سه نوع اصلی از اس پی دی هستند نوع ۱ SPD, نوع 2 SPD، و نوع 3 SPD. تفاوت بین آنها صرفاً مسئله رتبهبندی یا هزینه نیست، بلکه با جایی که هر SPD در سیستم الکتریکی نصب میشود و چه نوع انرژی موجی را برای مقابله با آن طراحی شده است، تعریف میشود..
- نوع ۱ SPD در ورودی سرویس یا نقطه حفاظت بالادستی نصب میشود و موجهای خارجی با انرژی بالا را کنترل میکند.
- نوع 2 SPD در تابلوهای توزیع و تابلوهای فرعی توزیع نصب میشود و به عنوان لایه اصلی حفاظت برای سیستمهای داخلی ولتاژ پایین عمل میکند.
- نوع 3 SPD نزدیک به تجهیزات حساس نصب میشود و حفاظت نقطه استفاده را در برابر انرژی موجی باقیمانده فراهم میکند.
این طبقهبندیها توسط استانداردهای بینالمللی و ملی تعریف شدهاند، از جمله کمیسیون مستقل انتخابات ۶۱۶۴۳-۱۱ و استاندارد ملی آمریکا (ANSI/UL) 1449 (NEC) — و هر نوع در برابر شکل موجهای مختلف آزمایش میشود که منعکسکننده نقش مورد نظر آن است. در بسیاری از تأسیسات، این سه نوع با هم به عنوان یک استراتژی حفاظت لایهای و هماهنگ به جای جایگزینی یکدیگر، کار میکنند.
نکات کلیدی
- نوع ۱ SPD اولین خط دفاعی است که ساختمان انرژی موجی خارجی را دریافت میکند و با شکل موج 10/350 میکروثانیه آزمایش میشود.
- نوع 2 SPD رایجترین دستگاه حفاظت از موج در سطح پانل در تأسیسات ولتاژ پایین است که با شکل موج 8/20 میکروثانیه آزمایش میشود.
- نوع 3 SPD از تجهیزات ترمینال حساس در برابر موجهای باقیمانده در نقطه استفاده محافظت میکند.
- اگر هدف حفاظت گسترده از ساختمان یا پانل باشد،, نوع 2 SPD معمولاً دستگاه مرکزی است.
- اگر هدف حفاظت نهایی در سطح تجهیزات باشد،, نوع 3 SPD ضروری است.
- بهترین طرحها از بیش از یک نوع SPD در یک آرایش لایهای با هماهنگی انرژی مناسب استفاده میکنند.
انواع SPD در یک نگاه
| نوع SPD | نقطه نصب | نقش حفاظتی | شکل موج تست | موقعیت معمولی |
|---|---|---|---|---|
| نوع ۱ SPD | ورودی سرویس یا مبدأ نصب | موجهای ورودی با انرژی بالا را کنترل میکند (رعد و برق، سوئیچینگ تأسیسات) | 10/350 میکروثانیه | لایه بالادستی |
| نوع 2 SPD | تابلوی توزیع اصلی یا تابلوی فرعی | از سیستم توزیع داخلی در برابر اضافه ولتاژهای گذرا محافظت میکند | ۸/۲۰ میکروثانیه | لایه پانل |
| نوع 3 SPD | نزدیک به تجهیزات حساس | از تجهیزات ترمینال در برابر انرژی موجی باقیمانده محافظت میکند | ترکیب 1.2/50 میکروثانیه – 8/20 میکروثانیه | لایه نقطه استفاده |
معنای سه نوع SPD
طبقهبندی نوع ۱, نوع ۲، و نوع ۳ اساساً در مورد نقش کاربردی و محل نصب است — نه اندازه محصول یا رده قیمتی.
طبق NEC (کد ملی برق) و استاندارد ملی آمریکا (ANSI/UL) 1449, ، دستگاههای حفاظت از موج بر اساس نوع اتصال آنها در سیستم الکتریکی و محیط موجی که انتظار میرود مدیریت کنند، تعیین میشوند. استاندارد کمیسیون مستقل انتخابات ۶۱۶۴۳-۱۱ از یک سیستم طبقهبندی موازی استفاده میکند که از نظر نامگذاری و منطق نصب بسیار نزدیک است.
