Thiết Bị Chống Sét Là Gì?
Thiết bị chống sét (surge arrester) là một thiết bị bảo vệ quá áp giúp giới hạn các xung điện áp quá độ và chuyển hướng dòng điện xung ra khỏi các thiết bị được bảo vệ. Trong các hệ thống phân phối điện và hệ thống điện lưới, thuật ngữ này thường dùng để chỉ các thiết bị chống sét trung thế hoặc cao thế được lắp đặt gần máy biến áp, đường dây trên không, trạm biến áp, thiết bị đóng cắt và các đầu cáp.
Trong các tủ điện hạ thế, thuật ngữ chính xác hơn thường là thiết bị chống sét lan truyền (SPD). Trong ngôn ngữ hàng ngày, mọi người cũng có thể gọi là thiết bị chống sét lan truyền, thiết bị triệt xung (surge suppressor), thiết bị chuyển hướng xung (surge diverter), thiết bị chống sét (lightning arrester), hoặc thậm chí là cách viết khác Thiết bị chống sét lan truyền. Các thuật ngữ này có sự chồng chéo, nhưng không phải lúc nào cũng có thể thay thế cho nhau.
Sự khác biệt đơn giản nhất như sau:
- Thiết bị chống sét (Surge arrester): thường là bảo vệ quá áp cho hệ thống điện, thường ở cấp điện áp trung/cao thế.
- SPD: thiết bị chống sét lan truyền hạ thế cho tủ điện, thiết bị, hệ thống điện mặt trời, đường truyền dữ liệu và mạch điều khiển.
- Thiết bị bảo vệ chống sét (Surge protector): thuật ngữ thông dụng của người dùng, thường dùng cho thiết bị bảo vệ dạng cắm hoặc lắp tủ điện hạ thế.
- Thiết bị chống sét: thuật ngữ thông dụng hoặc cũ hơn dùng để chỉ thiết bị chống sét tập trung vào quá áp do sét, thường trùng lặp với thiết bị chống xung sét (surge arrester).
So sánh nhanh: Thiết bị chống xung sét (Surge Arrester) vs SPD vs Thiết bị bảo vệ chống xung (Surge Protector) vs Thiết bị chống sét (Lightning Arrester)
| Hạn | Ý nghĩa tốt nhất trong thực tế | Hệ thống điển hình | Bối cảnh tiêu chuẩn điển hình | Chức năng chính |
|---|---|---|---|---|
| Thiết bị chống xung sét | Thiết bị chống quá áp cho hệ thống điện | Đường dây điện lực, máy biến áp, trạm biến áp, thiết bị đóng cắt trung thế | Tiêu chuẩn IEC dòng 60099, tiêu chuẩn IEEE dòng C62.11 | Kẹp điện áp quá mức năng lượng cao và chuyển hướng dòng xung sét xuống đất |
| SPD | Thiết bị chống sét lan truyền cho hệ thống điện hạ thế hoặc hệ thống tín hiệu | Tủ phân phối hạ thế, tủ điều khiển, thiết bị, tủ đấu nối điện mặt trời (PV combiner boxes), hệ thống lưu trữ năng lượng pin (BESS), đường truyền dữ liệu | Tiêu chuẩn IEC dòng 61643, tiêu chuẩn UL 1449 | Giới hạn quá điện áp quá độ tại cấp thiết bị và cấp tủ điện |
| Thiết bị chống sét lan truyền | Thuật ngữ thương mại/người dùng phổ biến cho thiết bị bảo vệ loại SPD | Ổ cắm nối dài, thiết bị bảo vệ toàn bộ ngôi nhà, thiết bị bảo vệ thiết bị điện | Thường tuân theo tiêu chuẩn UL 1449 tại Bắc Mỹ đối với các thiết bị chống sét lan truyền (SPD) được liệt kê | Bảo vệ các thiết bị điện tử hoặc mạch điện khỏi các xung điện áp đột biến |
| Thiết bị triệt xung điện áp | Thuật ngữ chung/cũ, thường trùng lặp với thiết bị chống sét lan truyền (surge protector) hoặc SPD | Thiết bị điện tử, nguồn điện xoay chiều (AC), mạch tín hiệu | Phụ thuộc vào sản phẩm | Triệt tiêu hoặc kẹp điện áp quá độ |
| Thiết bị chống sét | Thuật ngữ thông dụng/cũ dùng để chỉ thiết bị chống sét liên quan đến quá điện áp do sét | Đường dây trên không, máy biến áp, đầu vào dịch vụ, trạm biến áp | Thường chồng chéo với các tiêu chuẩn về thiết bị chống xung đột biến (surge arrester) | Giảm ứng suất quá điện áp do sét gây ra |
| Thiết bị chuyển hướng xung đột biến | Thuật ngữ khu vực/thông dụng, thường tương tự như thiết bị chống xung đột biến hoặc SPD | Các hệ thống điện lưới, công nghiệp hoặc hạ thế tùy theo khu vực | Phụ thuộc vào khu vực và sản phẩm | Chuyển hướng năng lượng xung sét ra khỏi thiết bị được bảo vệ |
Tại sao thuật ngữ lại gây nhầm lẫn
Sự nhầm lẫn xuất phát từ việc hai lĩnh vực khác nhau sử dụng ngôn ngữ tương tự nhau.
