Μια διάταξη προστασίας από υπερτάσεις (SPD) μπορεί να επιλεγεί σωστά στα χαρτιά, αλλά να έχει χαμηλή απόδοση στο πεδίο εάν εγκατασταθεί με μακριούς αγωγούς, κακή γείωση, λανθασμένη διάταξη καλωδίωσης ή χωρίς ορατό τρόπο επιβεβαίωσης της κατάστασής της.
Τα πιο συνηθισμένα σφάλματα εγκατάστασης SPD είναι το υπερβολικό μήκος των αγωγών, η λανθασμένη τοποθέτηση Τύπου 1/Τύπου 2, η κακή ισοδυναμική σύνδεση, οι λανθασμένες συνδέσεις ουδετέρου/γείωσης, η έλλειψη εφεδρικής προστασίας από υπερένταση και η αγνόηση της ένδειξης κατάστασης. Οι μακρύτεροι αγωγοί SPD αυξάνουν την επαγωγή, γεγονός που αυξάνει την τάση διέλευσης και μειώνει το πραγματικό επίπεδο προστασίας που παρέχεται στον κατάντη εξοπλισμό. Στις εγκαταστάσεις χαμηλής τάσης που βασίζονται στο πρότυπο IEC, το IEC 60364-5-534 ορίζει τον γνωστό κανόνα των 0,5 m: το συνολικό μήκος των αγωγών σύνδεσης του SPD πρέπει να διατηρείται όσο το δυνατόν μικρότερο και να μην υπερβαίνει τα 0,5 m όπου είναι πρακτικά εφικτό.
Εάν η εγκατάσταση βρίσκεται στη Βόρεια Αμερική, ελέγξτε την υιοθετημένη έκδοση του Εθνικού Ηλεκτρολογικού Κώδικα (NEC). Οι παλαιότερες αναφορές παραπέμπουν συχνά στο άρθρο 285 του NEC για τα SPD, ενώ οι νεότερες εκδόσεις του NEC οργανώνουν την προστασία από υπερτάσεις στο άρθρο 242. Σε έργα που βασίζονται στο πρότυπο IEC, η επιλογή και η εγκατάσταση του SPD εξετάζονται συνήθως με βάση τις οδηγίες της σειράς IEC 61643 και τις οδηγίες εγκατάστασης του κατασκευαστή.
Για την επιλογή προϊόντων, δείτε τη VIOX SPD για συστήματα AC, DC και ηλιακά συστήματα. Για την επιλογή τύπου, χρησιμοποιήστε αυτόν τον συνοδευτικό οδηγό: SPD Τύπου 1 έναντι Τύπου 2 έναντι Τύπου 3.
Βασικά συμπεράσματα
- Το μεγαλύτερο μήκος καλωδίου του SPD αυξάνει την αυτεπαγωγή. Κατά τη διάρκεια μιας ταχείας υπέρτασης, η επιπλέον τάση ακολουθεί τη φυσική πίσω από
V = L x di/dt: περισσότερη αυτεπαγωγή και ταχύτερη άνοδος του ρεύματος σημαίνουν μεγαλύτερη τάση στον προστατευόμενο εξοπλισμό. - Το πρότυπο IEC 60364-5-534 αποτελεί ένα χρήσιμο σημείο αναφοράς. Σε πολλά έργα IEC, η συνολική διαδρομή σύνδεσης του SPD από τον ενεργό αγωγό προς το SPD και από το SPD προς τον αγωγό προστασίας θα πρέπει να διατηρείται εντός 0,5 m όπου είναι δυνατόν.
- Η ποιότητα της φυσικής σύνδεσης έχει την ίδια σημασία με την ονομαστική τιμή του SPD. Μια υψηλή ονομαστική τιμή kA δεν μπορεί να αντισταθμίσει τους μεγάλους βρόχους, την κακή γείωση ή τους λανθασμένους ακροδέκτες.
- Τα SPD Τύπου 1 και Τύπου 2 δεν είναι εναλλάξιμα ως προς τη θέση εγκατάστασης. Οι συσκευές Τύπου 1 μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην πλευρά της παροχής όπου επιτρέπεται· οι συσκευές Τύπου 2 εγκαθίστανται συνήθως στην πλευρά του φορτίου του διακόπτη απομόνωσης ή της διάταξης προστασίας από υπερένταση.
- Κάθε SPD χρειάζεται μια πρακτική μέθοδο επιθεώρησης. Ένα οπτικό παράθυρο κατάστασης, μια μηχανική ένδειξη ή μια επαφή απομακρυσμένου σήματος βοηθούν τις ομάδες συντήρησης να γνωρίζουν εάν η προστασία είναι ακόμα ενεργή.
- Οι οδηγίες του κατασκευαστή καθορίζουν την τελική εγκατάσταση. Το μέγεθος του αγωγού, η εφεδρική ασφάλεια ή ο διακόπτης, η ροπή σύσφιξης των ακροδεκτών, ο τρόπος καλωδίωσης και οι λεπτομέρειες για την αντικατάσταση της μονάδας πρέπει να συμφωνούν με την τεκμηρίωση του SPD.
