Цахилгаан тоног төхөөрөмж, системээ цахилгааны хэт хүчдэлээс хамгаалахын тулд 1-р төрөл, 2-р хэлбэр, 3-р төрлийн хүчдэлээс хамгаалах төхөөрөмж (SPD)-ийн ялгааг ойлгох нь маш чухал юм. Төрөл бүр нь цахилгааны хамгаалалтын шатлалд тодорхой зорилготой байдаг бөгөөд зөвийг нь сонгох нь үнэ цэнэтэй тоног төхөөрөмжөө хамгаалах эсвэл өндөр өртөгтэй эвдрэлд өртөх хоёрын ялгааг илэрхийлж болно.
Энэхүү иж бүрэн гарын авлагад бид гурван төрлийн хүчдэлээс хамгаалах төхөөрөмж, тэдгээрийн хэрэглээ, суурилуулах шаардлага, өөрийн хэрэгцээнд тохирсон хамгаалалтыг хэрхэн сонгох талаар мэдэх шаардлагатай бүх зүйлийг задлах болно.
Хүчдэлээс хамгаалах хэрэгсэл гэж юу вэ, яагаад чухал вэ?
Хэт хүчдэлээс хамгаалах хэрэгсэл нь ихэвчлэн хэт хүчдэл сааруулагч эсвэл дарагч гэж нэрлэгддэг бөгөөд цахилгаан суурилуулалт, тоног төхөөрөмжийг түр зуурын хэт хүчдэлээс хамгаалах зориулалттай. Эдгээр гэнэтийн хүчдэлийн өсөлт нь дараахь зүйлээс үүдэлтэй байж болно.
- Аянга цохих (шууд болон шууд бус)
- Ашиглалтын сүлжээг солих үйл ажиллагаа
- Том тоног төхөөрөмжийг асаах, унтраах
- Цахилгааны тасалдал, дараа нь сэргээн засварлах
- Цахилгааны осол
Зохих хүчдэлийн хамгаалалтгүй бол эдгээр түр зуурын хүчдэл нь мэдрэмтгий электроникийг гэмтээж, төхөөрөмжийн ашиглалтын хугацааг бууруулж, өгөгдөл алдагдах, тэр ч байтугай галын аюулыг бий болгодог. Салбарын судалгаагаар цахилгааны огцом өсөлт нь тоног төхөөрөмжид жил бүр олон тэрбум долларын хохирол учруулдаг бөгөөд энэ нь орон сууцны болон арилжааны хэрэглээний аль алинд нь хэт хүчдэлээс хамгаалах чухал хөрөнгө оруулалт болдог.
Хүчдэлээс хамгаалах шатлалыг ойлгох
Төрөл бүрийн онцлог шинж чанаруудад шумбахаас өмнө хүчдэлээс хамгаалах төхөөрөмжүүд нь зохицуулалттай системд хэрхэн хамтран ажилладагийг ойлгох нь чухал юм.
- 1-р төрлийн SPD: Үйлчилгээний үүдэнд суурилуулсан хамгаалалтын эхний шугам
- 2 төрлийн SPD: Түгээх самбар дээр суурилуулсан хоёрдогч хамгаалалт
- 3 төрлийн SPD: Эмзэг төхөөрөмжийн ойролцоо суурилуулсан хамгаалалтын эцсийн давхарга
"Гүн дэх хамгаалалт" гэж нэрлэгддэг хэт хүчдэлээс хамгаалах энэхүү шаталсан арга нь таны цахилгаан системийн бүхэл бүтэн хамгаалалтыг хангадаг.
1-р төрлийн хүчдэлээс хамгаалах төхөөрөмж: Хамгаалалтын эхний шугам
1-р төрлийн SPD гэж юу вэ?
1-р төрлийн хүчдэлээс хамгаалах төхөөрөмж нь таны цахилгаан систем дэх хүнд даацын фронтын хамгаалалтын хэрэгсэл юм. Эдгээр нь шууд аянга цохих зэрэг өндөр эрчим хүчний хүчдэлийг зохицуулахад зориулагдсан бөгөөд нийтийн үйлчилгээ болон үндсэн цахилгаан үйлчилгээний самбар хооронд суурилуулсан.