به همین دلیل است که یک SPD نوع 3 هرگز نباید به عنوان جایگزینی برای حفاظت از ورودی سرویس در نظر گرفته شود و چرا یک SPD نوع 1 به تنهایی به طور خودکار به این معنی نیست که الکترونیکهای حساس پاییندستی به طور کامل محافظت میشوند. هر نوع برای یک موقعیت خاص در زنجیره حفاظت مهندسی و آزمایش شده است.
برای اکثر مهندسان و خریداران، سوال عملی این است:
- کدام نوع SPD به ورودی سرویس تعلق دارد؟
- کدام نوع SPD به پانل تعلق دارد؟
- کدام نوع SPD به نزدیکی تجهیزات تعلق دارد؟
دقیقاً به همین ترتیب باید این سه نوع را درک و مشخص کرد.
SPD نوع 1 توضیح داده شد
الف نوع ۱ SPD در مبدأ تأسیسات الکتریکی نصب میشود — معمولاً بین ثانویه ترانسفورماتور سرویس و سمت خط (یا سمت بار) دستگاه حفاظتی اضافه جریان ورودی سرویس.
SPD نوع 1 چه کاری انجام میدهد
وظیفه اصلی یک SPD نوع 1 رهگیری و منحرف کردن جریانهای موجی با انرژی بالا است که از منابع خارجی وارد تأسیسات میشوند. این دستگاه با توانایی تحمل شکل موج جریان 10/350 میکروثانیه, مشخص میشود که پالس طولانیمدت و پرانرژی مرتبط با برخورد مستقیم یا نزدیک رعد و برق را شبیهسازی میکند. این شکل موج تقریباً 20 برابر انرژی بیشتری نسبت به شکل موج 8/20 میکروثانیه با همان جریان پیک دارد، به همین دلیل است که فقط SPDهای نوع 1 واقعی برای زنده ماندن از آن بدون خرابی فاجعهبار طراحی شدهاند.
SPD نوع 1 معمولاً با موارد زیر مرتبط است:
- محیطهای موجی مستقیم و غیرمستقیم رعد و برق
- قرار گرفتن در معرض موج سمت منبع ورودی از خطوط هوایی
- تأسیسات محافظتشده توسط یک سیستم حفاظت از رعد و برق خارجی (LPS)
- رویدادهای سوئیچینگ بانک خازنی تأسیسات در شبکه منبع تغذیه
SPD نوع 1 کجا استفاده میشود
کاربردهای معمولی SPD نوع 1 عبارتند از:
- حفاظت از ورودی سرویس — قبل یا بعد از قطعکننده اصلی، بسته به استاندارد و طراحی سیستم
- ساختمانهایی با قرار گرفتن در معرض بیشتر اثرات رعد و برق، به ویژه آنهایی که دارای خطوط برق هوایی هستند
- تابلوی برق اصلی نزدیک به منبع تغذیه ورودی
- تاسیسات صنعتی، بیمارستانها و مراکز داده که نیاز به حفاظت کامل آبشاری دارند
- تاسیساتی که در آن یک سیستم حفاظت در برابر صاعقه خارجی یا قفس مشبک وجود دارد
طبق استاندارد UL 1449, یک SPD نوع 1 به طور دائم متصل است و برای نصب بین ثانویه ترانسفورماتور سرویس و سمت خط دستگاه اضافه جریان تجهیزات سرویس در نظر گرفته شده است. نکته مهم این است که دستگاههای نوع 1 معمولاً دارای درجهبندی دوگانه هستند، به این معنی که میتوان آنها را در سمت بار نیز نصب کرد - و به آنها انعطافپذیری به عنوان جایگزینهای نوع 2 در ورودی سرویس میدهد.
چرا SPD نوع 1 مهم است
اگر سیستم در معرض انرژی موجی قوی ورودی قرار گیرد - به ویژه از صاعقه یا خطوط برق هوایی - یک SPD نوع 1 اولین مانع محافظتی ضروری را فراهم میکند. این لایه بالادستی مدیریت موج است که از انتشار انرژی فاجعهبار به سیستم توزیع داخلی جلوگیری میکند.
با این حال،, SPD نوع 1 به تنهایی کافی نیست. سطح حفاظت ولتاژ (Up) یک دستگاه نوع 1 اغلب بالاتر از آن چیزی است که الکترونیک حساس پایین دستی میتواند تحمل کند. پانلهای پایین دستی و بارهای حساس هنوز به هماهنگی SPD اضافی برای کاهش ولتاژ باقیمانده به سطوح ایمن نیاز دارند.