Trong ngành điện lực và phân phối điện, “surge arrester” thường chỉ thiết bị được kết nối giữa dây pha và đất để bảo vệ cách điện khỏi sét và xung đóng cắt. Các thiết bị chống sét trong hệ thống điện hiện đại thường là thiết bị oxit kim loại, phổ biến nhất là oxit kẽm (ZnO).
Trong các tòa nhà và thiết bị hạ thế, “SPD” là thuật ngữ tiêu chuẩn hơn. Các thiết bị này được lắp đặt trong tủ phân phối, tủ điều khiển, hộp đấu nối điện mặt trời (PV combiner boxes), hệ thống sạc xe điện, tủ điện công nghiệp và đường truyền tín hiệu. Chúng được lựa chọn dựa trên các thông số định mức như Uc/MCOV, Up/VPR, TRONG, Imax, Iimp, loại/cấp, định mức dòng ngắn mạch và bảo vệ dự phòng.
Đó là lý do tại sao một người mua tìm kiếm “thiết bị chống sét” có thể thực sự cần một trong ba sản phẩm khác nhau:
- Thiết bị chống sét trung thế cho máy biến áp, đường dây hoặc trạm biến áp.
- Thiết bị chống sét lan truyền (SPD) hạ thế cho tủ phân phối hoặc tủ điều khiển.
- Thiết bị chống sét cho toàn bộ ngôi nhà, thực chất là một loại SPD hạ thế.
Nếu ứng dụng là tủ điện hạ thế, hãy bắt đầu với tổng quan về thiết bị chống sét lan truyền của VIOX và Trang sản phẩm SPD.
Nguyên lý hoạt động của thiết bị chống sét
Thiết bị chống sét duy trì điện trở cao ở điện áp hệ thống bình thường. Khi điện áp quá độ tăng vượt ngưỡng hoạt động, thiết bị trở nên dẫn điện và chuyển hướng dòng xung sét xuống đất. Sau khi xung sét đi qua, nó trở về trạng thái điện trở cao.
Các thiết bị chống sét hiện đại và nhiều thiết bị chống sét lan truyền (SPD) dựa vào công nghệ biến trở oxit kim loại (MOV) , đặc biệt là oxit kẽm (ZnO). Các MOV ZnO có đặc tính dòng điện-điện áp phi tuyến tính mạnh: chúng dẫn rất ít dòng điện ở điện áp bình thường, nhưng dẫn điện mạnh trong quá trình xảy ra xung sét.
Trong lịch sử, nhiều thiết bị chống sét hệ thống điện đã sử dụng các khối van silicon-carbide (SiC) với các khe hở phóng điện nối tiếp. Các thiết bị chống sét SiC có khe hở này giúp hạn chế quá áp, nhưng các khe hở phóng điện, đặc tính lão hóa và đặc tính bảo vệ của chúng làm cho việc phối hợp cách điện trở nên phức tạp hơn. Các thiết bị chống sét trung thế và cao thế hiện đại ngày nay thường dựa trên công nghệ oxit kim loại không khe hở, đặc biệt là ZnO, vì ZnO cung cấp đặc tính dòng điện-điện áp phi tuyến tính mạnh hơn và có thể duy trì kết nối trên toàn hệ thống mà không cần khe hở nối tiếp trong nhiều thiết kế. Các hệ thống lắp đặt cũ có thể vẫn còn chứa thiết bị chống sét SiC có khe hở, vì vậy các dự án thay thế cần xác minh loại thiết bị chống sét trước khi chọn thiết bị tương đương hiện đại.