1-р хэлбэрийн SPD-ийн үндсэн шинж чанарууд:
- Суурилуулалтын байршил: Үйлчилгээний орц, үндсэн таслагчийн урд талд
- Хүчдэлийн хамгаалалтын зэрэглэл (VPR): Ихэвчлэн 700-1500 В
- Хүчдэлийн гүйдлийн хүчин чадал: 50,000-аас 200,000 ампер ба түүнээс дээш
- Технологи: Ихэвчлэн цахиурын нуранги диод эсвэл дулааны салгагчтай металл ислийн варисторыг ашигладаг.
- Туршилтын стандарт: Аянгын шууд цохилтыг дуурайлган 10/350μs импульсийн долгионы хэлбэрээр туршсан.
1-р төрлийн SPD-д зориулсан програмууд:
- Аянга өртөмтгий газар дахь байгууламжууд
- Чухал дэд бүтэц (эмнэлэг, мэдээллийн төв, үйлдвэрлэлийн байгууламж)
- Гадны аянга хамгаалах систем бүхий барилга байгууламж
- Цахилгаан дамжуулах агаарын шугамтай байршил
- Худалдааны болон үйлдвэрийн барилга байгууламжийн үйлчилгээний орц
1-р төрлийн SPD-ийн давуу талууд:
- Хэт их эрчим хүчний давалгааг зохицуулах чадвартай
- Үндсэн таслагчийн шугамын болон ачааллын тал дээр суурилуулж болно
- Урсгалын нэмэлт хамгаалалт шаардлагагүй
- Хүчдэлд өртөмтгий орчинд ч урт хугацааны үйлчилгээтэй
2-р төрлийн хэт хүчдэлээс хамгаалах төхөөрөмж: Түгээлтийн түвшний хамгаалалт
2-р хэлбэрийн SPD гэж юу вэ?
2-р төрлийн хүчдэлийн хамгаалалтын төхөөрөмжүүд нь хоёр дахь түвшний хамгаалалтыг хангадаг бөгөөд орон сууцны болон арилжааны хэрэглээнд хамгийн түгээмэл суурилуулсан SPD юм. Эдгээр нь 1-р төрлийн төхөөрөмжөөр хэсэгчлэн зөөлрүүлсэн хүчдэл эсвэл барилга дотор үүссэн бага энергийн хүчдэлээс салбар хэлхээ болон төхөөрөмжийг хамгаалдаг.
2-р хэлбэрийн SPD-ийн үндсэн шинж чанарууд:
- Суурилуулалтын байршил: Түгээх самбар, дэд самбар эсвэл салбар хэлхээ
- Хүчдэлийн хамгаалалтын зэрэглэл (VPR): Ихэвчлэн 600-1200 В
- Хүчдэлийн гүйдлийн хүчин чадал: 20,000-аас 100,000 ампер
- Технологи: Ихэвчлэн дулааны болон хэт гүйдлийн хамгаалалттай металл ислийн варистор (MOVs) ашигладаг.
- Туршилтын стандарт: Шууд бус аянгын нөлөөг дуурайлган 8/20μs импульсийн долгионы хэлбэрээр туршсан
2-р төрлийн SPD-д зориулсан програмууд:
- Арилжааны барилга байгууламжийн үндсэн цахилгаан хавтангууд
- Үйлдвэрийн байгууламж дахь салбар хэлхээний хавтан
- Орон сууцны үндсэн үйлчилгээний самбар
- Мотор хяналтын төвүүд
- HVAC төхөөрөмжийн хавтан
2-р төрлийн SPD-ийн давуу талууд:
- 1-р төрлийн төхөөрөмжөөс илүү хэмнэлттэй
- Хүчдэлээс хамгаалах хамгийн түгээмэл хэрэгцээнд тохиромжтой
- Стандарт самбарт суурилуулах хялбар
- Өөр өөр хүчдэлийн системд зориулсан янз бүрийн тохиргоонд ашиглах боломжтой
- 1 ба 3-р төрлийн төхөөрөмжтэй уялдуулан ажиллах боломжтой
3-р төрлийн хэт хүчдэлээс хамгаалах төхөөрөмж: Ашиглалтын цэгийн хамгаалалт
3-р төрлийн SPD гэж юу вэ?
