Σε αυτή τη σελίδα
A προστατευτής τάσης αποσυνδέει ένα φορτίο όταν η μετρούμενη παροχή παραμένει πάνω ή κάτω από τα ρυθμισμένα όρια τάσης. Ένα προστατευτικό υπέρτασης, πιο συγκεκριμένα μια συσκευή προστασίας από υπερτάσεις (SPD), περιορίζει τη σύντομη μεταβατική υπέρταση διοχετεύοντας το ρεύμα υπέρτασης μέσω μιας καθορισμένης διαδρομής προστασίας.
Επιλύουν διαφορετικά προβλήματα:
- Επιλέξτε έναν προστατευτής τάσης για παρατεταμένη ή επαναλαμβανόμενη υπέρταση και υπόταση.
- Επιλέξτε έναν Ειδικό Πιστοποιητικό Πρόσβασης (SPD) για σύντομες μεταβατικές καταστάσεις που σχετίζονται με κεραυνικά φαινόμενα, μεταγωγές ή παρόμοια συμβάντα υπερτάσεων.
- Χρήση και οι δύο όταν η εγκατάσταση εκτίθεται και στους δύο τύπους διαταραχών.
- Επιλέξτε έναν ρυθμιστής, UPS ή άλλη λύση εάν το φορτίο πρέπει να συνεχίσει να λειτουργεί κατά τη διάρκεια διακύμανσης της τάσης ή διακοπής ρεύματος.
Καμία συσκευή δεν είναι καθολικά “καλύτερη”. Η σωστή επιλογή εξαρτάται από τη συμπεριφορά της τάσης, τη διάρκεια της κατάστασης και το αν η απαιτούμενη απόκριση είναι να αποσυνδεθεί το φορτίο ή περιοριστεί μια μεταβατική υπέρταση.
Σημείωση πεδίου εφαρμογής: Σε αυτό το άρθρο, ο όρος “προστατευτικό τάσης” σημαίνει έναν αυτόματο προστατευτικό υπέρτασης και υπότασης ή ρελέ επιτήρησης τάσης που ενεργοποιεί την αποσύνδεση. Ορισμένοι πωλητές χρησιμοποιούν την ίδια φράση για ρυθμιστές τάσης, πολύπριζα προστασίας από υπερτάσεις ή συσκευές πολλαπλών λειτουργιών, επομένως η πραγματική λειτουργία στο φύλλο δεδομένων πρέπει πάντα να ελέγχεται.
Προστατευτικό τάσης έναντι αντικεραυνικού προστατευτικού (SPD): Πίνακας απόφασης
| Σημείο απόφασης | Προστατευτικό τάσης | Αντικεραυνικό προστατευτικό / SPD |
|---|---|---|
| Κύρια διαταραχή | Η παροχή παραμένει εκτός του επιτρεπόμενου εύρους υπέρτασης ή υπότασης | Βραχυπρόθεσμη παροδική υπέρταση |
| Προστατευτική ενέργεια | Ανοίγει μια εσωτερική συσκευή μεταγωγής ή δίνει εντολή σε έναν επαφέα για την αποσύνδεση του φορτίου | Μεταβάλλει την εμπέδηση και άγει το ρεύμα υπέρτασης, περιορίζοντας την τάση στους προστατευόμενους αγωγούς |
| Φορτίο κατά τη λειτουργία | Η τροφοδοσία διακόπτεται | Η τροφοδοσία κανονικά δεν διακόπτεται σκόπιμα από τη δράση περιορισμού της υπέρτασης |
| Προστασία χαμηλής τάσης | Ναι, όταν παρέχεται και έχει ρυθμιστεί παρακολούθηση υπότασης | Όχι |
| Προστασία από παρατεταμένη υψηλή τάση | Ναι, εντός της δηλωμένης ικανότητας παρακολούθησης και μεταγωγής της συσκευής | Δεν αποτελεί την προβλεπόμενη λειτουργία του SPD |
| Προστασία από μεταβατικές υπερτάσεις λόγω κεραυνού ή μεταγωγής | Δεν υποκαθιστά ένα SPD | Βασική λειτουργία όταν το SPD έχει επιλεγεί και εγκατασταθεί σωστά |
| Τυπικός ρόλος σύνδεσης | Στη διαδρομή φορτίου ή σε κύκλωμα ελέγχου που λειτουργεί μια συσκευή μεταγωγής | Συνήθως συνδέεται παράλληλα μεταξύ καθορισμένων αγωγών ή τρόπων προστασίας |
| Βασικός περιορισμός | Αποσυνδέει αντί να διορθώνει την παροχή και δεν προορίζεται για τον περιορισμό της ενέργειας υπέρτασης | Δεν ρυθμίζει την τάση, δεν ενισχύει τη χαμηλή τάση, δεν παρέχει εφεδρική ισχύ, ούτε αντικαθιστά την προστασία από παρατεταμένη υπέρταση |
Ο συντομότερος αξιόπιστος κανόνας είναι:
Τάση εκτός ορίων που επιμένει → αποσύνδεσή της. Βραχυπρόθεσμη παροδική τάση → περιορισμός της. Έκθεση και στα δύο → συντονισμός και των δύο λειτουργιών.