Điều này quan trọng vì thiết bị chống sét lan truyền không dùng để tải dòng điện định mức thông thường. Nó dùng để giới hạn các xung quá áp tức thời rất nhanh chỉ kéo dài trong vài micro giây.
Các nguồn gây xung điện phổ biến bao gồm:
- hoạt động sét đánh gần khu vực
- đóng cắt các tải cảm kháng
- đóng cắt tụ bù
- các thao tác đóng cắt của lưới điện
- cấp điện cho máy biến áp
- các sự cố và thao tác cắt sự cố
- Các đường dây cáp dài tiếp xúc với quá áp cảm ứng
Để biết chi tiết về MOV, hãy xem hướng dẫn của VIOX về Các thiết bị chống sét MOV ZnO bên trong SPD.
Thiết bị chống sét (Surge Arrester) so với Thiết bị bảo vệ chống sét lan truyền (SPD)
Sự khác biệt chủ yếu nằm ở cấp độ hệ thống, ngữ cảnh tiêu chuẩn, điểm lắp đặt và ngôn ngữ định mức.
| Điểm so sánh | Thiết bị chống xung sét | Thiết bị bảo vệ chống sét lan truyền (SPD) |
|---|---|---|
| Cấp điện áp phổ biến | Hệ thống điện trung thế và cao thế | Hệ thống AC/DC hạ thế, đường tín hiệu và điều khiển |
| Lắp đặt điển hình | Đường dây trên không, sứ xuyên máy biến áp, thiết bị đóng cắt, trạm biến áp, đầu cáp | Tủ phân phối, tủ điều khiển, đầu vào thiết bị, tủ đấu nối điện mặt trời (PV), tủ dữ liệu/điều khiển |
| Các tiêu chuẩn điển hình | Tiêu chuẩn IEC dòng 60099, tiêu chuẩn IEEE dòng C62.11 | Tiêu chuẩn IEC dòng 61643, tiêu chuẩn UL 1449 |
| Công nghệ điển hình | Thiết bị chống sét oxit kim loại, thường là các khối ZnO | MOV, GDT, TVS, khe hở phóng điện, thiết kế lai |
| Dữ liệu lựa chọn chính | Điện áp định mức, điện áp vận hành liên tục, điện áp dư, khả năng chịu năng lượng, cấp chống sét | Uc/MCOV, Up/VPR, In, Imax, Iimp, Loại/Cấp, SCCR, cầu chì/aptomat dự phòng |
| Mục tiêu chính | Bảo vệ cách điện và thiết bị của hệ thống điện | Bảo vệ các thiết bị và mạch điện hạ thế phía sau |
Trên thực tế, không nên chỉ định “thiết bị chống sét” (surge arrester) cho tủ điện hạ thế trừ khi nhà sản xuất sử dụng thuật ngữ đó cho SPD. Đối với các dự án hạ thế theo tiêu chuẩn IEC và UL, thuật ngữ kỹ thuật chính xác thường là SPD.
Thiết bị chống sét (Surge Arrester) so với Thiết bị bảo vệ chống xung điện (Surge Protector)
“Thiết bị bảo vệ chống xung điện” (Surge protector) là một thuật ngữ phổ quát và dễ hiểu. Nó có thể bao gồm:
- Ổ cắm điện có tích hợp tính năng chống sét lan truyền
- Thiết bị chống sét lan truyền cho toàn bộ ngôi nhà được lắp đặt tại tủ điện tổng
- Thiết bị chống sét lan truyền (SPD) gắn tủ điện
- Mô-đun bảo vệ cho các thiết bị điện tử nhỏ
Ngược lại, thiết bị chống sét (surge arrester) thường ám chỉ các thiết bị dùng trong lưới điện hoặc phân phối điện năng.
