SPDri eta bere eginkizunari buruzko sarrera

Elektriko batean sistemak, SPDak hartu-emanaren konfigurazioan instalatu ohi dira (paraleloan) zuzeneko eroaleen eta lurraren artean. SPDren funtzionamendu printzipioa daiteke etengailu baten antzekoa izan.

Erabilera arruntean (ez gaintentsioa): SPD etengailu ireki baten antzekoa da.

bat dagoenean gaintentsioa: SPD aktibo bihurtzen da eta tximista-korrontea deskargatzen du lurra. Etengailu bat ixtearekin parekatu daiteke sare elektrikoa lurrarekin zirkuitu laburtu ekipotentzialaren bidez lurreratzeko sistema eta agerian dauden pieza eroaleak oso une laburrean, gaintentsioaren iraupenera mugatua.

Erabiltzailearentzat, SPDren funtzionamendua guztiz gardena da, zati txiki bat baino ez baitu irauten segundo bat.

Noiz gaintentsioa deskargatu da, SPD automatikoki bere normaltasunera itzultzen da egoera (disengailua irekita).

1. Babes-printzipioak

1.1 Babes moduak

Bi daude tximista gaintentsio moduak: Modu arrunta eta Korronte hondar modua.

Tximista gaintentsioak modu komunean agertzen dira nagusiki eta, normalean, jatorrian instalazio elektrikoa. Hondar-korronte moduan gaintentsioak agertu ohi dira TT moduan eta batez ere ekipo sentikorrak eragiten ditu (ekipamendu elektronikoak, ordenagailuak, etab.).

Fase/neutroaren eta lurraren arteko modu komuneko babesa

Fasea/neutroa TT lur-sistema batean babesa justifikatzen da neutroa denean banatzailearen aldea balio baxuko konexio bati lotuta dago (ohm batzuk, berriz instalazioaren lurreratze-elektrodoa hainbat hamarnaka ohm-koa da).

Hondar-korrontea fasearen eta neutroaren arteko babes modua

Egungo itzulera litekeena da zirkuitua instalazioaren bidez neutroa izatea baino lurra.

Hondarra korronte-moduko tentsioa U, fasearen eta neutroaren artean, balio bateraino igo daiteke SPDren elementu bakoitzaren hondar-tentsioen baturaren berdina, hau da. babes maila bikoiztu modu komunean.

Fasea/neutroa babesa TT lurreratzeko sistema batean

Antzeko bat fenomenoa TN-S lur-sistema batean gerta daiteke N eta PE eroaleak badira bereiziak dira edo ez dira behar bezala ekipotentzialak. Litekeena da orduan korrontea jarraitu eroale neutroari bere itzuleran babes eroaleari baino eta lotura-sistema.

Teoriko bat babes-eredu optimoa, lurreratzeko sistema guztietan aplikatzen dena, izan daiteke definitu, nahiz eta egia esan SPD-ek ia beti modu komuneko babesa eta hondar-korrontearen babesa (IT edo TN-C ereduak izan ezik).

Ezinbestekoa da egiaztatu erabilitako SPDak lurreratzeko sistemarekin bateragarriak direla.

1.2 Kaskadako babesa

Bezain Gainkorrontearen babesa egokiak diren gailuek eman behar dute koordinatutako instalazioaren maila bakoitza (jatorria, bigarren mailakoa, terminala). elkarren artean, gaintentsio iragankorren aurkako babesa antzeko batean oinarritzen da hainbat SPDren konbinazio "kaskatuta" erabiliz hurbiltzea.

Bi edo hiru SPD mailak, oro har, beharrezkoak dira energia xurgatzeko eta mugatzeko Maiztasun handiko oszilazio-fenomenoen ondorioz akoplamenduak eragindako gaintentsioak.

Beheko adibidea energiaren % 80 bakarrik lurrera desbideratzen den hipotesian oinarritzen da (% 80: balio enpirikoa SPD motaren eta elektrikoaren araberakoa instalazioa, baina beti %100 baino gutxiago).

-ren printzipioa kaskadako babesa korronte baxuko aplikazioetarako ere erabiltzen da (telefonia, komunikazio eta datu sareak), lehenengo bi babes-mailak uztartuz instalazioaren jatorrian kokatu ohi den gailu bakar batean.