Γρήγορη αναφορά: Συνήθη σφάλματα εγκατάστασης SPD
| Λάθος | Γιατί έχει σημασία | Επιτόπιος έλεγχος | Διορθωτική ενέργεια |
|---|---|---|---|
| Μεγάλο μήκος αγωγών SPD | Προσθέτει επαγωγή και αυξάνει την τάση διέλευσης | Μετρήστε το συνολικό μήκος των αγωγών και ελέγξτε για βρόχους | Τοποθετήστε το SPD πιο κοντά και δρομολογήστε τους αγωγούς σύντομα και ευθεία |
| Λανθασμένος τύπος SPD | Οι τύποι 1, 2 και 3 έχουν διαφορετικούς ρόλους εγκατάστασης | Επιβεβαιώστε την είσοδο παροχής, τον πίνακα διανομής ή τη θέση του σημείου χρήσης | Αντιστοιχίστε τον τύπο SPD με το σημείο εγκατάστασης και τις απαιτήσεις των προτύπων |
| Κακή γείωση ή ισοδυναμική σύνδεση | Το ρεύμα υπέρτασης απαιτεί διαδρομή επιστροφής χαμηλής σύνθετης αντίστασης | Επιθεωρήστε τη διαδρομή ισοδυναμικής σύνδεσης, τη δρομολόγηση των αγωγών και τις τερματικές συνδέσεις | Βελτιώστε την ισοδυναμική σύνδεση, μειώστε το μήκος της διαδρομής, ακολουθήστε τις οδηγίες γείωσης |
| Εσφαλμένη διαμόρφωση καλωδίωσης | Λανθασμένη σύνδεση L/N/PE ή λανθασμένος τρόπος λειτουργίας συστήματος μπορεί να καταστήσει το SPD αναποτελεσματικό ή μη ασφαλές | Συγκρίνετε την εγκατεστημένη καλωδίωση με το διάγραμμα του SPD | Επανασυνδέστε σύμφωνα με τον τύπο του συστήματος και το διάγραμμα του κατασκευαστή |
| Απουσία εφεδρικής προστασίας | Ορισμένοι σχεδιασμοί SPD απαιτούν συντονισμό με ασφάλεια ή διακόπτη ισχύος στην ανάντη πλευρά | Ελέγξτε το εγχειρίδιο του SPD και το σχέδιο του πίνακα | Εγκαταστήστε την καθορισμένη εφεδρική ασφάλεια ή τον διακόπτη ισχύος εάν απαιτείται |
| Αγνοημένη ένδειξη κατάστασης | Μια αστοχημένη διάταξη προστασίας από υπερτάσεις (SPD) μπορεί να παραμείνει εγκατεστημένη αλλά να μην παρέχει καμία προστασία | Ελέγξτε την οπτική ένδειξη/LED/απομακρυσμένο συναγερμό | Αντικαταστήστε τη χαλασμένη φύσιγγα ή ολόκληρη τη μονάδα SPD |
| Κακή όδευση αγωγών | Οι βρόχοι και οι διαχωρισμένοι αγωγοί αυξάνουν την εμπέδηση υπέρτασης | Αναζητήστε μεγάλους βρόχους αγωγών και διαχωρισμένες διαδρομές | Οδεύετε τους αγωγούς φάσης, ουδετέρου και προστασίας (PE) μαζί όπου είναι εφικτό |
| Λανθασμένη τάση ή MCOV/Uc | Το SPD ενδέχεται να παρουσιάσει πρόωρη γήρανση ή να μην επιτυγχάνει αποτελεσματική αποκοπή τάσης | Συγκρίνετε την τάση του συστήματος με την ετικέτα του SPD | Επιλέξτε την ονομαστική τάση του SPD για το πραγματικό σύστημα |
| Ασυμβατότητα εξωτερικού περιβλήματος | Η υγρασία και η θερμική καταπόνηση μειώνουν τη διάρκεια ζωής της συσκευής | Ελέγξτε τον βαθμό προστασίας IP/NEMA και το περιβάλλον του ερμαρίου | Χρησιμοποιήστε κατάλληλο περίβλημα και έλεγχο συμπύκνωσης υδρατμών |
| Απουσία αρχείου θέσης σε λειτουργία | Ο μελλοντικός έλεγχος καθίσταται εικασία | Ελέγξτε τα σχέδια κατασκευής (as-built) και τις ετικέτες | Καταγράψτε τον τύπο, την τοποθεσία, την κατάσταση και τη συσκευή προστασίας του SPD |
1. Υπερβολικό μήκος καλωδίων SPD
Οι αγωγοί του SPD πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο σύντομοι και ευθείς. Το πρόβλημα δεν είναι η οπτική τακτοποίηση, αλλά η φυσική των υπερτάσεων. Μια κεραυνική ή μεταγωγική παροδική υπέρταση έχει πολύ απότομη άνοδο ρεύματος. Ακόμη και ένα κοντό καλώδιο συμπεριφέρεται ως επαγωγέας σε αυτή τη συχνότητα.
Η πρόσθετη τάση καθορίζεται από:
V = L x di/dt
Where V είναι η τάση που προστίθεται από τη διαδρομή σύνδεσης, L είναι η αυτεπαγωγή του αγωγού, και di/dt είναι ο ρυθμός ανόδου του ρεύματος υπέρτασης. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο μερικά επιπλέον εκατοστά αγωγού μπορούν να έχουν πολύ μεγαλύτερη σημασία κατά τη διάρκεια μιας υπέρτασης από ό,τι κατά την κανονική λειτουργία στα 50/60 Hz.
Το πρότυπο IEC 60364-5-534 παρέχει ένα πρακτικό σημείο αναφοράς για την εγκατάσταση: το συνολικό μήκος σύνδεσης πρέπει να διατηρείται όσο το δυνατόν μικρότερο και, όπου είναι πρακτικά εφικτό, δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 0,5 m. Σε απλοποιημένη μορφή, αυτό περιγράφεται συχνά ως:
a + b <= 0,5 m
Where a είναι το μήκος του αγωγού από τον ενεργό αγωγό ή τον ζυγό προς το SPD, και b είναι το μήκος του αγωγού από το SPD προς τη ράβδο προστατευτικής γείωσης. Εάν η εγκατάσταση δεν μπορεί να ικανοποιήσει το όριο των 0,5 m λόγω της διάταξης του ερμαρίου, ο σχεδιασμός θα πρέπει να χρησιμοποιεί καλύτερη όδευση, διαφορετική θέση του SPD ή μέθοδο καλωδίωσης που μειώνει το ενεργό μήκος των αγωγών.
