یک دستگاه حفاظت از ولتاژ ضربه (SPD) از نوع AC معمولاً به صورت موازی با مداری که از آن محافظت میکند، متصل میشود. سیمکشی صحیح فراتر از قرار دادن هر رسانا در ترمینال مربوطه است: نصاب باید سیستم تغذیه و ارتینگ را تأیید کند، از دیاگرام اتصال دقیق سازنده استفاده نماید، حفاظت در برابر اتصال کوتاه مورد نیاز را فراهم کند، مسیر کامل جریان ضربه را به حداقل برساند و مجموعه نهایی را قبل از برقدار کردن بررسی کند.
هیچ دیاگرام سیمکشی جهانی و ایمنی برای SPD وجود ندارد. یک تابلوی تکفاز TN-S، یک تابلوی سهفاز چهارسیمه TT و یک بخش TN-C با رسانای PEN از حالتهای حفاظتی یکسانی استفاده نمیکنند. جریان کاری زیر برای پرسنل واجد شرایطی است که طبق قوانین نصب قابل اجرا و دستورالعملهای سازندگان دستگاه و تابلو فعالیت میکنند.
محدوده ایمنی: قبل از باز کردن یا تغییر در تابلو، سیستم را ایزوله کنید، از عدم اتصال مجدد آن اطمینان حاصل کنید و با استفاده از روش تأیید شده محلی، عدم وجود ولتاژ را بررسی کنید. این راهنما مجوز کار بر روی تجهیزات برقدار را نمیدهد. سایز رساناها، مقادیر گشتاور و درجهبندی تجهیزات حفاظتی باید از اسناد پروژه و دستورالعملهای دقیق محصول استخراج شوند.
نگاهی اجمالی به سیمکشی SPD
قبل از بریدن هر رسانا، این شش ورودی را یادداشت کنید:
| ورودی مورد نیاز | چه چیزی را بررسی کنیم | چرا این موضوع سیمکشی را تغییر میدهد |
|---|---|---|
| ولتاژ سیستم | ولتاژ خط به خط و خط به نول، فرکانس و حداکثر شرایط عادی | تعیین میکند که آیا درجهبندی ولتاژ SPD در هر حالت اتصال مناسب است یا خیر |
| هادیهای موجود | L, L1/L2/L3, N, PE یا PEN | تعداد ترمینال و مسیرهای حفاظتی موجود را تعیین میکند |
| سیستم اتصال به زمین | TN-S، TN-C-S، TN-C، TT، IT یا سایر سیستمهای تعریفشده در این نقطه دقیق | اتصالات مجاز فاز، نول و ارت را تغییر میدهد |
| نمودار SPD | برچسبهای ترمینال، آرایش و جهتگیری 3+0/4+0/3+1 | برچسبهای محصول در بین تولیدکنندگان کاملاً یکسان نیستند |
| سطح خطا و حفاظت بالادست | جریان اتصال کوتاه احتمالی، فیوز/کلید مدار بالادست و جدول پشتیبان سازنده | تعیین میکند که آیا به یک تجهیز پشتیبان جداگانه نیاز است و آیا مجموعه دارای درجهبندی خطا میباشد یا خیر |
| چیدمان نصب | اتصال شین، تجهیز پشتیبان، موقعیت SPD و نقطه ارت حفاظتی/همبندی (PE/bonding point) | تعیینکننده طول اتصال مؤثر و سطح حفاظتی نصبشده است |
اگر هر یک از این موارد ناشناخته است، در مرحله طراحی متوقف شوید. انتخاب توپولوژی صرفاً از روی عکس محصول، جایگزینی برای شناسایی سیستم نیست.
