Överspänningsskydd

Överspänningsskydd (eller förkortat SPD) är inte en produkt som är känd för allmänheten. Allmänheten vet att kraftkvalitet är ett stort problem i vårt samhälle där mer och mer känslig elektronik eller elektriska produkter används. De vet om UPS som kan ge oavbruten strömförsörjning. De känner till spänningsstabilisator som, som namnet antyder, stabiliserar eller reglerar spänningen. Ändå inser de flesta människor, som åtnjuter säkerheten som överspänningsskyddsanordningen ger, inte ens sin existens.

Vi har fått höra sedan barndomen att koppla bort alla elektriska apparater under åskväder, annars kan blixtströmmen röra sig inuti byggnaden och skada de elektriska produkterna.

Tja, blixt är verkligen mycket farligt och skadligt. Här är några bilder som visar dess förstörelse.

Index för denna presentation

Tja, det handlar om blixten. Hur påverkar blixten med produkten överspänningsskydd? I den här artikeln kommer vi att ge en grundlig presentation om detta ämne. Vi ska presentera:

Blixtskydd VS Överspänningsskydd: Tillhörande än annorlunda

Surge

• Vad är överskott
• Vilken orsak ökar
• Effekterna av överskott

Surge Protective Device (SPD)

• Definition
• Funktion
• Applikationer
• Komponenter: GDT, MOV, TVS
• Klassificering
• Nyckelparametrar
• Installation
• Standarder

Beskrivning

Denna artikel förutsätter att läsaren inte har någon bakgrundskunskap inom överspänningsskydd. En del av innehållet är förenklat för enkel förståelse. Vi försökte överföra det tekniska uttrycket till vårt dagliga språk men samtidigt är det oundvikligt att vi tappar noggrannhet.

Och i den här presentationen antar vi lite pedagogiskt material för överspänningsskydd som släppts av olika blixt / överspänningsskyddsföretag som vi har fått från allmän källa. Här tackar vi dem för deras ansträngningar att utbilda allmänheten. Om något material är ifrågasatt, vänligen kontakta oss.

En annan viktig anmärkning är att blixtskydd och överspänningsskydd fortfarande inte är en exakt vetenskap. Vi vet till exempel att blixt gillar att slå de höga och spetsiga föremålen. Det är därför vi använder blixtstång för att locka blixtar och shunta dess ström till marken. Ändå är detta en tendens baserad på sannolikhet, inte en regel. I många fall slog blixtar mot andra föremål, även om det finns en hög och spetsig blixtstång i närheten. Till exempel anses ESE (Early Streamer Emission) vara en uppdaterad form av blixtstång och bör därför ha bättre prestanda. Ändå är det en mycket kontroversiell produkt som många experter tror och godkänner att den inte har några fördelar jämfört med en enkel blixtstång. Liksom vid överspänningsskydd är tvisten ännu större. IEC-standarden, som huvudsakligen föreslås och utarbetas av europeiska experter, definierar vågformen för direkt blixt som 10/350 μs impuls vilken UL-standard, främst föreslagen och utarbetad av amerikanska experter, inte känner igen sådan vågform.

Ur vårt perspektiv kommer vår förståelse av blixt bli mer och mer exakt och korrekt så småningom när vi gör mer forskning inom detta område. Till exempel utvecklas alla överspänningsskyddsprodukter idag baserat på teorin att blixtström är en enda vågformsimpuls. Ändå misslyckas vissa SPD som klarar alla tester i labbet fortfarande på fältet när blixtarna faktiskt träffar. Således de senaste åren tror fler och fler experter att blixtström är en multipel vågformsimpuls. Detta är framsteg och kommer säkert att förbättra prestanda för överspänningsskydd som utvecklats baserat på det.

Men i den här artikeln ska vi gräva i de kontroversiella ämnena. Vi försöker ge en grundläggande men grundlig, heltäckande introduktion av överspänningsskydd och överspänningsskydd. Så, låt oss börja.

1. Lynskydd VS överspänningsskydd

Du kan fråga varför måste vi veta något om blixtskydd när vi pratar om överspänningsskydd. Tja, dessa två begrepp är nära besläktade, eftersom många överspänningar faktiskt orsakas av blixtnedslag. I nästa kapitel pratar vi mer om orsaken till överspänningar. Vissa teorier tror att överspänningsskydd är en del av blixtskyddet. Dessa teorier anser att blixtskyddet kan delas upp i två delar: yttre blixtskydd vars huvudprodukt är blixtstång (luftterminal), nedledare och jordningsmaterial och internt blixtskydd vars huvudsakliga produkt är överspänningsskydd, antingen för AC / DC-kraft leverans eller för data / signallinje.

