Udari strele so v bistvu ogromna iskra, ki nastane, ko se naboj nabere do določene točke med nevihtnim oblakom in tlemi ali med njimi, kar poruši izolacijo zraka. udare strele sprožijo predvsem:
1.Neposreden udar strele
V najhujših primerih strela udari neposredno v zgradbe, opremo ali ljudi.
Sprožilni pogoji: Predmeti na tleh (npr. visoka stavba, drevo, oddajni stolp, drevesa, stolpi, izolirani ljudje) skupaj z nevihtnimi oblaki tvorijo najmočnejše električno polje, zaradi česar je najkrajša pot za praznjenje naboja.
2.Posredni učinki strele (pogostejši, širši obseg)
Tudi če strela ne udari neposredno v vašo napravo, lahko povzroči uničujoč val (prehodno) z:
· Inducirana strela (razdeljena na elektrostatično in elektromagnetno indukcijo):
• Elektrostatična indukcija: Ko gre naelektren nevihtni oblak nad glavo, inducira veliko količino nasprotnih nabojev na spodnjih nadzemnih žicah. Ko se oblak razelektri na drugo tarčo, se ti vezni naboji takoj sprostijo in ustvarijo visoko-napetostne sunke, ki potujejo po liniji.
Elektromagnetna indukcija: Močni in prehodni tokovi v kanalu strele lahko povzročijo zelo visoko napetost v okoliških kovinskih zankah (npr. zankah daljnovodov, signalnih vodih).
· Prevod (dvig zemeljskega potenciala):
• Ko strela udari v sistem za zaščito pred strelo stavbe ali v bližnjo zemljo, gre ogromen tok strele skozi ozemljitveni upor, kar povzroči, da se električni potencial na točki stika v trenutku dvigne na stotisoče ali celo milijone voltov. Ta visok potencial je lahko "flashback" notranji napravi prek ozemljitvene žice naprave, kar povzroči uničujočo potencialno razliko v napravi in jo uniči.
· Vdor strele:
• Strela udari v oddaljene žice, telefonske linije, kabelske linije itd. Ogromni tokovi strele potujejo vzdolž teh kovinskih vodnikov v obliki valov, napadajo in poškodujejo povezane naprave.
2. del: Kako uporabljati SPD za zaščito
Namen prenapetostne zaščitne naprave ni preprečiti udare strele, ampak zagotoviti varen tok strele z nizko-impedanco in udarno energijo med udari strele, s čimer omeji napetost na napravi na varno raven.
1. Osnovno delovno načelo EPD
Zamislite si to kot "pametno stikalo" ali "napetostno občutljiv ventil":
Med normalnim delovanjem: SPD visoka impedanca in je v bistvu odprt tokokrog z majhnim vplivom na tokokrog.
Ko pride do prenapetosti/prenapetosti: Dogodek: SPD preide v stanje nizke impedance (zelo hitro) v nanosekundah, hitro prevaja in usmerja velike sunke toka v tla.
Ko se sunek umiri: SPD se samodejno ponastavi na stanje visoke impedance in vezje se vrne v normalno stanje.
2.Pravilni zaščitni sistem SPD: več-stopenjska zaščita
Da bi zagotovili celovito zaščito, se pogosto uporablja koncept hierarhične zaščite, kot je več obrambnih linij:
Kategorija 1 / I (prej B razred):
Mesto namestitve: glavni razdelilnik (servisni vhod).
Funkcija: sprošča večino udarov strele z visoko energijo iz neposrednih ali induciranih udarov strele (običajno valovna oblika 10/350 μM). SPD z visoko zmogljivostjo praznjenja se običajno uporablja na podlagi iskrišč.
Cilj: Zaščititi električni sistem celotne zgradbe pred največjo nevihto.
Kategorija 2 / II (prej C razred):
Lokacija: razdelilna plošča (npr. talne plošče) ali razdelilna plošča ključne opreme (npr. strežniške sobe, klimatska naprava, dvigalo).
Funkcija: dodatno omejuje preostalo napetost in absorbira preostalo energijo prek tipa 1 SPD. Običajno se uporabljajo pogoni SSD (SSD), ki temeljijo na varistorju kovinskega oksida (MOV).
Cilj: zaščititi distribucijska vezja in opremo na določenih območjih.
Kategorija 3 / III (prej D):
Lokacija: sprednji del naprave, kot so vtični trakovi za občutljiv instrument ali modul za prenapetostno zaščito v napravi.
Funkcija: Zagotavlja fino zaščito s fiksiranjem napetosti na raven, ki jo lahko naprava varno prenese (običajno manj kot 1,5 kV).
Cilj: Zagotoviti zadnjo obrambno črto za najbolj občutljivo in drago elektronsko opremo (npr. strežnike, medicinsko opremo, industrijske PLC-je).
Signalni SPD: linije, kot so omrežni kabli, telefonske linije in nadzorni video kabli, zahtevajo tudi posebne sisteme za obdelavo signalov. Delujejo na enak način, vendar so zasnovani za napetostne nivoje in vrsto vmesnika signalne linije.
3.Ključne točke za namestitev SPD
• Dobra ozemljitev je predpogoj: SPD SPD učinkovito prenaša energijo brez ozemljitvenega sistema z nizko-impedanco. Ozemljitev je temelj zaščite pred strelo.
• Kratke in debele priključne žice: Priključne in ozemljitvene žice SPD morajo biti čim krajše in debelejše, da zmanjšate induktivnost vodila. Predolgi kabli lahko povzročijo opazno indukcijsko napetost, kar močno zmanjša učinkovitost zaščite.
Usklajevanje: različne stopnje SSD zahtevajo energijsko usklajevanje, da se zagotovi postopno praznjenje, kot je zasnovano za preprečevanje preobremenitve katerega koli posameznega SPD.