ໃນໄຟຟ້າ ລະບົບ, SPDs ມັກຈະຖືກຕິດຕັ້ງຢູ່ໃນການຕັ້ງຄ່າທໍ່ປິດ (ໃນຂະຫນານ) ລະຫວ່າງ conductors ທີ່ມີຊີວິດແລະແຜ່ນດິນໂລກ. ຫຼັກການການດໍາເນີນງານຂອງ SPD ສາມາດ ຄ້າຍຄືກັນກັບເຄື່ອງຕັດວົງຈອນ.
ໃນການນໍາໃຊ້ປົກກະຕິ (ບໍ່ overvoltage): SPD ແມ່ນຄ້າຍຄືກັນກັບ breaker ວົງຈອນເປີດ.
ເມື່ອມີ overvoltage: SPD ກາຍເປັນການເຄື່ອນໄຫວແລະ discharges ຟ້າຜ່າໃນປະຈຸບັນ ແຜ່ນດິນໂລກ. ມັນສາມາດຖືກປຽບທຽບກັບການປິດຂອງ breaker ວົງຈອນທີ່ຈະ short-circuit ເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າກັບແຜ່ນດິນໂລກໂດຍຜ່ານ equipotential ໄດ້ ລະບົບແຜ່ນດິນໂລກແລະພາກສ່ວນນໍາໃຊ້ສໍາຜັດສໍາລັບການທັນທີສັ້ນ, ຈໍາກັດໄລຍະເວລາຂອງ overvoltage ໄດ້.
ສໍາລັບຜູ້ໃຊ້, ໄດ້ ການດໍາເນີນງານຂອງ SPD ແມ່ນມີຄວາມໂປ່ງໃສທັງຫມົດຍ້ອນວ່າມັນໃຊ້ເວລາພຽງແຕ່ສ່ວນນ້ອຍໆຂອງ ວິນາທີ.
ໃນເວລາທີ່ overvoltage ໄດ້ຖືກປ່ອຍອອກມາ, SPD ອັດຕະໂນມັດກັບຄືນສູ່ປົກກະຕິ ສະຖານະ (ຕົວຕັດວົງຈອນເປີດ).
1. ຫຼັກການປ້ອງກັນ
1.1 ຮູບແບບການປົກປ້ອງ
ມີສອງ ໂຫມດ overvoltage ຟ້າຜ່າ: ໂຫມດທົ່ວໄປແລະໂຫມດປະຈຸບັນທີ່ເຫຼືອ.
ຟ້າຜ່າ overvoltages ປາກົດສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຢູ່ໃນຮູບແບບທົ່ວໄປແລະປົກກະຕິແລ້ວຢູ່ໃນຕົ້ນກໍາເນີດຂອງ ການຕິດຕັ້ງໄຟຟ້າ. Overvoltages ໃນໂຫມດປະຈຸບັນທີ່ເຫຼືອມັກຈະປາກົດ ໃນຮູບແບບ TT ແລະສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຜົນກະທົບຕໍ່ອຸປະກອນທີ່ລະອຽດອ່ອນ (ອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກ, ຄອມພິວເຕີ, ແລະອື່ນໆ).
ການປົກປ້ອງຮູບແບບທົ່ວໄປລະຫວ່າງໄລຍະ / ກາງແລະແຜ່ນດິນໂລກ
ໄລຍະ/ເປັນກາງ ການປົກປັກຮັກສາໃນລະບົບການທໍາມະຊາດ TT ແມ່ນ justified ໃນເວລາທີ່ເປັນກາງກ່ຽວກັບການ ດ້ານຜູ້ຈັດຈໍາຫນ່າຍແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ກັບການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ມີຄ່າຕ່ໍາ (ສອງສາມ ohms ໃນຂະນະທີ່ electrode earthing ຂອງການຕິດຕັ້ງແມ່ນຫຼາຍສິບ ohms).
ປະຈຸບັນທີ່ເຫຼືອ ຮູບແບບການປົກປ້ອງລະຫວ່າງໄລຍະແລະເປັນກາງ
ຜົນຕອບແທນໃນປະຈຸບັນ ວົງຈອນແມ່ນຫຼັງຈາກນັ້ນແນວໂນ້ມທີ່ຈະຜ່ານການຕິດຕັ້ງເປັນກາງແທນທີ່ຈະກ່ວາ ແຜ່ນດິນໂລກ.
ສ່ວນທີ່ເຫຼືອ ຮູບແບບປະຈຸບັນແຮງດັນ U, ລະຫວ່າງໄລຍະແລະກາງ, ສາມາດເພີ່ມຂຶ້ນເຖິງມູນຄ່າ ເທົ່າກັບຜົນລວມຂອງແຮງດັນທີ່ຍັງເຫຼືອຂອງແຕ່ລະອົງປະກອບຂອງ SPD, i.e. ສອງລະດັບຂອງການປົກປ້ອງໃນຮູບແບບທົ່ວໄປ.
ໄລຍະ/ເປັນກາງ ການປົກປ້ອງໃນລະບົບ TT earthing
ຄ້າຍຄືກັນ ປະກົດການອາດຈະເກີດຂຶ້ນໃນລະບົບແຜ່ນດິນໂລກ TN-S ຖ້າຫາກວ່າທັງສອງ conductors N ແລະ PE ແມ່ນແຍກຕ່າງຫາກຫຼືບໍ່ຖືກຕ້ອງ equipotential. ໃນປັດຈຸບັນແມ່ນແນວໂນ້ມທີ່ຈະ ປະຕິບັດຕາມຕົວນໍາທີ່ເປັນກາງໃນການກັບຄືນຂອງມັນແທນທີ່ຈະເປັນຕົວນໍາປ້ອງກັນ ແລະລະບົບການຜູກມັດ.
