Presupuneți că un dispozitiv de protecție împotriva supratensiunii AC acoperă întreaga clădire?

CHYTDispozitiv de protecție la supratensiune ACaplicațiile arată de ce un punct de protecție poate să nu fie suficient pentru o clădire cu mai multe niveluri.

Un val nu intră politicos într-o clădire printr-o ușă predeterminată. Fulgerul, comutarea utilităților, pornirile și opririle motorului sau defecțiunile rețelei locale de alimentare pot introduce supratensiune tranzitorie în diferite puncte ale unei instalații electrice. Odată ce o supratensiune intră într-o clădire, cablarea în sine poate deveni parte a problemei, ducând tranzitorii către echipamente sensibile.

Aceasta ridică o întrebare practică pentru planificarea sistemului electric: poate un dispozitiv de protecție împotriva supratensiunii de curent alternativ să protejeze cu adevărat o întreagă clădire?

Într-o instalație mică cu cabluri scurte și echipamente limitate, un dispozitiv poziționat strategic poate oferi protecție utilă. Într-o clădire mai mare, totuși, bazarea pe un singur punct de protecție poate lăsa circuitele din aval expuse.

De ce un singur punct de protecție poate să nu fie suficient

Protecția la supratensiune funcționează prin devierea tensiunii tranzitorii excesive departe de echipament și către sistemul de împământare. Cu cât dispozitivul de protecție este mai aproape de echipamentul protejat, cu atât este mai ușor să controlezi tensiunea care ajunge la acel echipament.

Acest lucru devine mai complicat pe măsură ce o clădire devine mai mare.

Luați în considerare o clădire comercială cu trei etaje. Tabloul de distribuție principal poate fi amplasat la parter, în timp ce computerele, controlerele HVAC, sistemele de iluminat, echipamentele de comunicații și alte sarcini electronice sunt distribuite pe mai multe etaje. Un dispozitiv de protecție la supratensiune instalat numai la panoul principal de intrare nu poate elimina automat fiecare tranzitoriu în întreaga rețea electrică.

Lungimea cablului contează deoarece tensiunea se poate dezvolta încă de-a lungul conductorilor în timpul unui tranzitoriu rapid. Prin urmare, un dispozitiv care funcționează bine la intrarea în serviciu poate avea nevoie de sprijin din punctele de protecție suplimentare mai departe în aval.

Acesta este unul dintre motivele pentru care protecția la supratensiune este mai bine înțeleasă ca un sistem și nu ca o singură componentă.

Unde poate călători supratensiunea tranzitorie

Nu orice supratensiune are aceeași origine sau cale. Un eveniment fulger direct este doar o posibilitate. Comutarea electrică de zi cu zi poate crea, de asemenea, condiții tranzitorii.

Sursele comune includ:

Un tranzitoriu se poate muta de la sistemul principal de distribuție în circuitele de ramură. Dacă echipamentul sensibil este situat la o anumită distanță de punctul de protecție primar, poate fi adecvată o protecție suplimentară.

Următoarea vizualizare simplificată ajută la explicarea diferenței:

Aranjamentul exact depinde de proiectarea electrică, sistemul de împământare, sensibilitatea echipamentului și cerințele de instalare aplicabile.

Distanța dintre panouri contează

Unul dintre detaliile cel mai ușor de trecut cu vederea este distanța fizică dintre dispozitivele de protecție și sarcini.

Imaginați-vă o clădire mare cu panoul electric principal într-o secțiune și un dulap de automatizare în alta. Chiar dacă ambele sunt conectate la același sistem electric, nu sunt identice din punct de vedere electric în timpul unui tranzitoriu foarte rapid.

Conductorii mai lungi introduc impedanță. În timpul unui eveniment de supratensiune, aceasta poate contribui la o diferență de tensiune între punctul în care este instalată protecția și punctul în care echipamentul este conectat.

Acest lucru nu înseamnă că fiecare priză necesită propriul dispozitiv de protecție. În schimb, strategia de protecție ar trebui să urmeze structura sistemului de distribuție electrică.