Txinparta-hutsunean oinarrituta energia gehiena lurrera deskargatzeko diseinatutako osagaiekin konbinatzen dira tentsioak bateragarriak diren mailetara mugatzen dituzten varistoreak edo diodoak babestu beharreko ekipoak.

Terminala babesa, oro har, jatorriaren babes honekin konbinatzen da. Terminala babesa ekipamendutik gertu dago, hurbileko SPDak erabiliz.

1.2.1 Hainbat SPDren konbinazioa

Mugatze aldera gaintentsioak ahalik eta gehien, SPD bat instalatu behar da beti Babestu beharreko ekipoak 3.

Hala ere, hau babesak harekin zuzenean konektatuta dauden ekipoak soilik babesten ditu, baina gainetik guztiak, bere energia-ahalmen baxuak ez du energia guztia deskargatzen uzten.

Horretarako, SPD bat beharrezkoa da instalazioaren jatorrian 1.

Era berean, SPD 1 ezin du instalazio osoa babestu kopuru bat onartzen duelako hondar-energia pasatzeko eta tximista hori maiztasun handiko fenomenoa da.

ren arabera instalazioaren eskala eta arrisku motak (esposizioa eta sentsibilitatea ekipamendua, zerbitzuaren jarraitutasunaren kritikotasuna), zirkuituaren babesa 2 da beharrezkoak 1 eta 3z gain.

Kaskadako babesa

Kontuan izan SPDren lehen maila (1) ahalik eta urrutien instalatu behar da instalazioak eragindako ondorioak ahalik eta gehien murrizteko akoplamendu elektromagnetikoaren bidez tximista.

1.3 SPDen kokapena

Eraginkorra izateko SPDak erabiliz babestea, baliteke SPD batzuk konbinatzea beharrezkoa izatea:

1. SPD nagusia ➀

2. Zirkuitu SPD ➁

3. Hurbiltasuna SPD ➂

Gehigarria babesa beharrezkoa izan daiteke eskalaren (lerroaren luzera) eta arabera Babestu beharreko ekipoen sentsibilitatea (informatika, elektronikoa, etab.). Bada hainbat SPD instalatzen dira, koordinazio-arau oso zehatzak aplikatu behar dira.

 

ren jatorria instalazioa	Banaketa maila	Aplikazio maila
The instalazioaren jatorrian babesa (babes nagusia) shunt da gehien energia gorabeheratsua (ohikoa sistema elektrikoak daraman moduko gaintentsioa) lotura ekipotentzialera sistema eta lurrera.	Zirkuitua babesa (bigarren babesa) jatorriaren babesa osatzen du koordinazioa eta hondar-korrontearen moduko gaintentsioak mugatzen ditu instalazioaren konfigurazioa.	Hurbiltasuna babesa (terminal babesa) azken gailurraren mugaketa egiten du gaintentsioak, ekipoentzat arriskutsuenak direnak.

Garrantzitsua da kontuan izan instalazio eta ekipo orokorraren babesa dela guztiz eraginkorra baldin bada:

1. Maila anitzak SPDak instalatzen dira (kaskadak) kokatutako ekipoen babesa bermatzeko instalazioaren jatorritik nolabaiteko distantzia: ekipamendurako beharrezkoa 30 m-ra edo gehiagora dago (IEC 61643-12) edo beharrezkoa da babes-maila Gora bada SPD nagusiaren ekipoen kategoria baino handiagoa da (IEC 60364-4-443 eta 62305-4)

2. Sare guztiak babestuta daude:

2.1. Boterea eraikin nagusia hornitzen duten sareak eta bigarren mailako eraikin guztiak ere, kanpokoak aparkalekuetako argiztapen sistemak, etab.

2.2. Komunikazioa sareak: sarrerako lineak eta eraikin ezberdinen arteko lineak

1.4 Babestutako luzerak

Ezinbestekoa da Tentsio-tentsio-tensioaren babeserako sistema eraginkor baten diseinuak kontuan hartzen duela Babestu beharreko hargailuak hornitzen dituzten lineen luzeraren arabera (ikus taula behean).

Izan ere, a gainetik luzera jakin batean, hargailuari aplikatzen zaion tentsioa, a bidez erresonantzia-fenomenoak, espero den tentsio mugatzailea nabarmen gainditzen du. The fenomeno honen hedadura zuzenean lotuta dago ezaugarriekin instalazioa (eroaleak eta lotura-sistemak) eta korrontearen balioarekin argiaren deskargak eragindakoa.

