Üç fazlı endüstriyel paneller için hangi aşırı gerilim koruma cihazı en iyisidir?

Üç fazlı endüstriyel panellerin çoğu için en iyi seçim genellikle bir Panelde takılı tip 2 aşırı gerilim koruma cihazı (Dağıtım seviyesi), yukarı akış koruması ve iyi topraklama ile koordineli. pek iyi 1. yazın birim daha iyi bir seçim haline gelir ikmal girişi Gelen dalgalanma maruziyeti yüksek olduğunda, 3. yazın Cihazlar esas olarak hassas uç noktalar içindir ve panel koruması için birincil seçenek değildir.

Bu makalede, üç fazlı bir endüstriyel panel için doğru SPD tipinin nasıl seçileceği, hangi pratik faktörlerin en önemli olduğu ve kurulum ayrıntılarının gerçek dünya performansını nasıl etkilediği tartışılacaktır.

Üç fazlı endüstriyel panel için “en iyi” ne anlama geliyor?

Endüstriyel güç sistemlerinde “en iyi”, “en büyük” veya “en yüksek puan” anlamına gelmez. sağlayan cihaz ve kurulum yaklaşımı anlamına gelir. Tekrarlanabilir dalgalanma sınırlama Gerçek çalışma koşulları altında.

Üç fazlı bir panel için “en iyi” tipik olarak şu anlama gelir:

• güvenilir çalışma Sık geçiş olayları altında
  
• koordineli koruma Ana ve aşağı akış panelleri arasında
  
• tekrarlanabilir performans Birçok dalgalanma olayının üzerinde (sadece büyük bir olay değil)
  
• sürdürülebilirlik, net durum göstergesi ve pratik değiştirme dahil
  
• Anahtarlama dalgalanmalarının etkili kullanımı Motorlardan, kontaktörlerden ve VFD tahrikli yüklerden
  

Pratik bir çözüm, panelin elektrik topolojisine uymalı ve kısa, düşük endüktanslı bağlantılarla kurulabilir olmalıdır.

Endüstriyel 3 fazlı panellerde yaygın olan dalgalanma kaynakları

Endüstriyel dalgalanmalar genellikle sadece yıldırımdan değil, tesis içinde de yaratılır. Fırtına aktivitesi olmasa bile, anahtarlama işlemleri, tahrik sürücülerini, PLC güç kaynaklarını, kontrol transformatörlerini ve enstrümantasyonu oluşturan hızlı geçici aşırı gerilimler üretebilir.

Yaygın dalgalanma kaynakları şunları içerir:

• motor değiştirme (Çizginin karşısındaki başlangıçlar, kontaktör işlemleri, aşırı yüklenmeler)
  
• VFD etkinliği (Hızlı anahtarlama kenarları, DC veri yolu etkileşimleri, frenleme olayları)
  
• Kondansatör bankası geçişi ve güç faktörü düzeltme adımları
  
• Fayda bozuklukları (Hata temizleme, tekrar kapatma, besleyici anahtarlama)
  
• Uzun kablolu çalışma antenler gibi davranan ve geçici olayların eşleşmesini artıran
  

Endüstriyel ortamlarda kilit nokta tekrardır: Günde birçok kez küçük ve orta dalgalanmalar meydana gelebilir.

Fabrikalardaki tipik dalgalanmalara katkıda bulunanlar şunlardır:

• Büyük endüktif yüklerin (motorlar, solenoidler, vinçler) değiştirilmesi
  
• VFD girişi anahtarlama ve sürücü hattı tarafı olayları
  
• Transformatör enerjisi ve ani ile ilgili geçişler
  
• Yardımcı besleme anahtarı ve arıza giderme işlemleri
  
• Uzak MCC'lere veya alt panellere uzun besleyiciler
  

Tip 2 SPD: Endüstriyel paneller için en pratik seçim

A Tip 2 aşırı gerilim koruma cihazı üç fazlı endüstriyel paneller için genellikle en pratik seçenektir, çünkü Dağıtım Seviyesi Kurulum ve taşımak için Tekrarlayan geçişler.

Gerçek endüstriyel panellerde, en sık görülen sorun, tek bir aşırı dalgalanma değil, uzun bir dizi daha küçük geçiştir. Tip 2 cihazlar, bu görev için yaygın olarak seçilir, çünkü bunlar panel veriyolunda görünen dalgalanmaları sıkıştırmayı ve birden fazla aşağı akışlı dal devrelerini korumayı amaçlamaktadır.

Tip 2 neden genellikle panele en uygun olanıdır?

