Устройства защиты от перенапряжений (SPD) и УЗО
Если система распределения электроэнергии включает в себя переходную активность УЗО, может привести к тому, что УЗО будут работать и, следовательно, потеря питания. Для предотвращения нежелательного отключения, вызванного переходными перенапряжениями, должны быть установлены устройства защиты от перенапряжений (SPD).
Лучшая практика использования устройств защиты от перенапряжений (SPD) и RCD вместе (фото: CITELSurgeProtectors через Youtube)
Если устройства защиты от перенапряжений установлены в соответствии с BS 7671 534.2.1 и находятся на стороне нагрузки устройства остаточного тока, то используется УЗО, обладающее иммунитетом к импульсным токам не менее 3 кА 8/20.
ВАЖНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ // RCD типа S удовлетворяют этому требованию. В случае импульсных токов выше 3 кА 8/20 RCD может отключиться, что приведет к прерыванию подачи питания.
Если SPD установлен после УЗО, УЗО должен иметь тип с задержкой по времени с иммунитетом к импульсным токам не менее 3 кА 8/20. Раздел 534.2.2 BS 7671 подробно описывает требования к минимальному соединению SPD (на основе режимов защиты SPD) в начале установки (как правило, SPD типа 1).
Если вы не знакомы с работой и типами устройств защиты от перенапряжений, сначала прочитайте основы устройств защиты от перенапряжений.
Тип соединения SPD 1 (CT1)
Конфигурация SPD, основанная на типе соединения 1 (CT1), предназначена для заземления TN-CS или TN-S, а также заземляющего устройства TT, в котором SPD устанавливается после RCD.
Рисунок 1 - Устройства защиты от перенапряжений (SPD), установленные на стороне нагрузки УЗО (щелкните, чтобы развернуть схему)
В целом, системы TT требуют особого внимания, поскольку они обычно имеют более высокие импедансы на землю, что уменьшает ток замыкания на землю и увеличивает время отключения устройств защиты от перегрузки по току - OCPD.
Поэтому, чтобы соответствовать требованиям безопасного времени отключения, RCD используются для защиты от замыканий на землю.
SPD-соединение типа 2 (CT1)
Конфигурация SPD, основанная на подключении типа 2 (CT2), требуется на заземлении TT, если SPD находится выше RCD. RCD, находящийся ниже SPD, не будет работать, если SPD станет неисправным.
Рисунок 2 - Устройства защиты от перенапряжений (SPD), установленные на стороне питания RCD (схема расширения)
Устройство SPD здесь сконфигурировано таким образом, что SPD применяются между живыми проводниками (живыми до нейтральных), а не между живыми проводниками и защитным проводником.
Если SPD станет неисправным, то это создаст ток короткого замыкания, а не ток замыкания на землю, и таким образом обеспечит безопасное срабатывание устройств защиты от сверхтоков (OCPD) в соответствии с SPD в течение требуемого времени разъединения.
Более высокий SPD энергии используется между нейтралью и защитным проводником. Эта более высокая энергетическая SPD (как правило, искровой разряд для SPD типа 1) требуется, поскольку молниевые токи возникают в отношении защитного проводника, и поэтому такой SPH с более высокой энергией обнаруживает до 4-кратного импульсного тока SPD, соединенных между живыми проводниками.
Поэтому пункт 534.2.3.4.3 рекомендует, чтобы SPD между нейтральным и защитным проводником оценивался в 4 раза от величины SPD между живыми проводниками.
Поэтому, если импульсный ток I imp не может быть рассчитан, 534.2.3.4.3 рекомендует, чтобы минимальное значение Iimp для SPD между нейтралью и защитным проводником составляло 50 кА 10/350 для трехфазной установки CT2, 4 раза 12, 5 кА 10 / 350 SPD между живыми проводниками.
Конфигурация CT2 SPD часто упоминается как «3 + 1» для трехфазного питания.