Lynskydd är ett komplicerat system som involverar många olika produkter. Överspänningsskydd är bara en del av ett koordinerat blixtskyddssystem. För vanliga konsumenter är det inte nödvändigt att gå in i den akademiska diskussionen. Trots allt, som vi säger, är blixtskyddet fortfarande inte en exakt vetenskap. Så för oss kanske detta inte är ett 100% erkänt men ändå enkelt sätt att förstå blixtskyddet och dess förhållande till överspänningsskyddet.

Åskskydd

2. surge

Vi kommer att prata mer om stigningar i den här sessionen. Även om vi använde termen surge många gånger under föregående session, har vi ändå inte gett det en ordentlig definition än. Och det finns många missförstånd om denna term.

Överspänning ger inte bara förlust av egendom, utan ger också personlig säkerhetsrisk.

3. Spänningsskyddsenhet / överspänningsskydd

Med den grundläggande kunskapen om blixt- / överspänningsskydd och överspänning som presenterades i föregående session kommer vi att lära oss mer om överspänningsskydd. Konstigt nog bör det kallas överspänningsskydd baserat på alla formella tekniska dokument och standarder. Ändå tycker många, även professionella inom överspänningsskydd, använda termen överspänningsskydd. Kanske för att det låter mer som ett dagligt språk.

I princip kan du se två typer av överspänningsskydd på marknaden, som bilderna visar nedan. Observera att bilder inte är i det akuta förhållandet för objektet. SPD av paneltyp är normalt mycket större i storlek än DIN-rain SPD.

Så vad exakt är en överspänningsskyddsenhet? Som namnet antyder är det en enhet som skyddar mot överspänningar. Men hur? Eliminerar det våg? Låt oss ta en titt på funktionen för en överspänningsskyddsenhet (SPD). Vi kan säga att en SPD används för att avleda överflödig spänning och ström säkert till marken innan den når skyddad utrustning. Vi kan använda utrustning för överspänningsskydd i laboratoriet för att se dess funktion.

Hur fungerar SPD?

SPD är spänningskänslig. Dess motstånd minskade kraftigt när spänningen ökade. Du kan föreställa dig SPD som en grind och översvämning som översvämning. Under normal situation stängs grinden, men när man ser överspänningen kommer öppnas porten snabbt så att överspänningen kan avledas. Den återställs automatiskt till hög impedansstatus efter det att överspänningen upphör.

SPD tar överspänningen så att den skyddade utrustningen kan överleva. Övertid kommer SPD att komma till slutet av livet på grund av de många överspänningar som det tål. Det offrar sig själv så att den skyddade utrustningen kan leva.

Det ultimata ödet för en SPD är att offra.

Komponenter för överspänningsskydd

I den här sessionen ska vi prata om SPD-komponenter. I grund och botten finns det fyra stora SPD-komponenter: gnistgap, MOV, GDT och TVS. Dessa komponenter har olika egenskaper men de har alla en liknande funktion: förstå normal situation, deras motstånd är så enorm att ingen ström kan följa ännu under överspänningssituation, deras motstånd sjunker direkt till nästan noll så att överspänningsströmmen kan passera till marken istället för som flyter till de skyddade nedströmsutrustningarna. Det är därför vi kallar dessa fyra komponenter för icke-linjära komponenter. Ändå har de skillnader och vi kan skriva en annan artikel för att prata om deras skillnader. Men för tillfället är allt vi behöver veta att de alla har samma funktion: att avleda till överspänningsströmmen till marken.

Låt oss ta en titt på dessa överspänningsskyddskomponenter.

Prosurges SMTMOV och PTMOV är två uppdaterade versioner av traditionell MOV. De är felsäkra och självskyddade komponenter som antagits av stora tillverkare av SPD för att bygga sina överspänningsskyddsprodukter.

Standarder för överspänningsskydd

Generellt sett finns det två huvudnormer: IEC-standard och UL-standard. UL-standarden är huvudsakligen tillämplig i Nordamerika och vissa delar i Sydamerika och Filippinerna. Det är uppenbart att IEC-standarden är mer omfattande tillämpbar runt om i världen. Till och med den kinesiska standarden GB 18802 är lånad från IEC 61643-11-standarden.

Varför kan vi inte ha en universell standard runt om i världen? En av förklaringarna är att europeiska experter och amerikanska experter har olika åsikter om förståelsen för blixtar.

Överspänningsskydd är fortfarande ett utvecklande ämne. Tidigare finns det ingen officiell IEC-standard i SPD som används i DC / PV-applikationer. Den rådande IEC 61643-11 är endast för växelström. Men nu har vi den nyligen släppta IEC 61643-31-standarden för SPD som används i DC / PV-applikationer.