ທິດສະດີ ຮູບແບບການປົກປ້ອງທີ່ດີທີ່ສຸດ, ເຊິ່ງໃຊ້ກັບທຸກລະບົບ earthing, ສາມາດເປັນ ຖືກກໍານົດ, ເຖິງແມ່ນວ່າໃນຄວາມເປັນຈິງ SPDs ເກືອບສະເຫມີສົມທົບການປົກປ້ອງຮູບແບບທົ່ວໄປແລະ ການປົກປ້ອງຮູບແບບປະຈຸບັນທີ່ຕົກຄ້າງ (ຍົກເວັ້ນແບບ IT ຫຼື TN-C).
ມັນເປັນສິ່ງຈໍາເປັນທີ່ຈະ ກວດເບິ່ງວ່າ SPDs ທີ່ໃຊ້ແມ່ນເຂົ້າກັນໄດ້ກັບລະບົບດິນ.
1.2 ການປົກປ້ອງ Cascaded
ເຊັ່ນດຽວກັບ ການປົກປ້ອງ overcurrent ຕ້ອງໄດ້ຮັບການສະຫນອງໂດຍອຸປະກອນທີ່ມີການຈັດອັນດັບທີ່ເຫມາະສົມກັບ ແຕ່ລະຂັ້ນຂອງການຕິດຕັ້ງ (ຕົ້ນກໍາເນີດ, ມັດທະຍົມ, terminal) ປະສານງານກັບ ເຊິ່ງກັນແລະກັນ, ການປ້ອງກັນ overvoltages ຊົ່ວຄາວແມ່ນອີງໃສ່ຄ້າຍຄືກັນ ວິທີການນໍາໃຊ້ການປະສົມປະສານ "cascaded" ຂອງ SPDs ຫຼາຍອັນ.
ສອງຫຼືສາມ ລະດັບຂອງ SPDs ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນມີຄວາມຈໍາເປັນເພື່ອດູດເອົາພະລັງງານແລະຈໍາກັດ overvoltages induced ໂດຍ coupling ເນື່ອງຈາກປະກົດການ oscillation ຄວາມຖີ່ສູງ.
ຕົວຢ່າງຂ້າງລຸ່ມນີ້ ແມ່ນອີງໃສ່ສົມມຸດຕິຖານທີ່ມີພຽງແຕ່ 80% ຂອງພະລັງງານຖືກໂອນໄປສູ່ແຜ່ນດິນໂລກ (80%: ມູນຄ່າ empirical ຂຶ້ນກັບປະເພດຂອງ SPD ແລະໄຟຟ້າ ການຕິດຕັ້ງ, ແຕ່ສະເຫມີຫນ້ອຍກວ່າ 100%).
ຫຼັກການຂອງ ການປົກປ້ອງ cascaded ຍັງຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໃນປະຈຸບັນຕ່ໍາ (ໂທລະສັບ, ການສື່ສານແລະເຄືອຂ່າຍຂໍ້ມູນ), ສົມທົບສອງລະດັບທໍາອິດຂອງການປົກປ້ອງ ໃນອຸປະກອນດຽວທີ່ປົກກະຕິແລ້ວຕັ້ງຢູ່ໃນຕົ້ນກໍາເນີດຂອງການຕິດຕັ້ງ.
Spark gap ອີງ ອົງປະກອບທີ່ອອກແບບມາເພື່ອປົດປ່ອຍພະລັງງານສ່ວນໃຫຍ່ໄປສູ່ໂລກແມ່ນລວມເຂົ້າກັບ varistors ຫຼື diodes ທີ່ຈໍາກັດແຮງດັນໄຟຟ້າໃນລະດັບທີ່ເຫມາະສົມກັບ ອຸປະກອນທີ່ຈະໄດ້ຮັບການປ້ອງກັນ.
ສະຖານີ ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວການປົກປ້ອງແມ່ນລວມກັບການປົກປ້ອງຕົ້ນກໍາເນີດນີ້. ສະຖານີ ການປົກປ້ອງແມ່ນຢູ່ໃກ້ກັບອຸປະກອນ, ສະຫນອງໃຫ້ໂດຍໃຊ້ SPDs ໃກ້ຄຽງ.
1.2.1 ການປະສົມປະສານຂອງ SPDs ຫຼາຍອັນ
ເພື່ອຈໍາກັດ overvoltages ຫຼາຍເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້, SPD ຕ້ອງໄດ້ຮັບການຕິດຕັ້ງຢູ່ໃກ້ກັບ ອຸປະກອນການປົກປັກຮັກສາ 3.
ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ນີ້ ການປົກປ້ອງພຽງແຕ່ປົກປ້ອງອຸປະກອນທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ໂດຍກົງກັບມັນ, ແຕ່ຂ້າງເທິງ ທັງຫມົດ, ຄວາມອາດສາມາດພະລັງງານຕ່ໍາຂອງມັນບໍ່ອະນຸຍາດໃຫ້ພະລັງງານທັງຫມົດທີ່ຈະ discharged.
ເພື່ອເຮັດສິ່ງນີ້, ເປັນ SPD ເປັນສິ່ງຈໍາເປັນໃນຕົ້ນກໍາເນີດຂອງການຕິດຕັ້ງ 1.
ເຊັ່ນດຽວກັນ, SPD 1 ບໍ່ສາມາດປ້ອງກັນການຕິດຕັ້ງທັງຫມົດເນື່ອງຈາກຄວາມຈິງທີ່ວ່າມັນອະນຸຍາດໃຫ້ຈໍານວນ ຂອງພະລັງງານທີ່ຕົກຄ້າງທີ່ຈະຜ່ານແລະວ່າຟ້າຜ່າເປັນປະກົດການຄວາມຖີ່ສູງ.