| Câu Hỏi | Thuật ngữ tốt hơn |
|---|---|
| Bảo vệ máy tính xách tay, tivi hoặc các thiết bị điện tử khỏi xung điện áp đột biến từ ổ cắm | Thiết bị chống sét lan truyền |
| Bảo vệ tủ điện phân phối trong nhà | Thiết bị chống sét lan truyền cho toàn bộ ngôi nhà hoặc SPD loại 1/loại 2 |
| Bảo vệ tủ điện công nghiệp hạ thế | SPD |
| Bảo vệ máy biến áp hoặc đường dây trên không trung thế | Thiết bị chống xung sét |
| Bảo vệ đầu vào DC của tủ đấu nối điện mặt trời (PV combiner box) | SPD DC hoặc SPD cho điện mặt trời (PV) |
Đây là lý do tại sao các truy vấn tìm kiếm như “sự khác biệt giữa thiết bị chống sét (surge arrester) và thiết bị bảo vệ chống sét (surge protector)” thường nhầm lẫn giữa ngôn ngữ tiêu dùng và ngôn ngữ kỹ thuật. Thiết bị bảo vệ chống sét thường là thiết bị bảo vệ hạ thế. Thiết bị chống sét thường là thiết bị bảo vệ cách điện cho hệ thống điện.
Thiết bị chống sét (Surge Arrester) so với Thiết bị triệt xung (Surge Suppressor)
“Thiết bị triệt xung” (Surge suppressor) là một thuật ngữ rộng khác. Trong điện tử, nó có thể đề cập đến một thiết bị hoặc linh kiện triệt tiêu điện áp quá độ. Trong phân phối điện, nó thường trùng lặp với thiết bị bảo vệ chống sét hoặc SPD.
Sử dụng quy tắc này:
- Đối với tủ điện và các tài liệu quy chuẩn/thông số kỹ thuật, hãy sử dụng SPD.
- Đối với hệ thống phân phối điện và máy biến áp, hãy sử dụng thiết bị chống sét lan truyền.
- Đối với thiết bị điện tử tiêu dùng, thiết bị chống sét lan truyền hay thiết bị triệt xung (surge suppressor) có thể chấp nhận được, nhưng hãy kiểm tra kỹ thông số định mức của sản phẩm.
Thiết bị chống sét lan truyền (Surge Arrester) so với Thiết bị chống sét đánh trực tiếp (Lightning Arrester)
Trong nhiều cuộc trao đổi thực tế, thiết bị chống sét lan truyền và thiết bị chống sét (lightning arrester) chồng lấn. Thiết bị chống sét thường là thiết bị chống xung điện áp được thiết kế để xử lý quá áp do sét gây ra. Tuy nhiên, “thiết bị chống xung” (surge arrester) là thuật ngữ rộng hơn và hữu ích hơn về mặt kỹ thuật vì quá áp có thể xuất phát từ sét, thao tác đóng cắt, sự cố hoặc quá độ hệ thống.
| Hạn | Ý nghĩa thực tiễn |
|---|---|
| Thiết bị chống sét | Thuật ngữ phổ biến nhấn mạnh vào quá áp do sét gây ra |
| Thiết bị chống xung sét | Thuật ngữ rộng hơn bao gồm sét và các loại quá áp quá độ khác |
| SPD | Thuật ngữ bảo vệ hạ thế được sử dụng trong các ứng dụng tủ điện và thiết bị hiện đại |
Đừng nhầm lẫn thiết bị chống sét với cột thu lôi hoặc kim thu sét. Hệ thống chống sét trực tiếp có nhiệm vụ đón và dẫn dòng sét đánh trực tiếp. Thiết bị chống xung hoặc SPD giới hạn quá áp quá độ trên các dây dẫn điện. Một chiến lược chống sét và chống xung hoàn chỉnh có thể cần cả hai.
Surge Arrester hay Surge Arrestor: Cách viết nào là đúng?
Cách viết kỹ thuật được ưu tiên là thiết bị chống sét lan truyền. Cách viết này Thiết bị chống sét lan truyền phổ biến trong tìm kiếm và văn bản không chính thức, nhưng hầu hết các tiêu chuẩn điện, bảng dữ liệu và tài liệu của nhà sản xuất đều sử dụng thiết bị chống sét.
Để tối ưu hóa SEO và giúp người dùng dễ hiểu, việc đề cập đến cả hai cách viết là hợp lý:
- surge arrester: cách viết kỹ thuật ưu tiên
- surge arrestor: cách viết thay thế phổ biến khi tìm kiếm
- surge arresters / surge arrestors: các biến thể tìm kiếm ở dạng số nhiều
Nếu bạn đang viết một thông số kỹ thuật, hãy sử dụng thiết bị chống sét lan truyền.
