أنواع مانعات الصواعق: شرح النوع الأول مقابل النوع الثاني مقابل النوع الثالث

الأنواع الرئيسية الثلاثة من الحزب الديمقراطي الاجتماعي هي النوع 1 SPD, النوع 2 SPDو النوع 3 SPD. الفرق بينها ليس مجرد مسألة تصنيف أو تكلفة - بل يتم تحديده بواسطة مكان تثبيت كل جهاز SPD في النظام الكهربائي ونوع طاقة التيار الزائد المصمم للتعامل معها.

• النوع 1 SPD يتم تركيبه عند مدخل الخدمة أو نقطة الحماية الأولية، ويتعامل مع التيارات الزائدة الخارجية عالية الطاقة.
• النوع 2 SPD يتم تركيبه في لوحات التوزيع ولوحات التوزيع الفرعية، ويعمل كطبقة الحماية الرئيسية للأنظمة الداخلية ذات الجهد المنخفض.
• النوع 3 SPD يتم تركيبه بالقرب من المعدات الحساسة، مما يوفر حماية نقطة الاستخدام ضد طاقة التيار الزائد المتبقية.

يتم تحديد هذه التصنيفات من خلال المعايير الدولية والوطنية - بما في ذلك IEC 61643-11 و ANSI/UL 1449 (NEC) - ويتم اختبار كل نوع مقابل أشكال موجية مختلفة للتيار الزائد تعكس دوره المقصود. في العديد من التركيبات، تعمل الأنواع الثلاثة معًا كـ استراتيجية حماية منسقة ومتدرجة بدلاً من استبدال بعضها البعض.

الوجبات الرئيسية

• النوع 1 SPD هو خط الدفاع الأول حيث يتلقى المبنى طاقة التيار الزائد الخارجية، ويتم اختباره باستخدام شكل الموجة 10/350 ميكروثانية.
• النوع 2 SPD هو جهاز حماية من التيار الزائد الأكثر شيوعًا على مستوى اللوحة في التركيبات ذات الجهد المنخفض، ويتم اختباره باستخدام شكل الموجة 8/20 ميكروثانية.
• النوع 3 SPD يحمي المعدات الطرفية الحساسة ضد التيارات الزائدة المتبقية في نقطة الاستخدام.
• إذا كان الهدف هو حماية واسعة للمبنى أو اللوحة،, النوع 2 SPD فهو عادةً الجهاز المركزي.
• إذا كان الهدف هو حماية نهائية على مستوى المعدات،, النوع 3 SPD فهو ضروري.
• تستخدم أفضل التصميمات أكثر من نوع واحد من SPD في ترتيب متدرج مع تنسيق مناسب للطاقة.

أنواع SPD في لمحة

نوع SPD	نقطة التثبيت	دور الحماية	اختبار الشكل الموجي	الموضع النموذجي
النوع 1 SPD	مدخل الخدمة أو أصل التركيب	يتعامل مع التيارات الزائدة الواردة عالية الطاقة (البرق، تبديل المرافق)	10/350 ميكرو ثانية	طبقة أولية
النوع 2 SPD	لوحة التوزيع الرئيسية أو اللوحة الفرعية	يحمي نظام التوزيع الداخلي من الجهد الزائد العابر	8/20 ميكروثانية	طبقة اللوحة
النوع 3 SPD	بالقرب من المعدات الحساسة	يحمي المعدات الطرفية من طاقة التيار الزائد المتبقية	مزيج 1.2/50 ميكروثانية - 8/20 ميكروثانية	طبقة نقطة الاستخدام

ماذا تعني أنواع SPD الثلاثة

تصنيف النوع الأول, النوع الثانيو النوع 3 يتعلق بشكل أساسي بدور التطبيق وموقع التثبيت - وليس حجم المنتج أو مستوى السعر.

وفقًا لـ NEC (الكود الكهربائي الوطني) و ANSI/UL 1449, ، يتم تحديد أجهزة الحماية من التيار الزائد حسب النوع بناءً على مكان توصيلها داخل النظام الكهربائي وبيئة التيار الزائد التي من المتوقع أن تديرها. ال IEC 61643-11 يستخدم المعيار نظام تصنيف متوازي يتماشى بشكل وثيق في كل من التسمية ومنطق التثبيت.

هذا هو السبب في أنه لا ينبغي أبدًا التعامل مع SPD من النوع 3 كبديل لحماية مدخل الخدمة، ولماذا لا يعني SPD من النوع 1 وحده تلقائيًا أن الإلكترونيات الحساسة في اتجاه المصب محمية بالكامل. تم تصميم واختبار كل نوع لموضع معين في سلسلة الحماية.

