أخبار الشركة عن ما معنى spd في الكهرباء؟

عندما تحدث زيادة في التيار الكهربائي، يمكن أن يمر الجهد الذي يتجاوز بشكل كبير مستويات الجهد القصوى المقبولة عبر دوائر المباني إلى المعدات الكهربائية. بدون الحماية المناسبة، تكون هذه المعدات عرضة للتلف أو التعطل بسبب زيادة الجهد. نوع الحماية المطلوبة
لإبطال هذه الارتفاعات يمكن توفيرها بواسطة جهاز الحماية من الاندفاع (SPD).

يتطلب تحديد SPD الصحيح تحديد وفهم التصنيفات المرتبطة بتطبيقه. هناك العديد من قيم الأداء والتصنيفات المرتبطة بـ SPD، مثل أقصى جهد تشغيل مستمر (MCOV)، وتصنيف حماية الجهد (VPR)، وتيار التفريغ الاسمي (In)، وتصنيف تيار الدائرة القصيرة (SCCR). التصنيف الأكثر سوء فهمًا هو تصنيف تيار الاندفاع، والذي يتم تحديده عادةً بالكيلو أمبير (kA).

ما هو نوع أجهزة الحماية من الاندفاع (SPD)؟

نوع أجهزة الحماية من الاندفاع (SPD) هو طريقة تصنيف تستخدم لتصنيف الأجهزة التي تحمي الأنظمة الكهربائية من زيادات الجهد، بناءً على وظائف الحماية الخاصة بها، ومواقع التثبيت، والقدرة على تحمل تيارات الاندفاع المختلفة. يتم تصنيف SPDs وفقًا لمعيارين رئيسيين: IEC (اللجنة الكهروتقنية الدولية) و UL (مختبرات Underwriters). لكل معيار تصنيفه ومتطلباته الخاصة لضمان حماية الأجهزة للأنظمة الكهربائية من الحوادث المتعلقة بالاندفاع.

نوع أجهزة الحماية من الاندفاع وفقًا لمعيار IEC

يحدد المعيار IEC 61643-11 متطلبات الأداء وطرق الاختبار لـ SPDs المستخدمة في أنظمة التيار المتردد. وفقًا لهذا المعيار، يتم تصنيف SPDs إلى ثلاثة أنواع رئيسية بالخصائص التالية:

النوع 1 SPD (الفئة I):

- الوظيفة: يحمي النظام الكهربائي من ضربات الصواعق المباشرة.
- موقع التثبيت: يتم تركيبه عند مدخل النظام، بالقرب من لوحة التوزيع الرئيسية.
- شكل موجة الاندفاع: 10/350 µs. تحاكي هذه الموجة ضربات الصواعق المباشرة، مع وقت صعود إلى الذروة في 10 µs وتدهور إلى 50٪ في 350 µs.
- تحمل تيار الاندفاع (Iimp): مرتفع، عادةً من 10 كيلو أمبير فصاعدًا.
- تيار التفريغ الاسمي (In): من 10 كيلو أمبير فصاعدًا، وفقًا للمعيار IEC 61643-11، الفئة I. هذا هو التيار الذي يمكن لـ SPD تحمله عدة مرات دون تلف.
- مستوى حماية الجهد (Up): من 1.5 كيلو فولت إلى 2 كيلو فولت. Up هو الحد الأقصى للجهد الذي يسمح SPD بمروره أثناء التفريغ.
- التطبيقات: مناسبة للمباني الشاهقة والمرافق الصناعية والمناطق المعرضة لخطر كبير من ضربات الصواعق.