Η βασική διάκριση είναι η διάρκεια της διαταραχής και η προστατευτική δράση
“Η ”υπέρταση» είναι μια ευρεία περιγραφή, όχι ένα μεμονωμένο ηλεκτρικό συμβάν. Δύο συνθήκες μπορεί και οι δύο να υπερβαίνουν την ονομαστική τάση, ωστόσο να απαιτούν διαφορετική προστασία.
A παρατεταμένη μη φυσιολογική τάση τροφοδοσίας παραμένει παρούσα για αρκετή ώρα ώστε μια συσκευή παρακολούθησης να προσδιορίσει ότι η τροφοδοσία έχει βγει από το επιτρεπόμενο παράθυρο λειτουργίας της. Όπου η αποσύνδεση του φορτίου αποτελεί την κατάλληλη προστατευτική απόκριση, η επανασύνδεση ακολουθεί τη διαμορφωμένη λογική αποκατάστασης της συσκευής.
A προσωρινή υπέρταση (TOV) απαιτεί μια πιο συγκεκριμένη αξιολόγηση του συστήματος και δεν πρέπει να αντιμετωπίζεται απλώς ως ένα άλλο όνομα για τη συνήθη απόκλιση παροχής μακροπρόθεσμης διάρκειας. Το αν ένας προστατευτής τάσης αποτελεί κατάλληλο μέρος της απόκρισης εξαρτάται από το μέγεθος και τη διάρκεια της TOV, το σύστημα γείωσης, την ικανότητα αντοχής του εξοπλισμού, τη δηλωμένη συμπεριφορά TOV του εγκατεστημένου SPD και τους ισχύοντες τοπικούς κανόνες εγκατάστασης. Επομένως, δεν πρέπει να θεωρείται ότι ένας γενικός προστατευτής τάσης επιλύει από μόνος του κάθε σενάριο TOV.
A μεταβατική υπέρταση είναι ένα σύντομο συμβάν που προκαλείται από φαινόμενα όπως κεραυνοί ή μεταγωγές. Η απαιτούμενη ενέργεια είναι ο περιορισμός της τάσης καταπόνησης, παρέχοντας παράλληλα μια διαδρομή για το ρεύμα υπέρτασης. Το πρότυπο IEC 61643-11 περιγράφει τα SPD χαμηλής τάσης AC ως συσκευές που περιέχουν τουλάχιστον ένα μη γραμμικό εξάρτημα και προορίζονται για τον περιορισμό των υπερτάσεων και την εκτροπή των ρευμάτων υπέρτασης.
Αυτή η διάκριση εξηγεί επίσης γιατί ένας αριθμός τάσης που φαίνεται χαμηλός από μόνος του δεν μπορεί να προσδιορίσει τη σωστή συσκευή. Μπορεί να απαιτείται μέτρηση ποιότητας ισχύος, αρχείο καταγραφής συμβάντων, συναγερμός εξοπλισμού ή διερεύνηση της πηγής για να προσδιοριστεί εάν το πρόβλημα είναι μια επίμονη κατάσταση παροχής, μια μεταβατική κατάσταση, μια διακοπή ή μια εντελώς διαφορετική διαταραχή.