بالنسبة لمعظم المهندسين والمشترين، فإن السؤال العملي يختزل إلى:

• أي نوع من SPD ينتمي إلى مدخل الخدمة؟
• أي نوع من SPD ينتمي إلى اللوحة؟
• أي نوع من SPD ينتمي بالقرب من المعدات؟

هذه هي بالضبط الطريقة التي يجب أن تُفهم وتُحدد بها الأنواع الثلاثة.

شرح SPD من النوع 1

A النوع 1 SPD يتم تركيبه في أصل التركيب الكهربائي - عادةً بين الجانب الثانوي لمحول الخدمة والجانب الخطي (أو جانب الحمل) لجهاز الحماية من التيار الزائد لمدخل الخدمة.

ما يفعله SPD من النوع 1

تتمثل المهمة الأساسية لـ SPD من النوع 1 في اعتراض وتحويل تيارات التيار الزائد عالية الطاقة التي تدخل التركيب من مصادر خارجية. يتميز بقدرته على تحمل شكل الموجة الحالي 10/350 ميكروثانية, ، الذي يحاكي النبضة طويلة المدة وعالية الطاقة المرتبطة بضربة صاعقة مباشرة أو قريبة. يحتوي هذا الشكل الموجي على ما يقرب من 20 ضعف الطاقة من شكل الموجة 8/20 ميكروثانية لنفس تيار الذروة، وهذا هو السبب في أن أجهزة SPD الحقيقية من النوع 1 فقط مصممة للبقاء على قيد الحياة دون فشل كارثي.

يرتبط SPD من النوع 1 عادةً بما يلي:

• بيئات التيار الزائد المباشر وغير المباشر للبرق
• التعرض للتيار الزائد الوارد من جانب الإمداد من الخطوط العلوية
• التركيبات المحمية بنظام حماية من الصواعق الخارجي (LPS)
• أحداث تبديل بنك المكثفات للمرافق على شبكة الإمداد

أين يتم استخدام SPD من النوع 1

تشمل تطبيقات SPD النموذجية من النوع 1 ما يلي:

• حماية مدخل الخدمة - قبل أو بعد فاصل التيار الرئيسي، اعتمادًا على المعيار وتصميم النظام
• المباني ذات التعرض العالي لتأثيرات البرق، وخاصة تلك التي تحتوي على خطوط إمداد طاقة علوية
• لوحات التوزيع الرئيسية بالقرب من مصدر الطاقة الرئيسي القادم من شركة الكهرباء
• المرافق الصناعية والمستشفيات ومراكز البيانات التي تتطلب حماية متتالية كاملة
• المنشآت التي يوجد بها نظام حماية خارجي من الصواعق أو قفص شبكي

لكل UL 1449, يتم توصيل مانع الصواعق من النوع 1 بشكل دائم ويهدف إلى تركيبه بين الجزء الثانوي من محول الخدمة والجانب الخطي لجهاز التيار الزائد لمعدات الخدمة. والأهم من ذلك، أن أجهزة النوع 1 عادة ما تكون مزدوجة التصنيف، مما يعني أنه يمكن أيضًا تركيبها على جانب الحمل - مما يمنحها مرونة كبدائل من النوع 2 عند مدخل الخدمة.

أهمية مانع الصواعق من النوع 1

إذا تعرض النظام لطاقة اندفاع قوية قادمة - خاصة من الصواعق أو خطوط المرافق العلوية - فإن مانع الصواعق من النوع 1 يوفر الحاجز الوقائي الأول الأساسي. إنه طبقة معالجة الاندفاع في المنبع التي تمنع الطاقة الكارثية من الانتشار إلى نظام التوزيع الداخلي.

ومع ذلك،, مانع الصواعق من النوع 1 غير كافٍ بمفرده. غالبًا ما يكون مستوى حماية الجهد (Up) لجهاز من النوع 1 أعلى مما يمكن أن تتحمله الإلكترونيات الحساسة في اتجاه المصب. لا تزال اللوحات الحساسة والأحمال الحساسة في اتجاه المصب تتطلب تنسيقًا إضافيًا لمانع الصواعق لتقليل الجهد المتبقي إلى مستويات آمنة.

شرح مانع الصواعق من النوع 2

A النوع 2 SPD هو جهاز الحماية من زيادة التيار الأكثر تحديدًا على نطاق واسع في التركيبات الكهربائية ذات الجهد المنخفض. إنه نظام الحماية الرئيسي لجميع شبكات التوزيع ذات الجهد المنخفض, ، وفقًا للمعيار IEC 61643-11، ويعمل بمثابة العمود الفقري لتصميم الحماية العملية من زيادة التيار.

