SPD در برق چیست؟

دستگاه محافظت از افزایش (SPD) چیست؟

یک دستگاه محافظت از افزایش (SPD) یک دستگاه الکتریکی است که برای محافظت از تجهیزات الکتریکی از ولتاژ بیش از حد موقت طراحی شده است.این ولتاژ بیش از حد به طور معمول به دلیل صاعقه زدن یا عملیات سوئیچینگ ایجاد می شود و می تواند به سیستم های الکتریکی و الکترونیکی آسیب برساند یا تخریب کند.

هدف اصلی SPD محدود کردن ولتاژ بیش از حد به سطح امن تر برای تجهیزات است.طول عمر و قابلیت اطمینان دستگاه های الکترونیکی را تضمین می کند و زمان توقف و هزینه های نگهداری را کاهش می دهد..

دستگاه های محافظت از افزایش ولتاژ (SPD) می توانند برای کمک به محافظت از یک نصب الکتریکی و تجهیزات متصل به آن از اثرات بالقوه مضر ولتاژ بیش از حد استفاده شوند.

سه نوع رایج از SPD وجود دارد:

- نوع 1 SPD نصب شده در منبع، به عنوان مثال، صفحه توزیع اصلی.
- نوع 2 SPD نصب شده در پنل های توزیع فرعی.
(دسته های SPD ترکیبی نوع 1 و 2 در دسترس هستند و معمولاً در واحدهای مصرفی نصب می شوند.)
- SPD نوع 3 نصب شده در نزدیکی بار محافظت شده. آنها فقط به عنوان مکمل یک SPD نوع 2 نصب می شوند.

تاریخچه دستگاه های محافظت از افزایش

دستگاه های محافظت از افزایش برق در پاسخ به نیاز رو به رشد برای محافظت از تجهیزات الکتریکی در برابر افزایش ولتاژ توسعه یافته اند. این افزایش ولتاژ می تواند به دلیل عوامل مختلف مانند صاعقه،قطع برقاولین فرم های حفاظت از افزایش انرژی ساده بودند و اغلب بی اثر بودند. با این حال، با پیشرفت تکنولوژی، پیچیدگی SPD نیز افزایش یافت.

SPD های اولیه عمدتاً از شکاف های ساده جرقه ای تشکیل شده بودند که حداقل محافظت را فراهم می کردند. معرفی واریستورهای اکسید فلزی (MOV) در دهه 1970 پیشرفت قابل توجهی را نشان داد.ماشين هاي متحرک مي تونن موج هاي بزرگتر رو جذب کنندر طول سال ها، SPD ها به ویژگی هایی مانند قطع گرما و قابلیت های پیشرفته نظارت،آنها را قابل اعتماد تر و کارآمدتر می کند.

چگونه یک دستگاه محافظت از افزایش سرعت کار می کند؟

یک SPD با منحرف کردن یا محدود کردن جریان افزایش به زمین و فشار باقی مانده را به سطحی که برای دستگاه های متصل شده ایمن است، کار می کند.معمولاً از اجزای مثل ورستورهای اکسید فلزی (MOV) تشکیل شده است.، لوله های تخلیه گاز و دیود های سرکوب ولتاژ گذرا که به اوج ولتاژ واکنش نشان می دهند و موج را به زمین یا اتصال خنثی هدایت می کنند.

اجزای کلیدی:

1ورایستور اکسید فلزی (MOV): یک مقاومت غیر خطی است که با ولتاژ اعمال شده مقاومت را تغییر می دهد. این موج ولتاژ بالا را از تجهیزات حساس دور می کند.

2لوله های تخلیه گاز (GDT): برای محافظت در برابر موج های گذرا بالا با یونیزاسیون گاز در یک ظروف مهر و موم استفاده می شود، اجازه می دهد تا موج عبور کند.

3دیود های سرکوب ولتاژ گذرا (TVS): ابزاری برای کلیمپ یا محدود کردن ولتاژ و از بین بردن انرژی افزایش فراهم می کنند.

