يتم استخدام أجهزة الحماية من التفوق (SPD) لحماية التركيب الكهربائي ، والذي يتكون من وحدة المستهلك والأسلاك والاكسسوارات ،من موجات الطاقة الكهربائية المعروفة باسم الإفراط في الجهد.

كل قطعة من المعدات الإلكترونية الموجودة في بيئة صناعية تتعرض لموجات الطاقة التي تولد على شبكة المرافق يتم نقلها إلى المعدات عبر خطوط الطاقة الواردة.المستخدمون يضعون أجهزة حماية من زيادة الحرارة لحماية معداتهم من الزيادات.

هناك ثلاثة أنواع مختلفة من أجهزة الحماية من التفوق:

1. نوع 1 SPD مثبت في المنشأ، على سبيل المثال لوحة التوزيع الرئيسية.
2. إشارة توزيع مشتركة من النوع 2 مثبتة في لوحات التوزيع الفرعية (تتوفر إشارات توزيع مشتركة من النوع 1 و 2 ويتم تثبيتها عادة في وحدات المستهلك).
3. نوع 3 SPD تثبيت بالقرب من الحمولة المحمية. يجب تثبيتها فقط كإضافة إلى نوع 2 SPD.

عندما تكون هناك حاجة إلى أجهزة متعددة لحماية المنشأة ، يجب أن يتم تنسيقها لضمان التشغيل الصحيح. يجب تأكيد التوافق بين العناصر المقدمة من قبل مختلف الشركات المصنعة ،المثبتين والمصنعين من الأجهزة في أفضل وضع لتقديم إرشادات حول هذا الموضوع..

نوع 1 SPD

يجب توصيل أجهزة SPD من النوع 1 في المقدمة من النظام ، في نقطة تسليم طاقة الطاقة.يحمي SPD المباني والناس من خطر البرق المباشر (الحريق والوفاة) ويتميز:

Iimp 10/350 تيار النبض: Iimp يتوافق مع قيمة الذروة لشكل موجة النبض الحالي 10/350 μs.

نوع 2 SPD

تم تصميم أجهزة SPD من النوع 2 لإزالة كل التوتر الزائد من دوائر التوريد التي من غير المرجح أن تتعرض مباشرة للبرق. يتم توصيل SPD من النوع 2 إلى SPD من النوع 1 أو SPD من النوع 1 + 2 ،(بعد الحد الأدنى 1 متر) وتحمي الآلات والأدوات المتصلة بالأرض وتقلل من خطر الخسارة الاقتصادية.

يُميز الوسيلة الموحدة للدليل النوع 2 بما يلي:

في 8/20 التيار الاسمي للتفريغ:ذروة التيار (وشكل الموجة) من خلال SPD في ظل الظروف المحددة من قبل EN 62305 لتمثيل التيار المتزايد نتيجة ضربة البرق إلى خط التوريد الكهربائي.

Imax 8/20 الحد الأقصى لتفريغ التيار: القيمة القصوى لأعلى تيار من شكل موجة 8/20 ميكرو ثانية يمكن أن يتم تفريغ SPD مرة واحدة على الأقل دون كسر.

نوع 3 SPD

يتم استخدام أجهزة SPD من النوع 3 لحماية المستخدم النهائي من الإفراط في الجهد. ويمكن تثبيتها في شبكات التوريد التي يوجد فيها بالفعل SDP من النوع 1 و / أو 2.يمكن تركيبها في مصادر ثابتة أو متنقلة ولديها المعايير المميزة التالية::

Uoc: فولتاج الاختبار. هذه هي القيمة القصوى لجهد عدم الحمل من مولد الاختبار المشترك؛ هذا له شكل موجة من 1.2/50 μs ويمكن أن توفر في نفس الوقت التيار مع شكل موجة 8/20 μs

ما هو الإفراط في الجهد؟

يتم تعريف الإفراط في الجهد العابر على أنه موجات قصيرة من الكهرباء التي تحدث بسبب الإفراج المفاجئ عن الطاقة المخزنة سابقًا أو التي تسببها وسائل أخرى.يمكن أن يكون الإفراط في الجهد عابر إما طبيعياً أو من صنع الإنسان.

