النوع 1 SPD مقابل النوع 2

ما هي أجهزة الحماية من الإرتفاع الحاد ولماذا هي مهمة؟

مفهوم SPD: جهاز الحماية من التفوق (SPD) هو جهاز كهربائي مصمم لحماية الدوائر والمرافق المرتبطة بها من الأضرار الناجمة عن الإفراط في الجهد والإرتفاعات.يمكنهم توفير حماية دقيقة لتقليل وقت توقف المعدات وضمان التشغيل السلس.

أجهزة الحماية من التوترات، والتي تسمى في كثير من الأحيان أجهزة إيقاف التوترات أو مكافحة التوترات، مصممة لحماية المنشآت الكهربائية والمعدات من التوترات الزائدة العابرة.هذه الارتفاعات المفاجئة في الجهد يمكن أن تنشأ من:

- الضربات البرقية (مباشرة أو غير مباشرة)
- عمليات تبديل شبكة المرافق
- المعدات الكبيرة تشغيل أو إيقاف
- انقطاع الكهرباء واستعادة لاحقة
- الحوادث الكهربائية

إذا لم تكن هناك حماية مناسبة، يمكن لهذه الأحداث العابرة للجهد الكهربائي أن تؤذي الأجهزة الإلكترونية الحساسة، وتقلل من عمر المعدات، وتسبب فقدان البيانات، وحتى تخلق مخاطر الحريق.وفقًا لدراسات الصناعة، التيار الكهربائي يسبب مليارات الدولارات في الأضرار المعدات سنويا، مما يجعل حماية التيار الاستثمار الأساسي لكل من التطبيقات السكنية والتجارية.

عندما يتعلق الأمر بحماية المعدات والأنظمة الكهربائية من زيادات الطاقة، فهم الاختلافات بين جهاز الحماية من زيادة الطاقة (SPD) من النوع 1 والنوع 2 أمر حاسم.كل نوع يخدم غرضًا محددًا في هرم الحماية الكهربائية، واختيار المناسب يمكن أن يعني الفرق بين حماية معداتك القيمة أو المخاطرة بأضرار مكلفة.

ما هو حماية الطفرة من النوع 1؟

الحماية من التيارات النوع 1 تحمي المباني السكنية والتجارية من ارتفاعات التيار الكهربائي الخارجية عالية الطاقة، والتي تسببها البرق بشكل أساسي.

عادة ما يتم تثبيتها بين مدخل خدمة المرافق واللوح التوزيع الرئيسي،أنها توفر خط الدفاع الأول من خلال اعتراض موجات الطاقة قبل أن تدخل نظام الكهرباء في المبنىهذا النوع من الحماية يمكن أن تتعامل بفعالية مع زيادات كبيرة، ومنع الأضرار المحتملة للبنية التحتية الكهربائية والمعدات المتصلة.

ما هو حماية الطاقة من النوع الثاني؟

الحماية من التوترات من النوع 2 يحمي الأجهزة والمعدات الإلكترونية الحساسة من ارتفاعات التوتر الداخلية والارتفاعات الشائعة الموجودة في النظام الكهربائي للمبنى.

يتم تثبيته في لوحة التوزيع، هذا النوع من واقي التزايد يتعامل مع التزايدات التي تحدث من تبديل الأحمال الكهربائية أو تجاوز الدفاعات الخارجية.إنها توفر خط دفاع ثانياً حيوياً من خلال تخفيف آثار هذه الموجات، وبالتالي زيادة السلامة العامة وطول عمر المعدات الكهربائية داخل المباني.

الاختلافات بين نوع 1، نوع 2 SPD حماية الزخم

1شكل الموجة:

يتم تصنيف وتصنيف SPDs المختلفة بناءً على أشكال موجة محددة تحاكي طبيعة الاضطرابات الكهربائية الشائعة.يشير شكل الموجة إلى الشكل والخصائص المحددة للجهد العابر أو زيادة التيار التي صممت SPD لتحملهايتم اختبار أنواع مختلفة من SPDs وتصنيفها مقابل معايير شكل موجة مختلفة ، والتي تمثل أنواع مختلفة من الموجات المحتملة. فيما يلي بعض الأكثر شيوعا:

- 10/350 ميكرو ثانية شكل الموجة (أجهزة SPD من النوع الأول): يحتوي على وقت ارتفاع 10 ميكرو ثانية ومدة أطول من 350 ميكرو ثانية. يتم استخدام شكل الموجة في تحديد مستويات أجهزة SPD من النوع الأول ،أجهزة متخصصة مصممة للحماية من ضربات البرق المباشرةيعكس وقت الارتفاع الممتد تراكم التيار الكهربائي البطيء المعتاد في مثل هذه الأحداث البرقية.