ولتاژ فوق العاده گذرا چیست؟

ولتاژ فوق العاده گذرا را می توان به عنوان اوج ولتاژ کوتاه مدت و با شدت بالا با لبه های در حال افزایش سریع تعریف کرد.که می تواند از چند ولت تا هزاران ولت در یک شبکه مصرفی ولتاژ پایین باشد.، برای مدت بیشتر از میلی ثانیه.

این افزایش ناشی از آزاد شدن ناگهانی انرژی است که قبلاً ذخیره شده است یا از طریق روش های دیگر ایجاد شده است. این انرژی سپس می تواند راه خود را به دستگاه های الکتریکی پیدا کند.که به طور طبیعی یا به طور غیر مستقیم از صاعقه زدن یا به طور مستقیم از صاعقه زدن رخ می دهد، یا ایجاد شده توسط تغییر و کار برخی از تجهیزات در یک دستگاه.

ولتاژ فوق العاده گذرا چگونه رخ می دهد؟

ولتاژ بیش از حد موقت به دلیل منشأ جوی می تواند رخ دهد اگر یا خود ملک یا زیرساخت های انتقال برق در نزدیکی آسیب ببیند. These types of transient overvoltages are most likely to happen when a direct lightning stroke on an adjacent overhead power or telephone line causes the transient overvoltage to conduct along the lines into nearby properties، که می تواند باعث آسیب قابل توجهی به تجهیزات الکتریکی و تجهیزات مرتبط شود.

علل شایع:

1صاعقه زدن: صاعقه زدن مستقیم یا نزدیک می تواند ولتاژ بالا را ایجاد کند.

2- عملیات تغییر: تغییرات ناگهانی در بار الکتریکی، مانند روشن کردن یا خاموش کردن تجهیزات سنگین.

3خطاهای الکتریکی: مدار کوتاه یا خطاهای درون سیستم توزیع برق.

4تخلیه الکترواستاتیک (ESD): تخلیه ناشی از تماس انسان یا سایر منابع الکترواستاتیک.

عوامل خارجی:

برق: شدیدترین افزایش برق ناشی از برق است که می تواند هزاران ولت را به سیستم های الکتریکی وارد کند.

تغییر شبکه: تغییرات در شبکه توزیع برق، مانند کاهش بار یا پاکسازی خطا، می تواند باعث افزایش موقت شود.

عوامل داخلی:

چرخه های شروع / متوقف شدن موتور: بار های محرک مانند موتورها و ترانسفورماتورها می توانند باعث افزایش سوئیچ شوند.

شرایط خطا: قوس و پاکسازی خطا در سیستم می تواند ولتاژ بیش از حد موقت را ایجاد کند.

پیشرفت در تکنولوژی SPD

دستگاه های مدرن SPD بسیار موثر هستند و شامل فناوری های پیشرفته برای افزایش عملکرد آنها هستند.ترکیب اجزای مختلف برای ارائه پوشش جامع در برابر افزایشیکپارچه سازی حفاظت حرارتی تضمین می کند که SPD ها در صورت گرم شدن بیش از حد می توانند به طور ایمن قطع شوند و از آسیب بیشتر جلوگیری کنند.

علاوه بر این، توسعه SPDهای نوع 1، نوع 2 و نوع 3، راه محافظت از سیستم های الکتریکی را تغییر داده است. SPDهای نوع 1 برای مقابله با برخورد مستقیم صاعقه طراحی شده اند.که باعث می شود آنها برای تاسیسات صنعتی و تجاری ایده آل باشند.SPDهای نوع 2 در برابر ضربه های غیرمستقیم و عملیات تبدیل محافظت می کنند، در حالی که SPDهای نوع 3 محافظت محلی برای تجهیزات حساس را ارائه می دهند.

انواع اصلی DOC

دستگاه های حفاظت از افزایش (SPD) بر اساس نقاط نصب و سطح حفاظت ارائه شده به انواع مختلف طبقه بندی می شوند.درک این انواع کمک می کند تا در انتخاب DOP مناسب برای نیازهای خاص خودانواع اصلی SPD ها نوع 1، نوع 2 و نوع 3 هستند.