Các loại thiết bị chống sét lan truyền
Các “loại” thiết bị chống sét lan truyền có thể được phân loại theo nhiều cách khác nhau: theo cấp điện áp, cấp làm việc, vị trí lắp đặt hoặc công nghệ. Đối với người dùng tìm kiếm, cách phân loại thiết thực nhất là dựa trên ứng dụng.
| Loại | Ứng dụng điển hình | Đối tượng bảo vệ | Ghi chú |
|---|---|---|---|
| Thiết bị chống sét cấp phân phối | Đường dây phân phối và máy biến áp | Máy biến áp phân phối, đường dây cấp điện, mạng lưới trên không | Bảo vệ lưới điện phân phối thông dụng |
| Thiết bị chống sét cấp trung gian | Các ứng dụng nằm giữa phân phối và trạm biến áp | Máy biến áp, trạm biến áp, thiết bị đóng cắt | Được sử dụng ở những nơi có yêu cầu cao hơn so với bảo vệ phân phối cơ bản |
| Thiết bị chống sét cấp trạm | Trạm biến áp và các thiết bị chính | Máy biến áp lực, thanh cái trạm biến áp, thiết bị đóng cắt | Hạng mục thiết bị chống sét hiệu suất cao |
| Thiết bị chống sét đường dây | Đường dây truyền tải hoặc phân phối trên không | Cách điện đường dây và thiết bị | Thường được sử dụng trên các tuyến đường dễ bị sét đánh |
| Cột chuyển tiếp / thiết bị chống sét bảo vệ cáp | Chuyển đổi từ cáp trên không sang cáp ngầm | Đầu cáp và thiết bị kết nối | Giúp giảm ứng suất xung điện tại các điểm đấu nối cáp |
| Thiết bị chống sét lan truyền hạ thế (SPD) | Các tủ điện và thiết bị hạ thế | Tủ điều khiển, tủ phân phối, đầu vào thiết bị | Thường không được gọi là thiết bị chống sét trung thế/cao thế truyền thống trong các tiêu chuẩn hạ thế IEC/UL |
| Thiết bị chống sét lan truyền (SPD) cho tín hiệu | Các đường truyền dữ liệu, viễn thông, điều khiển và cảm biến | Thiết bị điện tử điều khiển và truyền thông | Được lựa chọn dựa trên loại tín hiệu, băng thông, điện áp và phương pháp tiếp địa |
Đây là phần mà nhiều bài viết chung chung thường gây hiểu lầm. Một thiết bị SPD hạ thế và một thiết bị chống sét trạm trung thế đều có chức năng hạn chế xung điện áp, nhưng chúng không được lựa chọn từ cùng một nhóm bảng thông số kỹ thuật.
Tụ điện chống sét và Thiết bị chống sét lan truyền
Tụ điện chống sét và thiết bị chống sét lan truyền giải quyết các vấn đề liên quan nhưng khác nhau.
| Thiết bị | Chức năng chính | Sử dụng điển hình | Hạn chế chính |
|---|---|---|---|
| Thiết bị chống xung sét | Kẹp điện áp quá mức và chuyển hướng dòng điện xung | Máy biến áp, đường dây, trạm biến áp, tủ điện hạ thế khi sử dụng thuật ngữ SPD | Thông thường không hấp thụ quá áp kéo dài hoặc quá dòng liên tục |
| Tụ điện chống sét | Giảm ứng suất điện áp có mặt sóng dốc bằng cách làm chậm tốc độ tăng điện áp | Máy điện quay, máy biến áp, một số ứng dụng chống xung đóng cắt | Không thay thế thiết bị chống sét để kẹp điện áp xung cao |
Trong một số hệ thống, tụ chống xung và thiết bị chống sét được sử dụng kết hợp. Thiết bị chống sét giới hạn điện áp quá mức đỉnh, trong khi tụ điện giúp giảm độ dốc của mặt sóng điện áp. Điều này đặc biệt quan trọng ở những nơi mà ứng suất cách điện và quá độ mặt sóng nhanh là vấn đề cần quan tâm.
