Πώς να επιλέξετε τη σωστή μονοφασική συσκευή προστασίας από υπερτάσεις;

Πώς να επιλέξετε τη σωστή μονοφασική συσκευή προστασίας από υπερτάσεις;

Τηγάνισα δύο καφετιέρες και έναν ελεγκτή CNC αξίας 3.800 δολαρίων προτού παραδεχτώ ότι δεν είχα ιδέα πώς έμοιαζε μια καυτή καφετιέρα.

Επιλέγω ένα μονοφασικό SPD ελέγχοντας τρεις αριθμούς: μέγιστο ρεύμα υπερτάσεων (kA), επίπεδο προστασίας τάσης (VPR) και ονομαστική τιμή βραχυκυκλώματος (SCCR). Αντιστοιχίστε αυτούς τους αριθμούς με το μέγεθος του διακόπτη και την ευαισθησία φορτίου σας και η συσκευή θα διαρκέσει περισσότερο από τον εξοπλισμό που προστατεύει.

Συνεχίστε να διαβάζετε αν θέλετε το ίδιο φίλτρο τριών λεπτών που χρησιμοποιώ εγώ, ώστε να μην χάνω ποτέ ξανά χρόνο σε λάθος φύλλο δεδομένων.

Κατανόηση της μονοφασικής ισχύος;

Συνήθιζα να σκέφτομαι ότι η λέξη «μονοφασική» σήμαινε ένα καλώδιο μέχρι που έσκασε μια ασφάλεια και είδα δύο καλώδια συν γείωση στον πίνακα.

Η μονοφασική τροφοδοσία είναι η δισύρματη παροχή ρεύματος 230 V ή 120 V που τροφοδοτεί σπίτια και μικρά καταστήματα. Ένας θερμός αγωγός, ένας ουδέτερος αγωγός και ένα επαναλαμβανόμενο ημιτονοειδές κύμα σας δίνουν όλη την ενέργεια που χρειάζεστε για φώτα, φορητούς υπολογιστές και τόρνους.

Γιατί έχει σημασία το σχήμα του κύματος

Το ημιτονοειδές κύμα φτάνει στην κορυφή των 325 V σε ένα σύστημα 230 V. Μια υπέρταση προστίθεται στην κορυφή αυτής της κορυφής και μπορεί να φτάσει τα 600 V σε μικροδευτερόλεπτα. Εάν το SPD σας έχει ονομαστική τιμή για 275 V RMS, θα ενεργοποιηθεί νωρίς και θα αποκόψει την κορυφή από το κύμα. Εάν επιλέξετε ένα μοντέλο 420 V επειδή είναι φθηνότερο, η υπέρταση θα εισέλθει κατευθείαν στο VFD σας. Κρατάω έναν παλμογράφο τσέπης στην εργαλειοθήκη μου. Μια ματιά στο αποκομμένο κύμα μου λέει αν επέλεξα τη σωστή κατηγορία τάσης.

Πίνακας 1: Συνήθεις μονοφασικές τάσεις έναντι συνιστώμενης κατηγορίας τάσης SPD

Τι είναι μια μονοφασική προστασία από υπερτάσεις;

Είπα στον αγοραστή μου ότι ένα προστατευτικό υπέρτασης ήταν απλώς ένα φανταχτερό πολύπριζο. Μου έστειλε τον λογαριασμό επισκευής για ένα κόφτη λέιζερ.

Μια μονοφασική συσκευή προστασίας από υπερτάσεις είναι μια συμπαγής μονάδα που τοποθετείται δίπλα στον πίνακα του διακόπτη σας. Στο εσωτερικό, βαρίστορ οξειδίου μετάλλου (MOV) ή σωλήνες αερίου εκτρέπουν την περίσσεια ρεύματος στη γη σε λιγότερο από 25 νανοδευτερόλεπτα, διατηρώντας τα φορτία σας κάτω από την τάση αντοχής τους.

Μέρη που μπορείτε να δείτε

Ανοίξτε την πλαστική θήκη και θα βρείτε τρεις δίσκους που μοιάζουν με κέρματα. Αυτοί είναι οι δίσκοι MOV. Δίπλα σε κάθε δίσκο βρίσκεται μια θερμική ασφάλεια. Αν ο δίσκος MOV υπερθερμανθεί, η ασφάλεια ανοίγει και η πράσινη λυχνία LED σβήνει. Κάποτε άνοιξα μια χαλασμένη μονάδα. Το καλώδιο της ασφάλειας είχε φύγει και ο δίσκος MOV είχε γίνει μαύρος. Αυτός ο οπτικός έλεγχος με έσωσε από το να εγκαταστήσω ξανά ένα χαλασμένο προστατευτικό.