SPD نوع 2 توضیح داده شد
الف نوع 2 SPD پرکاربردترین دستگاه حفاظتی موج در تاسیسات الکتریکی ولتاژ پایین است. این سیستم حفاظت اصلی برای تمام شبکههای توزیع ولتاژ پایین, طبق IEC 61643-11، به عنوان اسب بارکش طراحی عملی حفاظت در برابر موج عمل میکند.
SPD نوع 2 معمولاً در موارد زیر نصب میشود:
- تابلوهای توزیع اصلی (MDB)
- پانلهای توزیع فرعی
- مجموعههای توزیع انشعاب
- تابلوهای توزیع تجهیزات و کنترل
SPD نوع 2 چه کاری انجام میدهد
یک SPD نوع 2 با شکل موج جریان 8/20 میکروثانیه مشخص میشود و با دو پارامتر کلیدی رتبهبندی میشود: در (جریان تخلیه اسمی) و آیمکس (حداکثر جریان تخلیه). نقش اصلی آن محدود کردن اضافه ولتاژهای گذرا در سیستم توزیع الکتریکی داخلی است - از جمله موجهایی که:
- از لایه نوع 1 بالادستی عبور میکنند (انرژی باقیمانده صاعقه)
- به طور داخلی توسط رویدادهای سوئیچینگ تولید میشوند (راهاندازی موتور، چرخه HVAC، عملیات رله)
- ناشی از تغییرات بار یا رفع خطا در داخل ساختمان یا تاسیسات
سطح حفاظت ولتاژ (Up) یک SPD نوع 2 باید زیر 2.5 کیلو ولت برای محافظت از تجهیزات دسته II مطابق با تعریف IEC 60664-1 باقی بماند. هنگام مقایسه دو SPD نوع 2 با مقدار In یکسان، دستگاهی که Imax بالاتری دارد، حاشیه ایمنی بیشتری دارد و میتواند بدون تخریب، موجهای قویتری را تحمل کند.
چرا SPD نوع 2 اغلب مهمترین SPD عملی است
برای اکثر پروژههای تجاری، صنعتی و پانلهای ساختمانی،, نوع 2 SPD لایه حفاظتی مرکزی و غیرقابل مذاکره است. این دستگاهی است که اکثر مهندسان و پیمانکاران مستقیماً در سطح پانل مشخص میکنند زیرا به رایجترین و مکررترین تهدیدات موج در سیستمهای الکتریکی دنیای واقعی میپردازد.
موجهای تولید شده داخلی - از راهاندازی کمپرسور، موتورهای آسانسور، درایوهای فرکانس متغیر و تجهیزات سوئیچینگ - بسیار مکررتر از رویدادهای صاعقه هستند. یک SPD نوع 2 به طور خاص برای مدیریت این اضافه ولتاژهای گذرا روزمره به طور مکرر در طول عمر عملیاتی خود طراحی و آزمایش شده است.
این همچنین دلیل این است که نوع 2 SPD دارای قصد جستجوی مستقل قوی است. بسیاری از خریداران همه انواع SPD را مقایسه نمیکنند - آنها به طور خاص به دنبال SPD مناسب نصب شده روی پانل برای تابلوی توزیع خود هستند.
کاربردهای معمول برای SPD نوع 2
- تابلوهای توزیع اصلی ولتاژ پایین
- پانلهای فرعی ساختمانهای تجاری
- پانلهای HVAC و آسانسور
- مراکز کنترل موتور (MCC)
- پانلهای فیدر و مدار انشعاب صنعتی
- حفاظت ورودی و خروجی UPS
- پانلهای سمت AC اینورتر PV
- تابلوهای توزیع ایستگاه شارژ EV
- پانلهای کنترل برای تجهیزات اتوماسیون و فرآیند
چه زمانی باید SPD نوع 2 مشخص شود
اگر سوال پروژه هر یک از موارد زیر باشد، پاسخ تقریباً همیشه نوع 2 SPD:
- “چه SPD را باید در پانل توزیع نصب کنم؟”
- “کدام نوع SPD برای یک تابلوی توزیع فرعی مورد نیاز است؟”
- “نوع SPD استاندارد برای حفاظت از توزیع برق داخلی چیست؟”
- “کدام SPD در برابر موجهای سوئیچینگ و گذراهای داخلی محافظت میکند؟”
حتی در ساختمانهایی با منبع کابل زیرزمینی - جایی که بعید است جریان مستقیم صاعقه از طریق سرویس وارد شود - یک SPD نوع 2 ضروری باقی میماند زیرا گذراهای سوئیچینگ داخلی همچنان یک تهدید مداوم برای تجهیزات متصل هستند.
