Прылада абароны ад перанапружання: што гэта такое і як яна працуе?

---

Электрычныя перанапружанні незаўважна пашкоджваюць абсталяванне, скарачаюць тэрмін службы і выклікаюць незапланаваныя прастоі. Я часта бачу, што гэтая рызыка недаацэньваецца, пакуль не пачнуць з'яўляцца збоі ў крытычна важных сістэмах.

А прылада абароны ад перанапружання прызначаны для абароны электрычнага і электроннага абсталявання ад кароткачасовых перанапружанняў шляхам бяспечнага адвядзення лішняй энергіі ў зямлю да таго, як адбудзецца пашкоджанне.

У наступных раздзелах я распавяду пра тое, як працуюць розныя тыпы прылад абароны ад перанапружання, дзе яны ўжываюцца і як інжынерам варта выбраць правільнае рашэнне для прамысловых сістэм.

---

Як працуюць прылады абароны ад перанапружання тыпу 1 і тыпу 2?

Розныя перанапружанні патрабуюць розных стратэгій абароны. Прылады абароны ад перанапружання тыпу 1 і тыпу 2 працуюць разам, перахопліваючы перанапружанні ў некалькіх кропках электрычнай сістэмы, не дапускаючы дасягнення разбуральнай энергіі адчувальным нагрузкам. Прылада абароны ад перанапружання працуе, кантралюючы ўзровень напружання і імгненна рэагуючы, калі пераходнае перанапружанне перавышае вызначаны парог. Гэтыя перанапружанні звычайна выклікаюцца ўдарамі маланкі, пераключэннем электрасеткі або вялікімі індуктыўнымі нагрузкамі. Асноўнае адрозненне паміж прыладамі тыпу 1 і тыпу 2 заключаецца ў... дзе і як яны перахопліваюць энергію імпульсаў.

А прылада абароны ад перанапружання тыпу 1 усталёўваецца ля ўваходу абслугоўвання, перад галоўным размеркавальным шчытом. Ён прызначаны для апрацоўкі высокаэнергетычных перанапружанняў, якія ўзнікаюць ад маланкі або камунальных сетак. Гэтыя прылады могуць бяспечна адводзіць частковы ток маланкі непасрэдна ў зямлю, не абапіраючыся на абарону, якая знаходзіцца вышэй па плыні.

Наадварот, а прылада абароны ад перанапружання тыпу 2 усталёўваецца ніжэй па плыні, звычайна ў размеркавальных панэлях. Ён змякчае рэшткавыя перанапружанні, якія праходзяць праз пласт тыпу 1 або ўзнікаюць унутры пры пераключэнні абсталявання. Разам гэты шматслаёвы падыход да абароны значна зніжае нагрузку на электроніку ніжэй па плыні.

У рэальных прамысловых умовах рэдка бывае дастаткова спадзявацца на адзін узровень абароны. Скаардынаваная абарона тыпу 1 і тыпу 2 забяспечвае паступовае зніжэнне энергіі перанапружання, падтрымліваючы ўзровень напружання ў межах дапушчальных значэнняў абсталявання.

Як прылада абароны ад перанапружання тыпу 1 спраўляецца з высокаэнергетычнымі перанапружаннямі

Прылады тыпу 1 распрацаваны такім чынам, каб вытрымліваць экстрэмальныя імпульсныя токі і працаваць без абароны ўваходнага ланцуга.

• Усталёўваюцца ля галоўных службовых уваходаў

• Прызначаны для разраду току маланкі

• Часта тэстуецца па стандартах хвалі 10/350 мкс

• Неабходны для аб'ектаў у рэгіёнах, схільных да маланак

Гэта робіць прылада абароны ад перанапружання тыпу 1 рашэнні, крытычна важныя для прамысловых прадпрыемстваў, цэнтраў апрацоўкі дадзеных і інфраструктурных праектаў з адкрытымі ўваходнымі лініямі электраперадач.

