На этой странице
Трехфазное устройство защиты от импульсных перенапряжений не подбирается исходя из номинального тока панели, и его не следует выбирать только по максимальному значению kA. Правильная спецификация начинается с напряжения на каждом подключенном режиме защиты, системы заземления и границы установки. Только после этого можно выбрать тип SPD, топологию, Uc, Up, Iimp/In/Imax и защиту от короткого замыкания.
Используйте девять приведенных ниже этапов по порядку. Каждый этап может привести к отклонению продукта; прохождения только этапа проверки номинального тока недостаточно.
Подбор параметров трехфазного SPD: требуемые исходные данные
Соберите эту информацию перед сравнением моделей:
| Вход | Запишите данные из проекта |
|---|---|
| Питание | Номинальное и максимальное напряжение L-L, напряжение L-N (где имеется), частота |
| Проводники | Трехпроводная или четырехпроводная система; L1/L2/L3, N, PE или PEN |
| Заземление. | TN-S, TN-C-S, TN-C, TT, IT или конфигурация, определенная проектом для данной панели |
| Расположение | Точка ввода, главный распределительный щит, распределительный щит или зона вблизи конечного оборудования |
| Воздействие | Внешняя система молниезащиты, воздушная линия питания, риск удара молнии и вышестоящее устройство SPD |
| Оборудование | Требуемое импульсное выдерживаемое напряжение / цель защиты и критичность |
| Режим короткого замыкания | Ожидаемый ток короткого замыкания и вышестоящий плавкий предохранитель / автоматический выключатель |
| Установка | Свободное пространство, окружающая среда, путь прокладки проводников, состояние и требование к удаленной сигнализации |
| Стандарты | IEC/EN, UL или другая проектная база; не допускается смешивание классификаций |
Результатом является спецификация, а не просто “SPD 40 kA”.”
Критерий 1: Определение напряжения по режиму защиты
Зафиксируйте значения напряжения как между фазами, так и между фазой и нейтралью. Электрическая система 400/230 V и система 480 V могут обе называться “трехфазными”, однако напряжение, постоянно прикладываемое к элементу SPD, зависит от того, подключен ли этот элемент по схеме L-N, L-PE, L-L или N-PE.
Также определите максимально ожидаемое рабочее напряжение промышленной частоты в точке установки. Не путайте его с импульсным перенапряжением. Допуски по напряжению, регулирование трансформатора, режимы генерации и неисправности в электрической системе могут изменять нагрузку на режим защиты.
Результат спецификации: номинальное напряжение электрической системы, максимальное рабочее напряжение и напряжение для каждого предлагаемого режима защиты.
Критерий 2: Идентификация системы заземления на данной панели
Не выбирайте топологию только на основании общего описания здания. Установите, разделены ли нейтраль и PE или объединены в месте установки SPD, а также где происходит любое разделение PEN или соединение N-PE.
- TN-S/TN-C-S после точки разделения: L, N и PE разделены на панели; координация L-N и N-PE обычно имеет значение.
- TN-C: расположение проводников включает PEN; используйте только топологию, одобренную для данной точки, и не создавайте искусственное разделение нейтрали и заземления.
- TT: поведение N-PE и воздействие временных перенапряжений требуют особого внимания; схемы 3+1 часто используются в проектах, соответствующих IEC, но точный выбор остается зависимым от конкретного проекта и оборудования.
- IT: условия первого замыкания на землю могут привести к повышению напряжения относительно земли на неповрежденных проводниках. Uc и топология должны быть проверены для конкретной конфигурации IT и условий замыкания.
Используйте Руководство по заземлению TN, TT и IT для определений системы.
Результат спецификации: система заземления, конфигурация N/PE/PEN и место подключения уравнивания потенциалов.
Этап 3: Выбор типа SPD в зависимости от места установки и уровня воздействия
В рамках IEC тип определяет стандартизированную нагрузку при скачке напряжения, а не количество полюсов:
| Тип | Основной параметр нагрузки | Типовая проектная роль |
|---|---|---|
| Тип 1 | Имп, обычно ассоциируется с испытанием импульсом 10/350 мкс |
Обработка тока молнии на вводе или границе LPZ, где это требуется по расчету рисков |
| Тип 2 | На сайте и, если заявлено, Имакс, как правило, с током 8/20 мкс |
Ограничение наведенных и коммутационных перенапряжений на уровне распределительной сети |
| Тип 3 | Координация комбинированной волны/оконечного оборудования | Точная защита вблизи чувствительного оборудования, скоординированная с вышестоящими SPD |
| Тип 1+2 | Заявленные эксплуатационные характеристики для обоих режимов работы | Комбинированное применение, при котором соблюдаются оба набора требований |
Внешняя система молниезащиты, оценка риска воздействия тока молнии, воздушный ввод и граница установки могут диктовать необходимость применения Типа 1. Наличие нижестоящего распределительного щита не означает автоматическую необходимость в Типе 1 только из-за того, что объект является промышленным.