Κατά τη διάρκεια ενός συμβάντος υπέρτασης, η υπερβολική αυτεπαγωγή δημιουργεί πρόσθετη πτώση τάσης. Το SPD ενδέχεται να λειτουργήσει κανονικά, αλλά ο προστατευόμενος εξοπλισμός δέχεται υψηλότερη υπολειπόμενη τάση από την αναμενόμενη. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο δύο εγκαταστάσεις που χρησιμοποιούν το ίδιο μοντέλο SPD μπορεί να έχουν πολύ διαφορετική απόδοση.
Ορθή πρακτική εγκατάστασης:
- Τοποθετήστε το SPD κοντά στη ζυγοστάθμιση, στους κύριους ακροδέκτες ή στο προστατευόμενο κύκλωμα.
- Διατηρήστε τους αγωγούς φάσης, ουδετέρου και προστατευτικής γείωσης όσο το δυνατόν πιο κοντούς.
- Αποφύγετε τις διακοσμητικές θηλιές και τα περιττά πηνία καλωδίων.
- Οδεύστε τους αγωγούς μαζί αντί να τους διαχωρίζετε μέσα στον πίνακα.
- Αποφύγετε τις απότομες κάμψεις. Ένας πρακτικός κανόνας κατασκευής πινάκων είναι η αποφυγή κλειστών γωνιών 90 μοιρών και η διατήρηση ομαλών καμπυλών. Όπου δεν δίνεται τιμή από τον κατασκευαστή, πολλοί εγκαταστάτες χρησιμοποιούν ως συντηρητικό στόχο ποιότητας εργασίας μια ελάχιστη ακτίνα κάμψης περίπου 10 φορές την εξωτερική διάμετρο του αγωγού.
- Εξετάστε τη συνδεσμολογία τύπου V (V-wiring) όταν το επιτρέπουν η διάταξη του πίνακα και ο σχεδιασμός των ακροδεκτών του SPD.
Σε αποτυχημένους ελέγχους, το πρόβλημα είναι συχνά ορατό πριν χρησιμοποιηθεί οποιοδήποτε όργανο μέτρησης: το SPD είναι τοποθετημένο τακτικά σε ράγα DIN, αλλά οι αγωγοί του διατρέχουν τα κανάλια καλωδίωσης, διασχίζουν τον πίνακα και επιστρέφουν στη μπάρα γείωσης σαν κεραία βρόχου.
Κακή δρομολόγηση αγωγών: Βρόχοι, διαχωρισμός και επαγωγικές διαδρομές
Το μήκος του αγωγού είναι μόνο ένα μέρος του προβλήματος. Η δρομολόγηση έχει επίσης σημασία. Οι μεγάλοι παράλληλοι βρόχοι αυξάνουν την επιφάνεια του βρόχου, και μια μεγαλύτερη επιφάνεια βρόχου μπορεί να αυξήσει την επαγωγική σύζευξη κατά τη διάρκεια ενός γρήγορου μεταβατικού φαινομένου.
Στους βιομηχανικούς πίνακες, ένα συνηθισμένο λάθος είναι η τοποθέτηση του SPD σε μια καθαρή θέση στη ράγα DIN μακριά από το πραγματικό σημείο σύνδεσης, επειδή έτσι η διάταξη φαίνεται ισορροπημένη. Η διάταξη φαίνεται τακτοποιημένη, αλλά η διαδρομή της υπέρτασης γίνεται ηλεκτρικά χειρότερη.
Καλύτερη προσέγγιση δρομολόγησης:
| Λεπτομέρεια δρομολόγησης | Κακή πρακτική | Καλύτερη πρακτική |
|---|---|---|
| Μήκος αγωγού | Διαδρομή μεγάλης απόστασης γύρω από κανάλια καλωδίωσης | Σύντομη απευθείας διαδρομή προς το σημείο σύνδεσης |
| Βρόχος αγωγού | Μεγάλος βρόχος για τακτοποιημένη διαμόρφωση καλωδίων | Συμπαγής διαδρομή με ελάχιστη επιφάνεια βρόχου |
| Δρομολόγηση φάσης και αγωγού προστασίας (PE) | Δρομολόγηση σε αντίθετες πλευρές του πίνακα | Δρομολόγηση σε κοντινή απόσταση όπου επιτρέπεται |
| Διασταύρωση καλωδίωσης ελέγχου | Ανάμειξη αγωγών SPD με καλωδίωση PLC | Διαχωρισμός της διαδρομής υπέρτασης από την καλωδίωση ευαίσθητων σημάτων |
| Τύπος κάμψης | Σφιχτές επαναλαμβανόμενες κάμψεις | Ομαλές, απευθείας κάμψεις |
Καλωδίωση τύπου V και συνδέσεις SPD τύπου Kelvin
Για ορισμένα SPD και διατάξεις πινάκων, η καλωδίωση τύπου V μπορεί να μειώσει το ενεργό μήκος σύνδεσης. Αντί για τη σύνδεση του SPD με μια μακρά παράλληλη διακλάδωση από τον κύριο αγωγό, η διαδρομή του εισερχόμενου και εξερχόμενου αγωγού διαμορφώνεται έτσι ώστε το SPD να βρίσκεται απευθείας στο σημείο σύνδεσης. Αυτό συγκρίνεται μερικές φορές με μια σύνδεση τύπου Kelvin, επειδή το προστατευόμενο κύκλωμα αναφέρεται πλησιέστερα στους ακροδέκτες του SPD και όχι στο άκρο ενός μακρού αγωγού διακλάδωσης.