Thiết bị chuyển hướng xung so với thiết bị chống sét
“Thiết bị chuyển hướng xung” thường được sử dụng ở một số khu vực như một tên gọi khác cho thiết bị chuyển hướng dòng xung ra khỏi thiết bị được bảo vệ. Trong nhiều ngữ cảnh điện hạ thế, nó có thể có nghĩa là SPD. Trong ngữ cảnh điện lực, nó có thể trùng lặp với thiết bị chống sét.
Cách hiểu an toàn là:
- kiểm tra mức điện áp
- kiểm tra tiêu chuẩn sản phẩm
- kiểm tra xem thiết bị dành cho tủ điện hạ thế, đường tín hiệu, máy biến áp hay hệ thống điện trên không
- so sánh các thông số định mức thay vì chỉ dựa vào tên gọi
Thiết bị chống sét dân dụng: Mọi người thường hiểu như thế nào?
Khi một chủ nhà tìm kiếm “thiết bị chống sét dân dụng”, họ thường có ý nói đến thiết bị chống sét cho toàn bộ ngôi nhà hay SPD Loại 1 / Loại 2 được lắp đặt tại thiết bị dịch vụ hoặc tủ phân phối điện. Đây thường không phải là cùng một loại sản phẩm với thiết bị chống sét phân phối điện lưới được lắp trên đường dây trên không hoặc máy biến áp.
Đối với các hệ thống điện hạ thế dân dụng và thương mại, cần tập trung vào:
- Thiết bị chống sét lan truyền (SPD) Loại 1, Loại 2 hoặc Loại 3
- điện áp hệ thống
- dòng xả định mức
- dòng xả cực đại
- Mức bảo vệ điện áp hoặc định mức bảo vệ điện áp
- Định mức dòng ngắn mạch
- Yêu cầu về cầu dao hoặc cầu chì dự phòng
- Tiếp địa và chiều dài dây dẫn
Để tìm hiểu sâu hơn về cách lựa chọn SPD hạ thế, hãy xem hướng dẫn của VIOX về So sánh SPD Loại 1, Loại 2 và Loại 3, So sánh định mức Imax và In của thiết bị chống sét lan truyền (SPD), Và Ý nghĩa của Uc và Up trên thiết bị chống sét lan truyền (SPD).
Khi nào nên sử dụng SPD thay vì thiết bị chống sét (Surge Arrester)
Sử dụng SPD khi ứng dụng là bảo vệ thiết bị điện hạ thế.
| Ứng dụng | Thuật ngữ thiết bị phù hợp hơn |
|---|---|
| Tủ phân phối điện hạ thế chính | SPD loại 1 hoặc loại 2 |
| Tủ điều khiển công nghiệp | Thiết bị chống sét lan truyền (SPD) loại 2, đôi khi được phối hợp với thiết bị loại 1 ở phía thượng nguồn |
| Hộp kết hợp PV | SPD DC hoặc SPD cho điện mặt trời (PV) |
| Hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin | Thiết bị chống sét lan truyền (SPD) phối hợp cho dòng điện một chiều (DC), xoay chiều (AC) và tín hiệu |
| Ethernet, RS485, đường tín hiệu hoặc đường điều khiển | Thiết bị chống sét lan truyền (SPD) cho tín hiệu |
| Bảo vệ tủ điện dân dụng | Thiết bị chống sét lan truyền (SPD) cho toàn bộ ngôi nhà |
| Máy biến áp trên đường dây trung thế trên không | Thiết bị chống xung sét |
| Thanh cái trạm biến áp hoặc máy biến áp điện lực | Thiết bị chống sét cấp trạm |
Đối với hệ thống điện một chiều (DC) và năng lượng tái tạo, vui lòng xem tài liệu của VIOX thiết bị chống sét lan truyền DC và Hướng dẫn bảo vệ chống sét cho hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin (BESS).
Bảo vệ phối hợp: Thiết bị chống sét (Arrester) + SPD loại 1/2/3
Bảo vệ chống sét chất lượng cao được thực hiện theo từng lớp.
Thiết bị chống sét cấp điện lực có thể bảo vệ máy biến áp hoặc thiết bị cấp nguồn đầu vào. SPD loại 1 có thể xử lý dòng xung sét năng lượng cao tại lối vào dịch vụ hoặc ranh giới bảo vệ chống sét. SPD loại 2 có thể bảo vệ các tủ phân phối. SPD loại 3 có thể bảo vệ các thiết bị đầu cuối nhạy cảm gần tải. SPD tín hiệu có thể bảo vệ các đường truyền thông tin và điều khiển.
