Giriş:
Aşırı Gerilim Koruma Cihazları (SPD'ler), alçak gerilim elektrik sistemlerinde kritik savunma bileşenleri olarak görev yapar ve yıldırım düşmeleri ve anahtarlama işlemlerinden kaynaklanan geçici aşırı gerilimlere karşı ekipmanı korur. Teknoloji geliştikçe, Uluslararası Elektroteknik Komisyonu (IEC) SPD standartlarını sürekli olarak geliştirmektedir. IEC, 20 Aralık 2024'te çığır açan bir standart yayınladı. IEC 61643-01: 2024 Önceki IEC 61643-11:2011 standardının yerini alan standart. Bu makale, bu standartlar arasındaki temel farkları inceliyor ve bu önemli güncellemenin teknik önemini araştırıyor.

1. Temel Değişim: Test Yöntemlerinden Temel Çerçeveye
   • IEC 61643-01:2024:Bu baskı, temel belge Tüm düşük gerilim SPD standartları serisi için geçerlidir. Genişletilmiş kapsamı, doğrudan/dolaylı yıldırım etkilerine ve geçici aşırı gerilimlere karşı koruma sağlayan tüm SPD tiplerini kapsar. Performans parametrelerini tanımlamanın yanı sıra, güvenlik gerekliliklerini, test metodolojilerini ve derecelendirmeleri sistematik olarak özetler ≤ 1000V AC (RMS) veya 1500V DC devreler için.
   • IEC 61643-11:2011:Öncelikle SPD'ye odaklanıldı test prosedürleriBu sürüm, IEC 61643-01:2024 ve IEC 61643-11'in yakında çıkacak olan ikinci baskısı ile değiştirilmiştir. Yeni standart, bu nedenle, temel çerçeve sonraki tüm test standardı geliştirmeleri için.

2. Teknik Gelişmeler: Kritik Güncellemeler ve Geliştirmeler

IEC 61643-01:2024, standardın titizliğini ve uygulanabilirliğini artıran önemli teknik iyileştirmeler getiriyor:

• Açıklanmış Test Nesnesi Tanımları:Açık gereksinimler artık test için ayrım yapıyor komple SPD montajları, […]
  

Aşırı Gerilim Koruma Cihazları (SPD'ler), elektrik tesisatlarını (ister endüstriyel tesislerde, ister ticari binalarda veya konut mülklerinde olsun) yıldırım düşmeleri, anahtarlama işlemleri veya şebeke anormallikleri nedeniyle oluşan zararlı voltaj geçişlerinden korumak için hayati öneme sahip bileşenlerdir. Tesis yöneticileri ve sistem entegratörleri, yüksek kaliteli aşırı gerilim koruma cihazı üreticilerinin ürünlerini kurarak ekipman çalışma süresini garanti altına alabilir, hassas elektronik cihazların kullanım ömrünü uzatabilir ve UL 1449 ve IEC 61643-11 gibi sıkı güvenlik standartlarını karşılayabilir.

En İyi Aşırı Gerilim Koruma Cihazı Tedarikçilerine Genel Bakış

Aşağıda dünya çapında en saygın aşırı gerilim koruma cihazı üreticilerinin derlenmiş bir listesi bulunmaktadır. Bu endüstri liderleri, servis girişleri için Tip 1 ve Tip 2 SPD'lerden aşağı akış dağıtım panoları için kompakt Tip 3 modüllerine kadar çeşitli AC ve DC aşırı gerilim koruyucuları sunmaktadır.

 

1. Phoenix Contact

Origin: Almanya

Kurulmuş: 1923

Adres: Blomberg, Kuzey Ren-Vestfalya

Uzmanlıkları: Modüler AC/DC parafudrlar; endüstriyel bağlantı teknolojisi; PLC'ler ve G/Ç sistemleri; EV şarj koruması

Özet:: 3.6 milyar avro ciro; 22,000'den fazla çalışan; 100'den fazla ülkede faaliyet; INTERBUS fieldbus ve gelişmiş dalgalanma modüllerinin yenilikçisi.

Web sitesi: www.phoenixcontact.com

 

2. Şehir

Origin: Fransa

Kurulmuş: 1937

Adres: Paris

Uzmanlıkları: Gaz deşarj tüpü teknolojisi; AC ve DC aşırı gerilim koruyucuları; […]

Aşırı Gerilim Koruma Cihazı (SPD) Nedir?