يتم تركيب مانع الصواعق من النوع 2 عادةً في:

• لوحات التوزيع الرئيسية (MDB)
• لوحات التوزيع الفرعية
• تجميعات التوزيع الفرعية
• لوحات توزيع المعدات والتحكم

وظيفة مانع الصواعق من النوع 2

يتميز مانع الصواعق من النوع 2 بـ شكل الموجة الحالي 8/20 ميكرو ثانية ويتم تصنيفه حسب معلمتين رئيسيتين: في (تيار التفريغ الاسمي) و Imax (تيار التفريغ الأقصى). يتمثل دوره الرئيسي في تثبيت الجهد الزائد العابر داخل نظام التوزيع الكهربائي الداخلي - بما في ذلك الاندفاعات التي هي:

• تنتقل عبر طبقة النوع 1 في المنبع (طاقة الصواعق المتبقية)
• يتم إنشاؤها داخليًا عن طريق أحداث التبديل (بدء تشغيل المحرك، دورة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، عمليات المرحل)
• الناجمة عن تغييرات الحمل أو إزالة الأعطال داخل المبنى أو المنشأة

يجب أن يظل مستوى حماية الجهد (Up) لمانع الصواعق من النوع 2 أقل من 2.5 كيلو فولت لحماية معدات الفئة الثانية على النحو المحدد في IEC 60664-1. عند مقارنة مانعين للصواعق من النوع 2 بنفس قيمة In، فإن الجهاز الذي لديه Imax أعلى لديه هامش أمان أكبر ويمكنه تحمل اندفاعات أقوى دون تدهور.

لماذا غالبًا ما يكون مانع الصواعق من النوع 2 هو مانع الصواعق العملي الأكثر أهمية

بالنسبة لغالبية المشاريع التجارية والصناعية ومشاريع لوحات المباني،, النوع 2 SPD هي طبقة الحماية المركزية وغير القابلة للتفاوض. إنه الجهاز الذي يحدده معظم المهندسين والمقاولين مباشرة على مستوى اللوحة لأنه يعالج تهديدات زيادة التيار الأكثر شيوعًا وتكرارًا في الأنظمة الكهربائية الواقعية.

إن الاندفاعات المتولدة داخليًا - من بدء تشغيل الضواغط ومحركات المصاعد ومحركات التردد المتغير ومعدات التبديل - أكثر تكرارًا بكثير من أحداث الصواعق. تم تصميم واختبار مانع الصواعق من النوع 2 خصيصًا للتعامل مع هذه الفولتية الزائدة العابرة اليومية بشكل متكرر طوال حياته التشغيلية.

هذا هو السبب أيضًا في أن النوع 2 SPD يحمل نية بحث مستقلة قوية. لا يقارن العديد من المشترين جميع أنواع مانعات الصواعق - بل يبحثون تحديدًا عن مانع الصواعق الصحيح المثبت على اللوحة للوحة التوزيع الخاصة بهم.

التطبيقات النموذجية لمانع الصواعق من النوع 2

• لوحات التوزيع الرئيسية ذات الجهد المنخفض
• اللوحات الفرعية للمباني التجارية
• لوحات التدفئة والتهوية وتكييف الهواء والمصاعد
• مراكز التحكم في المحركات (MCC)
• لوحات التغذية والدوائر الفرعية الصناعية
• حماية مدخلات ومخرجات UPS
• لوحات جانب التيار المتردد العاكس الضوئي
• لوحات توزيع محطات شحن المركبات الكهربائية
• لوحات التحكم في معدات التشغيل الآلي والعمليات

متى يجب تحديد مانع الصواعق من النوع 2

إذا كان سؤال المشروع هو أي مما يلي، فإن الإجابة دائمًا تقريبًا هي النوع 2 SPD:

• “ما هو مانع الصواعق الذي يجب أن أقوم بتثبيته في لوحة التوزيع؟”
• “ما هو نوع مانع الصواعق المطلوب للوحة توزيع فرعية؟”
• “ما هو نوع مانع الصواعق القياسي لحماية توزيع الطاقة الداخلية؟”
• “ما هو مانع الصواعق الذي يحمي من اندفاعات التبديل والعابرين الداخليين؟”

حتى في المباني التي بها مصدر كابل تحت الأرض - حيث من غير المحتمل أن يدخل تيار الصواعق المباشر عبر الخدمة - يظل مانع الصواعق من النوع 2 ضروريًا لأن العابرين الداخليين للتبديل لا يزالون يشكلون تهديدًا مستمرًا للمعدات المتصلة.