Mục đích của việc phối hợp là để ngăn chặn một thiết bị bị quá tải và giảm ứng suất điện áp mà các thiết bị phía sau phải chịu.
| Lớp bảo vệ | Thiết bị điển hình | Vị trí điển hình |
|---|---|---|
| Lớp tiện ích/hệ thống điện | Thiết bị chống xung sét | Máy biến áp, đường dây trên không, trạm biến áp, thiết bị đóng cắt |
| Lớp đầu vào dịch vụ | Loại 1 SPD | Tủ điện tổng hoặc thiết bị dịch vụ |
| Lớp phân phối | SPD loại 2 | Tủ điện phụ, bảng phân phối, tủ điều khiển |
| Lớp thiết bị | Thiết bị chống sét lan truyền (SPD) loại 3 hoặc bảo vệ cấp thiết bị | Gần thiết bị nhạy cảm |
| Lớp tín hiệu/điều khiển | Thiết bị chống sét lan truyền (SPD) cho tín hiệu | Dữ liệu, RS485, Ethernet, cảm biến, đường dây viễn thông |
Đối với các lỗi lắp đặt làm giảm hiệu suất của SPD, hãy xem tài liệu của VIOX Hướng dẫn về các sai lầm khi lắp đặt SPD.
Các lỗi lựa chọn phổ biến
Sai lầm 1: Sử dụng “thiết bị chống sét” (surge arrester) và “SPD” như những từ đồng nghĩa chính xác
Chúng có chức năng chồng lấp, nhưng không phải lúc nào cũng giống nhau trong ngữ cảnh tiêu chuẩn hoặc cấp điện áp. Trong các thông số kỹ thuật của tủ điện hạ thế, SPD thường là thuật ngữ chính xác hơn.
Sai lầm 2: Chỉ chọn dựa trên định mức kA
Định mức kA rất quan trọng nhưng chưa đủ. Đối với thiết bị chống sét lan truyền (SPD), cần kiểm tra thêm Uc/MCOV, Up/VPR, In, Imax, Iimp, SCCR, bảo vệ dự phòng, chỉ báo lỗi và hệ thống tiếp địa.
Sai lầm 3: Cho rằng thiết bị chống sét có thể tự bảo vệ khỏi hư hại do sét đánh trực tiếp
Thiết bị chống sét hoặc SPD chỉ giới hạn quá điện áp quá độ trên dây dẫn. Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp, liên kết đẳng thế, tiếp địa, chống sét bên ngoài và bố trí SPD phối hợp là các phần riêng biệt của một chiến lược bảo vệ toàn diện.
Sai lầm 4: Bỏ qua điện áp của hệ thống cần bảo vệ
Thiết bị phải phù hợp với điện áp thực tế và sơ đồ nối đất của hệ thống. SPD hạ thế không thể thay thế cho thiết bị chống sét trung thế, và thiết bị chống sét của lưới điện không thể lắp đặt như SPD lắp tủ điện.
Sai lầm 5: Quên các đường tín hiệu và truyền thông
SPD nguồn điện không bảo vệ được các đường Ethernet, RS485, cảm biến, viễn thông hoặc đường điều khiển trừ khi các đường đó cũng có thiết bị chống sét phù hợp. Nhiều hư hỏng do xung điện xảy ra thông qua hệ thống dây dẫn truyền thông hoặc điều khiển.
Câu trả lời cuối cùng
Một thiết bị chống sét lan truyền thường là một thiết bị hệ thống điện được sử dụng để bảo vệ máy biến áp, đường dây trên không, trạm biến áp, thiết bị đóng cắt và đầu cáp khỏi quá áp quá độ. Một SPD là thuật ngữ hiện đại chính xác cho thiết bị chống sét lan truyền hạ thế trong tủ phân phối, tủ điều khiển, thiết bị, hệ thống điện mặt trời (PV), trạm sạc xe điện (EV), hệ thống lưu trữ năng lượng pin (BESS) và đường truyền tín hiệu.