A dalgalanma koruyucusu—ayrıca bir olarak da bilinir aşırı gerilim koruma cihazı (SPD)—düşük voltajlı elektrik sistemlerini yıldırım düşmesi veya anahtarlama işlemlerinin neden olduğu hasar verici voltaj yükselmelerine karşı korumak için tasarlanmıştır. Geçici aşırı voltajları yönlendirerek ve emerek, SPD'ler ekipman arızalarını, kesintileri ve güvenlik tehlikelerini önler. Yaygın türleri şunlardır: Sınıf I (T1) SPD, Sınıf II (T2) SPDve birleştirilmiş Sınıf I+II (T1+T2) SPD birimler.

 

Prosurge Sınıf I+II (T1+T2) DIN-Ray Aşırı Gerilim Koruması

Prosurge'nin VT serisi—model numaraları BP25VT, BP25V ve BPS12.5V—bir IEC 61643-11 sertifikalı, TUV SUD onaylı Endüstriyel kontrol panelleri, bina giriş noktaları ve yüksek riskli bölgeler (LPZ 0–2) için ideal, DIN ray montajlı aşırı gerilim koruyucu.

• VT Teknolojisiultra düşük kalıntı voltajı için
• Yüksek enerji emilimi: faz başına 25 kA'ya (10/350 µs) kadar, NPE modunda 100 kA
• Kaçak akım yokveya devam akımı—hizmet ömrünü uzatır
• Modüler tasarımı: sistemi kapatmadan tak-çıkar değiştirilebilir kartuşlar
• Termal bağlantı kesme: ek güvenlik için hasarlı bir MOV modülünü otomatik olarak izole eder

BP25VT Serisi: Premium Sınıf I+II Aşırı Gerilim Koruması

• Standartlar ve Sertifikalar: IEC 61643-11, TUV SUD (1 P/2 P/3 P/4 P)
• Darbe Akımı Yeteneği: Iimp = 25 kA (10/350 µs); 100 kA NPE
• Nominal Deşarj Akımı: In = 25 kA (8/20 µs); 50 kA NPE
• Kısa Devre Dayanıklılığı: 50 kKol
• DIN-Ray Montajı: kolay […]
  

Günümüzün hızla gelişen elektrik ve yenilenebilir enerji manzaralarında, hassas ekipmanları aşırı gerilim olaylarından korumak için doğru aşırı gerilim koruma cihazlarını (SPD'ler) seçmek çok önemlidir. Düşük gerilim aşırı gerilim koruma çözümlerinin profesyonel bir üreticisi olarak Prosurge Electronics Co., Ltd., IEC/EN 61643 ve IEC/EN 62305 uluslararası standartlarına sıkı sıkıya bağlı kalarak, endüstriyel güç sistemleri, fotovoltaik tesisler veya telekomünikasyon ağları olsun, her uygulama için optimum performans ve uyumluluğu garanti eder.

IEC/EN 61643'ü Anlamak: Düşük Gerilim Aşırı Gerilim Korumalı Cihazlar için Ölçüt

IEC/EN 61643, düşük voltajlı güç sistemlerinde aşırı gerilim koruma cihazlarının tasarımını, testini ve uygulamasını yöneten kapsamlı bir uluslararası standartlar dizisidir. Bu anahtar sözcükleri içerir—“IEC 61643 aşırı gerilim koruyucusu”, “düşük voltajlı SPD”, ve “aşırı gerilim koruma standartları”—Bu bölüm, en iyi SPD'leri arayan sektör profesyonellerine rehberlik etmeye yardımcı olacaktır.

IEC / EN 61643-11: Düşük voltajlı güç sistemlerine bağlı SPD'ler için gereklilikleri ve test yöntemlerini tanımlar. Bu standardı karşılayan ürünler, aşağıdakiler için titizlikle test edilir: "dalgalanma akımı kapasitesi" ve “UL sertifikası”Yüksek enerji dalgalanmaları altında güvenilir çalışmayı garanti eder.

IEC / EN 61643-12: Seçim ve uygulama prensiplerini ana hatlarıyla belirtir ve mühendislerin sistem voltajına, muhafaza türüne ve kurulum ortamına göre doğru SPD'yi seçmelerine yardımcı olur; bu, kritik öneme sahiptir. “endüstriyel aşırı gerilim koruması” ve “bina dalgalanma koruması”.

IEC/EN 61643-31 / 61643-32: Fotovoltaik tesisatlar için özel olarak üretilen bu parçalar, hem AC hem de […] üzerindeki SPD'leri kapsar.