ຂຶ້ນກັບ ຂະຫນາດຂອງການຕິດຕັ້ງແລະປະເພດຂອງຄວາມສ່ຽງ (ການເປີດເຜີຍແລະຄວາມອ່ອນໄຫວຂອງ ອຸປະກອນ, ຄວາມສໍາຄັນຂອງການບໍລິການຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ), ການປົກປ້ອງວົງຈອນ 2 ແມ່ນ ມີຄວາມຈໍາເປັນນອກຈາກ 1 ແລະ 3.
ການປົກປ້ອງ Cascaded
ໃຫ້ສັງເກດວ່າ ລະດັບທໍາອິດຂອງ SPD (1) ຕ້ອງໄດ້ຮັບການຕິດຕັ້ງຢູ່ໄກເຖິງນ້ໍາເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້ ການຕິດຕັ້ງເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຜົນກະທົບ induced ຫຼາຍເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້ ຟ້າຜ່າໂດຍການເຊື່ອມແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ.
1.3 ສະຖານທີ່ຂອງ SPDs
ສໍາລັບປະສິດທິຜົນ ການປ້ອງກັນໂດຍໃຊ້ SPDs, ມັນອາດຈະຈໍາເປັນຕ້ອງສົມທົບ SPDs ຫຼາຍອັນ:
1. ຫຼັກ SPD ➀
2. ວົງຈອນ SPD ➁
3. ຄວາມໃກ້ຊິດ SPD ➂
ເພີ່ມເຕີມ ການປົກປ້ອງອາດຈະມີຄວາມຈໍາເປັນຂຶ້ນກັບຂະຫນາດ (ຄວາມຍາວເສັ້ນ) ແລະ ຄວາມອ່ອນໄຫວຂອງອຸປະກອນທີ່ຈະໄດ້ຮັບການປົກປ້ອງ (ຄອມພິວເຕີ້, ເອເລັກໂຕຣນິກ, ແລະອື່ນໆ). ຖ້າ ການຕິດຕັ້ງ SPDs ຫຼາຍອັນ, ຕ້ອງໃຊ້ກົດລະບຽບການປະສານງານທີ່ຊັດເຈນຫຼາຍ.
|
ຕົ້ນກໍາເນີດຂອງ ການຕິດຕັ້ງ |
ການແຜ່ກະຈາຍ ລະດັບ |
ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ ລະດັບ |
|
ໄດ້
ການປົກປ້ອງທີ່ຕົ້ນກໍາເນີດຂອງການຕິດຕັ້ງ (ການປົກປັກຮັກສາຂັ້ນຕົ້ນ) shunts ຫຼາຍທີ່ສຸດ
ພະລັງງານເຫດການ (ທົ່ວໄປ |
ວົງຈອນ ການປົກປັກຮັກສາ (ປົກປັກຮັກສາຮອງ) ເສີມການປົກປັກຮັກສາຕົ້ນກໍາເນີດໂດຍ ການປະສານງານແລະຈໍາກັດ overvoltages ຮູບແບບປະຈຸບັນທີ່ເຫຼືອທີ່ເກີດຂຶ້ນຈາກ ການຕັ້ງຄ່າຂອງການຕິດຕັ້ງ. |
ຄວາມໃກ້ຊິດ ການປົກປ້ອງ (ການປົກປັກຮັກສາຢູ່ປາຍຍອດ) ປະຕິບັດການຈໍາກັດສູງສຸດສຸດທ້າຍຂອງ overvoltages, ເຊິ່ງເປັນອັນຕະລາຍທີ່ສຸດສໍາລັບອຸປະກອນ. |
ມັນເປັນສິ່ງສໍາຄັນທີ່ຈະ ຈົ່ງຈື່ໄວ້ວ່າການປົກປ້ອງການຕິດຕັ້ງແລະອຸປະກອນໂດຍລວມແມ່ນ ພຽງແຕ່ມີປະສິດທິພາບຢ່າງເຕັມທີ່ຖ້າຫາກວ່າ:
1. ຫຼາຍລະດັບ ຂອງ SPDs ຖືກຕິດຕັ້ງ (cascading) ເພື່ອຮັບປະກັນການປົກປ້ອງອຸປະກອນທີ່ຕັ້ງຢູ່ ບາງໄລຍະຈາກຕົ້ນກໍາເນີດຂອງການຕິດຕັ້ງ: ຕ້ອງການສໍາລັບອຸປະກອນ ຕັ້ງຢູ່ຫ່າງຈາກ 30 m ຫຼືຫຼາຍກວ່ານັ້ນ (IEC 61643-12) ຫຼືຕ້ອງການຖ້າລະດັບການປົກປ້ອງສູງຂຶ້ນ ຂອງ SPD ຕົ້ນຕໍແມ່ນສູງກວ່າປະເພດອຸປະກອນ (IEC 60364-4-443 ແລະ 62305-4)
2. ເຄືອຂ່າຍທັງຫມົດ ຖືກປົກປ້ອງ:
2.1. ພະລັງງານ ເຄືອຂ່າຍທີ່ສະຫນອງອາຄານຕົ້ນຕໍແລະອາຄານມັດທະຍົມທັງຫມົດ, ພາຍນອກ ລະບົບແສງສະຫວ່າງຂອງບ່ອນຈອດລົດ, ແລະອື່ນໆ.