Πώς αποκρίνεται ένας προστατευτής τάσης;
Ένας προστατευτής τάσης ακολουθεί συνήθως μια ακολουθία παρακολούθησης και αποσύνδεσης:
- Μετρά τη σχετική τάση παροχής.
- Συγκρίνει τη μέτρηση με τα διαμορφωμένα κατώφλια υπέρτασης και υπότασης.
- Όταν ικανοποιείται η συνθήκη ενεργοποίησης, η έξοδός του αλλάζει κατάσταση.
- Το φορτίο αποσυνδέεται απευθείας ή μέσω ενός επαφέα, ανάλογα με τον σχεδιασμό της συσκευής.
- Η επανασύνδεση πραγματοποιείται σύμφωνα με το κατώφλι αποκατάστασης, την υστέρηση και τη λογική καθυστέρησης του προϊόντος.
Τα ακριβή κατώφλια, η συμπεριφορά καθυστέρησης, η ονομαστική τιμή επαφών και η μέθοδος επαναφοράς είναι ειδικά για κάθε προϊόν. Ένα τριφασικό ρελέ επιτήρησης μπορεί επίσης να επιτηρεί την απώλεια φάσης, τη διαδοχή φάσεων ή την ασυμμετρία, αλλά αυτές οι λειτουργίες δεν πρέπει να θεωρούνται δεδομένες για κάθε προστατευτικό τάσης.
Το ουσιώδες σημείο είναι ότι η συσκευή αποσυνδέει μια μη ασφαλή παροχή από το φορτίο. Κανονικά δεν διατηρεί την έξοδο σε σταθερή τάση.
Πώς αποκρίνεται μια συσκευή προστασίας από υπερτάσεις (SPD);
A διάταξη προστασίας από υπερτάσεις παραμένει κανονικά σε κατάσταση αναμονής υψηλής σύνθετης αντίστασης στην αποδεκτή τάση του ηλεκτρικού συστήματος. Όταν μια παροδική υπέρταση προκαλεί αύξηση της τάσης σε έναν προστατευόμενο τρόπο, ένα μη γραμμικό εξάρτημα αλλάζει κατάσταση και παρέχει μια διαδρομή χαμηλότερης σύνθετης αντίστασης για το ρεύμα υπέρτασης. Αυτό περιορίζει την παροδική τάση που φτάνει στον κατάντη εξοπλισμό.
Το ρεύμα δεν οδεύει πάντα απλώς “προς τη γείωση”. Ανάλογα με το ηλεκτρικό σύστημα και την τοπολογία του SPD, οι προστατευόμενοι τρόποι μπορεί να περιλαμβάνουν συνδυασμούς φάσης-ουδετέρου, φάσης-προστατευτικής γείωσης, ουδετέρου-προστατευτικής γείωσης, φάσης-φάσης ή αγωγών DC. Η γείωση, η ισοδυναμική σύνδεση, η όδευση των αγωγών, ο τρόπος προστασίας και η θέση εγκατάστασης επηρεάζουν το αποτέλεσμα.
Επομένως, ένα SPD είναι μια συσκευή περιορισμού παροδικών φαινομένων — όχι σταθεροποιητής τάσης και όχι γενικός διακόπτης υψηλής τάσης. Η Schneider Electric δηλώνει επίσης ότι τα προστατευτικά υπερτάσεων δεν προορίζονται για την προστασία από προσωρινές υπερτάσεις κάτω από τη μέγιστη συνεχή τάση λειτουργίας τους.
Μπορεί ένα προστατευτικό υπερτάσεων να αντικαταστήσει ένα προστατευτικό τάσης;
Όχι. Ένα τυπικό SPD δεν παρέχει τις βασικές λειτουργίες που απαιτούνται για την προστασία από παρατεταμένη υπέρταση/υπόταση:
- Δεν ενισχύει τη χαμηλή τάση.
- Δεν ανοίγει κανονικά το κύκλωμα φορτίου επειδή η τάση τροφοδοσίας παραμένει κάτω από ένα ρυθμισμένο όριο.
- Δεν προορίζεται για τη συνεχή απορρόφηση ή εκτροπή της ενέργειας μιας παρατεταμένης μη φυσιολογικής κατάστασης τροφοδοσίας.