Sağlamlık sağlamak elektrik dalgalanma koruması hassas ekipmanların korunması, maliyetli kesintilerin önlenmesi ve iyileştirilmesi açısından kritik öneme sahiptir güç kalitesiUL 1449 standardı, aşağıdakiler için kesin bir ölçüttür: dalgalanma koruyucu cihazlar (SPD'ler) Kuzey Amerika'da, kurulum yeri ve yeteneklerine göre bunları farklı türlere ayırarak kategorize eder. Aradaki farkları anlamak Tip 1 SPD'ler, Tip 2 SPD'ler, Tip 3 SPD'lerve bileşen montajları etkili bir şekilde çalışmak için önemlidir elektrik sistemi koruması ve yıldırımdan korunmaBu kılavuz UL 1449 SPD sınıflandırmalarını açıklığa kavuşturmaktadır.

Çekirdek SPD Türleri: Kurulum ve Koruma

1. Tip 1 SPD'ler (Kalıcı Bağlantılı, Sabit Kablolu):

   • Yükleme konumu: Servis trafosu sekonderi ile ana servis kesme aşırı akım cihazının (OCPD) hat tarafı arasına veya ana servis OCPD'nin yük tarafına kurulur. İçerir watt-saat ölçer soketi SPD'ler.

   • Anahtar özellik: Olmalıdır harici aşırı akım koruma cihazı gerektirmeden listelenmiştirBu, yanlış OKKB eşleştirmesi riskini ortadan kaldırır.

   • Nominal Deşarj Akımı (In): Yüksek maruziyet için derecelendirilmiştir, ya da 10kA veya 20kA.

   • İçin ideal: Birincil servis girişi koruması, özellikle tüm ev dalgalanma koruması ve dalgalanmaların dışarıdan kaynaklandığı kritik altyapılar.

2. Tip 2 SPD'ler (Kalıcı Bağlantılı, Sabit Kablolu):

   • Yükleme konumu: üzerinde yüklü ana servis ekipmanının yük tarafı OCPD (örneğin ana panel, alt paneller).

   • Anahtar özellik: […] harici bir OKKB'ye ihtiyaç duyulabilir veya duyulmayabilir.

Aşırı gerilim koruyucular (SPD'ler) için paralel veya seri bağlantı yöntemleri arasında seçim yaparken, karar belirli uygulama senaryolarına ve gereksinimlere dayanmalıdır. Hem paralel hem de seri bağlantılar yaygın yapılandırmalardır ve her biri farklı avantajlar ve uygun uygulamalar sunar.

Paralel Bağlantı
Paralel bir yapılandırmada, birden fazla SPD aynı anda korunan ekipmanın güç hatlarına bağlanır. Bu yaklaşım şunları sağlar:

1.Daha yüksek akım kapasitesi ve daha düşük topraklama direnci

2. Yıldırım dalgalanmalarının daha iyi dağıtılması ve azaltılması

3. Sistem için genel yıldırım korumasının iyileştirilmesi

4. Yedeklilik ve devralma yeteneği: Bir SPD arızalanırsa diğerleri ekipmanı korumaya devam eder.

Seri Bağlantı
Seri konfigürasyonda, birden fazla SPD güç hatları boyunca sırayla bağlanır. Bu yöntem şunları sunar:

1. Yüksek voltaj senaryoları için daha yüksek voltaj dayanım kabiliyeti

2. Her SPD'nin dalgalanma enerjisinin bir kısmını yönettiği kademeli koruma

Paralel ve Seri Bağlantılar Arasında Seçim Yaparken Dikkat Edilmesi Gereken Faktörler

Paralel Bağlantılar İçin Uygulamalar

1.Alçak gerilim güç sistemleri
Paralel bağlı SPD'ler, düşük gerilim sistemlerinde dalgalanma enerjisini paylaşmak ve ekipmanları yıldırım hasarından korumak için yaygın olarak kullanılır.

2.İletişim sistemleri
Telefon veya şebeke hatlarına, haberleşme cihazlarını korumak amacıyla sıklıkla birden fazla SPD yerleştirilir.

3.Voltaja duyarlı elektronikler
Paralel yapılandırmalar, aşırı gerilim enerji dağıtımını optimize ederek bilgisayarlar ve sunucular gibi hassas ekipmanları korur.

[…] için başvurular

Aşırı Gerilim Koruma Cihazları (SPD'ler), elektrik sistemlerini voltaj yükselmelerinden ve dalgalanmalarından korumada kritik bileşenlerdir. Ancak, diğer tüm cihazlar gibi SPD'ler de arızalanabilir. SPD açık devre ve kısa devre arıza modlarını anlamak, sürekli koruma ve sistem güvenilirliğini sağlamak için önemlidir.

