Thiết bị chống sét lan truyền (SPD) là thành phần quan trọng trong việc bảo vệ hệ thống điện khỏi các xung điện áp và xung điện áp. Tuy nhiên, giống như bất kỳ thiết bị nào khác, SPD có thể bị hỏng. Hiểu được các chế độ hỏng của SPD—hở mạch và ngắn mạch—là điều cần thiết để đảm bảo bảo vệ liên tục và độ tin cậy của hệ thống.

Hỏng mạch trong SPD

Hỏng mạch là một chế độ hỏng hóc phổ biến ở SPD, đặc biệt là những SPD có varistor. Kiểu hỏng hóc này thường xảy ra do quá trình lão hóa tự nhiên hoặc cơ chế bảo vệ nhiệt. Khi SPD đến cuối vòng đời, một bộ ngắt kết nối bên trong sẽ được kích hoạt, khiến SPD không hoạt động. Bộ ngắt kết nối này được thiết kế để vô hiệu hóa SPD nhằm ngăn ngừa hư hỏng thêm.

Trong SPD có ống xả khí, bộ ngắt kết nối bên trong (bảo vệ nhiệt) cũng có thể được sử dụng để bảo vệ chống lại tình trạng quá nhiệt bất thường do dòng điện chạy theo hoặc dòng điện đột biến bất ngờ. Điều quan trọng cần lưu ý là hiện tượng mất kiểm soát nhiệt, một nguyên nhân phổ biến gây ra hỏng hóc trong SPD dựa trên varistor, không áp dụng cho SPD có ống xả khí hoặc khe hở đánh lửa được bọc kín.

Khe hở đánh lửa, một loại SPD khác, có thể hỏng ở chế độ mạch hở khi nó không còn có thể đánh lửa hồ quang do điện cực bị mòn hoặc mạch đánh lửa điện tử bị mờ. Ở trạng thái này, SPD sẽ mở vĩnh viễn, khiến hệ thống không được bảo vệ.

Tại sao lỗi mạch hở khó phát hiện

Một trong những thách thức với lỗi mạch hở là nó thường không được chú ý. Vì SPD không còn hoạt động nữa nên hệ thống vẫn không được bảo vệ, nhưng không có dấu hiệu hỏng hóc ngay lập tức. Để giải quyết vấn đề này, nên sử dụng SPD có chức năng chỉ báo hỏng hóc. Các chỉ báo này sẽ cảnh báo người dùng khi SPD hỏng, đảm bảo thay thế kịp thời trước sự kiện tăng đột biến tiếp theo.

Sự cố ngắn mạch trong SPD

Hỏng mạch ngắn là một chế độ hỏng hóc nghiêm trọng khác có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng. Loại hỏng hóc này có thể do quá điện áp bất thường kéo dài (TOV) hoặc lỗi trong hệ thống phân phối, chẳng hạn như chuyển mạch trung tính/pha hoặc ngắt kết nối trung tính. Ngoài ra, các xung điện với mức năng lượng không mong muốn cũng có thể dẫn đến hỏng mạch ngắn.

Khi một SPD bị hỏng ở chế độ ngắn mạch, hệ thống sẽ bị ảnh hưởng đáng kể. Dòng điện ngắn mạch chạy qua SPD bị hỏng, có khả năng gây ra sự tiêu tán năng lượng quá mức và nguy cơ hỏa hoạn. Để giảm thiểu rủi ro này, SPD phải trải qua các thử nghiệm khả năng chịu ngắn mạch như được nêu trong tiêu chuẩn IEC 61643-11.

Vai trò của thiết bị bảo vệ quá dòng

Để bảo vệ thêm chống lại sự cố ngắn mạch, các thiết bị bảo vệ quá dòng bên ngoài, chẳng hạn như cầu chì, máy cắt mạch hoặc RCD, thường được sử dụng kết hợp với SPD. Các thiết bị này hoạt động như bảo vệ dự phòng, ngắt dòng điện ngắn mạch và ngăn ngừa nguy cơ hỏa hoạn tiềm ẩn.

Tuân thủ Tiêu chuẩn IEC 61643-11

Tiêu chuẩn IEC 61643-11 cung cấp hướng dẫn toàn diện để kiểm tra và xác minh chế độ hỏng hóc của SPD. Tiêu chuẩn này yêu cầu SPD phải có bộ ngắt kết nối (bên trong, bên ngoài hoặc cả hai) để đảm bảo hoạt động an toàn. Ngoài ra, tiêu chuẩn yêu cầu hoạt động của các bộ ngắt kết nối này phải được chỉ báo bằng một chỉ báo trạng thái tương ứng.

Thiết bị bảo vệ nhiệt và dập hồ quang

Bảo vệ nhiệt là một tính năng quan trọng trong SPD, được thiết kế để ngăn ngừa quá nhiệt do suy thoái hoặc quá tải. Tuy nhiên, thử nghiệm này không được thực hiện trên SPD chỉ chứa các thành phần chuyển mạch điện áp và/hoặc thiết bị ABD.

Để tăng cường an toàn, một số SPD được trang bị thiết bị dập hồ quang. Porsurge được cấp bằng sáng chế để ngắt kết nối vĩnh viễn và an toàn khỏi hệ thống điện, cắt hồ quang AC/ngắn mạch để ngăn ngừa nguy cơ hỏa hoạn

Kết luận

Hiểu được các chế độ hỏng hóc của SPD—hở mạch và ngắn mạch—là rất quan trọng để duy trì bảo vệ hệ thống và ngăn ngừa các mối nguy tiềm ẩn. Bằng cách tuân thủ các tiêu chuẩn IEC 61643-11 và kết hợp các tính năng như bảo vệ nhiệt và thiết bị dập hồ quang, SPD có thể cung cấp khả năng bảo vệ đáng tin cậy và lâu dài chống lại các xung điện áp và đột biến điện áp.

Để biết thêm thông tin về các thiết bị chống sét lan truyền của chúng tôi và cách chúng tuân thủ các tiêu chuẩn của ngành, hãy truy cập www.prosurge.com