Installation av överspänningsskydd

Det kan vara den lättaste sessionen att skriva om eftersom vårt förslag är att du kan gå till Youtube eftersom det finns många videor om SPD-installation, antingen vara en DIN-rail SPD eller en panel SPD. Naturligtvis kan du kolla våra projektfoton för att lära dig mer om. Noteras att installationen av en överspänningsskyddsanordning ska göras av en kvalificerad / licensierad elektriker.

Här är några bilder av typ 1 / 2 / 3 överspänningsskydd i UL-standard.

När det gäller andra klassificeringar kan vi utarbeta dem senare i andra artiklar eftersom det kan vara ganska långt. Just nu är allt du behöver veta att SPD klassificeras efter typer både i UL- och IEC-standarder.

Viktiga parametrar för överspänningsskyddsenhet

Om du tittar på en överspänningsskyddsenhet ser du flera parametrar på dess märkning, till exempel MCOV, In, Imax, VPR, SCCR. Vad menar de och varför är det viktigt? Tja, i den här sessionen ska vi prata om det.

Nominell spänning (Un)

Nominal betyder "namngiven". Så en nominell spänning är den "namngivna" spänningen. Till exempel är den nominella spänningen i försörjningssystemet i många länder 220 V. Men dess verkliga värde får variera mellan ett smalt område.

Maximal kontinuerlig driftspänning (MCOV / Uc) 

Den högsta spänningsmängden som anordningen tillåter att passera kontinuerligt. MCOV är normalt 1.1-1.2 tid högre än Un. Men i område med instabilt elnät kommer spänningen att bli mycket hög och måste därför välja en högre MCOV SPD. För 220V Un kan europeiska länder välja 250V MCOV SPD men på vissa marknader som Indien rekommenderar vi MCOV 320V eller till och med 385V. Observera: Spänning över MCOV kallas tillfällig överspänning (TOV). Mer än 90% av SPD-förbränningen beror på TOV.

Spänningsskyddsklassificering (VPR) / genomslagsspänning

Det är den maximala mängden spänning som en SPD tillåter att passera till den skyddade enheten och naturligtvis är det ju lägre desto bättre. Till exempel tål den skyddade enheten maximalt 800V. Om SPD: s VRP är 1000V kommer den skyddade enheten att skadas eller försämras.

Överspänningsströmskapacitet

Det är den maximala mängden överspänningsström som en SPD kan shunta till marken under en vallhändelse och är en indikator på en SPDs livslängd. Till exempel har en 200kA SPD en längre livslängd än en 100kA SPD under samma situation.

Nominell urladdningsström (in)

Det är toppvärdet för överspänningsströmmen genom SPD. SPD måste förbli funktionell efter 15 I överspänningar. Det är en indikator på en SPD: s robusthet och det är ett mått på hur SPD: n fungerar när den installeras och utsätts för driftsscenarier närmare den verkliga situationen. Ju högre desto bättre.

Maximal urladdningsström (Imax)

Det är toppvärdet för överspänningsströmmen genom SPD. SPD måste förbli funktionell efter 1 Imax-kraft. Vanligtvis är det 2-2.5 tid för värdet på In. Det är också indikatorn på en SPD: s robusthet. Men det är en mindre viktig parameter än In eftersom Imax är ett extremt test och i verklig situation kommer överspänning normalt inte ha så stark energi. För denna parameter, desto högre desto bättre.

Kortslutningsströmstyrka (SCCR)

Det är den maximala nivån på kortslutningsström som en komponent eller enhet tål och ju högre desto bättre. Prosurges stora SPD: er har klarat 200kA SCCR-test per UL-standard utan extern brytare och säkring, vilket är den bästa branschen.

Applikationer för överspänningsskydd

Spänningsskyddsanordningar används i stor utsträckning på olika branscher, särskilt för de kritiska uppdragsindustrierna. Nedan finns en lista över applikationer och lösningar mot överspänningsskydd som Prosurge förbereder. I varje applikation indikerar vi vilken SPD som krävs och dess installationsplatser. Om du är intresserad av något av applikationerna kan du klicka på och lära dig mer.

Sammanfattning

Slutligen kommer vi till slutet av denna artikel. I den här artikeln pratar vi om några intressanta saker som blixtskydd, överspänningsskydd, överspännings- och överspänningsskydd. Jag hoppas att du redan förstår grunderna för överspänningsskydd. Men om du vill lära dig mer om detta ämne, har vi andra artiklar i vårt avsnitt om överspänningsskydd på vår webbplats.

Och den sista men ändå viktigaste delen av den här artikeln är att tacka de företag som producerar en massa videor, foton, artiklar och alla typer av material i fråga om överspänningsskydd. De är föregångaren i vår bransch. Inspirerad av dem bidrar vi också med vår andel.

Om du gillar den här artikeln kan du hjälpa till att dela den!