Πίνακας 2: Εσωτερικά μέρη και τι τα καταστρέφει

Πώς λειτουργεί μια μονοφασική συσκευή προστασίας από υπερτάσεις (μονοφασική SPD);

Παρακολούθησα ένα χτύπημα 40 kA στο καταγραφικό μου. Η τάση στην πρίζα αυξήθηκε μόνο κατά 90 V αντί για 1.200 V.

Το SPD βρίσκεται απέναντι από το ουδέτερο καλώδιο και το γείωμα. Όταν φτάσει η υπέρταση, τα εσωτερικά του εξαρτήματα μεταβαίνουν σε κατάσταση χαμηλής σύνθετης αντίστασης σε νανοδευτερόλεπτα. Το ρεύμα υπέρτασης διέρχεται από το SPD, όχι από τον εκτυπωτή σας, και η τάση σύσφιξης παραμένει κάτω από το όριο ζημιάς του ευαίσθητου φορτίου.

Η καμπύλη σύσφιξης

Κάθε MOV έχει μια καμπύλη που δείχνει την τάση ως προς το ρεύμα. Στο 1 mA το MOV αρχίζει να άγει. Στο 1 kA η τάση είναι 50% υψηλότερη. Επικαλύπτω αυτήν την καμπύλη πάνω από τις προδιαγραφές αντοχής του CNC μου. Εάν το CNC σταματήσει να λειτουργεί στα 800 V και το MOV φτάσει τα 820 V στα 3 kA, μεταβαίνω σε ένα μεγαλύτερο MOV ή προσθέτω ένα δεύτερο στάδιο. Δεν εμπιστεύομαι ποτέ μόνο τον κατάλογο. Σχεδιάζω τις δύο γραμμές και ψάχνω για το κενό.

Αρχή λειτουργίας μονοφασικού προστατευτικού υπερτάσεων;

Συνήθιζα να σκέφτομαι ότι η «αρχή λειτουργίας» ήταν ανοησίες του μάρκετινγκ, μέχρι που εντόπισα μια σπίθα που πήδηξε πάνω από ένα τερματικό μπλοκ.

Η αρχή λειτουργίας είναι η απλή κατάρρευση της σύνθετης αντίστασης. Υπό κανονική τάση, το SPD μοιάζει με ανοιχτό κύκλωμα. Όταν η υπέρταση προσθέτει επιπλέον ενέργεια, οι κόκκοι MOV διασπώνται, δημιουργούν βραχυκύκλωμα και κατευθύνουν την ενέργεια στη γη. Αφού τελειώσει η υπέρταση, το MOV επαναφέρεται και περιμένει το επόμενο χτύπημα.

Διαμοιρασμός ενέργειας εντός της μονάδας

Μια υπέρταση 20 kA δεν προσγειώνεται σε ένα MOV. Η μονάδα χρησιμοποιεί τρία MOV παράλληλα, επομένως κάθε δίσκος καταναλώνει περίπου το ένα τρίτο. Εάν ένα MOV γερνάει πιο γρήγορα, η αντίστασή του μειώνεται και κλέβει περισσότερο ρεύμα, θερμαίνεται και η θερμική ασφάλεια το σκοτώνει. Αυτός ο χαριτωμένος θάνατος κρατά τα άλλα δύο ζωντανά. Ελέγχω πάντα τους κωδικούς ημερομηνίας. Τα MOV από την ίδια παρτίδα ηλικίας με τον ίδιο ρυθμό, επομένως τα κιτ αντικατάστασης μου φέρουν αντίστοιχες σφραγίδες ημερομηνίας.

Πώς να εγκαταστήσετε ένα μονοφασικό προστατευτικό υπερτάσεων;

Κάποτε σύνδεσα ένα SPD ανάποδα. Η λυχνία LED παρέμεινε πράσινη αλλά η προστασία εξαφανίστηκε σαν καπνός.

Απενεργοποιήστε τον κύριο διακόπτη. Συνδέστε τη γραμμή SPD στην πλευρά φορτίου του διακόπτη, τον ουδέτερο στη ράβδο ουδέτερου και τη γείωση στη ράβδο γείωσης. Κρατήστε τους αγωγούς μικρότερους από 30 cm, στρίψτε τους μεταξύ τους και σφίξτε με ροπή 2 Nm. Κλείστε τον πίνακα, ενεργοποιήστε τον και βεβαιωθείτε ότι οι πράσινες λυχνίες LED ανάβουν σταθερά.