Αυτή η μέθοδος δεν είναι καθολική. Εξαρτάται από τον σχεδιασμό των ακροδεκτών του SPD, το μέγεθος του αγωγού, τη διαδρομή του ρεύματος και το διάγραμμα καλωδίωσης του κατασκευαστή. Ωστόσο, για πίνακες υψηλής αξίας, αξίζει να εξεταστεί επειδή αντιμετωπίζει το πραγματικό πρόβλημα: την τάση που προστίθεται από τους αγωγούς σύνδεσης. Ένα χρήσιμο σχέδιο για αυτή την ενότητα είναι μια σύγκριση τριών μερών: λανθασμένη καλωδίωση βρόχου, σύντομη απευθείας καλωδίωση και καλωδίωση τύπου V.
3. Λανθασμένη τοποθεσία SPD Τύπου 1, Τύπου 2 ή Τύπου 3
Οι τύποι SPD περιγράφουν τους ρόλους εγκατάστασης και όχι τα επίπεδα ποιότητας.
| Τύπος SPD | Τυπικός Ρόλος Εγκατάστασης | Κοινό Λάθος |
|---|---|---|
| Τύπος 1 SPD | Είσοδος παροχής ή ανάντη πλευρά, όπου επιτρέπεται από τον κανονισμό και την πιστοποίηση | Χρήση Τύπου 2 όπου απαιτείται Τύπος 1 για τη συγκεκριμένη τοποθεσία |
| Ενιαίο έντυπο δηµόσιας διαβούλευσης τύπου 2 | Κατάντη πλευρά του εξοπλισμού παροχής, πίνακες διανομής, υποπίνακες | Εγκατάσταση στην πλευρά γραμμής της προστασίας υπερέντασης της παροχής |
| Ενιαίο έντυπο δηµόσιας διαβούλευσης τύπου 3 | Προστασία σημείου χρήσης κοντά σε ευαίσθητο εξοπλισμό | Αντιμετώπιση της προστασίας τύπου plug-in ως υποκατάστατο του SPD σε επίπεδο πίνακα |
| SPD Τύπου 1+2 | Συνδυαστικός ρόλος όπου η συσκευή είναι ονομαστικά χαρακτηρισμένη και εγκατεστημένη και για τις δύο λειτουργίες | Υπόθεση ότι κάθε συνδυαστικό SPD ταιριάζει σε κάθε διάταξη γείωσης συστήματος |
Για εγκαταστάσεις στη Βόρεια Αμερική, τα SPD Τύπου 1 αξιολογούνται συνήθως για χρήση στην πλευρά της παροχής ή στην πλευρά του φορτίου, ανάλογα με την πιστοποίηση και τις οδηγίες εγκατάστασης, ενώ τα SPD Τύπου 2 εγκαθίστανται κανονικά στην πλευρά του φορτίου του διακόπτη απομόνωσης παροχής ή της διάταξης προστασίας υπερέντασης. Πάντα να επαληθεύετε με βάση την υιοθετημένη έκδοση του NEC, την πιστοποίηση του SPD και το διάγραμμα καλωδίωσης του κατασκευαστή.
Για έργα IEC, επαληθεύστε επίσης εάν το κτίριο διαθέτει εξωτερικό σύστημα αντικεραυνικής προστασίας, εάν ο πίνακας είναι το κύριο σημείο διανομής ή ένας υποπίνακας, και εάν απαιτείται συντονισμός Τύπου 1, Τύπου 2 ή Τύπου 1+2.
4. Εσφαλμένη διαμόρφωση καλωδίωσης SPD
Τα SPD συνδέονται συνήθως παράλληλα με το προστατευόμενο κύκλωμα, κάτι που συχνά περιγράφεται ως σύνδεση διακλάδωσης (shunt). Αυτό δεν σημαίνει ότι κάθε SPD καλωδιώνεται με τον ίδιο τρόπο.
Η διαμόρφωση της καλωδίωσης πρέπει να αντιστοιχεί στο σύστημα:
- Μονοφασικό σύστημα φάσης-ουδετέρου
- Τριφασικό σύστημα TN-S, TN-C-S, TT ή IT
- Γειωμένη συνδεσμολογία αστέρα (wye) ή τριγώνου (delta)
- Πίνακας διανομής AC
- Φωτοβολταϊκό κουτί συνδυασμού DC
- Σύστημα μπαταριών ή άλλο σύστημα διανομής DC
Στις γειωμένες εισόδους παροχής, πολλές ερωτήσεις εκπαίδευσης αναφέρονται σε διατάξεις προστασίας από υπερτάσεις (SPD) που συνδέονται σε παράλληλη διάταξη ή διάταξη διακλάδωσης (shunt). Στο πεδίο, το πιο σημαντικό βήμα είναι η αντιστοίχιση του τρόπου καλωδίωσης του SPD με τη διάταξη γείωσης του συστήματος και το διάγραμμα του κατασκευαστή.
Τα συνήθη σφάλματα καλωδίωσης περιλαμβάνουν:
- Αντιστροφή των ακροδεκτών φάσης και ουδετέρου.
- Αντιμετώπιση του αγωγού προστασίας (PE) και του ουδετέρου (N) ως εναλλάξιμων.
- Χρήση αντικεραυνικού προστασίας (SPD) εναλλασσόμενου ρεύματος (AC) σε κύκλωμα συνεχούς ρεύματος (DC).
- Εγκατάσταση αντικεραυνικού συνεχούς ρεύματος (DC SPD) με λανθασμένη πολικότητα ή διαμόρφωση τάσης.
- Παράλειψη της μονάδας προστασίας ουδετέρου-γείωσης όπου ο σχεδιασμός του αντικεραυνικού την απαιτεί.
- Εφαρμογή διαγράμματος καλωδίωσης τριφασικού συστήματος σε μονοφασικό πίνακα.
Για εφαρμογές φωτοβολταϊκών και συνεχούς ρεύματος (DC), χρησιμοποιήστε αντικεραυνικά κατάλληλα για DC και επαληθεύστε την πολικότητα, τη μέγιστη συνεχή τάση λειτουργίας και την τάση της στοιχειοσειράς (string). Για αξιολόγηση προϊόντος, δείτε το VIOX. Επιλογές αντικεραυνικών συνεχούς ρεύματος (DC SPD).