شرح مانع الصواعق من النوع 3

A النوع 3 SPD يتم تركيبه بالقرب من المعدات الحساسة ويوفر المرحلة النهائية من الحماية من زيادة التيار. وتتمثل وظيفته في تقليل جهد الاندفاع المتبقي إلى مستوى آمن للمكونات الإلكترونية الدقيقة - بعد أن تمتص أجهزة النوع 1 والنوع 2 في المنبع طاقة الاندفاع الرئيسية بالفعل.

وظيفة مانع الصواعق من النوع 3

تتميز مانعات الصواعق من النوع 3 بـ قدرة تفريغ أقل مقارنة بأجهزة النوع 1 والنوع 2. لم يتم تصميمها للتعامل مع تيارات الاندفاع عالية الطاقة بمفردها. وبدلاً من ذلك، فإنها تضبط تثبيت الجهد عند نقطة الاستخدام، وتحمي:

• أجهزة التحكم الإلكترونية ووحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC)
• معدات الاتصالات والشبكات
• أجهزة التشغيل الآلي والأجهزة
• معدات تكنولوجيا المعلومات والخوادم وأنظمة الحصول على البيانات
• الأجهزة الطبية والأدوات المخبرية
• الأحمال الحساسة الأخرى للاستخدام النهائي ذات القدرة المنخفضة على تحمل النبضات

وفقًا للمعيار IEC 61643-11، مانعات الصواعق من النوع 3 يجب تركيبه كمكمل لجهاز الحماية من زيادة التيار من النوع 2 - لا يُستخدم أبدًا كحماية وحيدة من زيادة التيار في التركيب. يتم اختبارها باستخدام شكل الموجة المركب (جهد 1.2/50 ميكروثانية مع تيار 8/20 ميكروثانية) ومعامل جهد الدائرة المفتوحة (Uoc).

أين يتم استخدام جهاز الحماية من زيادة التيار من النوع 3 عادةً

تشمل التطبيقات النموذجية لجهاز الحماية من زيادة التيار من النوع 3 ما يلي:

• حماية من زيادة التيار لمنافذ المقابس والمقابس
• حماية محلية في أطراف توصيل المعدات
• إلكترونيات لوحة التحكم
• حماية نقطة الاستخدام لخوادم الرفوف والبنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات
• حماية بالقرب من أجهزة القياس والأجهزة الحساسة

الحد الأدنى لطول الموصل 10 أمتار (30 قدمًا) من لوحة الخدمة الكهربائية إلى نقطة تركيب جهاز الحماية من زيادة التيار من النوع 3 مطلوب عادةً وفقًا لإرشادات UL 1449. تضمن هذه المسافة مقاومة كافية بين جهاز الحماية من زيادة التيار في المنبع وجهاز النوع 3 لتنسيق الطاقة بشكل صحيح.

لماذا يعتبر جهاز الحماية من زيادة التيار من النوع 3 مهمًا

حتى مع وجود حماية قوية في المنبع، يمكن أن يتجاوز الجهد الذي يصل إلى جهاز حساس تصنيف تحمل النبضات الخاص به. يمكن أن يسمح طول الكابل والمقاومة وتأثيرات التذبذب داخل التركيب لل transient المتبقية بالوصول إلى مستويات تؤدي إلى تدهور أو تلف الإلكترونيات بمرور الوقت. يعالج جهاز الحماية من زيادة التيار من النوع 3 مشكلة "المتر الأخير" هذه.

إذا كان سؤال المشروع هو:

• “ما نوع جهاز الحماية من زيادة التيار الذي يجب تركيبه بالقرب من المعدات الحساسة؟”
• “أي جهاز حماية من زيادة التيار يوفر الحماية النهائية للإلكترونيات في نقطة التحميل؟”
• “كيف يمكنني حماية مكونات نظام التحكم من الزيادات المتبقية؟”

الجواب هو النوع 3 SPD, ، يتم تركيبه كطبقة داخلية في نظام حماية منسق.