1. SPD نوع 1

SPDهای نوع 1 برای محافظت در برابر افزایش انرژی بالا طراحی شده اند، که عمدتاً ناشی از برخورد مستقیم صاعقه یا وقایع ولتاژ بالا است. آنها به طور معمول قبل از صفحه توزیع اصلی نصب می شوند،یا در ورودی سرویس یا یکپارچه در پانل اصلی قطع کنندهاين دستگاه ها ميتونن از فشار بالا استفاده کنن و انرژي بيشتري رو به طور امن به زمين منتقل کنن

صنعت: برای کارخانه ها و عملیات های بزرگ که در آن خطر افزایش برق ناشی از رعد و برق قابل توجه است ضروری است.

- تجاری: در ساختمان های تجاری، به ویژه آنهایی که دارای سیستم های حفاظت از صاعقه خارجی (LPS) هستند، اجرا می شود.

خانه های مسکونی: برای خانه هایی که در مناطق دارای فعالیت مکرر رعد و برق یا آن هایی که دارای آنتن های خارجی یا سایر سازه های فلزی هستند، ضروری است.

مزایا:

● بالاترین سطح حفاظت از افزایش برق را ارائه می دهد که به طور مستقیم به منبع برق ورودی متصل می شود.

ظرفیت جذب انرژی قابل توجهی.

اولين خط دفاع در برابر موج هاي بزرگ

نمونه های کاربردی:

دروازه های خدمات برق

صفحه اصلی توزیع در مجتمع های تجاری

ساختمان هایی که دارای سیستم های حفاظت از برق خارجی هستند

2. SPD نوع 2

SPDهای نوع 2 برای محافظت در برابر تشعشعات باقیمانده که از طریق SPDهای نوع 1 یا تشعشعات غیرمستقیم متصل شده عبور کرده اند طراحی شده اند.آنها در پانل توزیع اصلی یا پانل های فرعی در ساختمان نصب می شوندSPDهای نوع 2 برای محافظت در برابر افزایش انرژی ناشی از عملیات سوئیچ و تضمین محافظت مداوم در سراسر سیستم الکتریکی ضروری هستند.

خانه های مسکونی: معمولاً در خانه ها نصب می شوند تا یک لایه دفاعی ثانویه پس از SPD های نوع 1 فراهم کنند.

استفاده تجاری: در ساختمان های اداری، فروشگاه های خرده فروشی و سایر محیط های تجاری برای محافظت در برابر افزایش داخلی استفاده می شود.

صنعت: در پانل های فرعی الکتریکی در کارخانه های تولیدی و سایر دستگاه های صنعتی نصب شده است تا حفاظت محلی را فراهم کند.

مزایا:

● محافظت قوی در برابر افزایش باقیمانده را فراهم می کند.

افزایش کارایی سیستم حفاظت از افزایش از طریق مقابله با افزایش تولید شده در داخل.

از آسیب به تجهیزات حساس متصل به پانل های توزیع جلوگیری می کند.

نمونه های کاربردی:

پانل های اصلی و فرعی در املاک مسکونی

سیستم های الکتریکی ساختمان های تجاری

پنل های ماشین آلات و تجهیزات صنعتی

3. SPD نوع 3

SPDهای نوع 3 برای محافظت در برابر افزایش انرژی کم طراحی شده اند و در نزدیکی تجهیزات الکترونیکی حساس نصب می شوند.این دستگاه ها حفاظت محلی را فراهم می کنند و معمولا برای محافظت از دستگاه ها استفاده می شوندنوع 3 SPD ها آخرین خط دفاعی در سلسله مراتب حفاظت از افزایش هستند.

● استفاده در خانه: از لوازم خانگی، سیستم های سرگرمی، کامپیوترها و سایر وسایل الکترونیکی حساس محافظت می کند.

استفاده تجاری: برای تجهیزات اداری، سیستم های نقطه فروش و سایر دستگاه های الکترونیکی حیاتی استفاده می شود.

صنعت: حفاظت از سیستم های کنترل، سنسورها و سایر وسایل الکترونیکی حساس صنعتی را فراهم می کند.

مزایا:

️ حفاظت از دستگاه های الکترونیکی حساس.

️ از افزایش انرژی که ممکن است از طریق SPDهای نوع 1 و 2 عبور کند محافظت می کند.