5. Ασθενής γείωση και ισοδυναμική σύνδεση
Μια διάταξη προστασίας από υπερτάσεις (SPD) δεν “απορροφά” όλη την ενέργεια της υπέρτασης στο εσωτερικό της. Παρέχει μια ελεγχόμενη διαδρομή για την εκτροπή του μεταβατικού ρεύματος μακριά από τον προστατευόμενο εξοπλισμό. Εάν η διαδρομή γείωσης και ισοδυναμικής σύνδεσης είναι κακή, το SPD δεν μπορεί να προσφέρει το επιδιωκόμενο επίπεδο προστασίας.
Το ζήτημα είναι η σύνθετη αντίσταση (impedance) και όχι μόνο η ωμική αντίσταση. Μια διαδρομή γείωσης μπορεί να φαίνεται αποδεκτή κατά τον έλεγχο χαμηλής συχνότητας, αλλά να παρουσιάζει κακή απόδοση κατά τη διάρκεια μιας ταχείας υπέρτασης εάν είναι μεγάλη σε μήκος, σχηματίζει βρόχους, είναι πλημμελώς συνδεδεμένη ή διέρχεται από διαδρομές υψηλής αυτεπαγωγής.
Επιτόπιοι έλεγχοι:
- Είναι ο αγωγός προστατευτικής γείωσης συνδεδεμένος στον σωστό ακροδέκτη;
- Είναι ο αγωγός γείωσης τοποθετημένος με σύντομη και απευθείας διαδρομή;
- Έχουν εγκατασταθεί οι απαραίτητοι βραχυκυκλωτήρες ισοδυναμικής σύνδεσης όπου απαιτείται;
- Μήπως βαμμένες επιφάνειες, χαλαροί ακροδέκτες ή διαβρωμένα σημεία αυξάνουν τη σύνθετη αντίσταση;
- Ακολουθεί η εγκατάσταση τις οδηγίες του κατασκευαστή του SPD σχετικά με τον αγωγό γείωσης;
Ο αγωγός γείωσης πρέπει να εγκαθίσταται σύμφωνα με τις οδηγίες του κατασκευαστή του SPD και τον ισχύοντα ηλεκτρολογικό κανονισμό. Μην “βελτιώνετε” το διάγραμμα προσθέτοντας μεγάλες παρακάμψεις ή χρησιμοποιώντας αμφίβολες διαδρομές ισοδυναμικής σύνδεσης.
6. Ελλιπής ή λανθασμένη εφεδρική ασφάλεια ή διακόπτης
Πολλά SPD απαιτούν εφεδρική προστασία υπερέντασης στην ανάντη πλευρά. Η απαίτηση εξαρτάται από τον σχεδιασμό του SPD, την ονομαστική τιμή ρεύματος βραχυκύκλωσης, τον εσωτερικό αποζεύκτη, τη μέγιστη εφεδρική ασφάλεια ή διακόπτη και το πρότυπο εγκατάστασης.
Το λάθος είναι η υπόθεση ότι ο γενικός διακόπτης παρέχει αυτόματα τη σωστή εφεδρική προστασία. Σε ορισμένους πίνακες, αυτό ενδέχεται να μην ικανοποιεί την απαίτηση του κατασκευαστή του SPD. Σε άλλες περιπτώσεις, η προσθήκη λανθασμένου μικρού διακόπτη μπορεί να προκαλέσει ανεπιθύμητες ενεργοποιήσεις ή να μειώσει την απόδοση έναντι υπερτάσεων.
Ελέγξτε τα παρακάτω στοιχεία πριν από την ηλεκτροδότηση:
| Στοιχείο | Τι να Ελέγξετε |
|---|---|
| Μέγιστη εφεδρική προστασία | Τιμή ασφάλειας ή διακόπτη που επιτρέπεται από το δελτίο τεχνικών δεδομένων του SPD |
| Ονομαστική τιμή ρεύματος βραχυκυκλώματος | Το SCCR του SPD πρέπει να είναι κατάλληλο για το διαθέσιμο ρεύμα σφάλματος |
| Τύπος συσκευής | Ασφάλεια gG, MCB, MCCB ή άλλη συσκευή σύμφωνα με τις προδιαγραφές |
| Επιλεκτικότητα | Εάν η εφεδρική προστασία του SPD ενεργοποιείται πριν από τη διακοπή της παροχής ανάντη |
| Κατάσταση αποζεύκτη | Κατάσταση εσωτερικού ή εξωτερικού αποζεύκτη μετά από συμβάντα υπέρτασης |
Μην επιλέγετε εφεδρική προστασία από συνήθεια. Χρησιμοποιήστε το εγχειρίδιο του SPD, τη μελέτη βραχυκύκλωσης του πίνακα και τις απαιτήσεις των τοπικών κανονισμών.
Αγνοώντας τις ενδείξεις κατάστασης του SPD
Μια διάταξη προστασίας από υπερτάσεις (SPD) πρέπει να παρέχει έναν πρακτικό τρόπο ένδειξης της λειτουργικής της κατάστασης. Ανάλογα με το μοντέλο, αυτό μπορεί να είναι μια οπτική ένδειξη, μια μηχανική σημαία, μια λυχνία LED, ένα παράθυρο αντικαταστάσιμης φύσιγγας ή μια επαφή απομακρυσμένης σηματοδότησης.
Το πρόβλημα στο πεδίο είναι απλό: μια αστοχημένη διάταξη SPD μπορεί να παραμένει φυσικά εγκατεστημένη ενώ δεν παρέχει πλέον προστασία. Σε πολλούς πίνακες ελέγχου, η διάταξη SPD είναι τοποθετημένη στο κάτω μέρος του ερμαρίου ή πίσω από καλωδιώσεις, επομένως κανείς δεν την ελέγχει εκτός εάν το πρόγραμμα συντήρησης την περιλαμβάνει ρητά.