3-р төрлийн хүчдэлээс хамгаалах төхөөрөмжүүд нь төхөөрөмжийн түвшинд хамгаалалтын эцсийн давхаргыг хангадаг. Эдгээр нь 1 ба 2-р хэлбэрийн хамгаалалтын дараа ч байж болох үлдэгдэл хүчдэл, мөн барилгын утаснуудын системд үүссэн жижиг хүчдэлийг зохицуулах зориулалттай.
3-р хэлбэрийн SPD-ийн гол шинж чанарууд:
- Суурилуулалтын байршил: Тоног төхөөрөмжид шууд холбогдсон залгуур, цахилгаан дамжуулах хоолой
- Хүчдэлийн хамгаалалтын зэрэглэл (VPR): Ихэвчлэн 330-600 В
- Хүчдэлийн гүйдлийн хүчин чадал: 5,000-аас 20,000 ампер
- Технологи: Ихэвчлэн нэмэлт шүүлтүүр бүрэлдэхүүнтэй MOV-уудыг ашигладаг
- Туршилтын стандарт: Суурилуулалтын байршлын тусгай шаардлага бүхий 8/20μs импульсийн долгионоор туршсан
- Суурилуулалтын шаардлага: Үйлчилгээний хаалганаас дор хаяж 10 метр (30 фут) зайд суурилуулсан байх ёстой
3-р төрлийн SPD-д зориулсан програмууд:
- Компьютерийн ажлын станцууд
- Аудио/видео төхөөрөмж
- Эмнэлгийн хэрэгсэл
- Лабораторийн тоног төхөөрөмж
- Ухаалаг гэрийн төхөөрөмжүүд
- Харилцаа холбооны тоног төхөөрөмж
3-р төрлийн SPD-ийн давуу талууд:
- Эмзэг электрон тоног төхөөрөмжийн хамгаалалтыг хангана
- Ихэнхдээ дуу чимээний шүүлтүүрийг илүү цэвэр эрчим хүчээр хангадаг
- Түр зуурын тохиргоонд ашиглах боломжтой зөөврийн сонголтууд
- Зарим загварууд нь оношилгоо, статусын үзүүлэлтүүдийг санал болгодог
- Ашиглалтын цэгийн хамгаалалтын хувьд илүү хямд
SPD төрлүүдийг харьцуулах нь: Хажуу талын шинжилгээ
Гурван төрлийн хүчдэлээс хамгаалах төхөөрөмжийн ялгааг илүү сайн ойлгоход тань туслахын тулд харьцуулсан дүн шинжилгээг энд оруулав.
| Онцлог | SPD 1 төрөл | SPD 2 төрөл | SPD 3 төрөл |
|---|---|---|---|
| Суурилуулалтын байршил | Үйлчилгээний орц | Түгээх самбар | Тоног төхөөрөмжийн түвшин |
| Албан тушаал | Үндсэн таслагчийн шугам эсвэл ачааллын тал | Үндсэн таслагчийн ачааллын тал | Үйлчилгээний орцноос дор хаяж 30 фут зайд |
| Эсрэг анхдагч хамгаалалт | Шууд аянга буух | Шилжүүлэгчийн хүчдэл, шууд бус аянга | Үлдэгдэл өсөлт, дотоод өсөлт |
| Хүчдэлийн гүйдлийн хүчин чадал | 50,000-200,000А+ | 20,000-100,000А | 5,000-20,000А |
| Туршилтын долгионы хэлбэр | 10/350μс | 8/20μс | 8/20μс |
| Ердийн зардал | Хамгийн өндөр | Дунд зэрэг | Хамгийн бага |
| Хэмжээ | Хамгийн том | Дунд зэрэг | Хамгийн жижиг |
| Дээд талын хамгаалалтыг шаарддаг | Үгүй | Тийм (1-р төрөл) | Тийм (1 эсвэл 2-р төрөл) |
| Ердийн програмууд | Үйлчилгээний орц, Аянга хамгаалах систем | Үндсэн хавтан, Түгээх самбар | Гаралтын цэгүүд, Тоног төхөөрөмжийн холболтууд |
Хэрхэн зөв хүчдэлээс хамгаалах төхөөрөмжийг сонгох вэ
Тохиромжтой хүчдэлийн хамгаалалтыг сонгохдоо хэд хэдэн хүчин зүйлийг харгалзан үзэх шаардлагатай.
