Naprava za prenapetostno zaščito (SPD) je zaščitna naprava, namenjena omejevanju prehodnih prenapetosti in preusmerjanju udarnih tokov, s čimer se zmanjša tveganje poškodbe električne opreme zaradi udara strele, preklopov omrežja in drugih prehodnih motenj. Pravilno pozicioniranje neposredno vpliva na zmogljivost SPD. Za industrijske objekte, poslovne zgradbe, podatkovne centre, komunikacijske sisteme in različne-napetostne distribucijske sisteme je strateška postavitev SPE pomemben vidik načrtovanja električne zaščite.
1. Kje na splošno velja SPD?
SPD je običajno nameščen na ključnih točkah v distribucijskem sistemu, kot so glavna razdelilna omarica stavbe, zemeljska razdelilna plošča, razdelilne plošče opreme in neposredno pred kritično električno opremo.
Za standardne nizkonapetostne distribucijske sisteme je mogoče uporabiti zaščitne strategije SPD, odvisno od strukture in električnega sistema stavbe. Prva stopnja je običajno nameščena na električnem vhodu v stavbo, da prenese visoke tokove strele in udarno energijo. Druga faza se lahko namesti na talno ali consko razdelilnico. Za opremo, občutljivo na nihanje napetosti, lahko dobro zaščito namestite v bližini same naprave.
Ta večplastni pristop omogoča SPE-jem na različnih lokacijah, da si delijo obremenitve prenapetostne zaščite, kar preprečuje, da bi katera koli posamezna naprava doživela čezmerno prenapetostno energijo.
2. Glavna razdelilna omara je ključni položaj namestitve.
Glavna razdelilna omara v stavbi je pogosto ena najpomembnejših lokacij za namestitev SPD.
Ko na zunanje daljnovode vplivajo veliki valovi, ki jih povzročajo strele, preklapljanje omrežja ali drugi prehodni dogodki, lahko veliki valovi potujejo vzdolž vodov in v zgradbe. Namestitev SPD na glavni distribucijski točki-kjer napajalnik vstopa v stavbo-lahko preusmeri val, preden se širi naprej v notranje distribucijsko omrežje.
Pri zgradbah z zunanjimi sistemi za zaščito pred strelo mora načrtovanje konfiguracije SPD upoštevati sisteme protiminske zaščite, sisteme za zemeljsko oskrbo in konfiguracijo napajalnih vodov.
3. Talne in conske razdelilne deske
V velikih industrijskih objektih, poslovnih stavbah, nakupovalnih središčih in javnih zgradbah namestitev SPD samo v glavni razdelilni omarici morda ne bo zadostovala za pokritje celotne opreme za končno-uporabo.
Zato se lahko, odvisno od strukture distribucijskega sistema, na takšnih lokacijah namesti več posebnih namenskih razelektritvenih naprav, kot so talne plošče, conske razdelilne plošče in conske plošče. V večnadstropnih stavbah je na primer primarna zaščita lahko nameščena v glavni razdelilni omari, medtem ko nadaljnja postavitev distribucije električne energije SPD temelji na določenem nadstropju ali območju. Ta metoda skrajša zaščitno razdaljo in zmanjša vpliv prenapetosti dolgih kablov na nadaljnjo opremo.
4.SPD lahko namestite tudi na vhodno stran ključnih naprav
Pri napravah, občutljivih na prehodne prenapetosti, kot so PLC, industrijski nadzorni sistemi, strežniki, komunikacijska oprema, nadzorni sistemi in oprema za avtomatizacijo, je treba razmisliti o namestitvi terminala SPD v bližini napajalnega tokokroga opreme.
Terminalni SPD običajno dajejo prednost hitremu odzivu in nizki ravni zaščitne napetosti. Končni SPD lahko dodatno zmanjša učinek preostale prenapetosti na občutljive naprave, potem ko SPD navzgor obdela veliko količino udarne energije.
Upoštevajte, da preprosta namestitev več SPD ni nujno boljša. Različne ravni SPL je treba racionalizirati glede na sistemske parametre, zaščitna območja in zahteve glede koordinacije.
5. Prostorski odnos MED SPD IN ZEMLJIM SISTEMOM
Ko je določen položaj namestitve SPD, je treba natančno razmisliti o ozemljitveni povezavi.
Ko razelektritev SPD ustvari udarni tok, se mora udarna energija hitro razpršiti skozi ozemljitveni sistem ali druga določena vezja. Zato morajo biti priključni kabli SPD čim krajši in ravni, kar zmanjša nepotrebne ovinke ali obvoze.
Če je SPD predaleč od priključne točke ali je priključni vod predolg, lahko hitro nihanje udarnega toka povzroči, da SPD sam proizvede visoko napetost, kar vpliva na dejansko zaščitno učinkovitost SPD.
6. Različna mesta namestitve SPD in Signal SPD
Različne vrste SPD so zasnovane za različne vrste vezij.