Ορθή πρακτική συντήρησης:
- Καταστήστε το παράθυρο κατάστασης ορατό μετά το άνοιγμα της πόρτας του πίνακα.
- Χρησιμοποιήστε επαφές απομακρυσμένης σηματοδότησης για κρίσιμους πίνακες ή μη επανδρωμένες εγκαταστάσεις.
- Επισημάνετε τη θέση της διάταξης SPD στο πρόγραμμα του πίνακα.
- Καταγράψτε την κατάσταση της διάταξης SPD κατά τη διάρκεια της τακτικής επιθεώρησης.
- Αντικαταστήστε τις αστοχημένες μονάδες με τη σωστή φύσιγγα που έχει εγκριθεί από τον κατασκευαστή.
Εάν η ένδειξη δείχνει σφάλμα, μην κάνετε επαναφορά και μην το αγνοήσετε. Αντιμετωπίστε το SPD ως αναλώσιμο εξάρτημα προστασίας και αντικαταστήστε τη χαλασμένη μονάδα ή ολόκληρη τη συσκευή σύμφωνα με τις οδηγίες.
8. Λανθασμένη ονομαστική τάση, Uc/MCOV ή τύπος συστήματος
Η επιλογή αποκλειστικά με βάση την “ονομαστική τιμή kA” είναι ένα συνηθισμένο σφάλμα κατά την προμήθεια. Το SPD πρέπει επίσης να αντιστοιχεί στην τάση του συστήματος και στη μέγιστη συνεχή τάση λειτουργίας.
Στην τεκμηρίωση IEC, αυτό εκφράζεται συνήθως ως Uc. Στην τεκμηρίωση της Βόρειας Αμερικής, οι αγοραστές βλέπουν συχνά MCOV (μέγιστη συνεχής τάση λειτουργίας). Εάν αυτή η τιμή είναι πολύ χαμηλή για το πραγματικό σύστημα, το SPD ενδέχεται να παλαιώσει γρήγορα ή να αποσυνδεθεί κατά την κανονική λειτουργία. Εάν είναι πολύ υψηλή, η προστασία ενδέχεται να είναι λιγότερο αποτελεσματική από την αναμενόμενη.
Επαληθεύστε πριν από την αγορά:
- Ονομαστική τάση συστήματος.
- Μέγιστη τάση λειτουργίας.
- Σύστημα γείωσης.
- Εφαρμογή AC ή DC.
- Διαμόρφωση πόλων.
- Κίνδυνος προσωρινής υπέρτασης.
- Απαιτούμενο επίπεδο προστασίας τάσης από τον προστατευόμενο εξοπλισμό.
Για μια βαθύτερη εξήγηση των παραμέτρων τάσης SPD, χρησιμοποιήστε τον οδηγό της VIOX για SPD Τύπου 1 έναντι Τύπου 2 έναντι Τύπου 3 και το σχετικό δελτίο τεχνικών δεδομένων του προϊόντος SPD.
9. Ανεπαρκής περιβαλλοντική προστασία
Τα SPD που είναι εγκατεστημένα σε εσωτερικούς καθαρούς πίνακες έχουν διαφορετική διάρκεια ζωής από τα SPD που είναι εγκατεστημένα σε εξωτερικούς πίνακες διανομής, κουτιά συνδυασμού φωτοβολταϊκών σε στέγες, παραθαλάσσια ερμάρια ή περιβλήματα ελέγχου αντλιών με υγρασία.
Τα περιβαλλοντικά σφάλματα περιλαμβάνουν:
- Χρήση SPD εσωτερικού χώρου σε εξωτερικό ερμάριο χωρίς κατάλληλη προστασία περιβλήματος.
- Αγνοώντας τη συμπύκνωση υδρατμών μέσα σε στεγανά εξωτερικά κουτιά.
- Τοποθέτηση SPD κοντά σε συσκευές που παράγουν θερμότητα χωρίς την απαιτούμενη απόσταση.
- Χρήση προϊόντων εκτός του εύρους θερμοκρασίας και υψομέτρου που ορίζει ο κατασκευαστής.
- Αγνοώντας τον κίνδυνο διάβρωσης σε παραθαλάσσια ή χημικά περιβάλλοντα.
Η ονομαστική τιμή του SPD είναι μόνο ένα μέρος του συστήματος. Το περίβλημα, ο εξαερισμός, οι στυπιοθλίπτες καλωδίων, η διαδρομή αποστράγγισης και η πρόσβαση για συντήρηση επηρεάζουν όλα την αξιοπιστία.
Παράδειγμα πεδίου: σε εξωτερικά κουτιά συνδυασμού φωτοβολταϊκών (PV combiner boxes), τα προβλήματα του SPD αποδίδονται συχνά σε “κακή ποιότητα υπέρτασης”, ενώ η πιο συνηθισμένη αιτία είναι η υγρασία και η συμπύκνωση. Ένα SPD συνεχούς ρεύματος (DC) τοποθετημένο σε ερμητικά κλειστό κουτί χωρίς έλεγχο συμπύκνωσης, με κακή στεγανοποίηση στυπιοθλιπτών και μεγάλη διαδρομή γείωσης, εκτίθεται τόσο σε ηλεκτρική όσο και σε περιβαλλοντική καταπόνηση. Σε αυτές τις περιπτώσεις, η αντικατάσταση του SPD χωρίς τη διόρθωση του περιβλήματος και της διάταξης καλωδίωσης απλώς επαναφέρει τον χρόνο μέχρι την επόμενη αστοχία.
10. Έλλειψη αρχείου θέσης σε λειτουργία ή σήμανσης πίνακα
Η εγκατάσταση του SPD αντιμετωπίζεται συχνά ως μια δευτερεύουσα εργασία, επομένως παραλείπεται από την τελική τεκμηρίωση του πίνακα. Αυτό δημιουργεί προβλήματα αργότερα, όταν οι ομάδες συντήρησης πρέπει να αναγνωρίσουν τη συσκευή, να ελέγξουν τα ανταλλακτικά φυσίγγια ή να επιβεβαιώσουν εάν έχει εγκατασταθεί ο σωστός τύπος SPD.