النوع 2 SPD (الفئة II):

- الوظيفة: يحمي النظام الكهربائي من زيادات الجهد الناتجة عن ضربات الصواعق غير المباشرة أو عمليات التبديل.
- موقع التثبيت: يتم تركيبه في لوحات التوزيع الفرعية أو بعد النوع 1 SPD.
- شكل موجة الاندفاع: 8/20 µs. تحاكي هذه الموجة زيادات الجهد التي تنتشر داخل النظام الكهربائي، مع وقت صعود إلى الذروة في 8 µs وتدهور إلى 50٪ في 20 µs.
- تيار التفريغ الاسمي (In): متوسط، عادةً من 5 كيلو أمبير إلى 20 كيلو أمبير. هذا هو التيار الذي يمكن لـ SPD تحمله عدة مرات دون تلف.
- مستوى حماية الجهد (Up): من 1.5 كيلو فولت إلى 2 كيلو فولت. Up هو الحد الأقصى للجهد الذي يسمح SPD بمروره أثناء التفريغ.
- التطبيقات: مناسبة للمناطق التجارية والسكنية والمناطق ذات المخاطر المعتدلة من الصواعق.

النوع 3 SPD (الفئة III):

- الوظيفة: يحمي المعدات الإلكترونية الحساسة من زيادات الجهد المتبقية بعد أن يتم تخفيفها بواسطة النوعين 1 و 2 SPDs.
- موقع التثبيت: يتم تركيبه بالقرب من المعدات الإلكترونية الحساسة مثل المقابس أو لوحات التوزيع الصغيرة أو الأجهزة الطرفية.
- شكل موجة الاندفاع: 8/20 µs و 1.2/50 µs. تحاكي هذه الموجات زيادات متبقية، مع أوقات صعود أسرع (1.2 µs) وأوقات تدهور أبطأ (50 µs).
- تيار التفريغ الاسمي (In): منخفض، عادةً أقل من 5 كيلو أمبير.
- مستوى حماية الجهد (Up): من 1 كيلو فولت إلى 1.5 كيلو فولت. Up هو الحد الأقصى للجهد الذي يسمح SPD بمروره أثناء التفريغ.
- التطبيقات: مناسبة للأجهزة الإلكترونية الحساسة مثل أجهزة الكمبيوتر وأجهزة الاتصالات والمعدات الطبية.

نوع أجهزة الحماية من الاندفاع وفقًا لمعيار UL

يحدد المعيار UL 1449 متطلبات SPDs المستخدمة في الأنظمة الكهربائية في أمريكا الشمالية. وفقًا لهذا المعيار، يتم تصنيف SPDs إلى أربعة أنواع:

النوع 1 SPD:

- الوظيفة: يحمي من زيادات الجهد الناتجة عن ضربات الصواعق المباشرة أو القريبة من خارج الشبكة الكهربائية.
- موقع التثبيت: يتم تركيبه قبل عداد الكهرباء، إما قبل أو بعد قاطع الدائرة الرئيسي.
- تحمل تيار الاندفاع: مصمم لتحمل تيارات الاندفاع العالية.
- التطبيقات: مناسبة للمباني الصناعية والتجارية الكبيرة.

النوع 2 SPD:

- الوظيفة: يحمي من زيادات الجهد التي تنتشر داخل النظام أو من الشبكة الكهربائية.
- موقع التثبيت: يتم تركيبه بعد قاطع الدائرة الرئيسي أو في لوحات التوزيع الفرعية.
- تحمل تيار الاندفاع: مصمم لتحمل تيارات الاندفاع من شبكة الطاقة أو أعطال النظام الداخلية.
- التطبيقات: مناسبة للمناطق السكنية والتجارية.

النوع 3 SPD:

- الوظيفة: يحمي الأجهزة الإلكترونية الحساسة من زيادات الجهد المتبقية.
- موقع التثبيت: يتم تركيبه في منافذ الكهرباء أو بالقرب من الأجهزة الحساسة.
- تحمل تيار الاندفاع: مصمم لتحمل تيارات الاندفاع المتبقية بعد المرور عبر النوعين 1 و 2 SPDs.
- التطبيقات: مناسبة للأجهزة الإلكترونية المنزلية والمكتبية.