مقارنة فنية: جهاز الحماية من زيادة التيار من النوع 1 مقابل النوع 2 مقابل النوع 3

المعلمة	النوع 1 SPD	النوع 2 SPD	النوع 3 SPD
اختبار الشكل الموجي	10/350 ميكرو ثانية	8/20 ميكروثانية	مزيج 1.2/50 ميكروثانية - 8/20 ميكروثانية
التصنيف الرئيسي	Iimp (تيار النبضة)	In (الاسمي) / Imax (الأقصى)	Uoc (جهد الدائرة المفتوحة)
التعامل مع الطاقة	الأعلى - يتعامل مع طاقة البرق المباشرة	متوسط - يتعامل مع تبديل وزيادات متبقية	الأدنى - يتعامل مع تثبيت الجهد المتبقي
مستوى حماية الجهد (Up)	عادةً ≤ 4 كيلو فولت	عادةً ≤ 2.5 كيلو فولت	عادةً ≤ 1.5 كيلو فولت
موقع التركيب	مدخل الخدمة / الأصل	لوحة التوزيع / اللوحة الفرعية	بالقرب من المعدات الحساسة
الاستخدام المستقل	نعم، ولكنه لا يحمي الأحمال الحساسة بمفرده	نعم، التطبيق المستقل الأكثر شيوعًا	لا - يجب أن يكمل جهاز الحماية من زيادة التيار من النوع 2
المعايير	IEC 61643-11 / UL 1449 النوع 1	IEC 61643-11 / UL 1449 النوع 2	IEC 61643-11 / UL 1449 النوع 3

لماذا يعتبر اختبار شكل الموجة مهمًا

يحاكي شكل الموجة 10/350 ميكروثانية المستخدم لاختبار أجهزة الحماية من زيادة التيار من النوع 1 الارتفاع البطيء والمدة الممتدة لتيار نبضة البرق - مما يوفر طاقة هائلة على مدى فترة أطول. يحاكي شكل الموجة 8/20 ميكروثانية لأجهزة الحماية من زيادة التيار من النوع 2 زيادة أسرع وأقصر مدة نموذجية ل transient التبديل وتأثيرات البرق المستحثة.

هذا ليس مجرد تمييز مختبري. إنه يحدد بشكل مباشر كل جهاز حماية من زيادة التيار قدرة معالجة الطاقة في العالم الحقيقي. لا يمكن لجهاز تم اختباره فقط عند 8/20 ميكروثانية أن ينجو بشكل موثوق من الطاقة المستدامة لحدث 10/350 ميكروثانية، وهذا هو السبب في أن أجهزة الحماية من زيادة التيار من النوع 2 لا يمكن أن تحل محل أجهزة الحماية من زيادة التيار من النوع 1 عند مدخل الخدمة في التركيبات المعرضة للبرق.

النوع 1 مقابل النوع 2 مقابل النوع 3: دليل اتخاذ قرار سريع

سؤال المشروع	أفضل نوع لجهاز الحماية من زيادة التيار
أي جهاز حماية من زيادة التيار ينتمي إلى مدخل الخدمة؟	النوع 1 SPD
أي جهاز حماية من زيادة التيار هو الأكثر شيوعًا في لوحات التوزيع؟	النوع 2 SPD
أي جهاز حماية من زيادة التيار يجب تركيبه بالقرب من المعدات الحساسة؟	النوع 3 SPD
أي جهاز حماية من زيادة التيار يتعامل مع طاقة زيادة التيار على مستوى البرق؟	النوع 1 SPD
أي جهاز حماية من زيادة التيار هو طبقة الحماية الرئيسية على مستوى اللوحة؟	النوع 2 SPD
أي جهاز حماية من زيادة التيار يوفر تثبيتًا دقيقًا للجهد عند التحميل؟	النوع 3 SPD
أي جهاز حماية من زيادة التيار يمكن تحديده كجهاز لوحة مستقل؟	النوع 2 SPD
أي جهاز حماية من زيادة التيار يجب دائمًا استكماله بحماية المنبع؟	النوع 3 SPD

كيف تعمل أنواع أجهزة الحماية من زيادة التيار الثلاثة معًا

في التركيبات المصممة بشكل صحيح، فإن أفضل استراتيجية للحماية من زيادة التيار هي ذات طبقات ومنسقة:

1. النوع 1 SPD في الأصل أو مدخل الخدمة يمتص الجزء الأكبر من طاقة زيادة التيار الخارجية، مما يقلل من كيلو فولت من الجهد العابر إلى مستوى أقل ولكنه لا يزال كبيرًا.
2. النوع 2 SPD في لوحة التوزيع الرئيسية أو اللوحة الفرعية، يتم تثبيت الجهد المتبقي بشكل أكبر والتعامل مع transient التبديل المتولدة داخليًا.
3. النوع 3 SPD بالقرب من معدات الطرفية الحساسة يقلل الجهد المتبقي النهائي إلى مستوى آمن للإلكترونيات.