۱. تأیید SPD و نقطه نصب
ابتدا اطمینان حاصل کنید که دستگاه یک SPD برای توان AC و مناسب برای محل نصب است. نوع (Type) آن باید با سطح در معرض نوسان و طرح هماهنگی مطابقت داشته باشد: Type 1، Type 2، Type 3 یا عنوان ترکیبی Type 1+2، بیانگر وظیفه آزمون است، نه تعداد قطبها. از جداگانه استفاده کنید راهنمای مقایسه Type 1 با Type 2 و Type 3 برای آن تصمیم.
سپس نماد کلید مدار سازنده را با هادیهای موجود در نقطه مورد نظر مقایسه کنید. علامتگذاریهایی مانند 1+1, 3+1, ۱+NPE و ۳+NPE اغلب مسیرهای حفاظتی داخلی را توصیف میکنند، نه فقط قطبهای فیزیکی. نقشه دقیق مرجع اصلی است؛ راهنمای توپولوژی SPD اصطلاحات را توضیح میدهد.
۲. درک شاخه موازی
یک SPD تابلویی عموماً به عنوان یک شاخه موازی از هادی برقدار یا شینه به سایر هادیهای مربوطه متصل میشود. در حین عملکرد عادی، نباید جریان بار را حمل کند. در طول یک گذرای ولتاژ، یک یا چند حالت حفاظتی، جریان سرج را هدایت کرده و اختلاف ولتاژ بین هادیها را محدود میکنند.
این موضوع دو پیامد عملی دارد:
- آمپر بار تابلو مستقیماً “اندازه” ظرفیت جریان ضربه SPD را تعیین نمیکند.
- اتصال انشعاب، وسیله حفاظتی پشتیبان و تکتک هادیها در مسیر فعال نوسان برق، بر عملکرد واقعی تأثیر میگذارند.
بار عادی را از طریق یک SPD عبور ندهید، مگر اینکه محصول دقیقاً برای استفاده به عنوان یک دستگاه متصل به صورت سری طراحی شده باشد.
۳. فاز، نول و PE را به درستی نقشهبرداری کنید
هادیهای فاز
هر فاز محافظتشده را فقط به ترمینال مشخصشده برای همان فاز یا هادی برقدار متصل کنید. در یک مجموعه سهفاز، تأیید کنید که آیا هر سه ماژول فاز و هر ماژول نول-ارت یک مجموعه تاییدشده را تشکیل میدهند یا خیر. هیچ حالت الزامی را بدون اتصال رها نکنید و ترمینالها را برای شبیهسازی توپولوژی دیگر پل نکنید.
خنثی
نول یک هادی حامل جریان است و با PE قابل تعویض نیست. در مواردی که توپولوژی انتخابشده شامل حفاظت L-N و N-PE است، N را به ترمینال نول تعیینشده متصل کرده و آن را طبق نمودار محصول هدایت کنید. یک سیستم سهسیمه بدون نول نیازمند توپولوژی طراحیشده برای همان سیستم است؛ ایجاد یک اتصال “نول” محلی، راهحل نیست.
PE یا PEN
ترمینال حفاظتی/همبندی SPD را به اتصال PE، PEN یا همولتاژ مشخصشده در آن نقطه نصب متصل کنید. بخشهای TN-C نیاز به دقت ویژهای دارند زیرا تفکیک PEN و عملیات پاییندست N/PE از مسائل طراحی سیستم هستند. هرگز یک اتصال N-PE را صرفاً برای اینکه نمودار SPD مناسب به نظر برسد، بازسازی نکنید.
هر هادی در حلقه جریان ضربه، ولتاژ القایی ایجاد میکند، بنابراین هدف طراحی، مسیری فشرده برای کل مدار است، نه صرفاً یک سیم ارت سبز/زرد کوتاه.