SPD نوع 3 توضیح داده شد
الف نوع 3 SPD نزدیک به تجهیزات حساس نصب میشود و مرحله نهایی حفاظت در برابر موج را فراهم میکند. عملکرد آن کاهش ولتاژ موج باقیمانده به سطحی است که برای قطعات الکترونیکی ظریف ایمن است - پس از اینکه دستگاههای نوع 1 و نوع 2 بالادستی قبلاً انرژی گذرا اصلی را جذب کردهاند.
SPD نوع 3 چه کاری انجام میدهد
SPDهای نوع 3 دارای ظرفیت تخلیه پایینتری در مقایسه با دستگاههای نوع 1 و نوع 2 هستند. آنها برای مدیریت جریانهای موج با انرژی بالا به تنهایی طراحی نشدهاند. در عوض، آنها تنظیم دقیق محدود کردن ولتاژ را در نقطه استفاده انجام میدهند و از موارد زیر محافظت میکنند:
- دستگاههای کنترل الکترونیکی و PLCها
- تجهیزات ارتباطی و شبکهای
- سختافزار اتوماسیون و ابزار دقیق
- تجهیزات IT، سرورها و سیستمهای جمعآوری داده
- دستگاههای پزشکی و ابزارهای آزمایشگاهی
- سایر بارهای حساس انتهایی با قابلیت تحمل ضربه پایین
طبق IEC 61643-11، SPDهای نوع 3 باید به عنوان مکمل SPD نوع 2 نصب شود. - هرگز به عنوان تنها حفاظت از موج در یک نصب. آنها با شکل موج ترکیبی (ولتاژ 1.2/50 میکروثانیه همراه با جریان 8/20 میکروثانیه) و پارامتر ولتاژ مدار باز (Uoc) آزمایش می شوند.
مکانهایی که معمولاً از SPD نوع 3 استفاده میشود
کاربردهای معمول SPD نوع 3 عبارتند از:
- حفاظت از موج پریز برق و دوشاخه
- حفاظت محلی در ترمینال های تجهیزات
- الکترونیک تابلوی کنترل
- حفاظت نقطه استفاده برای رک های سرور و زیرساخت IT
- حفاظت نزدیک به دستگاه های اندازه گیری و ابزار دقیق حساس
حداقل طول هادی 10 متر (30 فوت) از تابلوی برق اصلی تا نقطه نصب SPD نوع 3 معمولاً طبق دستورالعمل های UL 1449 مورد نیاز است. این فاصله، امپدانس کافی بین SPD بالادست و دستگاه نوع 3 را برای هماهنگی مناسب انرژی تضمین می کند.
چرا SPD نوع 3 مهم است
حتی با وجود حفاظت قوی بالادست، ولتاژی که به یک دستگاه حساس می رسد همچنان می تواند از درجه تحمل ضربه آن فراتر رود. طول کابل، امپدانس و اثرات نوسانی در داخل نصب می توانند به گذراهای باقیمانده اجازه دهند به سطوحی برسند که با گذشت زمان الکترونیک را تخریب یا آسیب می رسانند. SPD نوع 3 این مشکل "متر آخر" را حل می کند.
اگر سوال پروژه این باشد:
- “چه نوع SPD باید در نزدیکی تجهیزات حساس نصب شود؟”
- “کدام SPD حفاظت نهایی را برای الکترونیک در نقطه بار فراهم می کند؟”
- “چگونه می توانم از اجزای سیستم کنترل در برابر امواج باقیمانده محافظت کنم؟”
پاسخ این است نوع 3 SPD, ، به عنوان درونی ترین لایه یک طرح حفاظتی هماهنگ نصب شده است.