Δοκιμή μήκους υποψήφιου πελάτη (lead length test) που εκτελώ σε κάθε εργασία

Χρησιμοποιώ μια γεννήτρια σήματος 1 MHz και συνδέω ένα καλώδιο 10 cm στους ακροδέκτες του SPD. Η πτώση τάσης διπλασιάζεται όταν προσθέτω άλλα 10 cm. Αυτή η δοκιμή μου αποδεικνύει ότι τα 30 cm είναι το αυστηρό όριο. Κάθε επιπλέον εκατοστό προσθέτει περίπου 40 V στο πέρασμα. Εάν ο πίνακας είναι γεμάτος, τοποθετώ το SPD στην πόρτα και περνάω πλεγμένο χαλκό. Το επίπεδο σχήμα μειώνει την επαγωγή κατά το ήμισυ.

Εφαρμογή μονοφασικών προστατευτικών υπερτάσεων σε μικρές επιχειρήσεις;

Το αρτοποιείο του πελάτη μου έχασε τρεις φούρνους σε μία μόνο καταιγίδα. Ο υπεύθυνος της ασφάλισης απέδωσε την «κακή τύχη» μέχρι που του δείξαμε το λιωμένο SPD που τοποθετήσαμε την επόμενη μέρα.

Οι μονοφασικοί διακόπτες θέρμανσης (SPD) προστατεύουν ταμειακές μηχανές, μηχανές εσπρέσο, ρούτερ CNC και κλειστό κύκλωμα τηλεόρασης (CCTV) σε μικρά καταστήματα. Τοποθετούνται μέσα σε ένα rack 1U ή κρεμιούνται σε μια ράγα DIN δίπλα στο μετρητή. Μία μονάδα 20 kA διατηρεί ολόκληρη τη γραμμή ψησίματος σε λειτουργία κατά τη διάρκεια της περιόδου με τις βροχές.

Το κόλπο ομαδοποίησης φορτίων που χρησιμοποιώ

Παραθέτω κάθε συσκευή κάτω των 16 A και την χαρακτηρίζω ως «ευαίσθητη» ή «ανθεκτική». Τα ευαίσθητα φορτία, όπως τα PLC, μοιράζονται ένα SPD με ένα VPR 550 V. Τα ανθεκτικά φορτία, όπως οι θερμαντήρες, βρίσκονται πίσω από ένα δεύτερο SPD με ένα VPR 650 V. Ο διαχωρισμός μειώνει το κόστος επειδή το μοντέλο 650 V είναι 30% φθηνότερο. Το υπολογιστικό μου φύλλο δείχνει στον ιδιοκτήτη εξοικονόμηση 210 $ και μικρότερο χρόνο παράδοσης από το εργοστάσιό μας στο Wenzhou.

Κανόνες εγκατάστασης που πρέπει να ακολουθήσετε;

Έκοψα τις γωνίες μια φορά και πέρασα καλώδια 50 cm επειδή η ράγα DIN φαινόταν πιο όμορφη. Ο επιθεωρητής με ανάγκασε να την σκίσω.

Ακολουθήστε αυτούς τους τέσσερις κανόνες: κρατήστε τα καλώδια σε απόσταση μικρότερη των 30 cm, χρησιμοποιήστε χαλκό 16 mm², προσθέστε έναν διακόπτη 32 A ανάντη και τοποθετήστε το SPD μετά τον μετρητή αλλά πριν από το RCD. Τηρήστε τον τοπικό κώδικα: στη Γερμανία χρησιμοποιήστε το VDE 0100-443, στο Ηνωμένο Βασίλειο ακολουθήστε το BS 7671 534.

Πίνακας 3: Γρήγορη λίστα ελέγχου που παραδίδω στο πλήρωμά μου

Σύναψη

Διάλεξε τους αριθμούς, κόψε τα καλώδια, σφίξε τις βίδες και ο μονοφασικός SPD σου θα σβήσει, ώστε τα μηχανήματά σου να μην σβήσουν.

Στείλτε μου email στη διεύθυνση caroline@leikexing.com για μια προσφορά μίας σελίδας και θα στείλουμε την προσαρμοσμένη παρτίδα σας από το Wenzhou σε 15 ημέρες.