugos funkcija

 

- Apsaugokite saulės fotovoltines baterijas, keitiklius ir energijos kaupimo sistemas nuo žaibo smūgių ir perjungimo viršįtampių.

- Užtikrinti stabilų elektromobilių įkrovimo stotelių veikimą, neleisdami aukštos įtampos smūgiams pažeisti akumuliatorių valdymo sistemos.

- Užtikrinti nuolatinės srovės maitinimo saugumą ryšio bazinėms stotims ir duomenų centrams, sumažinant įrangos prastovų riziką.

 

2,2 kintamosios srovės Viršįtampis Apsauga

 

2.2.1 Koncepcija kintamosios srovės viršįtampių apsaugos

 

Kintamosios srovės viršįtampių apsaugos įtaisas (AC SPD) naudojamas AC elektros energijos sistemai (pvz., namams, gamykloms, komerciniams pastatams ir kt.) apsaugoti nuo viršįtampių žalos. Dėl periodiškų AC įtampos pokyčių SPD konstrukcija turi prisitaikyti prie dažnio (50 Hz / 60 Hz) ir fazės pokyčių.

 

2.2.2 Darbas Kintamosios srovės viršįtampių apsaugos principas

 

• Fazės adaptacija: Kintamosios srovės SPD turi gebėti efektyviai fiksuoti įtampą visose fazėse.

• Greitas atsakas: Kintamosios srovės dažnis yra aukštas, todėl SPD atsako laikas turi būti itin trumpas (nanosekundžių lygio).

• Automatinis atstatymas: Kai kurie kintamosios srovės SPD gali automatiškai atsigauti po viršįtampio ir nereikalauja rankinio įsikišimo.

 

2.3 Kaip Teisingai Pasirinkite nuolatinės arba kintamosios srovės viršįtampių apsaugą

 

• Nurodykite sistemos tipą: pirmiausia nustatykite, ar tai nuolatinės, ar kintamosios srovės sistema.

• Įvertinkite viršįtampių riziką: Vietovėse, kuriose dažnai trenkia žaibas, pasirinkite aukštesnį apsaugos lygį (pvz., 1 ir 2 tipų derinį).

• Atitikti įrangos reikalavimus: tiksliajai elektroninei įrangai rinkitės greitesnio reagavimo SPD.

• Pasikonsultuokite su specialistais: sudėtingoms sistemoms (pvz., hibridiniam maitinimo šaltiniui) rekomenduojama, kad apsaugos planą parengtų inžinierius.

III.. Išvada

Viršįtampių apsaugos yra labai svarbi įranga, užtikrinanti elektros sistemų saugumą. Nesvarbu, ar tai būtų nuolatinės, ar kintamosios srovės taikymas, tinkamo viršįtampių apsaugos įtaiso (BPD) pasirinkimas ir teisingas jo įrengimas gali žymiai sumažinti įrangos sugadinimo riziką. Tobulėjant naujoms energijos rūšims, elektrinėms transporto priemonėms ir išmaniesiems tinklams, nuolatinės srovės viršįtampių apsaugos įtaisų paklausa didėja, o kintamosios srovės viršįtampių apsaugos įtaisai išlieka pramoninės ir buitinės elektros energijos pagrindu. Moksliškai parinktos ir standartizuotos montavimo priemonės taps patikimomis elektros sistemų „apsaugos priemonėmis“.