Типы SPD по стандартам IEC 1/2/3 и UL 1449 не являются взаимозаменяемыми обозначениями. Если проект основан на стандартах UL, укажите категорию UL, номинальную конфигурацию системы, MCOV, VPR, SCCR и место установки в рамках данной нормативной базы. См. подробный Руководство по типам Type 1, Type 2 и Type 3.
Результат спецификации: перечень стандартов, тип SPD и границы установки.
Этап 4: Выбор топологии и режимов защиты
Топология должна соответствовать проводникам и системе заземления:
- 3+0: три пути защиты, при этом точные режимы подключения определяются схемой изделия.
- 4+0: четыре пути ограничения напряжения согласно общепринятой рыночной терминологии; обозначения поставщика и режимы подлежат проверке.
- 3+1: обычно три пути ограничения напряжения между фазой и нейтралью плюс согласованный путь переключения N-PE.
Не приравнивайте четыре физических модуля к универсальной “четырехполюсной” схеме. Изучите внутреннюю электрическую схему и определите требуемые режимы: L-N, L-PE, L-L и/или N-PE. В Руководство по топологии SPD и Руководство по сравнению 3-полюсных и 4-полюсных устройств подробно осветите это решение.
Результат спецификации: количество проводников, топология и требуемые режимы защиты.
Этап 5: Выберите Uc или MCOV и проверьте поведение при TOV
УК — это максимальное длительное рабочее напряжение, которое может быть приложено к SPD при заявленных условиях. Выбирайте его для напряжения в каждом режиме, а не только на основе номинального напряжения электрической системы между фазами.
Значение Uc должно быть достаточно высоким, чтобы избежать срабатывания или ускоренного старения в нормальных условиях напряжения, однако выбор неоправданно высокого Uc может привести к снижению уровня защиты. Используйте таблицы производителя для конкретной системы заземления.
Также проверьте поведение SPD при временном перенапряжении промышленной частоты (TOV). TOV — это не просто обычное длительное отклонение напряжения питания. Его значимость зависит от величины, длительности, системы заземления и типа повреждения, стойкости оборудования, реакции SPD и местных правил монтажа. Универсальное устройство защиты от перенапряжения не заменяет проверку заявленного поведения SPD при TOV.
Для более глубокого понимания различий ознакомьтесь с Uc по сравнению с Up для УЗИП.
Результат спецификации: Uc/MCOV для каждого режима защиты и требуемые характеристики TOV.
Этап 6: Согласование Up с защищаемым оборудованием
Вверх это заявленный уровень напряжения защиты при проведении испытаний согласно спецификации. Он должен обеспечивать координацию с импульсной выдерживаемой способностью оборудования и планом защиты выше/ниже по цепи.
Не выбирайте просто наименьшее значение на странице каталога:
- Сравнивайте Up только на основе одного и того же стандарта и режима защиты.
- Учитывайте повышение напряжения, вызванное индуктивностью соединительных проводников в реальной установке.
- При необходимости учитывайте длину кабеля и координированные SPD, установленные ниже по цепи.
- Убедитесь, что параметры Uc и TOV остаются корректными; низкое значение Up не может компенсировать неверный номинал длительного рабочего напряжения.
Результат спецификации: максимально допустимое заявленное значение Up по режимам, на основе выдерживаемого напряжения оборудования и примечания по координации установки.
Этап 7: Правильно укажите Iimp, In и Imax
Эти значения номинальных токов в кА не являются взаимозаменяемыми:
| Рейтинг | Использование при выборе | Правило сравнения |
|---|---|---|
Имп |
Испытание на воздействие токов молнии для устройств типа 1 | Сравнивайте по полюсам/режимам с учетом одинаковой испытательной базы 10/350 мкс и контекста заряда/энергии |
На сайте |
Номинальный разрядный ток | Сравнивайте с учетом одинаковой базы 8/20 мкс, режима и стандарта |
Имакс |
Максимальный разрядный ток для изделий, для которых он заявлен | Рассматривайте это как максимальное испытательное значение, а не как подтверждение возможности повторной работы или пригодности для типа 1 |
Требуемая нагрузочная способность определяется на основе оценки рисков, проекта молниезащиты, уровня установки, координации и применимых норм. Не существует универсального обоснованного значения в kA для каждого коммерческого или промышленного распределительного щита. В руководстве по In и Imax объясняются номинальные параметры без их превращения в ложный упрощенный метод выбора типоразмера.
Результат спецификации: требуемое значение Iimp для работы типа 1 и/или In плюс Imax там, где это уместно, каждое с указанием формы волны, режима и расчета на полюс/общего значения.
Этап 8: Проверка защиты от короткого замыкания и резервной защиты
SPD может выработать свой ресурс или выйти из строя при нештатных условиях в электрической системе. Цепь должна быть способна безопасно отключиться при доступном токе повреждения.
Запишите и сравните:
- Ожидаемый ток короткого замыкания в точке установки.