SPD'lerde Açık Devre Arızası

Açık devre arızası, özellikle varistörlü SPD'lerde yaygın bir arıza modudur. Bu tür arızalar genellikle doğal yaşlanma süreci veya termal koruma mekanizmaları nedeniyle oluşur. Bir SPD ömrünün sonuna ulaştığında, dahili bir ayırıcı etkinleştirilir ve SPD çalışmaz hale gelir. Bu ayırıcı, daha fazla hasarı önlemek için SPD'yi devre dışı bırakmak üzere tasarlanmıştır.

Gaz deşarj tüplü SPD'lerde, beklenmeyen takip akımları veya dalgalanma akımları nedeniyle oluşan anormal aşırı ısınmaya karşı koruma sağlamak için dahili ayırıcılar (termal koruma) da kullanılabilir. Varistör tabanlı SPD'lerde yaygın bir arıza nedeni olan termal kaçakların, gaz deşarj tüplü veya kapsüllenmiş kıvılcım aralıklı SPD'ler için geçerli olmadığını belirtmek önemlidir.

Başka bir SPD türü olan kıvılcım aralığı, elektrot aşınması veya elektronik ateşleme devresinin solması nedeniyle artık bir arkı ateşleyemediğinde açık devre modunda arızalanabilir. Bu durumda, SPD kalıcı olarak açık hale gelir ve sistem […]

Sınıf I test imp için darbe deşarj akımı

Test edilen cihazdan geçen darbe deşarj akımı (SPD), tepe değeri Iimp, yük Q ve özgül enerji W/R ile tanımlanır. Darbe akımı polarite tersine dönmesi göstermemeli ve 50 µs içinde Iimp'ye ulaşmalıdır. Yük Q'nun transferi 5 ms içinde gerçekleşmeli ve özgül enerji W/R 5 ms içinde dağılmalıdır.

Darbe süresi 5 ms'yi geçmemelidir

Sınıf I SPD Iimp için darbe deşarj akımı Iimp'nin tercih edilen değerleri: 1, 2, 5, 10, 12,5, 20, 25 ve XNUMX kA

Sınıf I testi için özgül enerji W/R

Darbe deşarj akımı Iimp ile 1 Ώ birim direnç tarafından dağıtılan enerji

NOT: Bu, akımın karesinin zaman integraline eşittir (W/R = ∫ i 2 dt).

Verilen Iimp (kA) değerleri için Q (As) ve W/R (kJ/W).

Q = Iimp × a， burada a = 5 × 10-4 s

W/R = Iimp2 xb, burada b = 2.5 × 10-4 s

IEC 62305 standardı, “koruma seviyelerini”, her biri […] sağlamak üzere tasarlanmış belirli yıldırım koruma sistemi kategorileri olarak tanımlar.

 

①Yüksek enerjili MOV teknolojisi

IEC 61643'e göre gerilim sınırlayıcı tip SPD

PROSURGE'un kompakt boyutlu Sınıf I, Sınıf II ve Sınıf III AC/DC/PV SPD'lerinde yüksek enerjili AC/DC MOV kullanılmaktadır.

 

MOV (Metal oksit varistör) Avantajı

*Daha yüksek yıldırım ve dalgalanma akımı deşarj kapasitesi

*AC/DC/PV uygulamalarını kapsayacak şekilde geniş voltaj aralığı

*Hızlı cevap

*Geniş çalışma sıcaklığı

*Dalgalanma olaylarında takip akımı yok

*Termal kaçak nedeniyle kullanım ömrünün sona ermesi, termal korumayı mümkün kılar

*Uzun vadede istikrarlı performans.

* Kompakt boyut

* İyi kapsüllenmiş olmasına rağmen çeşitli çevresel faktörlerden etkilenmez, özellikle yüksek irtifa, açık deniz (örneğin açık deniz rüzgar santralleri), toz, sıcak ve nemli koşullar için uygundur.

 

Bir MOV'un kullanım ömrünün sonuna geldiğinde ürettiği ısı, SPD'nin tehlikeli bir şekilde aşırı ısınmasına ve hatta SPD'nin alev almasına neden olabilir.

SPD'yi ve korunan sistemi güvende tutmak için, PROSURGE'nin tüm MOV tipi SPD'lerinde termal koruma kullanılır

 

②PROSURGE patentli termal koruma teknolojisi

√ MOV gövdesinin anormal ısısına hızlı tepki

√ SPD dalgalanma derecesi ile dalgalanmaya dayanıklılık koordinasyonu

√ SPD arızası durumunda hızlı bağlantı kesme ve devreyi kesme

 

③PROSURGE patentli ark söndürme teknolojisi

Termik ayırıcı açık konumdayken kontaklar arasında ark oluşabileceğinden, ark akımı kısa bir süre devam etse bile, bu durum […]