SPD bat zuzena da kablea denean:

1. Babestuak ekipoak ekipotententzialki lotuta daude SPDa dagoen lurrari berari konektatuta

2. SPD eta bere lotutako babeskopia babesa konektatuta daude:

2.1. Hara sarera (zuzeneko hariak) eta plakaren babes-barra nagusira (PE/PEN). eroaleen luzera ahalik eta laburrenak eta 0,5 m baino txikiagoak.

2.2. Horrekin SPD eskakizunetarako sekzio egokiak dituzten eroaleak (ikus beheko taula).

1. taula – Gehienezkoa SPDe eta babestu beharreko gailuaren arteko lerroaren luzera

SPD posizioa		Instalazioaren jatorrian		Ez da instalazioaren jatorrian
Zuzendaria zeharkako sekzioa		kableatua (etxekoa)	kable handiak (industria)	kableatua (etxekoa)	kable handiak (industria)
Konposizioa lotura sistemarenak	ON eroale	< 10 m	10 m	< 10 m*	20 m*
	sare/ekipotentziala	10 m	20 m	20 m*	30 m*

* Babes erabilera puntuan gomendatzen da distantzia handiagoa bada

1.4.1 Tentsio bikoitzaren eragina

Batetik gora d luzera, SPDk babestutako zirkuitua oihartzunean hasiko da induktantzia eta kapazitantzia berdinak dira:

Lω = -1 / Cω

Zirkuitua orduan inpedantzia bere erresistentziara murrizten da. SPDk xurgatutako zatia izan arren, zirkuituan dagoen tximista-korronte hondar I bulkadan oinarrituta dago oraindik. Bere igoerak, oihartzunagatik, igoera nabarmenak ekarriko ditu Ud, Uc eta Urm tentsioak.

Hauen azpian baldintzetan, hargailuari aplikatzen zaion tentsioa bikoiztu daiteke.

Bikoitzaren eragina Tentsioa

Non:

•C – karga adierazten duen ahalmena

•Ld – elikadura-lerroaren induktantzia

•Lrm – lotura-sistemaren induktantzia

Instalazioa SPDen ez dute kalterik eragin behar zerbitzuaren jarraipenari, hau da nahi den helburuaren aurka. Instalatu behar dira, batez ere Etxeko edo antzeko instalazioen jatorria (TT lurreratzeko sistemak), in S motako hondar-korronte atzeratuko gailu batekin batera.

Kontuz! Bada tximista-kolpe nabarmenak dira (> 5 kA), hondar-korronte sekundarioa baliteke gailuak oraindik ibiltzea.

2. SPDak instalatzea

2.1 SPDak konektatzea

2.1.1 Lotura-sistema edo lur-konexioa

Arau-organoak erabili "lurratzeko gailua" termino generikoa lotura kontzeptua izendatzeko sistema eta lurrerako elektrodo batena, ez du bereizketarik egin bi. Jasotako iritziaren aurka, ez dago zuzeneko korrelaziorik lurreratzeko elektrodoaren balioa, maiztasun baxuan emandako segurtasuna bermatzeko pertsonen eta SPDek emandako babesaren eraginkortasuna.

Jarraian frogatu bezala, babes mota hau lurrerik ez dagoen arren ezar daiteke elektrodoa.

-ren inpedantzia SPDk shuntatutako korrontearen deskarga-zirkuitua zatitu daiteke bi zati.

Lehenengoa, Lurreratze-elektrodoa, eroalez osatuta dago, normalean hariak izan ohi direnak, eta lurraren erresistentzia. Bere izaera funtsean induktiboa esan nahi du bere eraginkortasuna maiztasunarekin murrizten da, kableatzeko neurriak hartu arren (luzeraren muga, 0,5 m-ko araua). Inpedantzia honen bigarren zatia txikiagoa da ikusgai baina ezinbestekoa maiztasun handian, hain zuzen ere, osatzen baitute instalazioaren eta lurraren artean galdutako ahalmena.

Noski osagai horietako bakoitzaren balio erlatiboak motaren arabera aldatzen dira eta instalazioaren eskala, SPDren kokapena (nagusia edo hurbileko motakoa) eta lur-elektrodoen eskemaren arabera (lurratzeko sistema).