Panelde kurulu bir tip 2 ünite şunları yapabilir:

• korumak Çoklu Yükler Panelin aşağı akışına bağlı
  
• stresi azaltmak Kontrol güç kaynakları, PLC I/O modülleri ve enstrümantasyon
  
• Rahatsızlık açma veya kontrolör sıfırlamalarına neden olan geçici voltaj seviyelerini sabitlemeye yardımcı olun
  
• MCC'lerde, dağıtım panellerinde ve makine panellerinde pratik bir koruma katmanı sağlayın
  

Performansı etkileyen pratik kurulum notları

Panel düzeyinde koruma için, cihaz seçimi önemlidir, ancak kablolama düzeni genellikle daha önemlidir.

Baraların yakınındaki yerleşim:
Bir panel SPD, faz veri yolu ve nötr/toprak bağlantı noktalarına mümkün olduğunca yakın bağlandığında en iyi performansı gösterir. Uzun tel uzunluğu, hızlı bir dalgalanma sırasında endüktif voltaj düşüşünü artırır.

Kısa yollar:
İletkenler ne kadar kısa ve düz olursa, bir dalgalanma sırasında etkin empedans o kadar düşük olur. Fazla iletken uzunluğu, ekipman tarafından görülen geçiş voltajını önemli ölçüde artırabilir.

Topraklama ve yapıştırma kalitesi:
Yüksek kaliteli bir aşırı gerilim koruma cihazı bile, panel topraklama ve yapıştırma tutarsız, gevşek veya uzun yollardan geçirilmişse, kötü performans gösterecektir.

Tip 2, birden fazla panel arasında koordine etmek de tipik olarak daha kolaydır: biri ana dağıtım noktasında, ardından hassas yükleri besleyen alt panellerdeki ek birimler.

Tip 1 SPD daha iyi bir seçim olduğunda

A Tip 1 aşırı gerilim koruma cihazı Kurulum noktası olduğunda daha iyi bir seçim haline gelir. ikmal girişi veya tesis var yüksek poz gelen dalgalanmalara. Bu, havai hatlar, uzun servis iletkenleri, dış mekan ekipmanları veya sık kullanımlı anahtarlama aktivitesi olan tesislerde ortaya çıkabilir.

Tip 1 cihazlar yaygın olarak, bina hizmetine gelen aşırı enerjinin daha yüksek olduğu ve aşağı akış dağıtım kablolarının tesise dalgalanmayı yaymadan önce korumanın gerekli olduğu yerlerde yaygın olarak kullanılır.

Servis girişi pozlama ve gelen dalgalanma enerjisi

Servis girişinde, dalgalanmalar büyüklük ve enerji açısından daha yüksek olabilir. Bu, bir tesisin en sağlam “ilk hat” korumasını isteyebileceği yerdir.

Ancak, servis girişine Tip 1 cihazı kurmak, dağıtım panellerinde Tip 2 ünite ihtiyacını ortadan kaldırmaz. amaç şu eşgüdüm, tek cihaz stratejisi değil.

Tip 2 ile koordinasyon

Ortak bir endüstriyel yaklaşım:

• Servis girişinde Tip 1 (Gelen Koruma Katmanı)
  
• Büyük dağıtım panellerinde ve MCC'lerde (ekipman düzeyinde koruma katmanı) Tip 2
  

Bu, ana giriş noktasındaki dalgalanma stresini azaltır ve yüklerin yakınındaki geçişleri daha da sınırlar.

Tip 1 cihaz genellikle aşağıdaki durumlarda daha iyi bir seçimdir:

• SPD, servis girişine veya ana bağlantı kesme konumuna kurulur
  
• Sitede genel gider tedarik hatları veya sık sık fırtınaya maruz kalma var
  
• Ana santral besleyen uzun servis iletkenleri var
  
• Tesis, tekrarlanan yardımcı program değiştirme bozuklukları yaşar
  
• Aşağı akış dağıtım korumasından önce güçlü bir yukarı akış katmanına ihtiyacınız var
  

Tip 3'ün Uyduğu Yer 

Tip 3 cihazlar, esas olarak hassas elektroniklerin yanında kullanım noktası koruması için tasarlanmıştır. Endüstriyel ortamlarda, enstrümantasyon güç kaynakları, PLC rafları veya iletişim cihazları gibi belirli uç noktaların korunmasına yardımcı olabilirler.

onlar bir yerine geçmiyor Aşırı gerilim koruma cihazı Elektrik panosu kurulumu için. Panel düzeyinde koruma, önce dağıtım noktasında ele alınmalıdır, çünkü bu, dalgalanmaların birden fazla devreye girdiği ve yayıldığı yerdir.