النوع 4 SPD:

- الوظيفة: SPDs المعيارية أو التجميعية المدمجة في المعدات الكهربائية.
- موقع التثبيت: مدمجة عادةً داخل الأجهزة أو لوحات التوزيع.
- تحمل تيار الاندفاع: مصمم لتلبية متطلبات المعدات الكهربائية المدمجة.
- التطبيقات: مناسبة للأجهزة الكهربائية المزودة بـ SPDs مدمجة.

SPD: مبدأ العمل

تشغيل SPD بسيط ولكنه فعال. عندما تحدث زيادة في الطاقة، تقلل MOVs بسرعة من مقاومتها، مما يزيد من توصيلها. يتيح لهم ذلك تحويل معظم تيار الاندفاع بأمان إلى الأرض قبل أن يتمكن من الوصول إلى الأجهزة المتصلة وإتلافها. من خلال القيام بذلك، يتم تحييد الاندفاع، مما يحمي المعدات الموجودة في اتجاه مجرى النهر من ارتفاع الجهد أو ارتفاع التيار.

ما هي الفولتية الزائدة العابرة؟

الفولتية الزائدة العابرة هي زيادات جهد قصيرة وعالية السعة تحدث على مدى فترة قصيرة. تنشأ هذه الزيادات من الإطلاق المفاجئ للطاقة المخزنة أو يتم تحريضها بعوامل خارجية. يمكن تصنيفها على أنها تحدث بشكل طبيعي، مثل ضربات الصواعق، أو من صنع الإنسان، مثل عمليات التبديل في الأنظمة الكهربائية.

كيف تحدث الفولتية الزائدة العابرة؟

غالبًا ما تنتج الفولتية الزائدة العابرة التي تسببها الأنشطة البشرية عن تشغيل المحركات والمحولات وأنظمة الإضاءة معينة. في الماضي، كانت هذه الأحداث غير شائعة في البيئات السكنية. ومع ذلك، أدى صعود التقنيات الحديثة مثل شواحن السيارات الكهربائية ومضخات الحرارة الأرضية والجوية والغسالات متغيرة السرعة إلى زيادة كبيرة في احتمالية حدوث العبور في الأنظمة الكهربائية المنزلية.

عادةً ما يتم تشغيل الفولتية الزائدة العابرة الطبيعية عن طريق ضربات الصواعق غير المباشرة. على سبيل المثال، يمكن أن تؤدي ضربة صاعقة مباشرة على خطوط الطاقة أو الهاتف العلوية القريبة إلى إرسال زيادة على طول الخطوط. يمكن أن يؤدي هذا إلى أضرار جسيمة للتركيبات الكهربائية والمعدات المتصلة.

كيفية تحديد حجم SPDs بشكل صحيح

هناك بيانات منشورة قليلة جدًا أو حتى توصيات بشأن مستوى تصنيف تيار الاندفاع (kA) الذي يجب استخدامه في المواقع المختلفة. قدم معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE) بعض المدخلات حول ما هي تصنيفات الاندفاع وكيفية تفسيرها ولكنه لا ينشر توصيات. لسوء الحظ، لا توجد معادلة أو آلة حاسبة مثبتة متاحة لإدخال متطلبات النظام وتلقي الحل. أي معلومات يقدمها المصنع، عبر الآلات الحاسبة أو غيرها من الوسائل، هي مجرد توصيته.