1. Эрсдэлийн үнэлгээ
- Аянга өртөх: Аянга өртөмтгий газруудад 1-р төрлийн хамгаалалтыг нэн тэргүүнд тавих ёстой
- Тоног төхөөрөмжийн үнэ цэнэ: Өндөр үнэ цэнэтэй тоног төхөөрөмж нь илүү иж бүрэн хамгаалалтыг зөвтгөдөг
- Чухал үйлдлүүд: Даалгаврын чухал системүүд нь олон давхаргат хамгаалалт шаарддаг
- Сул зогсолтын зардал: Хүчдэлийн эвдрэлээс болж болзошгүй сул зогсолтын зардлыг авч үзье
2. Техникийн анхаарах зүйлс
- Системийн хүчдэл: SPD-г өөрийн цахилгаан системийн хүчдэлд тохируулна уу
- Богино залгааны гүйдлийн үнэлгээ: SPD нь байгаа эвдрэлийн гүйдлийг зохицуулж чадах эсэхийг шалгаарай
- Хүчдэлийн гүйдлийн хүчин чадал: Өндөр үнэлгээ нь илүү сайн хамгаалалт, урт наслалт өгдөг
- Хүчдэлийн хамгаалалтын зэрэглэл (VPR): Мэдрэмтгий тоног төхөөрөмжийн хувьд доогуур нь илүү тохиромжтой
- Хамгаалалтын горимууд: LN, LG, NG, LL (илүү бүрэн хамгаалалт нь бүх горимыг агуулдаг)
3. Хэрэгжүүлэх стратеги
Бүрэн хамгаалахын тулд зохицуулалттай хандлагыг анхаарч үзээрэй.
- SPD 1 төрөл Үйлчилгээний үүдэнд хамгийн хүнд цохилтыг зохицуулах
- 2 төрлийн SPD салбар хэлхээг хамгаалах түгээх самбар дээр
- 3 төрлийн SPD нарийн түвшний хамгаалалтын чухал төхөөрөмж дээр
Энэхүү давхраатай арга нь таны цахилгаан системийн бүхэл бүтэн хамгаалалтыг хангана.
Суурилуулалтын шилдэг туршлага
Зөв суурилуулалт нь хүчдэлээс үр дүнтэй хамгаалахын тулд маш чухал юм:
1-р төрлийн SPD суурилуулалт
- Үйлчилгээний үүдэнд аль болох ойрхон суулгана
- Богино, шулуун дамжуулагч утас ашиглах (боломжтой бол 12 инчээс бага)
- Тохиромжтой утас ашиглах (ихэвчлэн 6 AWG ба түүнээс дээш)
- Газардуулгын зөв холболтыг баталгаажуулна уу
- Үйлдвэрлэгчийн моментийн үзүүлэлтүүдийг дагаж мөрдөнө
2-р төрлийн SPD суурилуулалт
- Үндсэн таслагчийн ачаалал талд суурилуулна
- Хамгаалагдсан төхөөрөмж эсвэл самбарт ойрхон байрлуулна
- Эсэргүүцлийг багасгахын тулд хар тугалгын уртыг багасгах
- Үйлдвэрлэгчийн техникийн үзүүлэлтийн дагуу тусгай зориулалтын таслагчийг ашигла
- Тогтмол үзлэг хийх боломжтой газарт суурилуул
3-р төрлийн SPD суурилуулалт
- Үйлчилгээний хаалганаас дор хаяж 30 фут зайд байх ёстой
- Боломжтой бол хамгаалагдсан төхөөрөмжид шууд холбогдоно
- Хяналтанд хялбар байхын тулд статусын үзүүлэлт бүхий загваруудыг авч үзье
- Үйлдвэрлэгчийн зөвлөмжийн дагуу солино
- Холбогдсон төхөөрөмжийн газардуулга зөв эсэхийг шалгах
Засвар үйлчилгээ болон солих талаар анхаарах зүйлс
Хүчдэлээс хамгаалах хэрэгсэл нь үүрд үргэлжлэхгүй бөгөөд үе үе анхаарал халамж шаарддаг.