Một thiết bị chống sét (lightning arrester) thường là tên gọi phổ biến hoặc tên gọi cũ của thiết bị chống sét tập trung vào quá áp do sét gây ra. Một thiết bị chống sét lan truyền hay thiết bị triệt xung (surge suppressor) thường đề cập đến việc bảo vệ thiết bị hạ thế. Thuật ngữ tốt nhất phụ thuộc vào cấp điện áp, điểm lắp đặt, tiêu chuẩn sản phẩm và ứng dụng.
Câu hỏi thường gặp
Nên dùng surge arrester hay surge arrestor?
Cách viết kỹ thuật được ưu tiên là thiết bị chống sét lan truyền. Surge arrestor là một cách viết thay thế phổ biến trong các truy vấn tìm kiếm, nhưng hầu hết các tiêu chuẩn và bảng dữ liệu kỹ thuật đều sử dụng từ “arrester”.”
Thiết bị chống sét (surge arrester) có giống với SPD không?
Không hẳn vậy. Cả hai đều giới hạn quá điện áp quá độ, nhưng “thiết bị chống sét” (surge arrester) thường dùng để chỉ các thiết bị chống sét trong hệ thống điện, trong khi “SPD” thường dùng để chỉ các thiết bị bảo vệ chống sét lan truyền hạ thế theo tiêu chuẩn IEC 61643 hoặc UL 1449.
Sự khác biệt giữa thiết bị chống sét (surge arrester) và thiết bị bảo vệ chống sét lan truyền (surge protector) là gì?
Thiết bị bảo vệ chống sét lan truyền thường là thiết bị hạ thế dùng cho thiết bị điện tử, ổ cắm nối dài, bảo vệ toàn bộ ngôi nhà hoặc bảo vệ tủ điện. Thiết bị chống sét thường dùng để chỉ thiết bị bảo vệ quá điện áp cho lưới điện hoặc phân phối điện.
Sự khác biệt giữa thiết bị chống sét (surge arrester) và thiết bị chống sét đánh trực tiếp (lightning arrester) là gì?
Thiết bị chống sét đánh trực tiếp thường được dùng cho các thiết bị bảo vệ chống lại quá điện áp do sét gây ra. Thiết bị chống sét (surge arrester) có phạm vi rộng hơn và có thể bao gồm sét, quá điện áp do đóng cắt và các quá điện áp quá độ khác.
Các loại thiết bị chống sét chính là gì?
Các phân loại phổ biến trong hệ thống điện bao gồm loại phân phối, loại trung gian, loại trạm, thiết bị chống sét đường dây và thiết bị chống sét bảo vệ cáp. Các hệ thống hạ thế thường sử dụng thuật ngữ SPD thay thế.
Sự khác biệt giữa thiết bị chuyển hướng xung sét (surge diverter) và thiết bị chống sét (surge arrester) là gì?
Tại nhiều khu vực, "surge diverter" (thiết bị chuyển hướng xung) là thuật ngữ phổ biến để chỉ thiết bị chuyển hướng dòng điện xung. Tùy thuộc vào điện áp hệ thống và ngữ cảnh sản phẩm, thuật ngữ này có thể đề cập đến SPD hoặc thiết bị chống sét (surge arrester).
Sự khác biệt giữa tụ điện chống xung (surge capacitor) và thiết bị chống sét (surge arrester) là gì?
Thiết bị chống sét giúp kẹp điện áp đỉnh và chuyển hướng dòng điện xung. Tụ điện chống xung giúp giảm ứng suất điện áp có mặt trước dốc. Trong một số hệ thống, cả hai được sử dụng kết hợp với nhau.
SPD có thể thay thế thiết bị chống sét được không?
Chỉ khi ứng dụng đó thuộc phạm vi bảo vệ SPD hạ thế. SPD hạ thế không thể thay thế thiết bị chống sét trung thế hoặc cao thế cho máy biến áp, đường dây trên không hoặc trạm biến áp.
Thiết bị chống sét có bảo vệ chống sét đánh trực tiếp không?
Thiết bị này có thể giảm ứng suất điện áp từ các xung sét cảm ứng trên dây dẫn, nhưng bản thân nó không phải là một hệ thống chống sét đánh trực tiếp hoàn chỉnh. Có thể cần thêm hệ thống chống sét bên ngoài, liên kết đẳng thế, tiếp địa và các SPD phối hợp.