Як прылада абароны ад перанапружання тыпу 2 абмяжоўвае рэшткавае перанапружанне

Прылады тыпу 2 сканцэнтраваны на абмежаванні напружання, а не на апрацоўцы току.

• Усталёўваецца ў размеркавальных шчытах

• Хутчэй рэагуйце на пераходныя працэсы з меншай энергіяй

• Абараніце ПЛК, прывады і кіруючую электроніку

• Зніжэнне сукупнага напружання ізаляцыі

Правільна падабраны прылада абароны ад перанапружання тыпу 2 значна зніжае частату доўгатэрміновых паломак адчувальнага абсталявання.

Чаму каардынаваная абарона мае значэнне

Выкарыстанне толькі тыпу 1 або тыпу 2 стварае прабелы ў абароне.

• Тып 1 без тыпу 2 пакідае рэшткавае напружанне некантраляваным

• Тып 2 без тыпу 1 рызыкуе катастрафічнай перагрузкай

• Каардынаваныя сістэмы паляпшаюць адпаведнасць патрабаванням IEC

• Інтэрвалы тэхнічнага абслугоўвання падаўжаюцца

---

Дзе ўжываюцца прылады абароны ад перанапружання тыпу 1 і тыпу 2?

Няправільнае размяшчэнне зніжае эфектыўнасць абароны. Прылады абароны ад перанапружання тыпу 1 і тыпу 2 павінны быць усталяваны ў пэўных кропках электрычнай сістэмы, каб эфектыўна кантраляваць паток энергіі ад перанапружання.

Прымяненне гэтак жа важнае, як і выбар прылады. Я часта бачу, што добра ацэненыя прылады абароны ад перанапружання працуюць дрэнна проста таму, што яны ўсталяваныя ў няправільным месцы. Прылады тыпу 1 і тыпу 2 выконваюць розныя ролі ў электрычнай архітэктуры.

Прылады тыпу 1 ужываюцца там, дзе электрычная сістэма ўзаемадзейнічае з знешнімі сеткамі. Гэта ўключае ў сябе падключаныя да камунальных сетак службовыя ўваходы, падключэнні паветраных ліній і аб'екты з знешнімі сістэмамі маланкааховы. Іх роля заключаецца ў тым, каб спыняць вялікія імпульсныя токі, перш чым яны распаўсюдзяцца глыбей унутр устаноўкі.

Прылады тыпу 2 прымяняюцца бліжэй да адчувальных нагрузак. Яны абараняюць сістэмы аўтаматызацыі, прывады рухавікоў, прыборныя панэлі і ІТ-абсталяванне ад унутрана генераваных перанапружанняў і рэшткавага перанапружання.

Для прамысловых аб'ектаў, якія патрабуюць адпаведнасці патрабаванням і надзейнай абароны, спалучэнне прылада абароны ад перанапружання тыпу 1 Інжынерная практыка шырока прызнае выкарыстанне абароны тыпу 2 на ўваходзе ў эксплуатацыю.

Тыповыя прымянення прылад абароны ад перанапружання тыпу 1

• Галоўныя нізкавольтныя размеркавальныя шчыты

• Аб'екты з знешнімі сістэмамі маланкааховы

• Прамысловыя прадпрыемствы, якія выкарыстоўваюць паветраныя лініі электраперадач

• Устаноўкі аднаўляльных крыніц энергіі

Гэтыя месцы падвяргаюцца найбольшым перанапружанням.

Тыповыя прымянення прылад абароны ад перанапружання тыпу 2

• Панэлі кіравання і MCC

• Шафы аўтаматызацыі і ПЛК

• Камерцыйныя будынкі з адчувальнай электронікай

• Прамысловыя размеркавальныя шчыты

Тут, а прылада абароны ад перанапружання тыпу 2 сканцэнтравана на абмежаванні скокаў напружання, якія з часам пашкоджваюць электронныя кампаненты.