- Η ονομαστική τιμή Uc ή MCOV του αποτελεί ένα όριο συνεχούς λειτουργίας που χρησιμοποιείται κατά την επιλογή SPD, και όχι ένα ρυθμιζόμενο από τον χρήστη κατώφλι ενεργοποίησης υπέρτασης για την αποσύνδεση του φορτίου.
Αυτό απαντά άμεσα στο συνηθισμένο ερώτημα, “Προστατεύουν τα προστατευτικά υπερτάσεων από τη χαμηλή τάση;” Όχι, δεν προστατεύουν. Εάν η υπόταση πρέπει να προκαλέσει διακοπή λειτουργίας, το ηλεκτρικό σύστημα απαιτεί παρακολούθηση υπότασης και κατάλληλο μέσο αποσύνδεσης. Εάν η λειτουργία πρέπει να συνεχιστεί, ενδέχεται να απαιτείται ρύθμιση ή υποστήριξη από αποθηκευμένη ενέργεια.
Μπορεί ένα προστατευτικό τάσης να αντικαταστήσει ένα SPD;
Όχι. Ένα προστατευτικό τάσης έχει σχεδιαστεί για να αξιολογεί την παροχή σε σχέση με κατώφλια παρακολούθησης και στη συνέχεια να αποσυνδέει το φορτίο. Αυτή δεν είναι η ίδια λειτουργία με τον περιορισμό ενός σύντομου μεταβατικού φαινομένου στους ακροδέκτες του εξοπλισμού.
Ακόμη και αν ένα προστατευτικό τάσης περιλαμβάνει λειτουργία ενεργοποίησης υπέρτασης, αυτή η σήμανση δεν αποδεικνύει ότι έχει ελεγχθεί ως SPD. Η προστασία από υπερτάσεις απαιτεί δηλωμένες ονομαστικές τιμές μεταβατικής απόδοσης και ένα εφαρμόσιμο πλαίσιο δοκιμών. Για τα SPD χαμηλής τάσης AC, τα σχετικά στοιχεία της σήμανσης και του φύλλου δεδομένων μπορεί να περιλαμβάνουν τον τύπο SPD, Uc ή MCOV, Up, In, Imax ή Iimp, τους τρόπους προστασίας και τον συντονισμό βραχυκυκλώματος.
Επομένως, η προστασία από υπέρταση δεν είναι αυτόματα το ίδιο με την προστασία από υπερτάσεις. Η προστασία από υπερτάσεις είναι μια εξειδικευμένη απόκριση στις παροδικές υπερτάσεις· ένα προστατευτικό τάσης αντιμετωπίζει ένα διαφορετικό μέρος του φάσματος διαταραχών τάσης.
Ποια συσκευή χρειάζεστε;
Χρησιμοποιήστε το παρατηρούμενο πρόβλημα —όχι το όνομα του προϊόντος— ως σημείο εκκίνησης για την επιλογή.