- Тогтмол үзлэг: Заагч гэрлийг (хэрэв байгаа бол) сар бүр шалгана уу
- Амьдрах хугацаа: Ихэнх SPD-ийн ашиглалтын хугацаа хязгаарлагдмал бөгөөд өсөлтийн тохиолдол бүрт доройтдог
- Орлуулах триггерүүд: Их хэмжээний өсөлтийн дараа, үзүүлэлтүүд ашиглалтын хугацаа дуусч байгаа үед эсвэл үйлдвэрлэгчийн санал болгосон хуваарийн дагуу солино.
- Баримт бичиг: Суурилуулалтын огноо болон хүчдэлийн аливаа тохиолдлын бүртгэлийг хөтөл
- Туршилт хийх: Чухал ач холбогдол бүхий суурилуулалтанд мэргэшсэн цахилгаанчин үе үе туршилт хийх талаар бодож үзээрэй
Зохицуулалтын стандарт ба дагаж мөрдөх
Хүчдэлээс хамгаалах төхөөрөмжийг сонгохдоо холбогдох стандартад нийцсэн бүтээгдэхүүнийг хайж олох хэрэгтэй.
- UL 1449 4-р хэвлэл: Хойд Америк дахь хэт хүчдэлээс хамгаалах хэрэгслийн үндсэн стандарт
- IEEE C62.41: Хүчдэлийн орчин ба туршилтын горимыг тодорхойлдог
- NFPA 70 (Үндэсний цахилгааны код): SPD суурилуулах шаардлагыг агуулна
- IEC 61643: Нам хүчдэлээс хамгаалах хэрэгслийн олон улсын стандарт
Эдгээр стандартыг дагаж мөрдөх нь төхөөрөмжүүдийг туршиж, баталгаажуулсан хамгаалалтыг баталгаажуулдаг.
Хүчдэлээс хамгаалах тухай нийтлэг буруу ойлголт
Мэдээлэлтэй шийдвэр гаргахад тань туслахын тулд зарим нийтлэг үл ойлголцлыг авч үзье:
- Буруу ойлголт: Барилга байгууламжийг бүхэлд нь хамгаалахад нэг хүчдэлийн хамгаалалт хангалттай.
Бодит байдал: Олон төрлийн зохицуулалттай арга нь хамгийн иж бүрэн хамгаалалтыг хангадаг. - Буруу ойлголт: Бүх хүчдэлийн хамгаалагчид ижил хамгаалалттай.
Бодит байдал: Хамгаалалтын түвшин 1, 2, 3-р төрлүүдийн хооронд, тэр ч байтугай төрөл бүрийн загваруудын хооронд ихээхэн ялгаатай байдаг. - Буруу ойлголт: Хүчдэлийн хамгаалалт нь үүрд мөнхөд үйлчилдэг.
Бодит байдал: Тэд хүчдэлийн тохиолдол бүрт доройтож, үе үе солих шаардлагатай. - Буруу ойлголт: Өндөр жоуль үнэлгээ нь үргэлж илүү сайн хамгаалалт гэсэн үг.
Бодит байдал: Хэдийгээр чухал боловч хариу өгөх хугацаа, хавчих хүчдэл зэрэг бусад хүчин зүйлүүд бас чухал юм. - Буруу ойлголт: Хүчдэлийн хамгаалалт нь цахилгааны бүх асуудлаас хамгаална.
Бодит байдал: Тэд түр зуурын хүчдэлээс хамгаалдаг боловч удаан үргэлжилсэн хэт хүчдэл, бага хүчдэл, тасалдлаас хамгаалдаггүй.
Дүгнэлт: Хүчдэлээс хамгаалах иж бүрэн стратеги бий болгох
Хүчдэлээс хамгаалах хамгийн үр дүнтэй арга нь бүх гурван төрлийн SPD-ийг зохицуулалттай системд нэгтгэдэг.
- Гадны хамгийн хүчтэй хүчдэлийг зохицуулахын тулд үйлчилгээний үүдэнд 1-р төрлийн хамгаалалтаас эхэл.