مبدأ التنسيق

لكي يعمل هذا النظام متعدد الطبقات بفعالية، يجب أن تكون مانعات الصواعق في كل مرحلة منسقة الطاقة. هذا يعني:

• يجب ألا يعمل مانع الصواعق في اتجاه المصب قبل أن تتاح للجهاز الموجود في اتجاه المنبع فرصة امتصاص الطاقة الأولية. إذا تم تشغيل مانع الصواعق من النوع 3 قبل الجهاز من النوع 1، فقد يتم تدميره بسبب الطاقة التي لم يتم تصميمه للتعامل معها.
• كافية طول الكابل والمعاوقة بين مراحل مانع الصواعق مطلوب للفصل المناسب. هذا هو السبب في أن المعايير توصي بمسافات دنيا - مثل الفصل بمسافة 10 أمتار للأجهزة من النوع 3.
• عند استخدام مانعات الصواعق من مختلف الشركات المصنعة،, يجب التحقق من توافق التنسيق. يقدم العديد من الشركات المصنعة جداول تنسيق أو يوصون باستخدام عائلات مانعات الصواعق المتطابقة عبر جميع الأنواع الثلاثة.

أين تكون الحماية متعددة الطبقات هي الأكثر أهمية

يعتبر النهج المنسق ثلاثي الطبقات بالغ الأهمية بشكل خاص في:

• المصانع الصناعية مع أحمال المحركات الثقيلة والإمداد العلوي المعرض للبرق
• المباني التجارية مع الأنظمة الإلكترونية الكثيفة (BMS، وضوابط التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، وشبكات تكنولوجيا المعلومات)
• مراكز البيانات والمستشفيات حيث يكون التعطل غير مقبول وحساسية المعدات عالية
• منشآت الطاقة الشمسية والطاقة المتجددة مع العاكسات وأنظمة المراقبة
• المرافق المزودة بأنظمة حماية خارجية من الصواعق (LPS) حيث يجب إدارة طاقة الضربة المباشرة

للحصول على نظرة عامة أوسع حول أساسيات الحماية من زيادة التيار، راجع ما هو جهاز الحماية من زيادة التيار (SPD)؟.

كيفية اختيار نوع مانع الصواعق المناسب

اختر مانع الصواعق من النوع 1 عندما:

• يتطلب التصميم حماية من زيادة التيار عند مدخل الخدمة ضد الزيادات الخارجية عالية الطاقة
• يتم تزويد التركيب بخطوط كهرباء علوية مع التعرض المباشر للبرق
• يوجد نظام حماية خارجي من الصواعق (LPS) على المبنى
• المشروع عبارة عن منشأة صناعية أو مستشفى أو مركز بيانات يتطلب حماية متتالية كاملة
• يتطلب NEC 230.67 أو الرموز المحلية المكافئة حماية من زيادة التيار عند مدخل الخدمة

اختر مانع الصواعق من النوع 2 عندما:

• هناك حاجة إلى الحماية داخل لوحة التوزيع الرئيسية أو اللوحة الفرعية
• ينصب التركيز على حماية نظام التوزيع منخفض الجهد ضد العابرين للتحويل
• يحتوي المبنى على إمدادات كابلات تحت الأرض مع خطر أقل من الصواعق الخارجية
• اللوحة هي نقطة التحكم الرئيسية في زيادة التيار في المشروع
• يتضمن التطبيق لوحات التدفئة والتهوية وتكييف الهواء أو مراكز التحكم في المحركات أو أنظمة UPS أو توزيع شحن المركبات الكهربائية

اختر مانع الصواعق من النوع 3 عندما:

• يتضمن الحمل المتصل معدات إلكترونية أو أجهزة قياس حساسة
• يلزم توفير حماية محلية على مستوى المعدات تتجاوز ما توفره مانعات الصواعق على مستوى اللوحة
• المرحلة النهائية من نظام حماية منسق متعدد الطبقات مطلوبة
• تتطلب إلكترونيات خزانة التحكم أو معدات تكنولوجيا المعلومات أو الأجهزة الطبية تثبيتًا دقيقًا للجهد

متى يتم استخدام أنواع متعددة من مانعات الصواعق معًا

في معظم التركيبات الاحترافية، الإجابة ليست “النوع 1 أو النوع 2 أو النوع 3” - إنها مزيج يتم تحديده بناءً على بيئة زيادة التيار وهندسة النظام وحساسية المعدات. إن الاستثمار في نهج منسق متعدد الأنواع مبرر دائمًا تقريبًا عندما تتجاوز تكلفة فشل المعدات أو التعطل تكلفة الحماية المناسبة.

الأخطاء الشائعة عند اختيار أنواع مانعات الصواعق

استخدام مانع الصواعق من النوع 3 كجهاز الحماية الرئيسي للمبنى

يتمتع مانع الصواعق من النوع 3 بقدرة تفريغ منخفضة وهو غير مصمم ليعمل كطبقة الحماية الأساسية أو الوحيدة. بدون حماية من النوع 2 في اتجاه المنبع (وحيثما ينطبق ذلك، النوع 1)، سيتم إغراق جهاز من النوع 3 بطاقة زيادة التيار التي لا يمكنه تحويلها بأمان.