- 8/20 ميكرو ثانية (أجهزة SPD من النوع 2): يظهر هذا الموجة وقت ارتفاع سريع من 8 ميكرو ثانية ومدة طويلة نسبيا من 20 ميكرو ثانية.هو معيار لتحديد تصنيفات أجهزة التشغيل الفردية من النوع 2تم تصميم الأجهزة لحماية من ارتفاع سريع، ارتفاع التيار الكبير التي قد تنشأ من الأنشطة مثل عمليات التبديل أو ضربات البرق القريبة.شكل الموجة يكرر بشكل فعال الزيادة السريعة في الجهد المرتبطة بهذه الأحداث، لتوجيه تصميم وتوقعات الأداء من النوع 2.

2قدرة معالجة الطاقة:

نوعان من أجهزة التشغيل المشتركة يختلفان في قدرتهما على التعامل مع الطاقة لأنها مصممة للعمل ضد سيناريوهات نهاية الاستخدام المختلفة ، وتصنف وفقا لموقعها ومستوى الحماية:

- نوع 1 جهاز حماية زيادة (SPD) ، تصنيفها من فئة ب، تتعامل بكفاءة مع أعلى التيارات زيادة الناتجة عن ضربات البرق المباشرة أو الأحداث عالية الطاقة مكثفة،مع قدرة معالجة الطاقة من Iimp (10/350 μs) 25kA إلى 100kA.

- جهاز حماية من زيادة الطاقة من النوع 2 (SPD) ، تصنيفها من الفئة C، تعالج زيادات الطاقة متوسطة الحجم أكثر شيوعا من النوع 1 ولكن لا يزال قويا بما فيه الكفاية لتلف الإلكترونيات.مع قدرة معالجة الطاقة تتراوح من In & Imax (8/20 μs) 20kA إلى 110kA.

3أداء:

- أنواع 1 من الأجهزة مصممة للحماية من الضربات الخارجية، بما في ذلك الضربات البرقية المباشرة، والتي نادرة ولكنها يمكن أن تكون مدمرة للغاية.

- أجهزة النوع الثاني تحمي من التيارات الداخلية للمبنى من الأجهزة الكبيرة التي يتم تشغيلها / إيقاف تشغيلها ، أو من التيارات الخارجية التي تمر عبر جهاز النوع الأول.

هل النوع 1 SPD أفضل من النوع 2؟

يتم تصميم SPD من النوع 1 بشكل عام لإدارة موجات الطاقة العالية المرتبطة بضربات البرق المباشرة. ومع ذلك ، فإن أجهزة القبض من النوع 1 وحدها لا تحمي النظام الكهربائي بالكامل.من وجهة نظر قدرة معالجة الطاقة، فهي تتجاوز تلك الموجودة في SPDs من النوع 2، في حين أن SPDs من النوع 1 يواجهون تيارات ارتفاع أكبر.لا يزال هناك تيار متبقي يتطلب وظائف أجهزة إيقاف الطفرات من النوع 2.

Consider a large concert venue where the main entrance is equipped with sufficient security checks (functions as a type 1 SPD) to prevent any major threats or unauthorized items from entering the venueوفي الوقت نفسه، داخل قاعة الحفلات، هناك أفراد أمن إضافيين وفحوصات (مماثلة لنوع 2 SPD) للتعامل مع القضايا الصغيرة لضمان سير الحفل بسلاسة.

يعتمد الاختيار بين نوع 1 و نوع 2 SPD على عوامل مثل موقع التثبيت وتدفقات الطاقة المتوقعة التي يحتاجون إلى التعامل معها.تجدر الإشارة إلى أنه لا يوجد نوع 1 أو نوع 2 من أدوات الدعم الفردية أفضل بطبيعتهاففعاليتها تعتمد على متطلبات التطبيق الخاصة.

المواقف من النوع 1 والنوع 2

تم تصميم SPDs من النوع 1 بشكل استراتيجي ليتم تثبيته في اللوحة الكهربائية الرئيسية ووظيفتها الرئيسية هي التعامل مع زيادات الطاقة العالية التي تنشأ من الخارج.

سيتم تثبيته في لوحة التوزيع الأساسية في مصدر التركيب الكهربائي.نوع 1 جهاز الحماية من زيادة حرارية مفيد بشكل خاص في منطقة كثافة البرق العالية حيث خطر زيادة حرارة الكثيفة أو حتى ضربة مباشرة مرتفعة (على سبيل المثالالمباني المجهزة بمصابيح البرق).

يمكن العثور على جهاز الحماية من زيادة الطاقة من النوع 1 (SPD) على نطاق واسع في تطبيقات مختلفة ، بشكل بارز في اللوحة الكهربائية الرئيسية.