Pentru echipele de achiziții și inginerie, aceasta este o distincție importantă. Întrebarea nu ar trebui să fie pur și simplu „Câte dispozitive de protecție la supratensiune sunt necesare?” O întrebare mai bună este: „Unde sunt punctele în care energia tranzitorie poate intra, călători și atinge sarcini sensibile?”

Coordonarea este mai importantă decât simpla adăugare de dispozitive

Instalarea mai multor dispozitive de protecție la supratensiune nu creează automat un sistem mai bun.

Dispozitivele instalate la diferite niveluri de distribuție trebuie să funcționeze împreună. Caracteristicile lor, capacitatea de descărcare, nivelul de protecție a tensiunii și aranjamentul de instalare ar trebui să fie considerate ca parte a sistemului electric complet.

Coordonarea deficitară poate reduce eficacitatea aranjamentului general. În schimb, treptele de protecție poziționate corespunzător pot împărți sarcina între punctul principal de distribuție și circuitele din aval.

O abordare comună este stabilirea diferitelor niveluri de protecție:

Protecție primară

Serviciul electric de intrare este primul punct important de luat în considerare. Protecția aici se adresează energiei tranzitorii substanțiale care intră din rețeaua de alimentare externă.

Protecția distribuției secundare

În cazul în care o clădire are panouri de distribuție separate, poate fi luată în considerare o protecție suplimentară. Acest lucru este relevant în special atunci când cablurile sunt relativ lungi sau când circuitele din aval conțin echipamente electrice sensibile.

Protecția echipamentelor locale

Sistemele foarte sensibile pot necesita protecție mai aproape de echipamentul în sine. Exemplele pot include sisteme electronice de control, echipamente de comunicații, dispozitive de monitorizare și alte echipamente care pot fi afectate de supratensiune tranzitorie.

Scopul nu este de a plasa protecție peste tot. Este pentru a preveni ca o explozie să găsească o cale neprotejată către echipament care contează.

Ce ar trebui verificat înainte de a selecta unDispozitiv de protecție la supratensiune AC?

Clădirea în sine oferă multe dintre indicii necesare pentru planificarea protecției.

O revizuire utilă ar trebui să includă configurația sistemului electric, tensiunea nominală, aranjamentul de împământare, mediul de supratensiune așteptat, structura de distribuție și tipurile de sarcini conectate.

De asemenea, merită să identificați dacă circuitele se extind în aer liber sau se conectează la echipamente situate în zone expuse. Astfel de conexiuni pot schimba considerabil profilul de risc.

Întrebările cheie includ:

Aceste verificări sunt în general mai utile decât alegerea unui dispozitiv bazat doar pe tensiunea nominală sau pe aspectul fizic.

Dar clădirile cu sisteme de energie solară?

Situația devine mai interesantă atunci când echipamentele fotovoltaice sunt conectate la clădire.

Instalațiile solare pot introduce căi electrice suplimentare între echipamentele exterioare și sistemele de distribuție interioare. Matricele fotovoltaice, invertoarele, cablurile DC și circuitele de ieșire AC pot deveni toate parte a discuției generale privind protecția.

Acest lucru este deosebit de important pentru clădirile cu instalații solare pe acoperiș, deoarece echipamentele fotovoltaice sunt fizic mai aproape de expunerea exterioară, în timp ce energia generată se conectează în cele din urmă cu infrastructura electrică a clădirii.

Prin urmare, protecția la supratensiune pe partea de curent alternativ trebuie luată în considerare împreună cu aranjamentul mai larg de protecție PV. Întrerupătoarele DC, întrerupătoarele izolatoare DC, dispozitivele de protecție la supratensiune DC și alte componente de protecție fotovoltaică se adresează diferitelor părți ale sistemului și nu trebuie tratate ca interschimbabile.

Pentru o clădire echipată cu energie solară, revizuirea numai a panoului principal AC poate oferi o imagine incompletă.

Ipoteza „Un singur dispozitiv pentru tot”.