افتراض أن مانع الصواعق من النوع 1 يجعل الحماية في اتجاه المصب غير ضرورية

يعتبر مانع الصواعق من النوع 1 أمرًا بالغ الأهمية لامتصاص طاقة زيادة التيار الكبيرة، ولكن مستوى الحماية من الجهد (Up) الخاص به يكون مرتفعًا جدًا بالنسبة للإلكترونيات الحساسة. لا يزال الجهد المتبقي الذي يتم تمريره في اتجاه المصب يتسبب في تلف المعدات المصنفة لمستويات تحمل نبضات أقل. هناك حاجة إلى مانعات الصواعق من النوع 2 والنوع 3 لتقليل هذا الجهد تدريجيًا.

تجاهل دور مانع الصواعق من النوع 2

في العديد من المشاريع العملية منخفضة الجهد،, يعتبر مانع الصواعق من النوع 2 هو الجهاز الأكثر أهمية والمطلوب عالميًا. يؤدي حذفه إلى ترك نظام التوزيع الداخلي بأكمله وجميع المعدات المتصلة به معرضة لكل من الزيادات المتبقية الخارجية - والأكثر شيوعًا - العابرين للتحويل المتولدين داخليًا.

الاختيار عن طريق ملصق المنتج فقط

يعتمد الاختيار الصحيح على:

• نقطة التثبيت داخل النظام الكهربائي
• بيئة زيادة التيار (التعرض للبرق، نشاط التحويل، جودة الشبكة)
• هندسة النظام (الإمداد العلوي مقابل الإمداد تحت الأرض، المسافة بين اللوحات)
• حساسية المعدات (فئة تحمل النبض للأحمال المتصلة)

لا يمكن تقييم المنتج المسمى “واقي من زيادة التيار” بدون تصنيف نوع واضح وفقًا للمعيار IEC 61643-11 أو UL 1449 بشكل صحيح لأي تطبيق محدد.

معاملة جميع أنواع SPD على أنها قابلة للتبديل

إنها ليست قابلة للتبديل. يتم تعريف كل نوع من خلال دوره المقصود، ويتم اختباره مقابل أشكال موجية مختلفة، ومصمم لموقع محدد في سلسلة الحماية. يمكن أن يؤدي تثبيت النوع الخطأ في الموقع الخطأ إلى حماية غير كافية أو فشل الجهاز.

خلط الأجهزة غير المنسقة من مختلف الشركات المصنعة

عند تثبيت SPDs من النوع 1 والنوع 2 والنوع 3 من شركات مصنعة مختلفة معًا دون التحقق من تنسيق الطاقة، قد لا تعمل سلسلة الحماية على النحو المنشود. تحقق دائمًا من توافق التنسيق أو استخدم عائلات المنتجات المتطابقة.

مرجع الارتباط الداخلي

للمواضيع ذات الصلة في قاعدة معارف VIOX لحماية الطفرة:

• ما هو جهاز الحماية من زيادة التيار (SPD)؟ - تعريف شامل ونظرة عامة
• نموذج SPD الكامل في الكهرباء - المصطلحات ومرجع المعنى
• إيجابيات وسلبيات أجهزة الحماية من زيادة التيار - تقييم متوازن لفوائد وقيود SPD
• كيفية اختيار SPD المناسب للأنظمة الشمسية - اختيار SPD لتطبيقات الطاقة الكهروضوئية والمتجددة

الختام

الأنواع الرئيسية الثلاثة أنواع SPD - يتم تصنيف النوع 1 والنوع 2 والنوع 3 حسب مكان تثبيتها وما هي طاقة الطفرة التي تم تصميمها للتعامل معها.

• النوع 1 SPD يحمي عند مدخل الخدمة، ويمتص الطفرات الخارجية عالية الطاقة التي تم اختبارها عند شكل الموجة 10/350 ميكرو ثانية.
• النوع 2 SPD يحمي نظام التوزيع الداخلي وهو أكثر أنواع SPD تحديدًا على نطاق واسع على مستوى اللوحة، ويتم اختباره عند شكل الموجة 8/20 ميكرو ثانية.
• النوع 3 SPD يحمي المعدات الحساسة في نقطة الاستخدام النهائية، مما يوفر تثبيتًا دقيقًا للجهد كمكمل للحماية الأولية.

النهج الصحيح لاختيار نوع SPD ليس السؤال عن أي واحد هو “الأفضل” بمعزل عن غيره. السؤال الصحيح هو: أين في النظام يجب أن تحدث الحماية، وما هي بيئة الطفرة الموجودة في تلك النقطة؟

عندما تتضمن الإجابة مواقع متعددة وحساسية مختلطة للمعدات، فإن استراتيجية SPD منسقة متعددة الأنواع توفر الحماية الأكثر موثوقية وفعالية من حيث التكلفة.

