Kuidas valida õigesti ülepingekaitset (SPD-d).

Mitmesse kategooriasse saab ülepingekaitsmeid jagada?

Tüüp 1 (Pinge lülitamise tüüp)

• Funktsioon:
  Kasutatakse peamiselt suurte voolude (10/350 μs lainekuju) maandamisel otseste või indutseeritud välgulöökide korral.
  Tavaliselt kasutatakse hoonete peamise elektrijaotusvõrgu sissepääsu juures (üleminekutsoon LPZ0-lt LPZ1-le).
• Tööpõhimõte:

Kõrge takistus normaalolekus: 

Kui pingetõusu ei ole, jääb SPD kõrge impedantsi olekusse ega mõjuta vooluringi.
Madal impedants käivitumisel:

Kui liigpinge ületab läve (nt 4 kV), siis sisemine gaaslahendustoru (GDT) ehk sädemevahe laguneb, moodustades madala impedantsiga tee, mis võimaldab koheselt tühjendada kümnete kA voolusid.
Järgnev kaare kustutamine: Pärast pingetõuke hajumist taastub GDT iseenesliku taastumise teel kõrge impedantsi olekusse.

• Põhikomponendid:

Gaaslahendustoru (GDT):Juhtib inertse gaasi ionisatsiooni teel.
Sädemevahe:Tühjeneb õhu kaudu, suure voolutaluvusega (võib ületada 100 kA).

Tüüp 2 (Pinge piirav tüüp)

• Funktsioon:

Kaitseb indutseeritud välgu ja lülitusülepingete (8/20 μs lainekuju) eest.

Kasutatakse jaotuspaneelides.

• Tööpõhimõte:

Mittelineaarse impedantsi karakteristik: 

Kui liigpinge tõuseb, langeb sisemise varistori (MOV) impedants järsult, piirates pinget ohutule tasemele (nt Up ≤ 1,5 kV).

Pidev tühjenemine: 

MOV suudab korduvalt tühjendada mõõdukaid voolusid (20–40 kA), kuid suured voolud võivad selle jõudlust halvendada.

• Põhikomponent:

Metalloksiidvaristor (MOV):Koosneb tsinkoksiidi (ZnO) osakestest, pingetundlik pooljuhtseadis.

Tüüp 3 (kombineeritud või peenkaitse)

• Funktsioon

Kiire reageering:Kasutab TVS-dioode või MOV+TVS kombinatsioone reageerimisajaga ≤1 ns.

Ülimadal kinnituspinge (nt kuni ≤ 0,8 kV), mis tagab tundlike seadmete ohutuse.

Põhikomponent:

Mööduvpinge summutamise (TVS) diood:Kasutab ära PN-siirde laviiniefekti äärmiselt kiire reageerimise tagamiseks, kuid voolutaluvus on piiratud (

Õige ülepingekaitseseadme (SPD) valimine on ülioluline. Kuidas valida see erinevate stsenaariumide jaoks?

1.Kaitsenõuete määratlemine

1.1 Liigpingeallikate tuvastamine

Otsene välgulöök (nt tabamus hoonesse):  Nõuab 1. tüüpi SPD-d (10/350 μs lainekuju).

Indutseeritud välk või lülitusliigpinged (nt võrgu kõikumised, seadmete käivitamine/seiskamine): Nõuab 2. või 3. tüüpi SPD-d (8/20 μs lainekuju).

1.2 Kaitsevööndite (LPZ) määramine

LPZ0 → LPZ1 tsoon (nt peamine toiteallikas):

 1. tüüpi või 1.+2. tüüpi hübriid-SPD.

LPZ1 → LPZ2 tsoon (nt põrandajaotuspaneel):

2. tüüpi kiirendusdiood.

LPZ2 → LPZ3 tsoon (nt seadme esiosa):

Tüüp 3 ehk täppis-SPD.

2.Põhiparameetri valik

2.1Maksimaalne pidev tööpinge (Uc)

2.1.1 Peab olema kõrgem kui süsteemi nimipinge (nt 385 V süsteemi puhul valige Uc ≥ 385 V).

2.2.2 Arvesta võrgu kõikumistega (±10~20%).

2.2Pingekaitse tase (üles)

2.2.1 Alumine ülespoole pakub paremat kaitset, kuid peab vastama kaitstava seadme taluvuspingele.

2.2.2 Üldreegel: Up ≤ 80% seadme taluvuspingest (nt kui seade talub 2,5 kV, valige Up ≤ 2,0 kV).

2.3 Voolutaluvus (In / Imax)

• Tüüp 1: Sisse ≥ 12,5 kA (10/350 μs lainekuju).
• Tüüp 2: Peamine jaotuspaneel: Imax ≥ 40kA (8/20μs).

Alamjaotuspaneel: Imax ≥ 20kA (8/20μs).

• Tüüp 3: In ≥ 5kA (kombineeritud laine).

2.4 Reaktsiooniaeg

Standardsed SPD-d: ≤25 ns.

Täppisseadmete puhul valige kiiremad valikud (nt TVS-dioodid, ≤1ns).

3.Valik rakenduse stsenaariumi järgi

3.1Toitesüsteemid

3.1.1 Peajaotuspaneel: Tüüp 1+2 hübriidne SPD (nt Imax = 100kA, Up ≤ 2,5kV).

3.1.2 Alamjaotuspaneel: 2. tüüpi SPD (nt Imax = 40 kA, Up ≤ 1,8 kV).

3.1.3 Seadme ots: 3. tüüpi või pistikupesasse paigaldatav SPD (nt Up ≤ 1,2 kV).

3.2 Signaali-/sideliinid

3.2.1 Kasutage spetsiaalseid signaali SPD-sid, mis sobivad liidesetüüpidega (nt RJ45, RS485).

Pöörake tähelepanu edastuskiirusele ja sisestamise kadudele (kui kasutate gigabitise võrgu, valige kõrgsagedusega ühilduv mudel).

3.3 PV/DC süsteemi

Valige alalisvoolu ülepingeandurid, mille Uc ≥ 1,2 × süsteemi maksimaalne pinge.