هناك ميل إلى افتراض أنه كلما كانت اللوحة أكبر، زاد تصنيف جهاز kA المطلوب للحماية. وهناك اعتقاد خاطئ آخر وهو أنه إذا كان 200 كيلو أمبير جيدًا، فيجب أن يكون 400 كيلو أمبير أفضل بمرتين. كما سترى في هذه الورقة البيضاء، هذا ليس هو الحال دائمًا. نتيجة لمعرفتها وخبرتها وخبرتها الطويلة في الصناعة الكهربائية، أصدرت إيمرسون بعض الإرشادات حول كيفية تطبيق تصنيفات تيار الاندفاع. (انظر الشكل 1، الصفحة التالية)

يعد تحديد النوع الصحيح لجهاز الحماية من الاندفاع وفهم تصنيفاته وفقًا لمعايير IEC و UL أمرًا بالغ الأهمية لضمان حماية الأنظمة الكهربائية والأجهزة الإلكترونية الخاصة بك بشكل كافٍ من زيادات الجهد. يوفر كل معيار نهجًا مختلفًا لحماية الأنظمة الكهربائية، اعتمادًا على المتطلبات المحددة للتطبيق والموقع.

الغرض الأساسي من جهاز الحماية من الاندفاع هو تحويل وقمع الفولتية العابرة التي يتم إدخالها في نظام توزيع كهربائي من مصدر خارجي أو داخلي. يوفر تحديد SPDs المناسبة المصنفة لتيار الاندفاع (kA) في جميع أنحاء نظام التوزيع الكهربائي أفضل أداء للمعدات. عند تحديد SPDs المناسبة لمنشأتك، ضع هذه النقاط الرئيسية في الاعتبار:

1. يتطلب توفير قمع مناسب للاندفاع للمنشأة والمعدات الموجودة بداخلها أكثر من SPD واحد يقع عند مدخل الخدمة. نوصي بـ SPDs متتالية مع تصنيف تيار اندفاع مناسب لكل موقع. سيوفر هذا قمعًا فائقًا للوحة خدمة أو حملًا حرجًا. لن يوفر SPD واحد، بغض النظر عن مدى ضخامته أو تكلفته، نفس مستوى حماية النظام.

2. لا يمكن أن يؤدي الإفراط في حجم SPD لتطبيقه إلى إلحاق الضرر بالنظام، ولكن قد يؤدي تقليل حجم SPD إلى فشل SPD قبل الأوان، مما يترك الأنظمة عرضة للعبور وتأثيراتها.

3. بالنسبة لضربات الصواعق المباشرة، لا تعد SPDs وحدها بديلاً لنظام الحماية من الصواعق الشامل (راجع شهادة UL96A Master Lightning).

التحذيرات عند تثبيت SPD

لضمان عمل أجهزة الحماية من الاندفاع (SPDs) بفعالية، يعد التثبيت الدقيق أمرًا ضروريًا. تشمل الاحتياطات الرئيسية:

- قم بتثبيت SPDs بالتوازي، ووضعها مباشرة قبل الدوائر أو الأجهزة، لإعادة توجيه تيارات الاندفاع بعيدًا عن المعدات الحساسة.
- حافظ على أسلاك التوصيل داخل لوحة المفاتيح قصيرة قدر الإمكان، بحد أقصى 0.5 متر.
- قد لا يكون استخدام واقي من الاندفاع من النوع 1 وحده كافيًا لإدارة زيادات الطاقة العالية وتقليل الفولتية الزائدة. يُنصح باستكماله بواقي من الاندفاع من النوع 2 أو النوع 3.
- يجب أن يتم إجراء جميع التركيبات بواسطة كهربائيين مؤهلين باتباع اللوائح الكهربائية المحلية لضمان التأريض المناسب والتركيب الآمن للجهاز.

الخلاصة

في الختام، تعد أجهزة الحماية من الاندفاع ضرورية لحماية الإلكترونيات في كل من البيئات الصناعية والتجارية. يوفر تثبيت SPD مصنف ومعتمد بشكل صحيح حماية موثوقة ضد زيادات الطاقة التي تتجاوز قدرات قواطع الدائرة القياسية.

http://mao.ecer.com/test/surge-protectiondevice.com/videos-26647266-br-50gr-4p-ac-lighting-protection-type-1-surge-protective-device-spd-surge-filter-spd-t1-t2.html