| Παρατηρούμενη απαίτηση | Κατάλληλη κατεύθυνση | Γιατί |
|---|---|---|
| Η τάση παραμένει πολύ υψηλή ή πολύ χαμηλή και ο εξοπλισμός πρέπει να απενεργοποιηθεί | Προστατευτικό τάσης | Η παρακολούθηση ορίων και η αποσύνδεση αντιστοιχούν στην απαιτούμενη απόκριση |
| Έκθεση σε παροδικές υπερτάσεις λόγω κεραυνού ή μεταγωγής | Ειδικό Πιστοποιητικό Πρόσβασης (SPD) | Η απαίτηση είναι ο περιορισμός της μεταβατικής τάσης και η διαχείριση του ρεύματος υπέρτασης |
| Ασταθής παροχή συν αξιόπιστη έκθεση σε μεταβατικά φαινόμενα | Και τα δύο | Κάθε συσκευή καλύπτει μια διαφορετική κατηγορία διαταραχής |
| Ο εξοπλισμός πρέπει να παραμένει υπό τάση κατά τη διάρκεια μέτριας διακύμανσης της τάσης | Ρυθμιστής τάσης / AVR | Απαιτείται ρύθμιση, όχι αποσύνδεση |
| Ο εξοπλισμός πρέπει να συνεχίσει να λειτουργεί κατά τη διάρκεια διακοπής | UPS ή άλλο σύστημα εφεδρικής ισχύος | Ούτε ένας προστατευτής τάσης ούτε ένα SPD παρέχουν εφεδρική ενέργεια |
| Η προστασία από υπερφόρτιση, βραχυκύκλωμα ή ηλεκτροπληξία αποτελεί το κύριο μέλημα | Κατάλληλη προστασία από υπερένταση ή υπολειπόμενο ρεύμα | Το πρόβλημα δεν είναι πρωτίστως το μέγεθος της τάσης ή ο περιορισμός των μεταβατικών φαινομένων |
| Ο τύπος της διαταραχής είναι άγνωστος | Πραγματοποιήστε πρώτα μέτρηση ή διάγνωση | Η επιλογή προϊόντος χωρίς τον προσδιορισμό του συμβάντος μπορεί να αφήσει τον πραγματικό τρόπο αστοχίας απροστάτευτο |
Επιλέξτε έναν προστατευτή τάσης όταν
Επιλέξτε ένα προστατευτικό τάσης όταν ισχύουν και οι τρεις παρακάτω δηλώσεις:
- Η σημαντική μεταβλητή είναι η μετρούμενη τάση τροφοδοσίας.
- Η μη αποδεκτή κατάσταση διαρκεί αρκετά ώστε να ικανοποιείται η λογική ενεργοποίησης της συσκευής.
- Η αποσύνδεση του φορτίου είναι η επιθυμητή ασφαλής απόκριση.
Στη συνέχεια, επαληθεύστε την ονομαστική τάση, τη μονοφασική ή τριφασική διαμόρφωση, τα κατώφλια υπέρτασης/υπότασης, την υστέρηση, τη λογική καθυστέρησης και επαναφοράς, τη χωρητικότητα των επαφών ή του ελεγχόμενου επαφέα, καθώς και τυχόν απαιτούμενες λειτουργίες παρακολούθησης φάσεων.
Επιλέξτε ένα SPD όταν
Επιλέξτε ένα SPD όταν ο σχεδιασμός απαιτεί τον περιορισμό της μεταβατικής υπέρτασης σε ένα κύκλωμα AC, DC, φωτοβολταϊκών (PV), ισχύος ή σήματος. Η επιλογή εξαρτάται από το ισχύον πρότυπο και το πλαίσιο της εγκατάστασης, όχι από μία μόνο τιμή kA στον τίτλο.
Για ένα SPD ισχύος AC, επαληθεύστε την τάση του συστήματος και τη διάταξη γείωσης, το σημείο εγκατάστασης, τον τύπο SPD, την τιμή Uc ή MCOV, το επίπεδο προστασίας τάσης, τις δηλωμένες ονομαστικές τιμές ρεύματος εκφόρτισης, τους τρόπους προστασίας, την εφεδρική προστασία και τις διαθέσιμες συνθήκες βραχυκυκλώματος. Ο οδηγός VIOX για ανάγνωση ενός φύλλου δεδομένων SPD εξηγεί αυτές τις παραμέτρους αναλυτικά.
Πότε πρέπει να χρησιμοποιούνται μαζί ένας προστατευτής τάσης και ένα SPD;
Χρησιμοποιήστε και τα δύο όταν η εκτίμηση κινδύνου εντοπίζει τόσο ασταθή τάση τροφοδοσίας όσο και έκθεση σε μεταβατικές υπερτάσεις. Μια εγκατάσταση μπορεί, για παράδειγμα, να παρουσιάζει επαναλαμβανόμενες διακυμάνσεις τάσης, ενώ παράλληλα διαθέτει εξωτερικές γραμμές τροφοδοσίας, έκθεση σε κεραυνούς, επαγωγικές μεταγωγές ή ευαίσθητα ηλεκτρονικά συστήματα ελέγχου.
Σε αυτή τη διάταξη, οι συσκευές παραμένουν λειτουργικά διαχωρισμένες:
- Το SPD περιορίζει τη μεταβατική τάση μεταξύ των συνδεδεμένων αγωγών του.