Sağ 3 fazlı aşırı gerilim koruyucu cihaz için seçim kriterleri

Bu en önemli bölümdür çünkü “en iyi”, cihazın sistemle ve kurulum kısıtlamalarıyla eşleştirilmesine bağlıdır. pek iyi 3 fazlı aşırı gerilim koruyucu cihaz sistem topolojisine, beklenen dalgalanma modlarına, görev döngüsüne ve sürdürülebilirliğe göre seçilmelidir.

Sistem voltajı ve topolojisi (3-telli ve 4 telli)

Dağıtım yapılandırmasını onaylayarak başlayın:

• 3-telli sistemler (Nötr Yok): Tipik delta düzenlemeleri
  
• 4 telli sistemler (nötr ile): Tipik olarak Wye düzenlemeleri
  

Bu önemlidir, çünkü SPD sistemde bulunan dalgalanma yollarını ele alabilmelidir.

Üç fazlı panellerde önemli olan dalgalanma modları

Üç fazlı panellerde, dalgalanmalar sadece fazdan zemine görünmez. Ortak modlar şunları içerir:

• Hat-hat (L–L) Özellikle üç telli delta sistemlerinde dalgalanmalar
  
• Hat-toprağa (L–G) Topraklı sistemlerde yaygın olan dalgalanmalar
  
• Hat-nötr (L–N) Dört telli sistemlerde dalgalanmalar
  

SPD yapılandırması ile gerçek aşırı gerilim modları arasındaki uyumsuzluk, bir cihaz kuruluyken bile ekipmanı açıkta bırakabilir.

Kurulum yeri: ana panel ve alt panel

Cihazın kurulu olduğu yerde gördüğü stresi değiştirir:

• Ana servis girişi: Daha yüksek gelen maruz kalma, daha fazla fayda ile ilgili dalgalanmalar
  
• Dağıtım paneli / MCC: Motor ve sürücülerden sık sık iç anahtarlama dalgalanmaları
  
• Makine paneli: Hassas kontrollere daha yakın, ancak sınırlı alan ve kısa kablolama gerekli
  

En iyi genel sonuç genellikle dalgalanmaların girdiği yere koruma yerleştirerek elde edilir. Ve hassas yüklerin yoğunlaştığı yerler.

Sık geçiş dalgalanmaları için dayanıklılık

Motorları ve VFD'leri besleyen endüstriyel paneller genellikle tekrarlayan geçiş olayları yaşarlar. Cihaz, yalnızca nadir görülen aşırı olaylar için değil, bu ortamda dayanıklılık için seçilmelidir.

Hafif ticari bir ortamda iyi performans gösteren bir cihaz, tüm gün büyük yükleri döngüye sokan bir panel için en iyi eşleşme olmayabilir.

İzleme ve sürdürülebilirlik

Endüstriyel ortamlarda, koruma zamanla bozulabileceğinden, sürdürülebilirlik önemlidir.

Yararlı sürdürülebilirlik özellikleri şunları içerir:

• Yerel durum göstergesini temizle
  
• Alarmlar için Uzak Durum Kişileri (tesis izleme kullanıyorsa)
  
• Bakım pencereleri sırasında pratik değiştirme yaklaşımı
  

Fiziksel kablolama kısıtlamaları ve kurşun uzunluğu

Dalgalanma performansı, kablolama geometrisinden büyük ölçüde etkilenir:

• Uzun uçlar, geçiş voltajını yükseltir
  
• Döngüler endüktif bağlantıyı artırır
  
• Gürültülü iletkenlerin yanında yönlendirme etkinliği azaltabilir
  

Panel düzeni uzun iletken çalışmayı zorlarsa, kağıt üzerinde "daha iyi" bir cihaz, uygun şekilde kurulmuş, iyi yerleştirilmiş bir üniteden daha kötü performans gösterebilir.

temel farklılıklar

Aşağıda, endüstriyel panel karar verme sürecine odaklanan pratik bir karşılaştırma bulunmaktadır.

