Milline on seos välgu ja ülepingekaitse vahel?

Piksega seotud rikkeid mõistetakse sageli valesti. Näen sageli, kuidas asutused investeerivad maandusse või piksevardadesse, samal ajal kui seadmete sisemisi kahjustusi tekib ka pärast torme.

Ülepingekaitse käsitleb välgulöögi elektrilisi tagajärgi, mitte välgulööki ennast. Kaasaegsetes elektri- ja juhtimissüsteemides on välgu ja ülepingekaitse vahelise seose mõistmine kriitilise tähtsusega seadmete kahjustuste, seisakute ja ohutusriskide vältimiseks.

Pikse- ja ülepingekaitse ei ole eraldi teemad. Need on omavahel ühendatud kihid ühes elektrikaitsestrateegias, mis on loodud mööduvate ülepingete ja ülepingevoolude juhtimiseks.

Kuidas ülepingekaitseseadmed leevendavad välgulöögist tingitud ülepingeid?

Välgulöögist tingitud pingetõusu kontrollitakse ülepingekaitseseadmetega, mis suunavad mööduva ülepingeenergia tundlikest seadmetest eemale ja juhivad selle mikrosekundite jooksul ohutult maasse.

Kuidas välk tekitab elektrilööke

Välk ei pea kahju tekitamiseks otse rajatist tabama. Liigpingejuhtumid tekivad tavaliselt järgmiselt:

• Otsesed välgulöögid elektri- või signaaliliinidele

• Lähedalasuvad löögid, mis põhjustavad elektromagnetilist induktsiooni

• Maandussüsteeme mõjutav maapinna potentsiaali tõus

• Elektrivõrgu kaudu edastatud välgusündmused

Need mehhanismid tekitavad suure energiaga mööduvaid ülepingeid, mis levivad juhtide kaudu kiiresti.

Ülepingekaitseseadmete roll

A 1. tüüpi ülepingekaitseseade on spetsiaalselt loodud välgulöögist tingitud ülepingevoolude käsitlemiseks teeninduspunkti sissepääsu juures. See on võimeline maandama osalist välguvoolu ja piirama äärmuslikke ülepingetasemeid enne, kui need sisenevad sisemisse elektrisüsteemi.

Pikselöögiga seotud ülepingekaitse põhifunktsioonid on järgmised:

• Kiire pingekinnitus

• Suur löögivoolu tühjendusvõime

• Allavoolu seadmete isolatsiooni kaitse

Paljudes installatsioonides kaitselüliti ülepingekaitse on integreeritud nii ülekoormuskaitse kui ka kontrollitud liigpinge suunamise tagamiseks, parandades süsteemi koordineerimist ja ohutust.

Miks kaitselülititest üksi ei piisa

Standardsed kaitselülitid reageerivad mööduvatele sündmustele liiga aeglaselt. Isegi ülepingekaitsega kaitselülitid välgulöögist tingitud pingetõugete leevendamiseks tugineda pigem sisemistele ülepingekaitse komponentidele kui termilistele või magnetilistele käivitusmehhanismidele.

Ilma spetsiaalsete ülepingekaitseseadmeteta läbivad välgulöögist tingitud siirded kaitselülitid kontrollimatult.

Millised tööstusharud vajavad spetsiaalset pikselöögikaitset?

Tööstusharud, kus seadmete tundlikkus on kõrge, kus kokkupuude välistingimustega on kõrge või kus on olulised tööaja nõuded, vajavad spetsiaalset pikse- ja ülepingekaitset.

Kõrge riskiga tööstussektorid

Järgmised tööstusharud on välgulöökidest tingitud pingetõusude suhtes eriti haavatavad:

• Elektrienergia tootmine ja alajaamad

• Taastuvenergia (päikese- ja tuuleenergia)

• Telekommunikatsiooni- ja andmekeskused

• Tootmise ja protsesside automatiseerimine

• Transpordi- ja taristusüsteemid

Need keskkonnad ühendavad endas sageli pikki kaableid, välistingimustes kasutatavaid seadmeid ja tundlikku elektroonikat – ideaalsed tingimused pingetõugete levimiseks.

Vahelduv- ja alalisvoolusüsteemide kokkupuude

Välk mõjutab nii vahelduv- kui ka alalisvooluvõrke, kuid kaitse lähenemisviis on erinev:

• Kommunaalteenustega ühendatud rajatised tuginevad koordineeritud Vahelduvvoolu ülepingekaitse elektrijaotussüsteemide kaudu sisenevate välgutransientide haldamiseks.

