جهاز الحماية من التموجات (SPD) هو أحد مكونات نظام حماية المنشآت الكهربائية.

يتم توصيل هذا الجهاز بالتوازي على دائرة إمدادات الطاقة من الأحمال التي يجب أن تحميها (انظر الشكل J17) ، ويمكن استخدامه أيضًا في جميع مستويات شبكة إمدادات الطاقة.

هذا هو النوع الأكثر استخداما وأكثر كفاءة من حماية الإفراط في الجهد.

قام العلماء بعمل دراسات مهمة عن خصائص وأثار ضربات البرق لسنوات، وطوروا منتجات تكنولوجية وفقا لذلك.يمكن أيضا إجراء اختبارات لهذه المنتجات عن طريق محاكاة ضربة البرق في هذا السياق.

أنواع موجات الصاعقة:

يمكن دراسة ضربة البرق في طولين موجين مختلفين.

1ضربة البرق المباشرة 10 / 350μs:

تحدث تيارات النبض في شكل موجة من 10/350 ميكرو ثانية في ضربات البرق المباشرة. هذه الزيادة السريعة في الجهد النبضية تطلق قوة كبيرة مع نبض كبير من التيار.

اليوم ، يتم اختبار مواد نظام الحماية من البرق الخارجي وعناصر الدوائر من النوع 1 / الفئة I من نوع Surge Arrester وفقًا لهذه المعايير وفقًا للمعايير.

2الضربة البرقية والجهد التشغيلي في منطقة بعيدة 8 / 20μs:

تصادم البرق في موقع بعيد وتحركات النبض مع تشغيل الجهد 8/20 ميكرو ثانية شكل الموجة تحدث.

محتوى الطاقة لهذه النبض أقل بكثير من موجة النبضات الحالية للبرق في التجارب التي تبلغ 10/350 μs.يتم اختبار عناصر الدوائر من النوع 2 / الفئة الثانية والفئة الثالثة / الفئة الثالثة من نوع حماية الطفرة (Surge Arrester) وفقًا لهذه المعايير وفقًا للمعايير.

المعايير

بعض المعايير المذكورة بشكل متكرر تشمل:

• IEC 61643-11 أجهزة الحماية من زيادة التوتر منخفضة الجهد - الجزء 11: أجهزة الحماية من زيادة التوتر المتصلة بأنظمة الطاقة منخفضة الجهد - المتطلبات وأساليب الاختبار (يحل محل IEC 61643-1)
• IEC 61643-21 أجهزة حماية من زيادة التوتر منخفضة الجهد - الجزء 21: أجهزة حماية من زيادة التوتر متصلة بشبكات الاتصالات والإشارات - متطلبات الأداء وأساليب الاختبار
• IEC 61643-22 أجهزة الحماية من التوتر المنخفض - الجزء 22: أجهزة الحماية من التوتر المتصلة بشبكات الاتصالات والإشارات - مبادئ الاختيار والتطبيق
• EN 61643-11, 61643-21 و 61643-22
• تقنيات تيلكورديا التقنية TR-NWT-001011
• أنسي/إي إي إي C62.xx
• مختبرات التأمين (UL) 1449.
• AS/NZS 1768

يحدد كل معيار خصائص الحماية المختلفة أو ناقلات الاختبار أو الغرض التشغيلي.

يحدد معيار EN 62305 و ANSI/IEEE C62.xx ما هي المسامير التي يمكن أن يتوقع أن يصرفها الحامي. يحدد معيار EN 61643-11 و 61643-21 كلاً من متطلبات الأداء والسلامة للمنتج. على النقيض من ذلك،الـ IEC تكتب المعايير فقط ولا تشهد أي منتج معين على أنه يوافق تلك المعاييرتستخدم معايير IEC من قبل أعضاء منظومة CB للاتفاقيات الدولية لاختبار المنتجات وتصديقها على امتثال السلامة.

وبالإضافة إلى ذلك، فإن المعايير التالية ليست معايير لحماية الطفرات المستقلة، ولكن بدلا من ذلك تهدف إلى اختبار مقاومة الطفرات في المعدات الكهربائية والإلكترونية ككل.وغالبا ما تستخدم في تصميم واختبار دوائر حماية الزيادة.

• اختبار مقاومة التفريغ الكهربائي IEC 61000-4-2
• IEC 61000-4-4 الاختبار الكهربائي للقوة العابرة السريعة
• اختبار المقاومة للضربات IEC 61000-4-5

المبدأ

تم تصميم SPD للحد من الإفراط في الجهد العابر من أصل الغلاف الجوي وتحويل موجات التيار إلى الأرض ،بحيث يحد من حجم هذا الجهد الزائد إلى قيمة ليست خطرة على التركيب الكهربائي ومعدات التبديل والتحكم الكهربائي.