Κατά τη θέση σε λειτουργία, καταγράψτε:
- Μάρκα και μοντέλο SPD.
- Ταξινόμηση Τύπου 1, Τύπου 2, Τύπου 1+2 ή Τύπου 3.
- Ονομαστική τάση και Uc/MCOV.
- Εφεδρική ασφάλεια ή διακόπτης ισχύος.
- Τοποθεσία εγκατάστασης.
- Διάταξη γείωσης.
- Κατάσταση ένδειξης λειτουργίας.
- Καλωδίωση απομακρυσμένης επαφής, εάν χρησιμοποιείται.
- Ημερομηνία επιθεώρησης ή αντικατάστασης.
Αυτό το αρχείο είναι ιδιαίτερα σημαντικό για βιομηχανικούς πίνακες ελέγχου, εμπορικούς πίνακες διανομής, τηλεπικοινωνιακούς σταθμούς, φωτοβολταϊκά συστήματα και κρίσιμα φορτία.
Λίστα ελέγχου εγκατάστασης SPD
Χρησιμοποιήστε αυτή τη λίστα ελέγχου πριν από την ηλεκτροδότηση ενός πίνακα με προστασία SPD.
| Έλεγχος | Ερώτηση Επιτυχίας/Αποτυχίας (Pass/Fail) |
|---|---|
| Τύπος SPD | Ο τύπος του SPD αντιστοιχεί στο σημείο εγκατάστασης; |
| Ονομαστική τιμή AC/DC | Είναι το SPD κατάλληλο για τον πραγματικό τύπο του συστήματος; |
| Ονομαστική τάση | Η τιμή Uc/MCOV αντιστοιχεί στην πραγματική τάση λειτουργίας; |
| Διαμόρφωση καλωδίωσης | Η καλωδίωση αντιστοιχεί στο διάγραμμα του κατασκευαστή; |
| Μήκος αγωγών σύνδεσης | Είναι οι αγωγοί σύντομοι, απευθείας και απαλλαγμένοι από περιττούς βρόχους; |
| Δρομολόγηση καλωδίων | Είναι οι αγωγοί του SPD δρομολογημένοι μαζί όπου εφαρμόζεται; |
| Γείωση | Είναι ο αγωγός PE/γείωσης συνδεδεμένος σωστά και με την κατάλληλη ισοδυναμική σύνδεση; |
| Προστασία αντιγράφων ασφαλείας | Συμφωνεί η ασφάλεια ή ο αυτόματος διακόπτης με το φύλλο δεδομένων του SPD; |
| Ένδειξη κατάστασης | Είναι η ένδειξη ορατή ή απομακρυσμένα παρακολουθούμενη; |
| Περιβάλλον ερμαρίου | Είναι το ερμάριο κατάλληλο για συνθήκες υγρασίας, σκόνης, θερμότητας και διάβρωσης; |
| Τεκμηρίωση | Καταγράφονται οι λεπτομέρειες των SPD στο αρχείο του πίνακα; |
Πότε να χρησιμοποιείτε τύπο 1+2 αντί για ξεχωριστές συσκευές
Τα SPD τύπου 1+2 είναι χρήσιμα όταν η εγκατάσταση απαιτεί τόσο ικανότητα εκφόρτισης ρεύματος κεραυνού όσο και περιορισμό υπερτάσεων κατάντη σε μία συμπαγή συσκευή. Είναι κοινά σε πίνακες με περιορισμένο χώρο, σε φωτοβολταϊκές εφαρμογές και σε εγκαταστάσεις όπου το κύριο σημείο διανομής εκτίθεται σε υψηλότερο κίνδυνο υπέρτασης.
Ωστόσο, η σήμανση τύπου 1+2 δεν αποτελεί παράκαμψη των τεχνικών ελέγχων. Πρέπει ακόμα να επαληθεύσετε την τάση, το σύστημα γείωσης, την ονομαστική τιμή βραχυκύκλωσης, την εφεδρική προστασία και την καλωδίωση που εγκρίνει ο κατασκευαστής.
ΣΥΧΝΈΣ ΕΡΩΤΉΣΕΙΣ
Τι αυξάνει το μεγαλύτερο μήκος των αγωγών σύνδεσης του SPD;
Το μεγαλύτερο μήκος των αγωγών σύνδεσης του SPD αυξάνει την αυτεπαγωγή. Η υψηλότερη αυτεπαγωγή αυξάνει την τάση που αναπτύσσεται στους αγωγούς κατά τη διάρκεια μιας υπέρτασης, γεγονός που μειώνει την αποτελεσματικότητα του SPD και αυξάνει την τάση που δέχεται ο προστατευόμενος εξοπλισμός.
Τα SPD συνδέονται σε σειρά ή παράλληλα;
Τα περισσότερα SPD που τοποθετούνται σε πίνακες συνδέονται παράλληλα, γνωστή και ως σύνδεση διακλάδωσης (shunt), με το προστατευόμενο κύκλωμα. Η ακριβής καλωδίωση της φάσης, του ουδετέρου και της γείωσης προστασίας πρέπει να ακολουθεί το διάγραμμα του κατασκευαστή του SPD και τη διάταξη γείωσης του συστήματος.
Τι ένδειξη πρέπει να παρέχει ένα SPD;
Ένα SPD πρέπει να παρέχει έναν τρόπο ώστε να φαίνεται αν λειτουργεί σωστά. Αυτό μπορεί να είναι ένα οπτικό παράθυρο κατάστασης, LED, μηχανική σημαία, ένδειξη αντικαταστάσιμης φύσιγγας ή επαφή απομακρυσμένης σηματοδότησης, ανάλογα με το μοντέλο και την εφαρμογή.