2.2. ການສື່ສານ ເຄືອຂ່າຍ: ສາຍຂາເຂົ້າແລະສາຍລະຫວ່າງອາຄານທີ່ແຕກຕ່າງກັນ
1.4 ຄວາມຍາວປ້ອງກັນ
ມັນເປັນສິ່ງຈໍາເປັນ ວ່າການອອກແບບລະບົບປ້ອງກັນແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ມີປະສິດທິພາບຕ້ອງພິຈາລະນາ ຂອງຄວາມຍາວຂອງສາຍທີ່ສະຫນອງເຄື່ອງຮັບທີ່ຈະໄດ້ຮັບການປົກປ້ອງ (ເບິ່ງຕາຕະລາງ ຂ້າງລຸ່ມນີ້).
ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ຂ້າງເທິງ a ຄວາມຍາວທີ່ແນ່ນອນ, ແຮງດັນທີ່ໃຊ້ກັບເຄື່ອງຮັບອາດຈະ, ໂດຍວິທີ a ປະກົດການ resonance, ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເກີນແຮງດັນຈໍາກັດທີ່ຄາດໄວ້. ໄດ້ ຂອບເຂດຂອງປະກົດການນີ້ແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ໂດຍກົງກັບຄຸນລັກສະນະຂອງ ການຕິດຕັ້ງ (ຕົວນໍາແລະລະບົບການຜູກມັດ) ແລະດ້ວຍມູນຄ່າຂອງປະຈຸບັນ induced ໂດຍການປ່ອຍແສງສະຫວ່າງ.
SPD ແມ່ນຖືກຕ້ອງ ມີສາຍເມື່ອ:
1. ການປົກປ້ອງ ອຸປະກອນແມ່ນຜູກມັດ equipotentially ກັບແຜ່ນດິນໂລກດຽວກັນທີ່ SPD ແມ່ນ ເຊື່ອມຕໍ່
2. SPD ແລະມັນ ການປ້ອງກັນການສໍາຮອງຂໍ້ມູນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່:
2.1. ກັບ ເຄືອຂ່າຍ (ສາຍໄຟສົດ) ແລະແຖບປ້ອງກັນຕົ້ນຕໍ (PE/PEN) ຂອງກະດານດ້ວຍ ຄວາມຍາວຂອງ conductor ສັ້ນເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້ແລະຫນ້ອຍກວ່າ 0.5 m.
2.2. ກັບ ຕົວນໍາທີ່ມີສ່ວນຂ້າມແມ່ນເຫມາະສົມສໍາລັບຄວາມຕ້ອງການຂອງ SPD (ເບິ່ງ ຕາຕະລາງຂ້າງລຸ່ມນີ້).
ຕາຕະລາງ 1 – ສູງສຸດ ຄວາມຍາວຂອງເສັ້ນລະຫວ່າງ SPDe ແລະອຸປະກອນທີ່ຈະໄດ້ຮັບການປົກປ້ອງ
|
ຕໍາແໜ່ງ SPD |
ທີ່ມາຂອງການຕິດຕັ້ງ |
ບໍ່ແມ່ນຕົ້ນກໍາເນີດຂອງການຕິດຕັ້ງ |
|||
|
Conductor ຂ້າມ |
ສາຍໄຟ |
ສາຍໄຟຂະຫນາດໃຫຍ່ |
ສາຍໄຟ |
ສາຍໄຟຂະຫນາດໃຫຍ່ |
|
|
ອົງປະກອບ ຂອງລະບົບການຜູກມັດ |
ເປີດ conductor |
< 10 ມ |
10 ມ |
< 10 m* |
20 ມ* |
|
meshed/equipotential |
10 ມ |
20 ມ |
20 ມ* |
30 ມ* |
|
* ການປົກປ້ອງ ແນະນໍາໃນຈຸດທີ່ໃຊ້ຖ້າໄລຍະຫ່າງຫຼາຍ
1.4.1 ຜົນກະທົບຂອງແຮງດັນສອງເທົ່າ
ຂ້າງເທິງທີ່ແນ່ນອນ d ຄວາມຍາວ, ວົງຈອນທີ່ປ້ອງກັນໂດຍ SPD ຈະເລີ່ມ resonating ເມື່ອໄດ້ inductance ແລະ capacitance ແມ່ນເທົ່າທຽມກັນ:
Lω = -1 / Cω
ວົງຈອນ ຫຼັງຈາກນັ້ນ, impedance ຈະຖືກຫຼຸດລົງເປັນຄວາມຕ້ານທານຂອງມັນ. ເຖິງວ່າຈະມີສ່ວນທີ່ຖືກດູດຊຶມໂດຍ SPD, ກະແສຟ້າຜ່າທີ່ຕົກຄ້າງ I ໃນວົງຈອນແມ່ນຍັງອີງໃສ່ແຮງກະຕຸ້ນ. ຂອງມັນ ເພີ່ມຂຶ້ນ, ເນື່ອງຈາກ resonance, ຈະເຮັດໃຫ້ມີການເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນ Ud, Uc ແລະແຮງດັນ Urm.
ພາຍໃຕ້ການເຫຼົ່ານີ້ ເງື່ອນໄຂ, ແຮງດັນທີ່ໃຊ້ກັບເຄື່ອງຮັບສາມາດສອງເທົ່າ.