SPD и конфигурации заземления TN-CS
Минимальные требования к соединению SPD в начале или около начала установки для системы TN-CS требуют дополнительного разъяснения, как показано в разделе 534 BS 7671 (см. Рисунок 3 ниже) требуется SPD типа 1 между живыми и PE-проводниками - то же самое как это требуется для системы TN-S.
Рисунок 3 - Установка SPD типов 1, 2 и 3, например, в системах TN-CS (щелкните, чтобы развернуть схему)
Термин «у источника установки или рядом с ним» создает двусмысленность, учитывая тот факт, что слово «рядом» не определено. С технической точки зрения, если SPD применяются на расстоянии 0, 5 м от разлома PEN для разделения N и PE, нет необходимости иметь режим защиты SPD между N и PE, как показано на рисунке.
Если BS 7671 разрешит применение SPD на стороне TN-C (служебной стороне) системы TN-CS (наблюдается в некоторых частях Европы), тогда может быть возможно установить SPD в пределах 0, 5 м от PEN-раскола до N и PE и опустите режим защиты от N до PE SPD.
Однако, поскольку SPD могут применяться только со стороны TN-S (потребительская сторона) системы TN-CS, и если SPD обычно устанавливаются на основной распределительной плате, расстояние между точкой установки SPD и разделом PEN почти всегда будет более 0, 5 м, поэтому необходимо иметь SPD между N и PE, как требуется для системы TN-S.
Поскольку СПД типа 1 специально установлены для предотвращения риска потери жизни человека (до BS EN62305) посредством опасного искрообразования, которое может представлять опасность пожара, например, в интересах безопасности только, инженерное решение состоит в том, что СПД следует устанавливать между N и PE для системы TN-CS, как это было бы в системе TN-S.
Итак, что касается раздела 534, системы TN-CS обрабатываются так же, как системы TN-S для выбора и установки SPD.
Основы устройств защиты от перенапряжений
Устройство защиты от перенапряжений (SPD) является компонентом системы защиты электроустановок. Это устройство подключается к источнику питания параллельно с нагрузками (схемами), которые предполагается защитить (см. Рис. 4). Он также может использоваться на всех уровнях сети электропитания.
Это наиболее часто используемый и наиболее практичный тип защиты от перенапряжения.
Принцип работы защиты от перенапряжений
СПД предназначены для ограничения переходных перенапряжений из-за молнии или переключения и отвода связанных импульсных токов на землю, чтобы ограничить эти перенапряжения уровнями, которые вряд ли могут повредить электрическую установку или оборудование.
Рисунок 4 - Принцип параллельной системы защиты
Типы устройств защиты от перенапряжений
Существует три типа СПД в соответствии с международными стандартами:
Тип 1 SPD
Защита от переходных перенапряжений из-за прямых ударов молнии. SPD типа 1 рекомендуется защищать электрические установки от частичных токов молнии, вызванных прямыми ударами молнии. Он может разряжать напряжение от молнии, распространяющейся от проводника заземления к сетевым проводникам.
Тип SPD характеризуется токовой волной 10/350 мкс.
Рисунок 5 - Три типа СПД в соответствии с международными стандартами
Тип 2 SPD
Защита от переходных перенапряжений из-за переключения и косвенных ударов молнии. SPD типа 2 является основной защитной системой для всех низковольтных электрических установок. Устанавливается в каждом распределительном щите, предотвращает распространение перенапряжений в электроустановках и защищает нагрузки.
Тип SPD характеризуется 8/20 мкс текущей волной.
Тип 3 SPD
Тип 3 SPD используется для локальной защиты чувствительных нагрузок. Эти СПД имеют низкую пропускную способность. Поэтому они должны быть установлены только в качестве дополнения к SPD типа 2 и вблизи чувствительных нагрузок. Они широко доступны как жесткие проводные устройства (часто в сочетании с SPD типа 2 для использования в стационарных установках).
Однако они также включены в:
- Розетки с защитой от всплесков напряжения
- Сетевые розетки с защитой от перенапряжений
- Телекоммуникации и защита данных
Ссылка // BEAMA Руководство по устройствам защиты от перенапряжений (SPD): выбор, применение и теория