Hala ere badu frogatu da tentsio-tensioaren babesa deskarga-korrontearen zatia dela sistema ekipotentzialean % 50 eta 90era irits daiteke, kantitatea zuzenean Lurreratze-elektrodoak deskargatutako %10 eta %50 ingurukoa da. Lotura sistema da ezinbestekoa erreferentzia-tentsio baxua mantentzeko, gutxi gorabehera berdina dena instalazio osoan zehar.

SPDak izan beharko lukete lotura-sistema honi lotuta, eraginkortasun handiena lortzeko.

Gutxienekoa konexio-eroaleetarako gomendatutako ebakidurak kontuan hartzen ditu deskarga-korrontearen gehienezko balioa eta bizitzaren amaieraren ezaugarriak babes gailua.

Errealista da sekzio hori handitzea ez duten konexio-luzerak konpentsatzeko 0,5 m-ko araua bete. Izan ere, maiztasun altuan, inpedantzia eroaleak bere luzerari zuzenean lotuta daude.

Elektrizitatean panelak eta tamaina handiko panelak, ideia ona izan daiteke murriztea loturaren inpedantzia ageriko pieza eroale metalikoak erabiliz xasisa, plakak eta itxiturak.

2. taula – Gutxienekoa SPD konexio-eroaleen zeharkako sekzioa

SPD ahalmena		Zeharkako sekzioa (mm2)
Klasea II SPD	SEstandarra: Imax < 15 kA (x 3 klase II)	6
	EHanditu: Imax < 40 kA (x 3 klase II)	10
	HAltua: Imax < 70 kA (x 3 klase II)	16
Klasea I SPD		16

ren erabilera itxituraren zati eroale metalikoak babes eroale gisa IEC 60439-1 arauak baimenduta, betiere hori egiaztatu badu fabrikatzailea.

Beti da hobe da babes-eroaleak konektatzeko hari-eroale bat gordetzea terminal-blokera edo kolektorera, eta ondoren bidez egindako lotura bikoizten du itxituraren txasisaren zati eroaleak.

2.1.2 Konexioaren luzera

Praktikan hala da SPD zirkuituaren luzera osoa 50 cm-tik gorakoa ez izatea gomendatzen du. Baldintza hau ez da beti erraza ezartzea, baina eskuragarri dagoena erabiltzea Inguruan dauden zati eroaleak lagun dezakete.

Luzera osoa SPD zirkuitua

* instalatu daiteke DIN errail berean. Hala ere, instalazioa hobeto babestuta egongo da biak baldin badira gailuak 2 DIN errail desberdinetan instalatzen dira (SPD babesaren azpian)

ren kopurua SPD-k xurga dezakeen tximista kolpeak gutxituko dira balioarekin deskarga-korrontea (15 kolpetik In balioa duen korronte batentzako kolpe bakarrera Imax/Iimp).

0,5 m-ko araua In teorian, tximistak jotzen duenean, hartzaileak duen Ut tentsioa jasandako tentsio-tensioaren Up babes-tentsioaren berdina da babeslea (bere In-agatik), baina praktikan azken hau altuagoa da.

Izan ere, SPD konexio-eroaleen eta bere inpedantziek eragindako tentsio-jauziak babes-gailu honi gehitzen zaizkio:

Ut = UI1 + Ud + UI2 + Gora + UI3

Adibidez, the 10 kA-ko bulkada-korronte batek zeharkatzen duen eroalearen 1 m-ko tentsio-jauketa 10 μs 1000 V-ra iritsiko da.

Δu = L × di / dt

•     di – Egungo aldakuntza 10.000 A

•     dt – Denbora aldakuntza 10 μs

•     L – eroalearen 1 m-ko induktantzia = 1 μs

•     Balioa Gora tentsioari gehitu behar zaio Δu

Luzera osoa Beraz, ahalik eta laburrena izan behar du. Praktikan hori gomendatzen da 0,5 m ez da gainditzen. Zailtasuna izanez gero, lagungarria izan daiteke zabala eta laua erabiltzea eroaleak (txirikorda isolatuak, barra isolatu malguak).

0,5 m-ko abiadura konexio araua

Lurraren lotura Tentsio-babesgailuaren eroaleak ez luke berdea/horia izan behar PE eroalearen definizioaren zentzua.

Praktika arrunta da hala nola, marka hori maiz erabiltzen da.