من ناحية أخرى ، يتم وضع SPDs من النوع 2 على مستوى لوحة فرعية أو دائرة فرعية داخل النظام الكهربائي وعلى جانب الحمل من جهاز التيار الزائد لمعدات الخدمة ،بما في ذلك أوراق التفاصيل الموحدة الموجودة في لوحة الفرعوهي مصممة لتوفير الحماية ضد الطفرات المحلية والمرورات المتوسطة إلى عالية الطاقة التي قد لا تزال تشكل تهديدا للمعدات الحساسة.

من خلال كونها أقرب إلى نقطة الاستخدام ، توفر SPDs من النوع 2 طبقة ثانوية من الدفاع ، مما يمنع بشكل فعال من التنقل إلى الشبكة الكهربائية.

كيفية اختيار الجهاز المناسب للوقاية من التدفق؟

اختيار الحماية المناسبة من زيادة الطاقة يتطلب النظر في عدة عوامل:

1تقييم المخاطر

- التعرض للبرق: يجب أن تعطي الأولوية للحماية من النوع 1 في المناطق المعرضة للبرق
- قيمة المعدات: المعدات ذات القيمة العالية تبرر حماية أكثر شمولا
- العمليات الحرجة: تتطلب الأنظمة الحرجة للمهمة حماية متعددة الطبقات
- تكاليف التوقف عن العمل: النظر في تكلفة التوقف المحتمل من ضرر الزيادة

2الاعتبارات التقنية

- نظام الجهد: مطابقة SPD إلى نظام الكهرباء الخاص بك الجهد
- تشكيل التيار الدائرة القصيرة: ضمان SPD يمكن التعامل مع تيار الخطأ المتاحة
- القدرة على التيار الكهربائي: توفر التصنيفات الأعلى حماية أفضل وعمر أطول
- تصنيف حماية الجهد (VPR): أقل هو أفضل للمعدات الحساسة
- أنماط الحماية: L-N، L-G، N-G، L-L (الحماية الأكثر اكتمالا تشمل جميع الأنماط)

3استراتيجية التنفيذ

- SPD من النوع 1 في مدخل الخدمة للتعامل مع أكثر الطفرات شديدة
- نوع 2 SPDs في لوحات التوزيع لحماية دوائر الفرع

هل يجب أن أحصل على كل من النوع 1 و النوع 2 SPDs؟

يعتمد قرار استخدام كل من نوع 1 و 2 SPD على عوامل مختلفة. تشمل الاعتبارات خطر ضربات البرق في المنطقة، وحساسية المعدات الإلكترونية المستخدمة،خطط الميزانية، والالتزام بالقوانين واللوائح الكهربائية المحلية.

في المواقف التي يكون فيها خطر البرق مرتفعًا أو حيث يتم استخدام معدات حاسمة وحساسة ، يوصى في كثير من الأحيان بتركيب كلا النوعين من أجهزة SPD.

يجب تثبيت أجهزة إيقاف الطفرات من النوع 1 مباشرة تحت المكابح القادمة ، خاصة عندما يكون هناك عصا صاعقة على سقف المبنى.

بالنسبة للمواقع الصناعية والتجارية ، من الضروري أن يكون كل من أجهزة إيقاف الطفرات مثبتة في مكانها حيث أن حماية البرق لهذه المناطق الكثيفة في شعبية تصبح أكثر إلحاحًا ،عدم الحماية لا يمكن أن يؤدي فقط إلى تلف المعدات والمرافق ولكن يمكن أن تمتد إلى تعريض سلامة الناس للخطر.

Consulting with a qualified electrician or electrical engineer is necessary to assessing the specific needs of the electrical system and determining the most effective combination of SPDs for sustained protection.

أفضل الممارسات في التثبيت

التثبيت السليم أمر حاسم لحماية فعالة من التفوق:

1ملاحظات مهمة قبل التثبيت

- تأكد من أن الطاقة في مفاتيح الدائرة أو مفاتيح قطع الاتصال مقطوعة

- يجب أن تلتزم إجراءات التثبيت والأسلاك بالمعايير الكهربائية الوطنية والمحلية على حد سواء.

- يجب أن يكون الفنيون أو الكهربائيون المؤهلون المسؤولون عن تثبيت النظام وصيانته.

- يجب أن تكون أطوال الموصلات قصيرة ومستقيمة قدر الإمكان لأفضل أداء.

-تجنب تدوير الأسلاك الزائدة

- تجنب ثني 90 درجة و ثني الأسلاك كما استدارة لأفضل أداء.

-قطع كل الأسلاك إلى الطول الصحيح

- يجب أن لا يتجاوز طول الموصلات لتركيب SPD 0.5 متر ولا يتجاوز 1 متر في أي حالة.