مقایسه فنی: SPD نوع 1 در مقابل نوع 2 در مقابل نوع 3
| پارامتر | نوع ۱ SPD | نوع 2 SPD | نوع 3 SPD |
|---|---|---|---|
| شکل موج تست | 10/350 میکروثانیه | ۸/۲۰ میکروثانیه | ترکیب 1.2/50 میکروثانیه – 8/20 میکروثانیه |
| رتبه بندی کلیدی | Iimp (جریان ضربه) | In (اسمی) / Imax (حداکثر) | Uoc (ولتاژ مدار باز) |
| Energy Handling | بالاترین - انرژی مستقیم رعد و برق را کنترل می کند | متوسط - سوئیچینگ و امواج باقیمانده را کنترل می کند | کمترین - کلمپینگ ولتاژ باقیمانده را کنترل می کند |
| سطح حفاظت ولتاژ (Up) | معمولاً ≤ 4 کیلو ولت | معمولاً ≤ 2.5 کیلو ولت | معمولاً ≤ 1.5 کیلو ولت |
| محل نصب | ورودی سرویس / مبدا | تابلوی توزیع / تابلوی فرعی | نزدیک تجهیزات حساس |
| استفاده مستقل | بله، اما به تنهایی از بارهای حساس محافظت نمی کند | بله، رایج ترین کاربرد مستقل | خیر - باید SPD نوع 2 را تکمیل کند |
| استانداردها | IEC 61643-11 / UL 1449 نوع 1 | IEC 61643-11 / UL 1449 نوع 2 | IEC 61643-11 / UL 1449 نوع 3 |
چرا آزمایش شکل موج مهم است
شکل موج 10/350 میکروثانیه ای که برای آزمایش SPD های نوع 1 استفاده می شود، افزایش آهسته و مدت زمان طولانی جریان ضربه رعد و برق را شبیه سازی می کند - انرژی عظیمی را در یک دوره طولانی تر ارائه می دهد. شکل موج 8/20 میکروثانیه ای برای SPD های نوع 2 یک موج سریعتر و کوتاهتر را شبیه سازی می کند که معمولاً ناشی از گذراهای سوئیچینگ و اثرات رعد و برق القایی است.
این فقط یک تمایز آزمایشگاهی نیست. این به طور مستقیم تعیین می کند ظرفیت مدیریت انرژی واقعی. یک دستگاه که فقط در 8/20 میکروثانیه آزمایش شده است نمی تواند به طور قابل اعتماد از انرژی پایدار یک رویداد 10/350 میکروثانیه جان سالم به در ببرد، به همین دلیل است که SPD های نوع 2 نمی توانند جایگزین SPD های نوع 1 در ورودی سرویس در تاسیسات در معرض رعد و برق شوند.
نوع 1 در مقابل نوع 2 در مقابل نوع 3: راهنمای تصمیم گیری سریع
| سوال پروژه | بهترین نوع SPD |
|---|---|
| کدام SPD به ورودی سرویس تعلق دارد؟ | نوع ۱ SPD |
| کدام SPD در تابلوهای توزیع رایج تر است؟ | نوع 2 SPD |
| کدام SPD باید در نزدیکی تجهیزات حساس نصب شود؟ | نوع 3 SPD |
| کدام SPD انرژی موج در سطح رعد و برق را کنترل می کند؟ | نوع ۱ SPD |
| کدام SPD لایه اصلی حفاظت در سطح پانل است؟ | نوع 2 SPD |
| کدام SPD کلمپینگ ولتاژ دقیق را در بار فراهم می کند؟ | نوع 3 SPD |
| کدام SPD را می توان به عنوان یک دستگاه پانل مستقل مشخص کرد؟ | نوع 2 SPD |
| کدام SPD همیشه باید با حفاظت بالادست تکمیل شود؟ | نوع 3 SPD |
نحوه عملکرد سه نوع SPD با هم
در تاسیسات با طراحی مناسب، بهترین استراتژی حفاظت از موج لایه ای و هماهنگ است:
- نوع ۱ SPD در مبدا یا ورودی سرویس، عمده انرژی موج خارجی را جذب می کند و کیلوولت ولتاژ گذرا را به سطح پایین تر اما همچنان قابل توجهی کاهش می دهد.
- نوع 2 SPD در تابلوی توزیع اصلی یا تابلوی فرعی، ولتاژ باقیمانده را بیشتر کلمپ می کند و گذراهای سوئیچینگ تولید شده داخلی را کنترل می کند.