Kableatu batzuk konfigurazioek akoplamenduak sor ditzakete uraren eta uraren artean SPDren eroaleak, litekeena da tximista-uhina hedatzea eragingo dutenak instalazio osoan zehar.

SPD kableatua konfigurazioa #1

Ibai gora eta tentsio-tensio-babeslearen terminalean konektaturiko eroaleak a bide komuna.

SPD kableatua konfigurazioa 1

SPD kableatua #2 konfigurazioa

Sarrera eta irteera eroaleak fisikoki ondo bereizita eta terminal berean konektatuta.

SPD kableatua konfigurazioa 2

SPD kableatua konfigurazioa #3

Konexioa eroaleak luzeegiak, irteerako eroaleak fisikoki bananduta.

SPD kableatua konfigurazioa 3

SPD kableatua konfigurazioa #4

Konexioa eroaleak ahalik eta laburrenak lurretik itzultzeko eroalearekin zuzeneko eroaleetatik gertu.

SPD kableatua konfigurazioa 4

2.2 SPDen bizitza amaierako babesa

SPD bat da bizitzaren amaierak arreta berezia eskatzen duen gailua. Bere osagaiak zahartzen dira tximista bat dagoen bakoitzean.

Bizitzaren amaieran SPDko barne gailu batek horniduratik deskonektatzen du. Adierazle bat (aktibatuta babeslea) eta aukerako alarma-feedback bat (egoeraren feedback osagarria egokituta) adierazi egoera hori, eta horrek modulua ordezkatzea eskatzen du kezkatuta.

SPD gainditzen badu bere muga-ahalmenak, bera zirkuitulaburra eginez suntsitu daiteke. A Hortaz, zirkuitulabur eta gainkarga babesteko gailua instalatu behar da serieak SPDtik gora (normalean SPD adarra deitzen zaio).

X irudia - Instalazio-printzipioak babesarekin lotutako SPDak

Kontrara Jasotako zenbait iritzi, tentsio-babesle bat babestu behar da beti zirkuitulabur eta gainkarga korronte posibleen aurka. Eta hau guztiei dagokie Tentsio-tentsio-babesleak, II klasekoak zein I klasekoak, motak edozein direla ere erabilitako osagaien edo teknologien.

Babes hori ohiko diskriminazio-arauen arabera eman behar da.

2.3 SPDak koordinatzea

Hainbat SPD antolatzea kaskada batean koordinatu behar dira, horietako bakoitzak xurgatzeko energia modu ezin hobean eta tximistaren hedapena mugatzen du instalazioaren bidez ahalik eta gehien.

Koordinazioa SPDen kontzeptu konplexua da, eta berariazko azterlanen gaia osatu behar da eta probak. SPDen arteko gutxieneko distantziak edo desakoplamendu-txokeak sartzea ez dira fabrikatzaileek gomendatzen.

Lehen eta bigarren mailako SPDak koordinatu behar dira, xahutu beharreko energia osoa izan dadin (E1 + E2) beren deskarga ahalmenaren arabera banatzen da. The d1 distantzia gomendatua tentsio-babesleak desakoplatzea ahalbidetzen du eta horrela energia gehiegi bigarren mailako SPDra zuzenean pasatzea eragozten du suntsitzeko arriskuarekin.

Hau da hain zuzen ere SPD bakoitzaren ezaugarrien araberakoa den egoera.

X irudia - SPDak koordinatzea

Bi berdin tentsio-babesleak. Adibidez Up: 2 ​​kV eta Imax: 70 kA) izan daitezke d1 distantzia beharrezkoa izan gabe instalatu: energia partekatuko da gutxi-asko berdintsu bi SPDren artean. Baina bi SPD desberdin (adibidez Gora: 2 kV/Imax: 70 kA eta Gora: 1,2 kV/Imax: 15 kA) gutxienez 8 m-ko distantzia egon behar du. saihestu bigarren tentsio-babesleari eskari gehiegi jartzea.

Adierazten ez bada, hartu d1 min (metrotan) Up1 eta Up2 arteko diferentziaren %1 dela (in volt). Adibidez:

Up1 = 2,0 kV (2000 V) eta Up2 = 1,2 kV (1200 V)

⇒ d1 = 8 m min. (2000 – 1200 = 800 >> 800en % 1 = 8 m)

Beste adibide bat, bada:

Up1 = 1,4 kV eta Up2 = 1,2 kV ⇒ d1 = 2 m min