مصادر الطاقة يمكن أن تكون خارجية أو داخلية.

الجهد الزائد العابر الخارجي هو:

البرق (أكثر الضرر)

تبديل بنوك المكثفات

تحويل الأحمال الكهربائية الكبيرة

فصل و إعادة توصيل خطوط الكهرباء

تحويل المحول

تفريغات كهربائية ثابتة

ضعف جودة شبكة نقل وتوزيع الكهرباء

الجهد الزائد العابر الداخلي هو:

فيوز ومقطع الدوائر (MCCB، ACB، الخ)

المحركات الكهربائية ومحركات البدء

أجهزة HVAC

محركات التردد المتغير

الأجهزة المنزلية مثل الفرن الميكروويف، الكمبيوتر، الثلاجة

أجهزة تحميل إلكترونية

تكنولوجيات أجهزة حماية من زيادة الطاقة

(فاريستور)

يمكن اعتبار هذا كمقاومة متغيرة عند الجهد الاسمي لها قيمة اومية عالية جداً ولكن المقاومة تنخفض بسرعة الى ما يقرب من الصفر مع زيادة الجهديطبق الاريستور الدائرة المختصرة القريبة التي تضغط على الجهد الزائدومع ذلك، فإن الباريستور عرضة للتدهور التدريجي بسبب التسرب الصغير الذي يحدث عند الجهد الاسمي، ومع عدد التدخلات.مع كل ارتفاع في الجهد الكهربائي الذي يحدث ارتفاعات التسرب الحالي وتسريع نهاية الحياة للجهاز الذي يشير في نهاية المطاف من خلال التغيير من الأخضر إلى الأحمر في نافذة الإشارة.

فجوة الشرارة:

يتكون هذا من إلكترودين منفصلين عن بعضهما البعض بالهواء أو الغاز. عندما يحدث ارتفاع في الجهد ، يجمع القوس الكهربائي الفجوة وتدفق التيار المتزايد للحد من ارتفاع في الجهد إلى مستوى منخفض ومستمر.القوس يطفئ فقط عندما ينخفض التيار الزائد إلى أقل من حوالي 10 آمبراتيضمن الغاز مستوى ثابت لجهد الانهيار منذ القوس يضرب في بيئة محميةلا تتعرض لتغيرات الضغط أو الرطوبة أو الشوائب كما لو حدث في الهواءهناك، ومع ذلك، هناك تأخير قبل الأقواس الجهاز وتحويل التيار الزحام، وهذا يعتمد على حجم الزحام الجهد الأصلي ومعدل ارتفاعها.مستوى حماية الجهد يمكن أن يختلف، على الرغم من أنها مضمونة أن تكون أقل من أعلى.

هل يجب أن يكون لدي SPDs مثبتة؟

الطبعة الحالية من لوائح IET للأسلاك ، BS 7671:2018، ينص على أنه ما لم يتم إجراء تقييم للمخاطر ، يجب توفير الحماية من الإفراط في الجهد العابر عندما تكون العواقب الناجمة عن الإفراط في الجهد:

·يؤدي إلى إصابة بشرية أو فقدان حياة بشرية؛

·يؤدي إلى انقطاع الخدمات العامة و/أو إلحاق الضرر بالتراث الثقافي؛

·نتج عن انقطاع النشاط التجاري أو الصناعي؛

·تؤثر على عدد كبير من الأفراد المقيمين معاً.

هذا القانون ينطبق على جميع أنواع المباني التي تشمل المنازل والتجارة والصناعة.

القرار بشأن شراء أوراق التفاصيل المشتركة هو في أيدي العميل، ولكن يجب أن يتم تزويدهم بمعلومات كافية لاتخاذ قرار مستنير حول ما إذا كانوا يرغبون في حذف أوراق التفاصيل المشتركة.

يمكن تثبيت الحماية من التوتر في وحدة المستهلك الموجودة إذا كانت المساحة المادية المناسبة متاحة أو، إذا لم تكن المساحة كافية متاحة،يمكن تركيبها في حجرة خارجية مجاورة لوحدة المستهلك الحالية.