电气

如何正确尺寸浪涌保护装置

要指定SPD,请了解与其应用相关的额定值。

由Mark Dziedzic. 5月18日,2021年
礼貌:Salahd.

当发生电涌时,电压大大超过接受的峰值电压电平可能通过建筑电路到电气设备。没有适当的保护,该设备容易受损或失败。浪涌保护装置(SPD)可以否定这些尖峰。

指定SPD需要识别和理解与其应用相关的评级。与SPD相关的性能值和额定值包括最大连续工作电压(MCOV),电压保护额定值(VPR),标称放电电流(IN)和短路电流额定值(SCCR)。最误解的评级是浪涌电流额定值,通常以千米可(Ka)量化。

UL1449标准的制定是为了消除市场的模糊性,并确保在一个公平的竞争环境中得到适当的保护。然而,这些年来,它经历了许多变化,2009年之前安装在设施或设备中的任何spd(或过滤器)都应接受检查。

spd的指导意见

关于不同位置的浪涌电流(kA)额定值的正确水平,公布的数据甚至建议都很少。电气和电子工程师协会(IEEE)提供了关于什么是浪涌额定值的输入,但没有发布建议。不幸的是,没有经过验证的公式或计算器可以输入系统需求并接收解决方案。制造商提供的任何信息,通过计算器或其他方式,只是一个建议。

存在倾向于假设面板越大,保护所需的KA设备额定值越大。另一个误解是,如果200 ka是好的,那么400 ka必须更好两倍。正如您所看到的,情况并非总是如此。基于电气工业的经验,艾默生已经为如何应用浪涌电流评级产生了一些指导。

级联浪涌抑制IEEE标准1100.礼貌:SOLAHD

级联浪涌抑制IEEE标准1100.礼貌:SOLAHD

级联保护

为了优化整个系统的抑制,应在配电系统的各级安装防静电装置。这在电力工业中被称为级联或分层。IEEE将其称为“深度保护”。

级联电涌保护提供额外的抑制来自大型瞬变,从而通过进一步减少触发电压来从服务入口转到他们的方式。还抑制了更频繁地生成内部瞬变。

让通电压是指在防雷器线路侧施加波形和幅值相同的冲击电压/电流时,出现在防雷器设备侧(负载侧)的电压。可以比较不同的SPD对需要保护的设备降低浪涌电压的能力。

IEEE标准1100推荐从服务入口到分销和分支面板的级联保护水平,甚至对各个关键负载的保护。服务入口越接近,设备应额定设备越强大。这种保护深入策略可保护设施和临界负载。在每个阶段评级的一般拇指的一般规则 - “3-2-1拇指规则”适用:服务入口应为300 ka,分布面板200ka,最后分支面板每相可以是100 ka。

一旦确定了防雷单元的安装位置,可以参考面板的安培额定值(见下图)来帮助确定浪涌额定值(保护级别)。礼貌:Salahd.

一旦确定了防雷单元的安装位置,可以参考面板的安培额定值(见下图)来帮助确定浪涌额定值(保护级别)。礼貌:Salahd.

SPD位置类型

面板尺寸在选择KA评级时不会发挥重要作用。更重要的是设施内容的位置。UL1449将设施中的位置类型定义为:

类型1适用于服务入口处的永久申请。它甚至可以在主要断开之前。UL1449类型1设备可以安装在建筑物的主要内部或第一次断开上。

2型旨在安装在主入口面板的负载侧。

3型用于特定设备,称为标准中的“利用点”。

类型4.将是一个组件装置,是一个更大的组件的一部分,没有额外的安全评估是不能独立使用的。如果提供了要安装在控制面板上的4型设备,请小心。电池板制造商将负责提交第三方的安全批准,否则它不会被覆盖在灾难性故障。

类型5.,这是基本部件,例如金属氧化物变阻器,硅雪崩二极管或气体排放管。这些清楚无法直接安装到设施中。

建议书

为SPD选择合适的电涌额定值取决于两件事:1)SPD在配电中的位置,2)设施的地理位置。

位置ka.

服务面板300KA /阶段

配电面板200KA /阶段

分支面板100KA /阶段

艾默生使用前面提到的“3,2,1经验法则”,根据配电中的防雷器位置推荐上述浪涌电流额定值。

较大,更具破坏性的浪涌电流主要在设施服务入口处找到。在极少数情况下,例如,如果佛罗里达州这样的曝光水平是“极端”,则可能明智地增加浪涌电流额定值。在这些情况下,SPD将更频繁地暴露在更大的浪涌活动中。通过正确的浪涌电流为您的申请等级,在需要更换之前,可以将SPD暴露于较高数量的浪涌事件。此外,SPD事件计数器在某些型号上标配来监视这些类型的位置的事件。

SPD产品的经验表明,在服务面板或临界负载中携带240和250ka之间的浪涌电流的设备提供多年的服务在“高中”曝光位置随时间提供。

UL / ANSI 1449  - 类型按位置。礼貌:Salahd.

UL/ANSI 1449 -位置类型。礼貌:Salahd.

最终的想法

电涌保护装置的目的是分流和抑制从外部或内部电源引入配电系统的瞬态电压。在整个配电系统中选择合适的电涌额定电流防雷器,可为设备提供最佳的性能寿命。在选择spd时,请牢记以下要点:

为设施提供适当的浪涌抑制,其设备需要位于服务入口处的单个SPD。我们建议级联的SPD,每个位置具有适当的浪涌电流等级。这为服务面板或临界负载提供了卓越的抑制。单个SPD,无论多大或多昂贵,都不提供相同的系统保护级别。

过度尺寸为其应用程序的应用程序不能损害系统,但尺寸尺寸SPD可能导致过早的SPD故障。

对于直接闪电罢工,仅SPDS不是综合防雷的更换(请参阅UL96A Master Lightning认证)。

在配电系统中,遵循这些尺寸和安装防雷器的指导方针,就可以避免猜测,并最大限度地抑制每一点的浪涌。记住,并不是越大越好。尺寸适合负载,并保护关键面板和负载,以确保最大的投资回报。


Mark Dziedzic.
作者生物:Mark Dziedzic是高级产品营销经理,Salahd Power Special Maprity,AppleTon集团。Solahd是艾默生自动化控制组的一部分。Appleton品牌的电气解决方案位于世界各地的工业环境中。