4. مطالعه چیدمانهای رایج تکفاز و سهفاز
این توصیفات بررسیهای مفهومی هستند، نه دستورالعملهای ترمینالبهترمینال.
| بافت سیستم | چیدمان مفهومی رایج | تأییدیه مورد نیاز |
|---|---|---|
| تکفاز با L، N و PE | حفاظت بین L-N به علاوه یک مسیر N-PE، یا حالتهای حفاظتی تعریفشده توسط مجموعه انتخابشده | نمودار دقیق 1+1/1+NPE، مقدار Uc بر اساس حالت و تناسب سیستم اتصال زمین |
| سه فاز، چهار سیمه با L1/L2/L3/N/PE | مسیرهای فاز به نول به علاوه N-PE در آرایش 3+1، یا هر توپولوژی چهار هادی تأییدشده دیگر | اینکه آیا 3+1، 4+0 یا طرح دیگری برای سیستم اتصال زمین مشخص شده است |
| سه فاز، سه سیمه | حالتهای فاز به فاز و/یا فاز به PE همانطور که توسط طرح تعریف شده است | پیکربندی مثلث/ستاره، عدم وجود نول و ولتاژ واقعی در هر حالت |
| بخش TN-C | آرایش طراحیشده برای هادیهای L و PEN | محل جداسازی PEN و سازگاری محصول/سیستم |
برای تصمیمگیری در مورد توپولوژی کامل، از راهنمای 1P، 1+NPE، 3P و 3+NPE. استفاده کنید. حالتهای حفاظتی را تنها از روی تعداد ماژولها استنباط نکنید.
۵. تعیین اینکه آیا به فیوز یا کلید مدار پشتیبان نیاز است یا خیر
دستگاههای SPD معمولاً دارای عملکردهای قطع حرارتی هستند که قطعه حفاظتی معیوب را از مدار خارج میکنند. این عملکرد بهطور خودکار اثبات نمیکند که شاخه SPD میتواند جریان اتصال کوتاه موجود را با ایمنی قطع کند.
Use this sequence:
- جریان اتصال کوتاه احتمالی در نقطه اتصال SPD را ثبت کنید.
- دستگاه حفاظتی بالادست و درجهبندی (rating) و مشخصات فنی آن را شناسایی کنید.
- جدول هماهنگی فیوز/کلید مدار پشتیبان و حداکثر حفاظت بالادست سازنده SPD را مطالعه کنید.
- مقدار SCCR یا اظهارنامه مربوط به تحمل جریان اتصال کوتاه (مانند Isccr) دستگاه SPD را تایید کنید.
- اگر حفاظت بالادست مجاز فراتر رفته باشد، دستگاه حفاظتی اتصال کوتاه خارجی مشخصشده توسط سازنده را نصب کنید.
- تایید کنید که کل مجموعه شاخه و تابلو برق هماهنگ و منطبق باقی میمانند.
دستگاه پشتیبان از روی یک جدول عمومی آنلاین انتخاب نمیشود. رفتار فیوز و کلید مدار متفاوت است و ممکن است یک کلید مدار کوچکترِ تصادفی، در حین جریان ضربهای دچار عملکرد ناخواسته شود، در حالی که یک دستگاه بزرگتر ممکن است از شاخه معیوب محافظت نکند. ببینید آیا میتوانم یک محافظ ولتاژ را به یک بریکر موجود وصل کنم؟ برای پرسش هماهنگی دقیقتر.
۶. مسیر کامل ضربه را کوتاه نگه دارید
سطح ولتاژ حفاظتی آزمایششده بالا در SPD تحت شرایط مشخص اندازهگیری میشود. در یک تابلو، جریان ضربهای سریع از طریق اندوکتانس اتصال، ولتاژ دینامیکی را به ولتاژی که تجهیزات حفاظتشده میبینند، اضافه میکند. بنابراین، سیمهای بلندتر، حلقههای بزرگ و خمهای غیرضروری، سطح حفاظت نصبشده را افزایش میدهند.