Табліца параўнання прыкладанняў

---

Як выбраць правільны тып прылады абароны ад перанапружання?

Выбар няправільнага тыпу прылады абароны ад перанапружання прыводзіць да ілжывай бяспекі. Правільны выбар залежыць ад тапалогіі сістэмы, узроўню ўздзеяння перанапружання і адчувальнасці абсталявання.

Выбар прылады абароны ад перанапружання ніколі не павінен грунтавацца толькі на намінальным току. Я рэкамендую пачаць з ацэнкі ўзроўню сістэмы. Вызначце характарыстыкі ўваходнай магутнасці, якасць зазямлення і крытычнасць абараняемых нагрузак.

Аб'екты, якія падвяргаюцца ўздзеянню маланкі або сілкуюцца ад паветраных ліній, патрабуюць надзейнай прылада абароны ад перанапружання тыпу 1 ля ўваходу ў службу. Гэтыя прылады павінны адпавядаць стандартам IEC 61643 і без збояў вытрымліваць высокія токі разраду.

Для ўнутранай абароны скаардынаваны прылада абароны ад перанапружання тыпу 2 варта выбіраць зыходзячы з намінальнага напружання, узроўню абароны (Up) і часу рэакцыі. Ніжнія значэнні Up звычайна забяспечваюць лепшую абарону для адчувальнай электронікі.

Не менш важныя каардынацыйная адлегласць, даўжыня кабеля і супраціў зазямлення. Дрэннае зазямленне можа значна знізіць эфектыўнасць SPD, незалежна ад наміналу прылады.

Асноўныя крытэрыі тэхнічнага выбару

• Намінальнае напружанне сістэмы (Uc)

• Намінальны ток разраду (In / Imax)

• Узровень абароны ад напружання (Up)

• Асяроддзе ўстаноўкі

• Адпаведнасць стандартам IEC

Тыповыя памылкі выбару

• Выкарыстанне прылад тыпу 2 без абароны вышэйшага ўзроўню

• Завышэнне намінальнага току без уліку значэнняў Up

• Ігнараванне якасці сістэмы зазямлення

• Усталёўка SPD занадта далёка ад абароненых нагрузак

Рэкамендаваная логіка выбару

• Знешняе ўздзеянне перанапружання → Патрабуецца тып 1

• Адчувальная электроніка → Патрабуецца тып 2

• Прамысловыя сістэмы → Каардынаваная абарона

• Крытычны час бесперабойнай працы → Рэзервовыя ўзроўні SPD

---

Выснова

Правільна падабраны прылада абароны ад перанапружання Стратэгія, якая спалучае абарону тыпу 1 і тыпу 2, мае важнае значэнне для абароны прамысловых сістэм і забеспячэння доўгатэрміновай эксплуатацыйнай надзейнасці.

---

Часта задаваныя пытанні

У чым асноўнае адрозненне паміж прыладамі абароны ад перанапружання тыпу 1 і тыпу 2?

Прылады тыпу 1 спраўляюцца з высокаэнергетычнымі маланкавымі перанапружаннямі на ўваходах абслугоўвання, у той час як прылады тыпу 2 абмяжоўваюць рэшткавае перанапружанне ў размеркавальных сістэмах.

Ці можа прылада абароны ад перанапружання тыпу 2 замяніць прыладу тыпу 1?

Не. Прылады тыпу 2 не прызначаныя для вытрымкі пастаяннага току маланкі і павінны быць узгоднены з абаронай тыпу 1.

Дзе варта ўсталяваць прыладу абароны ад перанапружання тыпу 1?

Яго варта ўсталяваць ля галоўнага службовага ўваходу, перад галоўным размеркавальным шчытом.

Колькі прылад абароны ад перанапружання патрабуецца ў прамысловай сістэме?

Большасць прамысловых сістэм патрабуюць як мінімум двух слаёў: тыпу 1 на ўваходзе і тыпу 2 паблізу адчувальнага абсталявання.