- Салбарын хэлхээг хамгаалахын тулд түгээлтийн самбар дээр 2-р төрлийн хамгаалалтыг нэмнэ.
- Мэдрэмтгий төхөөрөмж дээр 3-р төрлийн төхөөрөмжөөр хамгаалалтаа дуусгаарай.
Энэхүү давхрагатай стратеги нь бүх эх үүсвэрээс, бүх төрлийн хүчдэлээс хамгаалах хамгаалалтыг хангаж, таны цахилгаан системийг тусдаа төхөөрөмж рүү нэвтрэхээс хамгаална.
1-р төрөл, 2-р төрөл, 3-р төрлийн хүчдэлээс хамгаалах төхөөрөмжийн ялгааг ойлгосноор та өөрийн цахилгаан систем болон үнэ цэнэтэй тоног төхөөрөмжөө цахилгаан гүйдлийн хүчдэлээс хамгаалах талаар мэдээлэлтэй шийдвэр гаргаж чадна.
Тухайн нөхцөл байдалд тохирсон хүчдэлээс хамгаалах стратегийн талаар эргэлзэж байвал таны хэрэгцээг үнэлж, цогц шийдлийг санал болгож чадах мэргэшсэн цахилгааны гүйцэтгэгч эсвэл инженертэй зөвлөлд.
Хүчдэлээс хамгаалах төхөөрөмжийн тухай түгээмэл асуултууд
А: Би зүгээр л 3-р төрлийн SPD суулгаад 1 ба 2-р төрлийг алгасаж болох уу?
Х: Үүнийг зөвлөдөггүй. 3-р төрлийн төхөөрөмжүүд нь зөвхөн жижиг үлдэгдэл хүчдэлийг зохицуулах зориулалттай. Урсгалын дээд талын хамгаалалтгүй бол тэд илүү их хүчдэлд дарагдаж, үр дүнгүй эсвэл эвдэрсэн болно.
А: Миний хүчдэлийн хамгаалагч ажиллаж байгаа эсэхийг яаж мэдэх вэ?
Х: Орчин үеийн олон SPD-д хамгаалалтын статусыг харуулсан заагч гэрэл байдаг. Ногоон өнгө нь хэвийн ажиллагааг илэрхийлдэг бол улаан эсвэл огт байхгүй бол хамгаалалт эвдэрсэнийг илтгэнэ. Зарим дэвшилтэт загварууд нь дуут дохиололтой.
Асуулт: Би хүчдэлийн хамгаалалтаа хэр олон удаа солих ёстой вэ?
Хариулт: Энэ нь хүчдэлийн давтамж, давтамжаас хамаарна. Ерөнхий удирдамжийн хувьд 3-р төрлийн төхөөрөмжийг 2-3 жил тутам, 2-р төрлийн төхөөрөмжийг 5-7 жил тутамд, 1-р төрлийн төхөөрөмжийг 10 жил тутамд эсвэл аянга буусны дараа солих хэрэгтэй.
Асуулт: Илүү үнэтэй хүчдэлийн хамгаалагчид үнэ цэнэтэй юу?
Хариулт: Ерөнхийдөө тийм ээ, өндөр чанартай SPD нь ихэвчлэн илүү сайн хамгаалалтын түвшин, урт наслалт, статус хянах зэрэг нэмэлт функцуудыг санал болгодог. Үнэ цэнэтэй тоног төхөөрөмжийг хамгаалахын тулд өндөр хүчдэлийн хамгаалалтад оруулсан хөрөнгө оруулалт нь ихэвчлэн өөрийгөө төлдөг.
Асуулт: Хүчдэлийн хамгаалалт нь аянгын цохилтоос хамгаалах уу?
Х: 1-р төрлийн SPD нь аянгын улмаас үүссэн өндөр энергийн гүйдлийг зохицуулахаар тусгайлан бүтээгдсэн боловч ямар ч цахилгаан гүйдлийн хамгаалагч барилгад шууд аянга цохихоос 100% хамгаалалтыг хангаж чадахгүй. Тэд аянгын хамгаалалтын бүрэн системийн нэг хэсэг болж хамгийн сайн ажилладаг.