Μπορεί ένα SPD Τύπου 2 να εγκατασταθεί στην πλευρά γραμμής (line side) του διακόπτη απομόνωσης παροχής;
Στις τυπικές εφαρμογές της Βόρειας Αμερικής, τα SPD Τύπου 2 εγκαθίστανται στην πλευρά φορτίου (load side) του διακόπτη απομόνωσης παροχής ή της προστασίας υπερέντασης. Τα SPD Τύπου 1 αποτελούν τη συνήθη επιλογή για θέσεις παροχής στην πλευρά γραμμής, όπου επιτρέπεται από την πιστοποίηση, τον κώδικα και τις οδηγίες εγκατάστασης.
Τι πρέπει να ακολουθεί ο αγωγός γείωσης του SPD;
Ο αγωγός γείωσης του SPD πρέπει να ακολουθεί τις οδηγίες εγκατάστασης του κατασκευαστή και τον ισχύοντα ηλεκτρολογικό κανονισμό. Διατηρήστε τη διαδρομή γείωσης σύντομη, άμεση, σωστά συνδεδεμένη και χωρίς περιττούς βρόχους.
Γιατί οι αγωγοί διασύνδεσης του SPD πρέπει να αποφεύγουν τους βρόχους;
Οι βρόχοι αυξάνουν την ενεργή σύνθετη αντίσταση της διαδρομής υπέρτασης και μπορούν να αυξήσουν την επαγωγική τάση κατά τη διάρκεια ενός μεταβατικού φαινομένου. Οι σύντομοι, άμεσοι αγωγοί που είναι τοποθετημένοι κοντά μεταξύ τους βελτιώνουν γενικά την απόδοση του SPD.
Σημαίνει πάντα μια πράσινη ένδειξη ότι ολόκληρο το σύστημα είναι προστατευμένο;
Όχι. Μια πράσινη ένδειξη συνήθως σημαίνει ότι η μονάδα SPD είναι ακόμα διαθέσιμη, αλλά δεν αποδεικνύει ότι η εγκατάσταση έχει το σωστό μήκος αγωγών, γείωση, εφεδρική προστασία ή συντονισμό. Η οπτική κατάσταση είναι ένα στοιχείο ελέγχου, όχι ολόκληρη η δοκιμή θέσης σε λειτουργία.
Πρέπει τα SPD να επιθεωρούνται μετά από καταιγίδα;
Για κρίσιμο εξοπλισμό, ναι. Μετά από κεραυνική δραστηριότητα στην περιοχή, συμβάντα μεταγωγής του δικτύου ή επανειλημμένη έκθεση σε υπερτάσεις, επιθεωρήστε την ένδειξη κατάστασης του SPD και ελέγξτε τυχόν απομακρυσμένο συναγερμό. Αντικαταστήστε τις ελαττωματικές μονάδες σύμφωνα με τις οδηγίες του κατασκευαστή.
Είναι ένα πολύπριζο προστασίας από υπερτάσεις αρκετό για ένα κτίριο;
Όχι. Ένα πολύπριζο προστασίας μπορεί να παρέχει προστασία στο σημείο χρήσης για μικρές ηλεκτρονικές συσκευές, αλλά δεν αντικαθιστά την προστασία SPD στην είσοδο της παροχής ή στον πίνακα διανομής. Η κλιμακωτή προστασία είναι συνήθως πιο αποτελεσματική για πίνακες, εξοπλισμό με μόνιμη καλωδίωση, συστήματα HVAC, συστήματα ελέγχου και φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις.
Ποιος είναι ο ασφαλέστερος τρόπος για να επιλέξετε ένα SPD για έναν πίνακα;
Ξεκινήστε με τον τύπο του συστήματος, την τάση, το σύστημα γείωσης, το σημείο εγκατάστασης, το διαθέσιμο ρεύμα σφάλματος, τον απαιτούμενο τύπο SPD και το διάγραμμα καλωδίωσης του κατασκευαστή. Στη συνέχεια, επαληθεύστε την εφεδρική προστασία, τη διαδρομή των αγωγών, το περιβάλλον του περιβλήματος και την πρόσβαση για επιθεώρηση.
Τεχνική συμβουλή πεδίου VIOX
Όταν ένα SPD αποτυγχάνει επανειλημμένα, μην ξεκινήσετε αλλάζοντας μάρκες. Ανοίξτε τον πίνακα και ακολουθήστε τη διαδρομή της υπέρτασης με το δάχτυλό σας: από τον αγωγό φάσης στο SPD, από το SPD στη μπάρα γείωσης, από τη μπάρα γείωσης στο σημείο ισοδυναμικής σύνδεσης. Εάν αυτή η διαδρομή είναι μεγάλη, παρουσιάζει βρόχους, είναι διαχωρισμένη, διαβρωμένη ή κρυμμένη πίσω από κανάλια καλωδίωσης, τότε το SPD καλείται να επιτελέσει ένα έργο που υπονομεύεται από τη διάταξη της εγκατάστασης.
Για τους κατασκευαστές πινάκων, τους διανομείς και τις ομάδες EPC, η βέλτιστη πρακτική για τα SPD είναι να αντιμετωπίζεται η συσκευή ως μέρος της αρχιτεκτονικής προστασίας και όχι ως εξάρτημα τελευταίας στιγμής. Επιλέξτε το σωστό SPD, τοποθετήστε το κοντά στο σημείο προστασίας, διατηρήστε τους αγωγούς σύνδεσης σύντομους, ακολουθήστε το διάγραμμα καλωδίωσης και τεκμηριώστε την εγκατάσταση για μελλοντική επιθεώρηση.
Για αξιολόγηση προϊόντων SPD AC, DC και ηλιακών εφαρμογών, δείτε τη VIOX λύσεις συσκευών προστασίας από υπερτάσεις.