الأسئلة الشائعة

ما هي الأنواع الثلاثة من مانعات الصواعق (SPD)؟

الأنواع الرئيسية الثلاثة من SPD هي النوع 1 SPD, النوع 2 SPDو النوع 3 SPD, ، مصنفة وفقًا للمعيار IEC 61643-11 و ANSI/UL 1449. يتم تعريف كل نوع من خلال موقع التثبيت الخاص به وشكل الموجة المفاجئة الذي تم اختباره مقابله.

ما هو استخدام مانع الصواعق من النوع الأول (SPD)؟

يتم تثبيت SPD من النوع 1 عند مدخل الخدمة أو أصل التثبيت لاعتراض تيارات الطفرة الخارجية عالية الطاقة، وخاصة تلك المرتبطة بالبرق. يتم اختباره باستخدام شكل الموجة 10/350 ميكرو ثانية.

ما هو استخدام SPD من النوع 2؟

يتم تثبيت SPD من النوع 2 في لوحات التوزيع الرئيسية أو اللوحات الفرعية لحماية نظام التوزيع الكهربائي الداخلي من الجهد الزائد العابر الناتج عن كل من الطفرات المتبقية الخارجية وأحداث التبديل الداخلية. يتم اختباره باستخدام شكل الموجة 8/20 ميكرو ثانية.

ما هو استخدام SPD من النوع 3؟

يتم تثبيت SPD من النوع 3 بالقرب من المعدات الحساسة كمرحلة نهائية من الحماية المنسقة من زيادة التيار. يقلل الجهد المتبقي إلى مستويات آمنة للإلكترونيات ويجب استخدامه دائمًا مع حماية من النوع 2 في المنبع.

ما هو نوع SPD الأكثر شيوعًا في اللوحات الكهربائية؟

النوع 2 SPD هو نوع SPD الأكثر شيوعًا والأكثر تحديدًا على نطاق واسع في لوحات التوزيع ذات الجهد المنخفض في جميع أنحاء العالم. يعتبر نظام الحماية الرئيسي لجميع التركيبات الكهربائية ذات الجهد المنخفض.

هل يمكن استخدام SPD من النوع 3 بدون النوع 1 أو النوع 2؟

لا. يتميز SPD من النوع 3 بقدرة تفريغ منخفضة وهو مصمم ليعمل فقط كمكمل للحماية الأولية. إن استخدامه كـ SPD الوحيد في النظام يعرض الجهاز لخطر الفشل والحماية غير الكافية للمعدات المتصلة.

هل أحتاج إلى SPD من النوع 1 والنوع 2 معًا؟

يعتمد هذا على بيئة الطفرة وهيكل النظام. في التركيبات ذات خطوط الإمداد العلوية أو أنظمة الحماية من الصواعق أو التعرض العالي للطفرة الخارجية، يوصى باستخدام كل من SPDs من النوع 1 والنوع 2 كجزء من سلسلة منسقة. في المباني ذات الإمداد تحت الأرض وخطر أقل للصواعق، قد يكون SPD من النوع 2 وحده كافيًا على مستوى اللوحة.

ما هو الفرق بين الأشكال الموجية 10/350 ميكرو ثانية و 8/20 ميكرو ثانية؟

يحاكي شكل الموجة 10/350 ميكرو ثانية نبضة البرق بوقت صعود أبطأ ومدة أطول، مما يوفر طاقة أكبر بحوالي 20 مرة من شكل الموجة 8/20 ميكرو ثانية عند نفس تيار الذروة. يتم اختبار SPDs من النوع 1 عند 10/350 ميكرو ثانية؛ يتم اختبار SPDs من النوع 2 عند 8/20 ميكرو ثانية. هذا الاختلاف في الطاقة هو السبب في أن النوعين غير قابلين للتبديل.

كيف يمكنني ضمان تنسيق SPD عبر الأنواع؟

يتطلب تنسيق الطاقة ألا يتم تنشيط كل SPD في اتجاه المصب قبل أن يمتص الجهاز في اتجاه المنبع طاقة الطفرة الأولية. يتم تحقيق ذلك من خلال مقاومة كافية للكابل بين الأجهزة (الحد الأدنى للمسافات) ومستويات جهد السماح المتطابقة - ومن الناحية المثالية - باستخدام عائلات منتجات SPD منسقة من نفس الشركة المصنعة أو الأجهزة المتوافقة التي تم التحقق منها.