- СПД
SCCRили применимая декларация по стойкости к токам короткого замыкания/значению тока, напримерIsccr. - Максимально допустимый вышестоящий плавкий предохранитель или автоматический выключатель.
- Указанный производителем внешний резервный плавкий предохранитель/автоматический выключатель, если требуется.
- Требования к координации и селективности для вышестоящей системы распределения электроэнергии.
- Способность к гашению сопровождающего тока, если это применимо к технологии SPD.
Встроенный терморасцепитель и внешнее устройство защиты от короткого замыкания выполняют разные функции. Никогда не выбирайте резервное устройство, основываясь только на токе панели, и не заменяйте его устройством с более высоким номиналом без данных производителя по координации.
Результат спецификации: доступный ток повреждения, применимая декларация по короткому замыканию, вышестоящее устройство и специализированное резервное устройство.
Этап 9: Завершение подготовки промышленной спецификации
Электрические характеристики — это лишь часть запроса коммерческого предложения (RFQ). Добавьте:
- Формат монтажа на DIN-рейку или панель и доступные модули
- Сменные или стационарные картриджи
- Визуальная индикация состояния и контакт дистанционного переключения
- Рабочая температура, высота над уровнем моря и требования к снижению номинальных характеристик (дерейтингу)
- Тип корпуса/степень загрязнения/условия окружающей среды
- Диапазон сечений клемм, требования к проводникам и данные по моменту затяжки
- Необходимая сертификация и эксплуатационная документация
- Кодировка сменных модулей и доступ для технического обслуживания
- Координация с вышестоящими/нижестоящими SPD
- Целевая задача по обеспечению минимально возможной длины пути подключения
Пример расчета: распределительный щит 400/230 V системы TN-S
Предположим, что по проекту имеется распределительный щит 400/230 V, 50 Hz, трехфазный четырехпроводный, системы TN-S, установленный после вводного устройства. На вводе установлен вышестоящий SPD типа 1, на данном щите отсутствует отдельный контур защиты от прямых ударов молнии, а ниже по цепи подключено чувствительное оборудование ПЛК и приводы.
Правильным результатом является не вымышленная модель из каталога, а набор требований:
- Характеристики типа 2 по стандарту IEC для данного уровня распределения, в зависимости от оценки рисков проекта.
- Топология одобрена для 3P+N TN-S с указанием точных режимов L-N/N-PE или других требуемых режимов.
- Uc выбрано из таблицы производителя для TN-S в соответствии с фактическим напряжением в каждом режиме и максимальными нормальными условиями.
- Поведение при TOV совместимо с системой и местными правилами.
- Up скоординировано с устойчивостью оборудования, расположенного ниже по цепи, и скорректировано с учетом планируемой схемы подключения проводников.
- In и Imax, где они заявлены, выбраны исходя из проектных требований по защите от импульсных перенапряжений на основе согласованного импульса 8/20 µs.
- Доступный ток короткого замыкания проверен в соответствии с SCCR/Isccr и таблицей резервной защиты производителя.
- Дистанционная индикация включена, так как обслуживание щита осуществляется централизованно.
Выбор модели следует производить только после выполнения этих условий.
Готовый шаблон запроса котировок (RFQ) на трехфазное SPD
Применение / панель:
Нормативно-техническая база и рынок:
Номинальное напряжение: ____ V L-L / ____ V L-N
Максимальное рабочее напряжение и частота:
Проводники: L1 / L2 / L3 / N / PE или PEN
Система заземления и место разделения PEN-проводника:
Граница установки и вышестоящее SPD:
Внешняя LPS / оценка риска удара молнии:
Требуемый тип SPD:
Требуемая топология и режимы защиты:
Uc / MCOV по режимам:
Требуемое поведение при TOV:
Максимально допустимое Up по режимам:
Требование к Iimp с указанием формы волны и на полюс/общее значение:
Требование к In с указанием формы волны и режима:
Требование к Imax, где применимо, с указанием формы волны и режима:
Ожидаемый ток короткого замыкания:
Требуемый SCCR или применимая декларация, такая как Isccr:
Вышестоящее защитное устройство:
Требуемый внешний резервный предохранитель/автоматический выключатель:
Монтаж, условия окружающей среды и количество модулей:
Требование к визуальной / дистанционной индикации состояния:
Ограничения по длине проводников и примечания по координации:
Требуемые сертификаты и документация:Используйте руководство по техническому паспорту SPD для построчной проверки ответов поставщика. Затем следует физический монтаж согласно руководству по подключению SPD.
Правило окончательного выбора
Обоснованная спецификация на трехфазное SPD должна проходить проверку по каждому критерию:
напряжение системы → заземление → тип установки → топология → Uc/TOV → Up → Iimp/In/Imax → защита от неисправностей/резервная защита → особенности проекта
Если в коммерческом предложении поставщика отсутствуют режимы защиты, испытательные формы волны или данные о координации при коротком замыкании, его пока невозможно сравнить с другими. Отправьте заполненный рабочий лист и однолинейную схему в команду по продукции VIOX SPD для проверки на уровне модели.