الـ SPD يزيل التوتر الزائد

• في الوضع المشترك، بين المرحلة والمحايدة أو الأرض.
• في الوضع التفاضلي، بين المرحلة والمحايدة.

في حالة زيادة في الجهد فوق عتبة التشغيل ، يتم تحديد SPD

• يقود الطاقة إلى الأرض، في الوضع العادي.
• يقوم بتوزيع الطاقة على الموصلات الحية الأخرى في وضع التفاضل

الأنواع الثلاثة لـ SPD

نوع 1 SPD

يُنصح بتقديم وثيقة توضيح خاصة من النوع 1 في الحالة المحددة للمباني في قطاع الخدمات والمباني الصناعية، المحمية بنظام حماية من البرق أو قفص مقفل.

يحمي المنشآت الكهربائية من ضربات البرق المباشرة. يمكنه تفريغ التيار الخلفي من البرق الذي ينتشر من الموصل الأرضي إلى موصلات الشبكة.

يتميز SPD من النوع 1 بموجة تيار 10/350 μs.

نوع 2 SPD

إنّ جهاز تحديد التوقيت النوع 2 هو نظام الحماية الرئيسي لجميع المنشآت الكهربائية منخفضة الجهد.يمنع انتشار التوتر الزائد في المنشآت الكهربائية ويحمي الأحمال.

يتميز SPD من النوع 2 بموجة التيار 8/20 μs.

نوع 3 SPD

هذه أجهزة الإشارة الفريدة لديها قدرة منخفضة على التفريغ. لذلك يجب أن يتم تثبيتها بشكل إلزامي كإضافة إلى أجهزة الإشارة الفريدة من النوع 2 وفي محيط الأحمال الحساسة.

يتميز SPD من النوع 3 بمزيج من موجات الجهد (1.2/50 μs) وموجات التيار (8/20 μs).

التعريف القياسي للدليل الموحد

الشكل J18 تعريف القياسية لـ SPD

وفقاً لهذا

المرحلة الأولى: نوع 1 / الفئة 1 / الفئة B الحماية من الصاعقة معدات الحماية الأمامية للمنشأة / الهيكل.هي عناصر دائرة قادرة على امتصاص وتخفيف ضربات البرق المباشرة التي قد تأتي من خطوط الكهرباء.

يجب تثبيته في لوحة التوزيع / المحول الرئيسية داخل و / أو خارج المبنى.

يجب أن تكون قد تم اختبارها في شكل موجة 10/350 ميكروسكيلومتر. يجب أن تكون قادرة على تفريغ حمولة 50kA على الأقل بين المراحل المحايدة، و 100kA على الأقل بين المراحل المحايدة، الأرض.

المرحلة الثانية: نوع 2 / الفئة 2 / الفئة C أجهزة الحماية من التوترات (معتقلات التوترات) هي عناصر الدائرة المستخدمة في الألواح الثانوية و / أو الثانوية السفلية للمنشأة / المبنى.بالمقارنة مع نوع 1 / فئة II المكافحات، قوتهم أقل ولكن حساسيتهم أفضل.

يجب أن تكون قد تم اختبارها في شكل موجة 8/20 ميكروسكيلومتر. يجب أن تكون قادرة على تفريغ حمولة لا تقل عن 10kA بين المراحل المحايدة، و 25kA على الأقل بين المراحل المحايدة، الأرض.

تم استخدام عناصر الحماية المدمجة من النوع 1 + 2 / الفئة 1 + 2 / B + C كحماية من المستوى الثاني في السنوات الأخيرة.

يجب أن تكون قد تم اختبارها في شكل موجة 10/350 ميكروسكيلومتر. يجب أن تكون قادرة على تفريغ حمولة لا تقل عن 40kA بين المراحل المحايدة، و 100kA على الأقل بين المراحل المحايدة، الأرض.

يتم استخدامه في اللوحة الكهربائية لمصدر الطاقة غير المتقطع و / أو في اللوحات الثانوية الموضعة مثل اللوحة الرئيسية.

المرحلة الثالثة: النوع 3 / الفئة 3 / D الفئة الحماية من الإفراط المفاجئ في الجهد هي عناصر الدوائر المستخدمة في خطوطها لحماية الأجهزة الإلكترونية الحساسة.

مجموعة المنتجات واسعة جداً حيث يمكن توصيلها بأجهزة مختلفة مع بروتوكولات اتصال / مصارف / منافذ مختلفة.

أدناه بعض من نوع 3 / فئة 3 / D مدعومات الطفرة الفئة لمختلف الدوائر / الأجهزة.