Power SPD se večinoma uporablja v sistemih AC ali DC DC in je običajno nameščen na električnih vodih v razdelilnih omaricah, škatlah ali električni opremi.
Signalni SPD pa se uporabljajo za komunikacijo, podatke, nadzor in merjenje vodov. Nizko{1}}napetostne signalne linije, kot so komunikacijske linije, povezave RS485 in linije Ethernet v sistemih industrijske avtomatizacije, so lahko opremljene z ustreznimi signalnimi procesorji v skladu s posebnimi zahtevami.
Če je naprava priključena na električni vod in komunikacijski vod, zaščita samo električnega voda ne zagotavlja nujno popolne zaščite. V praktičnih inženirskih aplikacijah je treba upoštevati vrsto vmesnika in arhitekturo vezja naprave ter celoten pristop.
7. Lokacije namestitve je treba upoštevati-od-primera do primera posebej.
Različne vrste zgradb in opreme imajo različno električno okolje, zato je SPD mogoče namestiti na različnih lokacijah.
V stanovanjskih in poslovnih zgradbah se-komponente za posebne namene običajno najprej namestijo na vhodno točko napajanja in razdelilne plošče.
V industrijskem okolju je treba pozornost nameniti ne le glavnemu distribucijskemu sistemu, temveč tudi velikemu motorju, pogonu frekvenčnega pretvornika, avtomatskim krmilnim omaram, območju namestitve proizvodnih strojev.
V okolju podatkovnih centrov in telekomunikacijskih prostorov je poudarek na več-nivojski zaščiti elektroenergetskega sistema, komunikacijskega voda in ključne opreme.
Konfiguracija SPD mora upoštevati dejanske dolžine vodov, pogoje ozemljitve in konstrukcijske specifikacije zaščite pred strelo za zunanjo opremo, daljnovode- in opremo na območjih z visoko aktivnostjo strele.
8. Katere druge dejavnike je treba upoštevati pri namestitvi SPD?
Lokacije prenapetostne zaščite ni mogoče določiti zgolj s fizično razdaljo; preveriti je treba tudi združljivost med SPD in elektroenergetskim sistemom.
Najprej se prepričajte, da je nazivna napetost sistema skladna z največjo neprekinjeno delovno napetostjo SPD (MCOV). Nato izberite ustrezen tip SPD, zmogljivost praznjenja in raven zaščite glede na pričakovano okolje prenapetosti.
Upoštevati je treba tudi koordinacijo med nadtokovno zaščito navzgor, načinom ozemljitve, dolžino voda in nivojem SPD.
Različni distribucijski sistemi in načini ožičenja bodo različni, zato morajo dejanska namestitev, načrtovanje in izdelava slediti specifikacijam izdelka in veljavnim standardom za zaščito pred strelo.
Pogosto zastavljena vprašanja
Ali je mogoče prenapetostne zaščite namestiti neposredno zraven naprav?
Da, SPD "na mestu uporabe" je mogoče namestiti pred občutljivo opremo, odvisno od kritičnosti opreme in strukture električnega sistema. Vendar to običajno zagotavlja večplastno zaščito prek SPD-ja navzgor, namesto da bi se zanašalo samo na SPD-na ravni naprave.
Ali je treba v razdelilnike vgraditi prenapetostno zaščito?
Veliko nizko{0}}napetostnih SPD je nameščenih na omaricah ali ploščah za distribucijo električne energije. Posebne metode namestitve so odvisne od zasnove SPD, razpoložljivosti plošče in zahtev za namestitev izdelka.
Je SPD čim bližje napravi?
Za zaščito točke--uporabe zmanjšanje dolžine kabla med SPD in zaščitno napravo običajno pomaga zmanjšati vpliv preostale prenapetosti; vendar je pomembno upoštevati raven zaščite v celotnem distribucijskem sistemu.
Koliko dodatnih varoval bo potrebnih za distribucijsko omrežje?
Ni določene številke. Zasnova mora temeljiti na zgradbi zgradbe, hierarhiji distribucije električne energije, dolžini tokokroga, kritičnosti opreme in tveganjih, povezanih s strelo in prenapetostmi.
Povzetki
Namestitev naprave za prenapetostno zaščito neposredno vpliva na učinkovitost naprave za prenapetostno zaščito. Distribucijski sistemi običajno uporabljajo večplastno zaščitno strategijo - pokrivajo vhodni konec glavne razdelilne omare, razdelilno ali zemeljsko razdelilno omarico in ključno opremo - in prilagajajo SPD značilnostim električnih vodov, signalnih vodov in same opreme. Pozornost je treba nameniti tudi povezovalni razdalji med SPD in ozemljitvenim sistemom, združljivosti sistemske napetosti in usklajevanju zaščite navzgor.
Za posebne projekte morajo biti modeli SPD, mesta namestitve in količine določeni na podlagi dejanskih električnih sistemov in veljavnih standardov ter oblikovani in nameščeni s strani usposobljenih strokovnjakov.