• Päikesepaneelid, akusüsteemid ja alalisvoolu juhtimisahelad vajavad spetsiaalset Alalisvoolu ülepingekaitse pideva polaarsuskoormuse ja välgu poolt põhjustatud pingetõugetega alalisvoolujuhtidel toimetulekuks.

Vahelduvvooluseadmete paigaldamine alalisvoolusüsteemidele on tavaline ja kulukas viga.

Ebapiisava kaitse tagajärjed

Ilma korraliku pikse- ja ülepingekaitseta seisavad asutused silmitsi järgmisega:

• Korduvad elektroonilised rikked

• Andmete kadu ja juhtimissüsteemi talitlushäired

• Suurem hooldus ja seisakuaeg

• Ohutus- ja vastavusriskid

Seega on spetsiaalne ülepingekaitse investeering usaldusväärsusesse, mitte pelgalt kaitsev lisatarvik.

Kuidas kujundada koordineeritud pikse- ja ülepingekaitsesüsteemi?

Tõhus pikse- ja ülepingekaitse saavutatakse välise piksekaitse, maanduse ja sisemiste ülepingekaitseseadmete koordineerimise abil.

Süsteemitaseme kaitse kontseptsioon

Koordineeritud kaitsesüsteem sisaldab tavaliselt järgmist:

1. Väline piksekaitse (õhuklemmid, allavoolujuhid) otseste löökide juhtimiseks

2. 1. tüüpi ülepingekaitseseadmed teenindussissepääsu juures välguvoolude maandamiseks

3. Teisene ülepingekaitse jaotuspaneelide juures

4. Kasutuskoha kaitse tundlike seadmete jaoks

Iga kiht vähendab järk-järgult pingetõusu ja jääkpinget.

Seadmete vaheline koordineerimine

Nõuetekohane koordineerimine tagab, et ülesvoolu seadmed saavad hakkama suure energiaga pingetõusudega, samas kui allavoolu seadmed pakuvad täpset pingepiirangut.

Peamised koordineerimispõhimõtted hõlmavad järgmist:

• Õige valik 1. tüüpi ülepingekaitseseade hinnangud

• Kaitseastmete vaheline piisav vahekaugus või lahtisidestus

• Järjepidev maandus ja ühenduskonstruktsioon

A ülepingekaitselüliti võib teatud arhitektuurides kasutada, kuid see peab olema elektriliselt koordineeritud spetsiaalsete ülepingekaitseseadmetega, et vältida väärkasutamist.

Maanduse ja paigalduse kvaliteet

Isegi parim ülepingekaitsekonstruktsioon ebaõnnestub ilma korraliku maanduseta. Parimad tavad hõlmavad järgmist:

• Madala impedantsiga maandusteed

• Lühikesed, sirged ühendusjuhtmed

• Süsteemide vaheline potentsiaaliühtlustus

Komplekssete rajatiste või välguohtlike piirkondade puhul valideerivad paljud insenerid oma projekti järgmiste meetodite abil: tehniline konsultatsioon standarditele vastavuse ja süsteemi pikaajalise töökindluse tagamiseks.

Kokkuvõte

Ülepingekaitse on piksekaitse elektriline selgroog. Välgu poolt põhjustatud pingetõugete mõistmise, riskigruppidesse kuuluvate tööstusharude tuvastamise ja koordineeritud kaitsesüsteemide kavandamise abil saavad insenerid oluliselt vähendada seadmete kahjustusi ja tööhäireid.

KKK

Mis on ülepingekaitse seoses välguga?

Ülepingekaitse kontrollib välgulöökide põhjustatud mööduvaid ülepingeid, hoides ära elektri- ja elektroonikaseadmete kahjustumise.

Kas piksekaitseks on vaja 1. tüüpi ülepingekaitseseadet?

Jah. 1. tüüpi ülepingekaitse on loodud välgulöögist tingitud ülepingevoolude maandamiseks teenindussissepääsu juures.

Kas kaitselülitid saavad pakkuda pikselöögi kaitset?

Tavalised kaitselülitid seda ei tee. Ainult integreeritud ülepingekaitsekomponentidega kaitselülitid suudavad välgulöögist tingitud ülepingeid leevendada.

Kas alalisvoolusüsteemid vajavad piksekaitset?

Jah. Alalisvoolusüsteemid on välgulöögist tingitud pingetõugete suhtes väga tundlikud ja vajavad spetsiaalseid alalisvooluga pingetõukeseadmeid.

Millal peaks pikse- ja ülepingekaitset planeerima?

Pikse- ja ülepingekaitse tuleks integreerida elektrisüsteemi esialgse projekteerimisetapi käigus, mitte lisada pärast rikete tekkimist.