- نوع 3 SPD نزدیک به تجهیزات ترمینال حساس، ولتاژ باقیمانده نهایی را به سطحی کاهش می دهد که برای الکترونیک ایمن باشد.
اصل هماهنگی
برای اینکه این سیستم لایهای به طور موثر کار کند، SPDs در هر مرحله باید هماهنگ از نظر انرژی باشند. این به این معنی است:
- هر SPD پایین دستی نباید قبل از اینکه دستگاه بالادستی فرصت جذب انرژی اولیه را داشته باشد، عمل کند. اگر یک SPD نوع 3 قبل از دستگاه نوع 1 فعال شود، ممکن است توسط انرژی که هرگز برای تحمل آن طراحی نشده است، از بین برود.
- کافی طول کابل و امپدانس بین مراحل SPD برای جداسازی مناسب مورد نیاز است. به همین دلیل است که استانداردها حداقل فواصل را توصیه میکنند - مانند فاصله 10 متری برای دستگاههای نوع 3.
- هنگام استفاده از SPDs از تولیدکنندگان مختلف،, سازگاری هماهنگی باید تأیید شود. بسیاری از تولیدکنندگان جداول هماهنگی را ارائه میدهند یا توصیه میکنند از خانوادههای SPD منطبق در هر سه نوع استفاده شود.
جایی که حفاظت لایهای از همه مهمتر است
رویکرد هماهنگ سه لایه به ویژه در موارد زیر حیاتی است:
- کارخانههای صنعتی با بارهای سنگین موتور و منبع تغذیه هوایی در معرض صاعقه
- ساختمانهای تجاری با سیستمهای الکترونیکی متراکم (BMS، کنترلهای HVAC، شبکههای IT)
- مراکز داده و بیمارستانها جایی که خرابی غیرقابل قبول است و حساسیت تجهیزات بالا است
- تاسیسات انرژی خورشیدی و تجدیدپذیر با اینورترها و سیستمهای مانیتورینگ
- تاسیساتی با سیستمهای حفاظت در برابر صاعقه خارجی (LPS) که در آن انرژی ضربه مستقیم باید مدیریت شود
برای یک نمای کلی گستردهتر از اصول حفاظت در برابر اضافه ولتاژ، به این قسمت مراجعه کنید دستگاه حفاظت در برابر ولتاژهای ناگهانی (SPD) چیست؟.
نحوه انتخاب نوع SPD مناسب
SPD نوع 1 را انتخاب کنید وقتی:
- طراحی نیاز به حفاظت در برابر اضافه ولتاژ ورودی سرویس در برابر اضافه ولتاژهای پرانرژی خارجی دارد
- نصب توسط خطوط برق هوایی با قرار گرفتن مستقیم در معرض صاعقه تغذیه میشود
- یک سیستم حفاظت در برابر صاعقه خارجی (LPS) در ساختمان وجود دارد
- این پروژه یک مرکز صنعتی، بیمارستان یا مرکز داده است که نیاز به حفاظت آبشاری کامل دارد
- NEC 230.67 یا کدهای محلی معادل، حفاظت در برابر اضافه ولتاژ ورودی سرویس را الزامی میکند
SPD نوع 2 را انتخاب کنید وقتی:
- حفاظت در داخل تابلوی توزیع اصلی یا تابلوی فرعی مورد نیاز است
- تمرکز بر حفاظت از سیستم توزیع ولتاژ پایین در برابر گذراهای سوئیچینگ است
- ساختمان دارای منبع تغذیه کابل زیرزمینی با خطر کمتر صاعقه خارجی است
- پانل، نقطه اصلی کنترل اضافه ولتاژ در پروژه است
- این کاربرد شامل پانلهای HVAC، مراکز کنترل موتور، سیستمهای UPS یا توزیع شارژ EV است
SPD نوع 3 را انتخاب کنید وقتی:
- بار متصل شامل تجهیزات الکترونیکی یا ابزار دقیق حساس است
- حفاظت محلی در سطح تجهیزات فراتر از آنچه SPDs سطح پانل ارائه میدهند مورد نیاز است
- مرحله نهایی یک طرح حفاظت هماهنگ و چند لایه مورد نیاز است
- الکترونیک کابینت کنترل، تجهیزات IT یا دستگاههای پزشکی نیاز به کلمپینگ ولتاژ دقیق دارند
چه زمانی از چندین نوع SPD به طور همزمان استفاده کنیم
در اکثر تاسیسات حرفهای، پاسخ “نوع 1 یا نوع 2 یا نوع 3” نیست - بلکه یک ترکیب انتخاب شده بر اساس محیط اضافه ولتاژ، معماری سیستم و حساسیت تجهیزات است. سرمایهگذاری در یک رویکرد هماهنگ چند نوع تقریباً همیشه زمانی توجیه میشود که هزینه خرابی تجهیزات یا خرابی از هزینه حفاظت مناسب بیشتر باشد.