IEC 60364-5-53 راهنمای نصب معمولاً با هدف نگه داشتن مجموع مسیر اتصال مربوطه در مجموعه SPD در حداکثر 0.5 m اعمال میشود. آن را به درستی تفسیر کنید:
نقطه اتصال ← دستگاه پشتیبان خارجی (در صورت استفاده) ← SPD ← نقطه اتصال PE/PEN/N مربوطه
این به معنای مجاز بودن 0.5 m برای هر هادی نیست و مسیر مربوطه باید برای هر حالت حفاظتی ارزیابی شود. از مسیر واقعی هادی پیروی کنید، نه فاصله مستقیم بین محفظههای دستگاه.
قوانین چیدمانی که عملکرد را بهبود میبخشند
- دستگاه SPD و هرگونه دستگاه پشتیبان اختصاصی را نزدیک به باسبار و نقطه همبندی قرار دهید.
- از کوتاهترین هادیهای مستقیم و کاربردی که توسط طراحی محصول و تابلو مجاز است، استفاده کنید.
- از ایجاد سیمپیچ، حلقههای اضافی و خمهای تند یا مکرر اجتناب کنید.
- در مواردی که طراحی تابلو ایجاب میکند، هادیهای حفاظتشده خروجی را از هادیهای حفاظتنشده ورودی جدا نگه دارید.
- از اتصالات V شکل یا آرایش ترمینالهای عبوری (feed-through) تنها در صورتی استفاده کنید که سازنده و طراحی مونتاژ مجاز دانسته باشند.
- تصور نکنید که افزایش سطح مقطع هادی، اثر القایی یک مسیر غیرضروری طولانی را خنثی میکند.
اشنایدر الکتریک به طور مشابه خاطرنشان میکند که طول سیم رابط باعث افزایش ولتاژ عبوری میشود و توصیه میکند کوتاهترین مسیر ممکن در راهنمای طول سیم رابط SPD.
7. نصب را با ترتیبی کنترلشده انجام دهید
پس از ایزولاسیون ایمن تابلو:
- مدل SPD، ماژولها، تجهیزات جانبی و چیدمان کنتاکتهای وضعیت/ریموت را با اسناد تأییدشده تطبیق دهید.
- ریل DIN، فضای داخل تابلو، جداسازی و شرایط محیطی را بررسی کنید.
- SPD و تجهیز پشتیبان را به گونهای قرار دهید که کل مسیر اتصال به حداقل برسد.
- هادیهایی با نوع و سطح مقطع مشخصشده آماده کنید؛ از ایجاد حلقههای اضافی (سرویس لوپ) غیرضروری خودداری کنید.
- فاز، نول و PE/PEN را دقیقاً همانطور که در نقشه مربوط به مدل نشان داده شده است، متصل کنید.
- هر ترمینال را با استفاده از روش مورد نیاز و مطابق با گشتاور اعلامشده توسط سازنده سفت کرده و در صورت نیاز طرح کیفیت، آن را ثبت کنید.
- سیگنالدهی از راه دور را فقط به مدار کمکی ایزوله و ترمینال مربوطه با توان نامی آن متصل کنید؛ این بخش هادی جریان صاعقه (سرج) نیست.
- قبل از نصب پوششها، قطبیت، هویت ترمینالها و مسیر هادیها را دوباره بررسی کنید.
۸. چکلیست پذیرش و راهاندازی SPD
پیش از برقدار کردن
- نمودار تکخطی مصوب، شناسایی سیستم ارتینگ و لیست SPD مطابقت دارند.
- نوع SPD، Uc/MCOV، حالتهای حفاظتی و آرایش پلها با کاربرد مورد نظر مطابقت دارند.
- جریان خطای موجود از مقدار اعلامشده برای اتصال کوتاه فراتر نمیرود.
- حفاظت بالادست و پشتیبان اختصاصی با دادههای هماهنگی سازنده مطابقت دارند.
- هادیهای فاز، نول، PE/PEN و کنتاکت از راه دور در ترمینالهای صحیح قرار دارند.