ຜົນກະທົບຂອງສອງເທົ່າ ແຮງດັນ
ບ່ອນທີ່:
•C – ຄວາມອາດສາມາດເປັນຕົວແທນຂອງການໂຫຼດ
• Ld – inductance ສາຍສະຫນອງພະລັງງານ
•Lrm – ການເຊື່ອມ inductance ລະບົບ
ການຕິດຕັ້ງ ຂອງ SPDs ຈະຕ້ອງບໍ່ມີຜົນກະທົບທາງລົບຕໍ່ຄວາມຕໍ່ເນື່ອງຂອງການບໍລິການ, ເຊິ່ງຈະເປັນ ກົງກັນຂ້າມກັບຈຸດປະສົງທີ່ຕ້ອງການ. ພວກເຂົາເຈົ້າຕ້ອງໄດ້ຮັບການຕິດຕັ້ງ, ໂດຍສະເພາະຢູ່ໃນ ຕົ້ນກໍາເນີດຂອງການຕິດຕັ້ງພາຍໃນຫຼືຄ້າຍຄືກັນ (TT earthing systems), in ສົມທົບກັບອຸປະກອນປະຈຸບັນທີ່ຊັກຊ້າປະເພດ S.
ລະວັງ! ຖ້າມີ ແມ່ນການໂຈມຕີຂອງຟ້າຜ່າທີ່ສໍາຄັນ (> 5 kA), ປະຈຸບັນທີ່ເຫຼືອຮອງ ອຸປະກອນອາດຈະຍັງເດີນທາງ.
2. ການຕິດຕັ້ງ SPDs
2.1 ການເຊື່ອມຕໍ່ SPDs
2.1.1 ລະບົບການຜູກມັດຫຼືການເຊື່ອມຕໍ່ແຜ່ນດິນໂລກ
ອົງການຈັດຕັ້ງມາດຕະຖານ ໃຊ້ ຄຳ ສັບທົ່ວໄປ "ອຸປະກອນດິນ" ເພື່ອກໍານົດທັງແນວຄວາມຄິດຂອງການຜູກມັດ ລະບົບແລະຂອງ electrode earthing, ເຮັດໃຫ້ບໍ່ມີຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງ ສອງ. ກົງກັນຂ້າມກັບຄວາມຄິດເຫັນທີ່ໄດ້ຮັບ, ບໍ່ມີການພົວພັນໂດຍກົງລະຫວ່າງ ຄ່າຂອງ electrode earthing, ສະຫນອງໃຫ້ຢູ່ໃນຄວາມຖີ່ຕ່ໍາເພື່ອຮັບປະກັນຄວາມປອດໄພ ຂອງປະຊາຊົນ, ແລະປະສິດທິຜົນຂອງການປົກປ້ອງທີ່ສະຫນອງໃຫ້ໂດຍ SPDs.
ດັ່ງທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນຂ້າງລຸ່ມນີ້, ປະເພດຂອງການປົກປ້ອງນີ້ສາມາດຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນເຖິງແມ່ນວ່າໃນເວລາທີ່ບໍ່ມີແຜ່ນດິນໂລກ electrode.
impedance ຂອງ ວົງຈອນການໄຫຼຂອງປະຈຸບັນ shunted ໂດຍ SPD ສາມາດແບ່ງອອກເປັນ ສອງພາກສ່ວນ.
ທໍາອິດ, ໄດ້ earthing electrode, ແມ່ນສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນໂດຍ conductors, ເຊິ່ງປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນສາຍ, ແລະໂດຍ ຄວາມຕ້ານທານຂອງດິນ. ລັກສະນະ inductive ທີ່ສໍາຄັນຂອງມັນຫມາຍຄວາມວ່າມັນ ປະສິດທິຜົນຫຼຸດລົງກັບຄວາມຖີ່, ເຖິງແມ່ນວ່າຈະລະມັດລະວັງສາຍໄຟ (ຂໍ້ຈໍາກັດຂອງຄວາມຍາວ, 0.5 m ກົດລະບຽບ). ສ່ວນທີສອງຂອງ impedance ນີ້ແມ່ນຫນ້ອຍ ເບິ່ງເຫັນໄດ້ແຕ່ມີຄວາມຈໍາເປັນຢູ່ໃນຄວາມຖີ່ສູງເນື່ອງຈາກວ່າໃນຕົວຈິງແມ່ນປະກອບດ້ວຍ ຄວາມອາດສາມາດ stray ລະຫວ່າງການຕິດຕັ້ງແລະແຜ່ນດິນໂລກ.
ແນ່ນອນ ຄ່າທີ່ກ່ຽວຂ້ອງຂອງແຕ່ລະອົງປະກອບເຫຼົ່ານີ້ແຕກຕ່າງກັນໄປຕາມປະເພດແລະ ຂະຫນາດຂອງການຕິດຕັ້ງ, ສະຖານທີ່ຂອງ SPD (ປະເພດຕົ້ນຕໍຫຼືໃກ້ຄຽງ) ແລະ ອີງຕາມໂຄງການ electrode earthing (ລະບົບ earthing).
ແນວໃດກໍ່ຕາມມັນມີ ໄດ້ຮັບການພິສູດວ່າສ່ວນແບ່ງຂອງຕົວປ້ອງກັນແຮງດັນຂອງກະແສໄຟຟ້າໄຫຼ ສາມາດບັນລຸ 50 ຫາ 90% ໃນລະບົບ equipotential ໃນຂະນະທີ່ຈໍານວນເງິນໂດຍກົງ discharged ໂດຍ earthing electrode ແມ່ນປະມານ 10 ຫາ 50%. ລະບົບການຜູກມັດແມ່ນ ເປັນສິ່ງຈໍາເປັນເພື່ອຮັກສາແຮງດັນອ້າງອີງຕ່ໍາ, ເຊິ່ງຫຼາຍຫຼືຫນ້ອຍດຽວກັນ ໃນທົ່ວການຕິດຕັ້ງທັງຫມົດ.