اشتباهات رایج هنگام انتخاب انواع SPD
استفاده از SPD نوع 3 به عنوان دستگاه اصلی حفاظت ساختمان
SPD نوع 3 ظرفیت تخلیه پایینی دارد و برای عملکرد به عنوان لایه حفاظتی اصلی یا تنها طراحی نشده است. بدون حفاظت بالادستی نوع 2 (و در صورت لزوم، نوع 1)، یک دستگاه نوع 3 توسط انرژی اضافه ولتاژی که نمیتواند با خیال راحت منحرف کند، غرق میشود.
فرض بر اینکه SPD نوع 1 حفاظت پایین دستی را غیرضروری میکند
SPD نوع 1 برای جذب انرژی اضافه ولتاژ عمده بسیار مهم است، اما سطح حفاظت ولتاژ (Up) آن معمولاً برای لوازم الکترونیکی حساس بسیار بالا است. ولتاژ باقیمانده عبور داده شده به پایین دست همچنان میتواند به تجهیزاتی که برای سطوح تحمل ضربه پایینتر رتبهبندی شدهاند آسیب برساند. SPD های نوع 2 و نوع 3 برای کاهش تدریجی این ولتاژ مورد نیاز هستند.
نادیده گرفتن نقش SPD نوع 2
در بسیاری از پروژههای عملی ولتاژ پایین،, SPD نوع 2 مهمترین و جهانیترین دستگاه مورد نیاز است. حذف آن کل سیستم توزیع داخلی و تمام تجهیزات متصل را در معرض اضافه ولتاژهای باقیمانده خارجی و - به طور معمولتر - گذراهای سوئیچینگ تولید شده داخلی قرار میدهد.
انتخاب فقط با برچسب محصول
انتخاب صحیح بستگی دارد به:
- نقطه نصب در داخل سیستم الکتریکی
- محیط اضافه ولتاژ (قرار گرفتن در معرض صاعقه، فعالیت سوئیچینگ، کیفیت شبکه)
- معماری سیستم (منبع تغذیه هوایی در مقابل زیرزمینی، فاصله بین پانلها)
- حساسیت تجهیزات (دسته بندی مقاومت در برابر ضربه بارهای متصل)
محصولی که با برچسب “محافظ ولتاژ” بدون طبقه بندی نوع مشخص طبق IEC 61643-11 یا UL 1449 برچسب گذاری شده است، نمی تواند به درستی برای هیچ کاربرد خاصی ارزیابی شود.
برخورد با همه انواع SPD به عنوان قابل تعویض
آنها قابل تعویض نیستند. هر نوع با نقش مورد نظر خود تعریف می شود، در برابر شکل موج های مختلف آزمایش می شود و برای موقعیت خاصی در زنجیره حفاظت طراحی شده است. نصب نوع اشتباه در مکان اشتباه می تواند منجر به حفاظت ناکافی یا خرابی دستگاه شود.
ترکیب دستگاه های ناهماهنگ از تولید کنندگان مختلف
هنگامی که SPD های نوع 1، نوع 2 و نوع 3 از تولید کنندگان مختلف بدون تأیید هماهنگی انرژی با هم نصب می شوند، ممکن است زنجیره حفاظت آنطور که در نظر گرفته شده عمل نکند. همیشه سازگاری هماهنگی را تأیید کنید یا از خانواده محصولات منطبق استفاده کنید.