- هادیها دارای سطح مقطع، عایق، شناسایی و شعاع خم مشخصشده هستند.
- مسیر اتصال مربوطه اندازهگیری و ثبت شده است؛ هرگونه انحراف از هدف مسیر کوتاه بررسی میشود.
- گشتاور ترمینال، نشست ماژول و نگهداری مکانیکی تأیید شدهاند.
- بررسیهای پیوستگی PE/همبندی با استفاده از رویه مجاز تست بدون برق انجام میشوند.
- هیچگونه تست مقاومت عایقی یا دیالکتریک نباید از طریق یک SPD متصلشده انجام شود، مگر اینکه سازنده صراحتاً این روش را مجاز دانسته باشد.
پس از برقدار کردن
- طبق رویه تاییدشده راهاندازی، برقدار کنید.
- شرایط عادی فاز/ولتاژ و نشانگر وضعیت بصری SPD را تایید کنید.
- منطق کنتاکت هشدار از راه دور را در سیستم پایش، در صورت وجود، تایید کنید.
- نشانههای غیرعادی، صدا، بو یا دما را بررسی کرده و در صورت مشکوک بودن به خطا، برق را قطع کنید.
- مدل دستگاه، شناسه سریال/بچ، تاریخ نصب، دستگاه پشتیبان، مسیر هادی اندازهگیریشده و وضعیت اولیه را ثبت کنید.
- ماژولهای جایگزین و مسئولیت بازرسی را برچسبگذاری کنید.
بررسی با مولتیمتر نمیتواند عملکرد کلمپینگ ضربه در SPD را اثبات کند. پذیرش میدانی، صحت انتخاب، اتصال و وضعیت را تایید میکند؛ عملکرد ضربه محصول از آزمونهای استاندارد اعلامشده حاصل میشود.
تحویل و نگهداری
نقشه تکخطی نهایی، برگه اطلاعات محصول، دستورالعملهای نصب، سوابق حفاظت پشتیبان و چکلیست راهاندازی را ارائه دهید. پنجره وضعیت را برای بازرسی قابل مشاهده قرار دهید و توضیح دهید که نشانگر قرمز یا اعلام خرابی مستلزم چیست. تناوب بازرسی باید از برنامه نگهداری، میزان مواجهه سایت و راهنمایی سازنده پیروی کند، به همراه بررسیهای اضافی پس از رویدادهای شناختهشده صاعقه یا اختلالات الکتریکی.
اگر یک دستگاه نصبشده بهطور مکرر قطع میشود، نشانگر خرابی را نشان میدهد یا باعث عملکرد دستگاه حفاظتی میشود، صرفاً یک کلید مدار بزرگتر نصب نکنید. مدار را ایزوله کرده و ولتاژ سیستم، مواجهه با TOV، ارتینگ، سطح خطا، هماهنگی و کیفیت نصب را با استفاده از راهنمای اشتباهات نصب SPD.
سوابق نهایی سیمکشی
پیش از سفارش یا تایید نصب SPD، فایل پروژه باید به پرسشهای زیر پاسخ دهد:
- ولتاژهای فاز به فاز و فاز به نول چقدر است؟
- چه سیستم ارتینگی در این تابلو وجود دارد؟
- کدام حالتهای حفاظتی و توپولوژی مورد نیاز است؟
- کدام نوع SPD و مقادیر نامی مشخص شدهاند؟
- جریان اتصال کوتاه احتمالی چقدر است؟
- کدام دستگاه پشتیبان بالادست یا اختصاصی توسط سازنده تایید شده است؟
- طولانیترین مسیر اتصال مربوطه کدام است؟
- PE/PEN در کجا متصل میشود؟
- وضعیت و نشانگر از راه دور چگونه تایید خواهد شد؟
برای دریافت پشتیبانی در سطح مدل، این رکورد و دیاگرام تکخطی را به همراه درخواست خود به تیم محصول VIOX SPD.