Atractia unui singur dispozitiv este de inteles. Pare mai simplu, ocupă mai puțin spațiu și poate reduce numărul de componente care trebuie coordonate.

Dar simplitatea electrică pe hârtie nu este întotdeauna egală cu o protecție adecvată în domeniu.

O clădire compactă cu o cale de distribuție scurtă și simplă poate avea cerințe foarte diferite față de o fabrică, un complex de birouri, un depozit sau o unitate cu mai multe etaje, cu mai multe tablouri de distribuție.

Prin urmare, întrebarea corectă nu este dacă un dispozitiv poate proteja o clădire în condiții ideale. Întrebarea mai utilă este dacă instalația oferă suficientă protecție în locurile în care energia tranzitorie poate apărea în mod realist.

Această schimbare de perspectivă poate împiedica un plan de protecție altfel rezonabil să devină prea dependent de un punct de protecție.

Instalarea încă contează

Chiar și o componentă de protecție la supratensiune selectată corect poate funcționa slab dacă instalarea nu este gestionată corespunzător.

Conductoarele de conectare trebuie menținute în mod corespunzător scurte și aranjate în conformitate cu cerințele aplicabile de instalare. Împământarea și legarea sunt la fel de importante, deoarece curentul de supratensiune necesită o cale controlată departe de echipamentele protejate.

De asemenea, dispozitivul trebuie instalat într-o locație adecvată funcției sale electrice și coordonat cu protecția la supracurent în amonte, acolo unde este necesar.

Aceste detalii sunt ușor de trecut cu vederea în timpul selectării componentelor, deoarece nu apar pe eticheta produsului. Cu toate acestea, ele pot avea un efect direct asupra performanței de protecție în lumea reală.

Din acest motiv, specificațiile ar trebui revizuite împreună cu designul electric, mai degrabă decât tratarea dispozitivului de protecție la supratensiune ca un accesoriu izolat.

O modalitate practică de a revizui protecția clădirilor

Pentru echipele de achiziții și planificatorii electrici, o simplă revizuire în trei pași poate face procesul mai clar.

Mai întâi, mapați distribuția energiei. Identificați sursa de intrare, panourile principale, subpanourile și echipamentele majore.

În al doilea rând, identificați punctele de expunere. Căutați conexiuni în aer liber, cabluri lungi, expunere la fulgere și echipamente cu toleranță limitată la tensiunea tranzitorie.

În al treilea rând, evaluați coordonarea protecției. Determinați dacă protecția la intrarea în serviciu este suficientă sau dacă sunt necesare etape suplimentare în aval.

Această abordare facilitează, de asemenea, compararea diferitelor specificații fără a se concentra doar pe preț sau pe un singur parametru electric.

Finala Takeaway

O clădire nu are neapărat un singur „punct de intrare la supratensiune”. Supratensiunea tranzitorie se poate deplasa prin diferite părți ale unei instalații electrice, iar eficacitatea protecției depinde de locație, cablare, împământare, sensibilitatea și coordonarea echipamentului.

Pentru un sistem electric mic și simplu, un dispozitiv de protecție instalat strategic poate fi adecvat. Instalațiile mai mari sau mai complexe necesită adesea o abordare stratificată în care protecția este poziționată în funcție de structura și riscul rețelei electrice.

La revizuirea unuiDispozitiv de protecție la supratensiune AC, cea mai importantă întrebare este, prin urmare, nu doar cât de puternic este dispozitivul, ci unde este instalat și ce parte a sistemului electric este de așteptat să protejeze. Pentru instalațiile fotovoltaice, această evaluare ar trebui să includă și relația dintre protecția AC și DC.

Cu gama de produse care acoperă componente de protecție AC și DC, inclusiv dispozitive de protecție la supratensiune AC, întrerupătoare de circuit DC, dispozitive de protecție la supratensiune DC, întrerupătoare izolatoare DC, siguranțe DC și cutii combinatoare solare, Zhejiang Dabo Electric Co., Ltd. (CHYT) oferă un context de produs util pentru a considera protecția ca parte a sistemului complet de distribuție fotovoltaică și electrică.