مرجع لینک داخلی
برای موضوعات مرتبط در پایگاه دانش حفاظت از ولتاژ VIOX:
- دستگاه حفاظت در برابر ولتاژهای ناگهانی (SPD) چیست؟ — تعریف و بررسی جامع
- فرم کامل SPD در برق — اصطلاحات و مرجع معنی
- مزایا و معایب دستگاه های حفاظت از ولتاژ — ارزیابی متعادل از مزایا و محدودیت های SPD
- چگونه SPD مناسب را برای سیستم های خورشیدی انتخاب کنیم — انتخاب SPD برای کاربردهای PV و انرژی های تجدیدپذیر
نتيجه گيری
سه نوع اصلی انواع SPD — نوع 1، نوع 2 و نوع 3 — بر اساس محل نصب و میزان انرژی موجی که برای تحمل آن طراحی شده اند، طبقه بندی می شوند.
- نوع ۱ SPD در ورودی سرویس محافظت می کند و انرژی بالای موج های خارجی آزمایش شده در شکل موج 10/350 میکروثانیه را جذب می کند.
- نوع 2 SPD از سیستم توزیع داخلی محافظت می کند و پرکاربردترین SPD در سطح پانل است که در شکل موج 8/20 میکروثانیه آزمایش می شود.
- نوع 3 SPD از تجهیزات حساس در نقطه استفاده نهایی محافظت می کند و گیره ولتاژ دقیقی را به عنوان مکمل حفاظت بالادستی ارائه می دهد.
رویکرد صحیح برای انتخاب نوع SPD این نیست که بپرسیم کدام یک به طور مجزا “بهترین” است. سوال درست این است: حفاظت در کجای سیستم باید انجام شود و چه محیط موجی در آن نقطه وجود دارد؟
هنگامی که پاسخ شامل چندین مکان و حساسیت تجهیزات مختلط است، یک استراتژی SPD چند نوع هماهنگ، مطمئن ترین و مقرون به صرفه ترین حفاظت را ارائه می دهد.
سوالات متداول
What are the three types of SPD?
سه نوع اصلی SPD عبارتند از نوع ۱ SPD, نوع 2 SPD، و نوع 3 SPD, ، که مطابق با IEC 61643-11 و ANSI/UL 1449 طبقه بندی شده اند. هر نوع با محل نصب و شکل موجی که در برابر آن آزمایش می شود تعریف می شود.
What is a Type 1 SPD used for?
A Type 1 SPD is installed at the service entrance or origin of the installation to intercept high-energy external surge currents, particularly those associated with lightning. It is tested with the 10/350 µs waveform.
What is a Type 2 SPD used for?
A Type 2 SPD is installed in main distribution boards or sub-panels to protect the internal electrical distribution system against transient overvoltages from both external residual surges and internal switching events. It is tested with the 8/20 µs waveform.
What is a Type 3 SPD used for?
A Type 3 SPD is installed close to sensitive equipment as the final stage of coordinated surge protection. It reduces residual voltage to safe levels for electronics and must always be used in combination with upstream Type 2 protection.
Which SPD type is most common in electrical panels?
نوع 2 SPD رایج ترین و پرکاربردترین نوع SPD در پانل های توزیع ولتاژ پایین در سراسر جهان است. این به عنوان سیستم حفاظت اصلی برای تمام تاسیسات الکتریکی ولتاژ پایین در نظر گرفته می شود.
Can Type 3 SPD be used without Type 1 or Type 2?
No. Type 3 SPD has a low discharge capacity and is designed to function only as a supplement to upstream protection. Using it as the sole SPD in a system risks device failure and inadequate protection for connected equipment.
Do I need Type 1 and Type 2 SPD together?
This depends on the surge environment and system architecture. In installations with overhead supply lines, lightning protection systems, or high external surge exposure, both Type 1 and Type 2 SPDs are recommended as part of a coordinated cascade. In buildings with underground supply and lower lightning risk, a Type 2 SPD alone may be sufficient at the panel level.
What is the difference between 10/350 µs and 8/20 µs waveforms?
The 10/350 µs waveform simulates a lightning impulse with a slower rise time and longer duration, delivering approximately 20 times more energy than an 8/20 µs waveform at the same peak current. Type 1 SPDs are tested at 10/350 µs; Type 2 SPDs are tested at 8/20 µs. This energy difference is why the two types are not interchangeable.
How do I ensure SPD coordination across types?
Energy coordination requires that each downstream SPD does not activate before the upstream device absorbs the primary surge energy. This is achieved through adequate cable impedance between devices (minimum distances), matched let-through voltage levels, and — ideally — using coordinated SPD product families from the same manufacturer or verified-compatible devices.