SPDs ຄວນຈະເປັນ ເຊື່ອມຕໍ່ກັບລະບົບການຜູກມັດນີ້ເພື່ອປະສິດທິຜົນສູງສຸດ.
ຕໍາ່ສຸດທີ່ ພາກກາງທີ່ແນະນໍາສໍາລັບ conductors ການເຊື່ອມຕໍ່ໃຊ້ເວລາບັນຊີຂອງ ມູນຄ່າການໄຫຼສູງສຸດໃນປະຈຸບັນແລະຄຸນລັກສະນະຂອງການສິ້ນສຸດຂອງຊີວິດ ອຸປະກອນປ້ອງກັນ.
ມັນບໍ່ເປັນຈິງ ເພື່ອເພີ່ມສ່ວນຂ້າມນີ້ເພື່ອຊົດເຊີຍຄວາມຍາວຂອງການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ບໍ່ມີ ປະຕິບັດຕາມກົດລະບຽບ 0.5 m. ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ຢູ່ໃນຄວາມຖີ່ສູງ, impedance ຂອງ conductors ແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ໂດຍກົງກັບຄວາມຍາວຂອງພວກເຂົາ.
ໃນໄຟຟ້າ switchboards ແລະກະດານຂະຫນາດໃຫຍ່, ມັນອາດຈະເປັນຄວາມຄິດທີ່ດີທີ່ຈະຫຼຸດຜ່ອນການ impedance ຂອງການເຊື່ອມຕໍ່ໂດຍການນໍາໃຊ້ໂລຫະ exposed ພາກສ່ວນ conductive ຂອງ chassis, ແຜ່ນແລະ enclosures.
ຕາຕະລາງ 2 - ຕໍາ່ສຸດທີ່ ພາກສ່ວນຂ້າມຂອງຕົວນໍາເຊື່ອມຕໍ່ SPD
|
ຄວາມອາດສາມາດ SPD |
ພາກກາງ (ມມ2) |
|
|
ຫ້ອງຮຽນ II SPD |
ສມາດຕະຖານ: Imax < 15 kA (x 3-class II) |
6 |
|
Eເພີ່ມຂຶ້ນ: Imax < 40 kA (x 3-class II) |
10 |
|
|
ຮສູງ: Imax < 70 kA (x 3-class II) |
16 |
|
|
ຫ້ອງຮຽນ ຂ້ອຍ SPD |
16 |
|
ການນໍາໃຊ້ຂອງ exposed ໂລຫະສ່ວນ conductive ຂອງ enclosures ເປັນ conductors ປ້ອງກັນແມ່ນ ອະນຸຍາດໂດຍມາດຕະຖານ IEC 60439-1 ຕາບໃດທີ່ອັນນີ້ໄດ້ຮັບການຢັ້ງຢືນຈາກ ຜູ້ຜະລິດ.
ມັນແມ່ນສະເຫມີໄປ ດີກວ່າທີ່ຈະຮັກສາສາຍ conductor ສໍາລັບການເຊື່ອມຕໍ່ conductors ປ້ອງກັນ ໄປຫາ terminal block ຫຼືຕົວເກັບລວບລວມ, ເຊິ່ງຫຼັງຈາກນັ້ນ doubles ການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ເຮັດຜ່ານ ພາກສ່ວນ conductive exposed ຂອງ chassis enclosure.
2.1.2 ຄວາມຍາວຂອງການເຊື່ອມຕໍ່
ໃນການປະຕິບັດມັນແມ່ນ ແນະນໍາວ່າຄວາມຍາວທັງຫມົດຂອງວົງຈອນ SPD ບໍ່ເກີນ 50 ຊຕມ. ຄວາມຕ້ອງການນີ້ແມ່ນບໍ່ງ່າຍດາຍສະເຫມີທີ່ຈະປະຕິບັດ, ແຕ່ການນໍາໃຊ້ທີ່ມີຢູ່ ພາກສ່ວນ conductive exposed ຢູ່ໃກ້ໆອາດຈະຊ່ວຍໄດ້.
ຄວາມຍາວທັງຫມົດຂອງ ວົງຈອນ SPD
* ອາດຈະໄດ້ຮັບການຕິດຕັ້ງ ໃນລົດໄຟ DIN ດຽວກັນ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການຕິດຕັ້ງຈະໄດ້ຮັບການປ້ອງກັນດີກວ່າຖ້າຫາກວ່າທັງສອງ ອຸປະກອນໄດ້ຖືກຕິດຕັ້ງຢູ່ໃນ 2 ລາງລົດໄຟ DIN ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ (SPD ພາຍໃຕ້ການປົກປ້ອງ)
ຈໍານວນຂອງ ການໂຈມຕີຟ້າຜ່າທີ່ SPD ສາມາດດູດຊຶມຈະຫຼຸດລົງດ້ວຍມູນຄ່າຂອງ ປະຈຸບັນປ່ອຍ (ຈາກ 15 ການໂຈມຕີສໍາລັບການປະຈຸບັນໃນມູນຄ່າໃນການປະທ້ວງດຽວ ທີ່ Imax/Iimp).
0.5 m rule In ທິດສະດີ, ເມື່ອຟ້າຜ່າ, ແຮງດັນ Ut ທີ່ເຄື່ອງຮັບແມ່ນ Subjected ແມ່ນຄືກັນກັບແຮງດັນປ້ອງກັນ Up ຂອງແຮງດັນໄຟຟ້າແຮງດັນ protector (ສໍາລັບການຂອງຕົນໃນ), ແຕ່ໃນພາກປະຕິບັດຫຼັງຈາກນັ້ນແມ່ນສູງກວ່າ.
ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ໄດ້ ແຮງດັນຫຼຸດລົງທີ່ເກີດຈາກ impedances ຂອງ conductors ການເຊື່ອມຕໍ່ SPD ແລະຂອງມັນ ອຸປະກອນປ້ອງກັນໄດ້ຖືກເພີ່ມໃສ່ນີ້:
Ut = UI1 + Ud + UI2 + ຂຶ້ນ + UI3
ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ໄດ້ ແຮງດັນ dip ໃນ 1 m ຂອງ conductor ເດີນທາງໃນໄລຍະໂດຍ 10 kA impulse ໃນປັດຈຸບັນສໍາລັບ 10 μsຈະບັນລຸ 1000 V.
Δu = L × di / dt
• ດິ – ການປ່ຽນແປງໃນປັດຈຸບັນ 10,000 A
• dt - ການປ່ຽນແປງທີ່ໃຊ້ເວລາ 10 μs
• L – inductance 1 m ຂອງ conductor = 1 μs
• ຄ່າ Δu ຈະຖືກເພີ່ມໃສ່ແຮງດັນ Up
ຄວາມຍາວທັງຫມົດ ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຕ້ອງສັ້ນທີ່ສຸດເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້. ໃນທາງປະຕິບັດ, ມັນແມ່ນແນະນໍາໃຫ້ 0.5 m ບໍ່ເກີນ. ໃນກໍລະນີທີ່ມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກ, ມັນອາດຈະເປັນປະໂຫຍດທີ່ຈະໃຊ້ກວ້າງ, ຮາບພຽງ conductors (Insulated braids, ແຖບ insulated ປ່ຽນແປງໄດ້).
0.5 m SPD ກົດລະບຽບການເຊື່ອມຕໍ່
ການເຊື່ອມຕໍ່ແຜ່ນດິນໂລກ conductor ຂອງຕົວປ້ອງກັນແຮງດັນໄຟຟ້າບໍ່ຄວນເປັນສີຂຽວ / ສີເຫຼືອງໃນ ຄວາມຮູ້ສຶກຂອງຄໍານິຍາມຂອງ conductor PE ໄດ້.
ການປະຕິບັດທົ່ວໄປແມ່ນ ເຊັ່ນວ່າເຄື່ອງຫມາຍນີ້ຖືກນໍາໃຊ້ເລື້ອຍໆ.
ສາຍໄຟບາງອັນ ການຕັ້ງຄ່າສາມາດສ້າງ couplings ລະຫວ່າງນ້ໍາແລະລຸ່ມນ້ໍາ conductors ຂອງ SPD, ເຊິ່ງມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ຄື້ນຟ້າຜ່າແຜ່ ຕະຫຼອດການຕິດຕັ້ງ.
ສາຍໄຟ SPD ການຕັ້ງຄ່າ #1
ລຳຕົ້ນ ແລະ ຕົວນໍາທາງລຸ່ມທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ຢູ່ຈຸດປ້ອງກັນແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ມີ ກ ເສັ້ນທາງທົ່ວໄປ.
ສາຍໄຟ SPD ການຕັ້ງຄ່າ 1
ສາຍໄຟ SPD ການຕັ້ງຄ່າ #2
ການປ້ອນຂໍ້ມູນແລະຜົນຜະລິດ conductors ທາງຮ່າງກາຍແຍກອອກໄດ້ດີແລະເຊື່ອມຕໍ່ຢູ່ໃນປາຍດຽວກັນ.
ສາຍໄຟ SPD ການຕັ້ງຄ່າ 2
ສາຍໄຟ SPD ການຕັ້ງຄ່າ #3
ການເຊື່ອມຕໍ່ conductors ຍາວເກີນໄປ, ຜົນຜະລິດ conductors ແຍກອອກທາງຮ່າງກາຍ.
ສາຍໄຟ SPD ການຕັ້ງຄ່າ 3
ສາຍໄຟ SPD ການຕັ້ງຄ່າ #4
ການເຊື່ອມຕໍ່ conductors ສັ້ນເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້ກັບ conductor ກັບຄືນຈາກ terminal ໂລກ ໃກ້ກັບ conductors ທີ່ມີຊີວິດ.
ສາຍໄຟ SPD ການຕັ້ງຄ່າ 4
2.2 ສິ້ນສຸດການປົກປ້ອງຊີວິດຂອງ SPDs
SPD ເປັນ ອຸປະກອນທີ່ໃນຕອນທ້າຍຂອງຊີວິດຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການພິຈາລະນາໂດຍສະເພາະ. ອາຍຸອົງປະກອບຂອງມັນ ແຕ່ລະຄັ້ງມີຟ້າຜ່າ.
ໃນຕອນທ້າຍຂອງຊີວິດ ອຸປະກອນພາຍໃນໃນ SPD ຕັດມັນຈາກການສະຫນອງ. ຕົວຊີ້ບອກ (ເປີດ ຕົວປ້ອງກັນ) ແລະຄໍາຕິຊົມເຕືອນທາງເລືອກ (ອຸປະກອນເສີມການຕິຊົມສະຖານະການ fitted) ຊີ້ບອກສະຖານະພາບນີ້, ເຊິ່ງຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການທົດແທນຂອງໂມດູນ ເປັນຫ່ວງ.
ຖ້າ SPD ເກີນ ຄວາມອາດສາມາດຈໍາກັດຂອງມັນ, ມັນອາດຈະຖືກທໍາລາຍໂດຍການວົງຈອນສັ້ນຂອງມັນເອງ. ກ ດັ່ງນັ້ນ, ອຸປະກອນປ້ອງກັນວົງຈອນສັ້ນແລະ overload ຕ້ອງໄດ້ຮັບການຕິດຕັ້ງໃນ ຊຸດຊັ້ນເທິງຂອງ SPD (ອັນນີ້ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວເອີ້ນວ່າສາຂາ SPD).
