Βασικές παράμετροι και πρότυπα δοκιμών για συσκευές προστασίας από υπερτάσεις (SPD)
Συσκευή προστασίας από υπερτάσεις (SPD): Μια συσκευή που χρησιμοποιείται για τον περιορισμό των παροδικών υπερτάσεων και την εκτροπή των ρευμάτων υπερτάσεων. Οι SPD χρησιμοποιούνται κυρίως σε συστήματα διανομής χαμηλής τάσης και συστήματα πληροφοριών για την προστασία από υπερτάσεις κεραυνών, υπερτάσεις μεταγωγής, ηλεκτρομαγνητικούς παλμούς κεραυνών (LEMP) και παλμούς ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών (EMI). Για την πλευρική προστασία υψηλής τάσης από τέτοιες υπερτάσεις, χρησιμοποιούνται απαγωγείς υπερτάσεων.
I. Βασικές παράμετροι των συσκευών προστασίας από υπερτάσεις (SPD)
1. Μέγιστη συνεχής τάση λειτουργίας (Uc): Η μέγιστη μέση τετραγωνική τάση (RMS) ή τάση DC που μπορεί να εφαρμοστεί συνεχώς στη λειτουργία προστασίας του SPD. Αυτή είναι ουσιαστικά η ονομαστική τάση του SPD. Η τιμή Uc επηρεάζει τόσο τη διάρκεια ζωής του SPD όσο και το επίπεδο προστασίας τάσης του. Η επιλογή υψηλότερης τιμής Uc μπορεί να παρατείνει τη διάρκεια ζωής του προϊόντος, αλλά θα αυξήσει επίσης την υπολειπόμενη τάση, η οποία είναι επιζήμια για τον προστατευμένο εξοπλισμό.
2. Ονομαστικό ρεύμα εκφόρτισης (σε): Το μέγιστο ρεύμα ενός κύματος ρεύματος 8/20μs που μπορεί να αντέξει το SPD. Αυτή η παράμετρος χρησιμοποιείται για δοκιμές Κλάσης II και χρησιμεύει επίσης ως κριτήριο προετοιμασίας για δοκιμές Κλάσης I και II. Τα πρότυπα SPD ορίζουν μια σειρά τιμών In και οι κατασκευαστές επιλέγουν ένα κατάλληλο επίπεδο In για δοκιμή. Μόλις το SPD περάσει τη δοκιμή, η τιμή In του ορίζεται επίσημα ως το επιλεγμένο επίπεδο.
3. Μέγιστο ρεύμα εκφόρτισης (Imax) σε δοκιμές κατηγορίας II: Το μέγιστο ρεύμα ενός κύματος ρεύματος 8/20μs που μπορεί να χειριστεί το SPD. Ενώ ο ορισμός είναι παρόμοιος με το In, τα πρότυπα SPD παρέχουν ξεχωριστές σειρές για το In και το Imax, με Imax > In για την ίδια κλάση. Η επιτυχία σε μια δοκιμή σε ένα δεδομένο επίπεδο In δεν εγγυάται ότι το SPD θα περάσει στο αντίστοιχο επίπεδο Imax, καθώς οι συνθήκες δοκιμής (μέγεθος ρεύματος και αριθμός παλμών) διαφέρουν.
4. Ρεύμα ώθησης (Iimp): Η ικανότητα του SPD να αντέχει σε ένα κύμα κεραυνού 10/350μs, που χαρακτηρίζεται από δύο παραμέτρους: το μέγιστο ρεύμα (Ipeak) και το φορτίο (Q). Αυτή η παράμετρος χρησιμοποιείται για δοκιμές Κλάσης Ι.
5. Επίπεδο προστασίας τάσης (επάνω): Γνωστή και ως υπολειπόμενη τάση, αυτή αναφέρεται στην τάση στα άκρα του SPD όταν μια καθορισμένη κυματομορφή ρεύματος κορυφής ρέει μέσα από αυτό μετά την ενεργοποίηση. Η τάση προς τα πάνω πρέπει να είναι χαμηλότερη από την τάση αντοχής του προστατευμένου εξοπλισμού. Ο GB50343-2012 *Τεχνικός Κώδικας για την Προστασία από Κεραυνούς των Ηλεκτρονικών Πληροφοριακών Συστημάτων Κτιρίων* καθορίζει τα επίπεδα τάσης αντοχής σε κρουστικές τάσεις για διαφορετικά στάδια συστημάτων διανομής χαμηλής τάσης. Η ονομαστική τάση αντοχής σε κρουστικές τάσεις (Uw) του εξοπλισμού, που παρέχεται από τον κατασκευαστή, υποδεικνύει την ικανότητα μόνωσής του έναντι υπερτάσεων. Επομένως, η επιλογή SPD πρέπει να διασφαλίζει ότι η τάση προς τα πάνω
II. Σχετικές δοκιμές για συσκευές προστασίας από υπερτάσεις (SPD)
Οι παραπάνω ενότητες αναφέρουν τις δοκιμές Κλάσης Ι και Κλάσης II. Παρακάτω παρατίθενται οι μεθοδολογίες δοκιμών:
1. Τεστ Κατηγορίας Ι: Διεξάγεται χρησιμοποιώντας ονομαστικό ρεύμα εκφόρτισης (In), ώθηση τάσης 1,2/50μs και μέγιστο ρεύμα ώθησης Iimp (κύμα κεραυνού 10/350μs). Εάν το φορτίο που μεταφέρεται εντός 10 ms είναι Q, το μέγιστο ρεύμα Ipeak = 0,5Q.
2. Δοκιμή Κατηγορίας II: Διεξήχθη χρησιμοποιώντας ονομαστικό ρεύμα εκφόρτισης (In), ώθηση τάσης 1,2/50μs και μέγιστο ρεύμα εκφόρτισης Imax (κύμα ρεύματος 8/20μs).
3. Δοκιμή Κατηγορίας III: Αγωγή με χρήση συνδυαστικού κύματος, που ορίζεται ως τάση ανοιχτού κυκλώματος (Uoc) 1,2/50μs και ρεύμα βραχυκυκλώματος (Isc) 8/20μs που παράγεται από γεννήτρια συνδυαστικού κύματος 2Ω.
Αυτές οι κατηγορίες δοκιμών δεν είναι ιεραρχικές και επομένως δεν μπορούν να συγκριθούν άμεσα. Οι κατασκευαστές μπορούν να επιλέξουν οποιαδήποτε κατηγορία δοκιμών για επικύρωση. Ωστόσο, στον ηλεκτρολογικό σχεδιασμό κτιρίων, η επιλογή των SPD που δοκιμάζονται στην Κλάση Ι ή Κλάση ΙΙ πρέπει να συμμορφώνεται με:
IEC 61024: Αφορά την ασφάλεια της προστασίας των προσώπων από κεραυνούς σε κτίρια, καλύπτοντας την επιλογή των επιπέδων προστασίας του συστήματος αντικεραυνικής προστασίας (LPS).
IEC 61312: Αφορά την προστασία από ηλεκτρομαγνητικούς παλμούς κεραυνού (LEMP), συμπεριλαμβανομένων των απαιτήσεων για θωράκιση κτιρίων, γείωση και ισοδυναμική σύνδεση.
IEC 62305: Παρέχει κατευθυντήριες γραμμές για το σχεδιασμό συστημάτων αντικεραυνικής προστασίας, ενοποιώντας τις γενικές αρχές και τις απαιτήσεις για την αντικεραυνική προστασία.