2النوع الأول من تثبيت أجهزة التشغيل المشتركة

- قم بتثبيت أقرب ما يمكن إلى مدخل الخدمة
- استخدمي أسلاك موصلات قصيرة و مستقيمة (أقل من 12 بوصة إن أمكن)
- استخدم الحجم المناسب للأسلاك (عادة 6 AWG أو أكبر)
- تأكد من اتصال الأرض السليم
- اتبع مواصفات عزم الدوران المصنعة

3النوع الثاني من تثبيت أجهزة التشغيل المشتركة

- تثبيت على الجانب الحمل من الكاسح الرئيسي
- الموقع القريب من المعدات المحمية أو اللوحة
- تقلل من طول الرصاص لتقليل المعوقة
- استخدام مفصل مخصص حسب مواصفات الشركة المصنعة
- تثبيت في مكان متاح للتفتيش الدوري

اعتبارات الصيانة والاستبدال

أجهزة الحماية من التفوق لا تستمر إلى الأبد وتتطلب إصلاحا دوريا:

- فحص منتظم: تحقق من أضواء المؤشر (إن وجدت) شهرياً
- عمر: معظم SPDs لديها عمر محدود وتتدهور مع كل حدث زيادة
- محفزات الاستبدال: استبدال بعد حوادث زيادة كبيرة ، عندما تظهر المؤشرات نهاية الحياة ، أو حسب الجدول الزمني الموصى به من قبل الشركة المصنعة
- الوثائق: الحفاظ على سجلات من تواريخ التثبيت وأي حوادث زيادة
- الاختبار: النظر في الاختبار الدوري من قبل كهربائيين مؤهلين للتركيبات الحيوية

المعايير التنظيمية والامتثال

عند اختيار أجهزة الحماية من زيادة الطاقة، ابحث عن المنتجات التي تتوافق مع المعايير ذات الصلة:

- UL 1449 الطبعة الرابعة: المعيار الأساسي لأجهزة حماية التموج في أمريكا الشمالية
-إي إي إي سي 6241: يحدد بيئات التموج وإجراءات الاختبار
- NFPA 70 (القانون الكهربائي الوطني): يحتوي على متطلبات لتثبيت SPD
- IEC 61643: المعيار الدولي لأجهزة حماية من التوتر المنخفض

إن الامتثال لهذه المعايير يضمن أن الأجهزة قد تم اختبارها والتحقق منها لتوفير الحماية التي تدعيها.

المفاهيم الخاطئة الشائعة عن الحماية من الارتفاع

لتساعدك على اتخاذ قرارات مستنيرة، دعونا نعالج بعض سوء الفهم الشائع:

- فكرة خاطئة: حماية واحدة كافية لحماية المبنى بأكمله
الحقيقة: يوفر النهج المنسق مع أنواع متعددة الحماية الأكثر شمولاً.

- فكرة خاطئة: جميع الحماية من التدفقات توفر نفس الحماية.
الحقيقة: مستويات الحماية تختلف اختلافا كبيرا بين الأنواع الأولى والثانية والثالثة وحتى بين النماذج داخل كل نوع.

-سوء فهم: الحماية من التوترات تدوم إلى الأبد
الحقيقة: تتدهور مع كل حادثة ارتفاع وتحتاج إلى استبدال دوري.

- فكرة خاطئة: الحماية من التيار الكهربائي تحمي من جميع مشاكل الطاقة
الحقيقة: إنها تحمي من التيارات العابرة ولكن ليس من التيارات العالية أو المنخفضة أو انقطاع التيارات.

الاستنتاج

باختصار، الاختلافات الرئيسية بين الحماية من التوترات من النوع 1 والنوع 2 هي موقعها وطبيعة التوترات التي تم تصميمها لمكافحتها.فهم هذه الاختلافات يمكن أن يساعدنا على اختيار استراتيجية حماية الصحيحة لضمان حياة وموثوقية المنشآت الكهربائية والمعدات الحساسة.

في حين أن المكافحة من النوع 1 بمثابة الدفاع الرئيسي ضد الموجات الخارجية القوية مثل ضربات البرق،نوع 2 SPD توفر الحماية الأساسية ضد الاضطرابات الداخلية العابرة المتكررة التي تولد داخل المنشأة الكهربائية الخاصة بكفي كثير من الأحيان ، يتم تحقيق الحماية الأكثر قوة وموثوقية من خلال نهج منسق يستخدم كلا النوعين من SPD في تكوين طبقات.هذا يوفر حماية شاملة من زيادة الحرارة من ثانوية محول الخدمة حتى نقطة الاستخدام.