ຮູບ X – ຫຼັກການການຕິດຕັ້ງ SPDs ກັບການປົກປ້ອງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ
ກົງກັນຂ້າມກັບ ຄວາມຄິດເຫັນທີ່ໄດ້ຮັບສະເພາະໃດຫນຶ່ງ, ເຄື່ອງປ້ອງກັນແຮງດັນໄຟຟ້າຈະຕ້ອງໄດ້ຮັບການປ້ອງກັນສະເຫມີໄປ ຕໍ່ກັບກະແສໄຟຟ້າລັດວົງຈອນ ແລະ ການໂຫຼດເກີນທີ່ເປັນໄປໄດ້. ແລະນີ້ໃຊ້ໄດ້ກັບທຸກຄົນ ເຄື່ອງປ້ອງກັນແຮງດັນໄຟຟ້າ, ທັງຊັ້ນ II ແລະຊັ້ນ I, ບໍ່ວ່າຈະເປັນປະເພດໃດ ຂອງອົງປະກອບຫຼືເຕັກໂນໂລຢີທີ່ໃຊ້.
ການປົກປ້ອງນີ້ ຕ້ອງໄດ້ຮັບການສະຫນອງໃຫ້ສອດຄ່ອງກັບກົດລະບຽບການຈໍາແນກປົກກະຕິ.
2.3 ການປະສານງານ SPDs
ການຈັດລຽງ SPDs ຫຼາຍອັນ ໃນ cascade ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ພວກເຂົາໄດ້ຮັບການປະສານງານເພື່ອໃຫ້ແຕ່ລະຄົນດູດຊຶມໄດ້ ພະລັງງານໃນວິທີການທີ່ດີທີ່ສຸດແລະຈໍາກັດການແຜ່ກະຈາຍຂອງການໂຈມຕີຟ້າຜ່າ ໂດຍຜ່ານການຕິດຕັ້ງຫຼາຍເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້.
ການປະສານງານ ຂອງ SPDs ແມ່ນແນວຄວາມຄິດທີ່ສັບສົນເຊິ່ງຕ້ອງປະກອບເປັນຫົວຂໍ້ຂອງການສຶກສາສະເພາະ ແລະການທົດສອບ. ໄລຍະຫ່າງຂັ້ນຕ່ໍາລະຫວ່າງ SPDs ຫຼືການແຊກຂອງ chokes decoupling ບໍ່ໄດ້ແນະນໍາໂດຍຜູ້ຜະລິດ.
ປະຖົມ ແລະ SPDs ທີສອງຕ້ອງໄດ້ຮັບການປະສານງານເພື່ອໃຫ້ພະລັງງານທັງຫມົດທີ່ຈະ dissipated (E1 + E2) ຖືກແບ່ງປັນລະຫວ່າງພວກເຂົາຕາມຄວາມສາມາດໃນການປ່ອຍຂອງພວກເຂົາ. ໄດ້ ໄລຍະຫ່າງທີ່ແນະນໍາ d1 ເຮັດໃຫ້ຕົວປ້ອງກັນແຮງດັນໄຟຟ້າຖືກຕັດອອກ ແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ພະລັງງານຫຼາຍເກີນໄປຜ່ານໂດຍກົງເຂົ້າໄປໃນ SPD ທີສອງ ມີຄວາມສ່ຽງທີ່ຈະທໍາລາຍມັນ.
ນີ້ແມ່ນ ສະຖານະການຊຶ່ງໃນຄວາມເປັນຈິງແມ່ນຂຶ້ນກັບຄຸນລັກສະນະຂອງແຕ່ລະ SPDs.
ຮູບ X – ການປະສານງານ SPDs
ສອງຄືກັນ ເຄື່ອງປ້ອງກັນແຮງດັນ. ຕົວຢ່າງ Up: 2 kV ແລະ Imax: 70 kA) ສາມາດເປັນ ຕິດຕັ້ງໂດຍບໍ່ມີໄລຍະຫ່າງ d1 ມີຄວາມຈໍາເປັນ: ພະລັງງານຈະຖືກແບ່ງປັນ ຫຼາຍຫຼືຫນ້ອຍເທົ່າທຽມກັນລະຫວ່າງສອງ SPDs. ແຕ່ສອງ SPDs ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ (ຕົວຢ່າງ Up: 2 kV/Imax: 70 kA ແລະ Up: 1.2 kV/Imax: 15 kA) ຄວນຢູ່ຫ່າງກັນຢ່າງໜ້ອຍ 8 m ຫາ ຫຼີກລ້ຽງຄວາມຕ້ອງການຫຼາຍເກີນໄປທີ່ວາງໃສ່ເຄື່ອງປ້ອງກັນແຮງດັນໄຟຟ້າທີສອງ.
ຖ້າບໍ່ໄດ້ລະບຸ, ໃຊ້ເວລາ d1 ນາທີ (ເປັນແມັດ) ເປັນ 1% ຂອງຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງ Up1 ແລະ Up2 (ໃນ volts). ຍົກຕົວຢ່າງ:
Up1 = 2.0 kV (2000 V) ແລະ Up2 = 1.2 kV (1200 V)
⇒ d1 = 8 ມ ນ. (2000 – 1200 = 800 >> 1% ຂອງ 800 = 8 m)
ຕົວຢ່າງອີກອັນຫນຶ່ງ, ຖ້າ:
Up1 = 1.4 kV ແລະ Up2 = 1.2 kV ⇒ d1 = 2 m ນ