اطمینان از دوام و قابلیت اطمینان تجهیزات کاربر نهایی.

نمونه های کاربردی:

️ محافظ های افزایشی قابل وصل برای لوازم الکترونیکی خانگی

حفاظت از تجهیزات اداری

️ محافظ های اختصاصی برای سیستم های کنترل صنعتی

باید یک SPD نصب کنم؟

مزایای نصب SPD:

1حفاظت: از تجهیزات الکترونیکی حساس در برابر آسیب محافظت می کند.

2طول عمر: طول عمر سیستم ها و لوازم الکتریکی را با کاهش فرسایش ناشی از افزایش می افزاید.

3ایمنی: خطر آتش سوزی ناشی از افزایش برق را کاهش می دهد.

4صرفه جویی در هزینه ها: کاهش هزینه های نگهداری و تعویض به دلیل آسیب های مرتبط با افزایش.

عواملی که باید در نظر بگیرید:

1محیط زیست: مناطق مستعد برق یا تجهیزات سنگین الکتریکی باید اولویت SPD را داشته باشند.

2حساسیت تجهیزات: دستگاه هایی که نسبت به نوسانات ولتاژ حساسیت بالایی دارند، مانند کامپیوترها، تجهیزات مخابراتی و دستگاه های پزشکی، از SPD ها سود قابل توجهی می برند.

3انطباق: اطمینان از انطباق SPD با قوانین محلی برق و استانداردهای صنعت.

توصیه های کارشناسان:

برای ارزیابی نیازهای خاص خود و توصیه نوع مناسب و درجه بندی SPD برای نصب خود، با یک برق شناس مجاز مشورت کنید.نگهداری منظم و آزمایش دوره ای SPD های نصب شده نیز برای اطمینان از عملکرد بهینه ضروری است.

نصب و نگهداری سند تک تک

نصب و نگهداری مناسب SPD ها برای اطمینان از اثربخشی آنها بسیار مهم است.با توجه به دستورالعمل های سازنده و الزامات نسخه 18 مقررات سیم کشیبازرسی و نگهداری منظم نیز برای اطمینان از عملکرد صحیح SPD و ارائه حفاظت لازم ضروری است.

در طول نصب، مهم است که اطمینان حاصل شود که SPD ها به طور موازی با سیستم الکتریکی متصل می شوند، به آنها اجازه می دهد تا ولتاژ اضافی را به زمین هدایت کنند.این تنظیمات تضمین می کند که SPD ها می توانند از کل سیستم محافظت کنند بدون دخالت در عملیات عادیعلاوه بر این، SPD ها باید تا حد ممکن در نزدیکی تجهیزات محافظت شده نصب شوند، به حداقل رساندن فاصله ای که انرژی افزایش باید سفر کند.

نگهداری منظم از SPD شامل بررسی علائم آسیب یا فرسایش، اطمینان از اینکه تمام اتصالات امن هستند و جایگزینی هر دستگاهی است که توسط افزایش قبلی آسیب دیده است.بسیاری از SPD های مدرن شامل شاخص های وضعیت هستند که اطلاعات در زمان واقعی در مورد وضعیت دستگاه را ارائه می دهند، که تشخیص زمان نیاز به نگهداری را آسان تر می کند.

دستگاه های محافظت از افزایش ولتاژ نقش مهمی در محافظت از تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی از ولتاژ بیش از حد موقت دارند.می توانید تصمیمات آگاهانه ای در مورد حفاظت از سیستم های الکتریکی خود بگیریدنصب و نگهداری مناسب SPD ها می تواند منجر به افزایش ایمنی، قابلیت اطمینان و طول عمر تجهیزات شما شود و آنها را به یک جزء ضروری از تاسیسات الکتریکی مدرن تبدیل کند.

به یاد داشته باشید، سرمایه گذاری در SPD می تواند هزینه های قابل توجهی و استرس را از طریق جلوگیری از آسیب ناشی از افزایش ولتاژ غیر منتظره کاهش دهد.اطمینان از اینکه سیستم شما با SPD مناسب محافظت می شود یک انتخاب عاقلانه و ضروری است.