- Ο προστατευτής τάσης παρακολουθεί την τάση τροφοδοσίας και ξεκινά την αποσύνδεση του φορτίου όταν οι ρυθμίσεις του το απαιτούν.
- Ο αυτόματος διακόπτης ή η ασφάλεια παρέχει την απαιτούμενη λειτουργία προστασίας από υπερένταση και βραχυκύκλωμα.
- Η γείωση και η ισοδυναμική σύνδεση παρέχουν την αναφορά συστήματος και τις διαδρομές ρεύματος που απαιτούνται από τη μελέτη.
“Η φράση ”χρησιμοποιήστε και τα δύο» δεν δημιουργεί μια καθολική σειρά καλωδίωσης. Η τοπολογία της συσκευής, το σύστημα γείωσης, η ανάντη προστασία, η όδευση των αγωγών, η διάταξη του επαφέα, οι τοπικοί κανονισμοί και οι οδηγίες του κατασκευαστή καθορίζουν τον τελικό σχεδιασμό. Ένας εξειδικευμένος επαγγελματίας ηλεκτρολόγος πρέπει να συντονίζει αυτά τα στοιχεία για την πραγματική εγκατάσταση.
Προστατευτικό Τάσης έναντι Ρυθμιστή Τάσης: Μην συγχέετε την Αποσύνδεση με τη Διόρθωση
Ορισμένα αποτελέσματα αναζήτησης χρησιμοποιούν τους όρους “προστατευτικό τάσης”, “ρυθμιστής τάσης” και “σταθεροποιητής” εναλλακτικά. Δεν πρόκειται απαραίτητα για το ίδιο προϊόν.
- A προστατευτής τάσης αποφασίζει εάν η μετρούμενη τάση είναι αποδεκτή και αποσυνδέει όταν ικανοποιείται η λογική προστασίας του.
- A ρυθμιστής τάσης ή AVR μεταβάλλει τη σχέση εισόδου-εξόδου για να διατηρήσει την τάση εξόδου εντός της ικανότητας ρύθμισής του.
- A UPS παρέχει αποθηκευμένη ενέργεια κατά τη διάρκεια μιας διακοπής και μπορεί επίσης να περιλαμβάνει λειτουργίες ρύθμισης ή λειτουργίες σχετικές με υπερτάσεις.
- Ένα Ειδικό Πιστοποιητικό Πρόσβασης (SPD) περιορίζει την παροδική υπέρταση.
Ένα προϊόν πολλαπλών λειτουργιών μπορεί να συνδυάζει περισσότερες από μία λειτουργίες, αλλά κάθε λειτουργία πρέπει να επαληθεύεται από τις ονομαστικές τιμές, το πρότυπο δοκιμής, το διάγραμμα καλωδίωσης και τη δηλωμένη συμπεριφορά λειτουργίας του. Η λέξη “προστασία” στο περίβλημα δεν αποτελεί απόδειξη ότι υπάρχουν και οι τέσσερις λειτουργίες.
Κανόνας Τελικής Επιλογής
Η απόφαση μεταξύ προστατευτικού τάσης και προστατευτικού υπέρτασης γίνεται απλή όταν οριστεί πρώτα η διαταραχή:
- Παρατεταμένη υψηλή ή χαμηλή τάση τροφοδοσίας + απαιτείται διακοπή λειτουργίας: προστατευτικό τάσης.
- Βραχεία παροδική υπέρταση + απαιτείται περιορισμός τάσης: SPD.
- Και οι δύο κατηγορίες διαταραχών είναι πιθανές: συντονίστε και τα δύο.
- Απαιτείται συνεχής διόρθωση ή εφεδρική ισχύς: επιλέξτε έναν ρυθμιστή, UPS ή μια μελετημένη λύση ποιότητας ισχύος.
Αφού προσδιορίσετε το SPD ως την απαιτούμενη κατηγορία προϊόντος, συγκρίνετε το σειρά συσκευών προστασίας από υπερτάσεις VIOX βάσει της τάσης συστήματος, της εφαρμογής, του τύπου SPD, του τρόπου προστασίας και των δηλωμένων ονομαστικών τιμών.