Özellik / Kriterler	Tip 1 aşırı gerilim koruma cihazı	Tip 2 aşırı gerilim koruma cihazı	Endüstriyel paneller için en uygun (kısa cevap)
Tipik kurulum noktası	Servis girişi / memba konumu	Dağıtım paneli / alt panel / MCC	Çoğu panel düzeyinde kurulum için Tip 2
ana amaç	Gelen dalgalanmalara karşı birinci basamak savunma	Aşağı akış devreleri için panel veriyolunda pratik sıkıştırma	Birden çok dal devresini korumak için Tip 2
poz profili	Daha yüksek gelen dalgalanma enerjisi	Geçiş geçişlerinin yüksek tekrarı	Günden güne endüstriyel anahtarlama için Tip 2
koordinasyon rolü	aşağı akıştaki stresi azaltmak için yukarı akış katmanı	yüklerin yakınında aşağı tabaka	Pozlama yüksek olduğunda her ikisini de kullanın
Kablolama Hassasiyeti	Hala kurşun uzunluğuna duyarlıdır, ancak genellikle ana dişliye takılır	Panel seviyesinde hızlı geçişler nedeniyle kurşun uzunluğuna çok duyarlı	Tip 2 dikkatli, kısa kablolama gerektirir
En iyi kullanım durumu	Yüksek pozlama alanları, hizmet giriş koruması	En endüstriyel dağıtım panelleri	Tip 2 genellikle birincil seçimdir

Bu tablo, Tip 2 cihazın neden genellikle endüstriyel paneller için varsayılan seçim olduğunu gösterirken, Tip 1, hizmet girişinde veya yüksek pozlama ortamlarında tercih edilen seçenek haline gelir.

En iyi kurulum uygulamaları 

Kurulum kalitesi, bir aşırı gerilim koruma cihazının beklendiği gibi performans gösterip göstermeyeceğine karar verebilir. Kötü kablolamaya sahip iyi seçilmiş bir cihaz, daha yüksek geçici voltajın ekipmana ulaşmasına izin verebilir.

İletkenleri kısa ve doğrudan tutun

Kısa iletkenler, hızlı dalgalanma olayları sırasında endüktif voltaj artışını azaltır. Pratik açıdan:

• Ekstra gevşek veya uzun yönlendirme yollarından kaçının
  
• En yakın pratik bağlantı noktalarını kullanın
  
• Faz ve dönüş yollarını fiziksel olarak yakın tutun
  

Döngülerden ve gereksiz bükülmelerden kaçının

Büyük döngüler, indüktörler gibi davranır ve hızlı geçişler sırasında etkili empedansı yükseltir. Sıkı, temiz yönlendirme, cihaz kelepçesinin daha hızlı ve daha düşük dalgalanmalarına yardımcı olur.

Bağlama ve topraklama bütünlüğü

Bir panel SPD, referans noktasına giden düşük empedanslı bir yola bağlıdır (sistem tasarımına bağlı olarak toprak/nötr). Gevşek pabuçlar, yapıştırma noktalarının altına boya veya uzun yapıştırma jumperları performansı düşürür.

Doğru bağlantı noktası

Şube kablolarının uzak ucunda değil, panel veriyoluna ve topraklama/nötr çubuklara mümkün olduğunca yakın bağlayın.

Yukarı ve aşağı koruma ile koordinasyon

Endüstriyel tesisler genellikle aşamalı korumadan yararlanır. Yukarı akış koruması gelen stresi azaltır; aşağı akış koruması, kritik yüklerin yakınındaki yerel geçişleri sınırlar.

Panel düzeyinde kurulum en iyi uygulamaları şunları içerir:

• SPD'yi faz veri yolu bağlantı noktalarına yakın monte edin
  
• Öncüleri kısa, düz ve sıkı bir şekilde yönlendirin
  
• Yüksek gürültülü güç kablolarının yanında SPD iletkenlerini yönlendirmekten kaçının
  
• Sağlam birleştirme ve doğru sonlandırma torku uygulamalarını sağlayın
  
• Katmanlı koruma için ana ve aşağı akış SPD'lerini koordine edin
  

SPD performansını düşüren yaygın hatalar

Endüstriyel sitelerdeki birçok “SPD arızası”, arızalı cihazlardan değil, geçiş voltajını artıran veya cihazı gereksiz yere strese sokan kurulum seçeneklerinden kaynaklanır.

Otobüsten çok uzakta kurmak

Mesafe empedans ekler. SPD uzaklara monte edilir ve uzun iletkenlerle kablolanırsa, SPD çalışırken bile veriyolunda görülen aşırı gerilim yüksek kalabilir.

Uzun teller ve büyük ilmekler

Uzun iletkenler ve döngüler indüktörler gibi davranır ve hızlı dalgalanma akımı değişikliklerine direnir. Bu, ekipman terminallerinde daha yüksek voltajın görünmesine neden olabilir.

Tüm tesis için tek bir cihaza güvenmek

Servis girişindeki tek bir cihaz, uzaktaki alt panelleri veya hassas yükleri yeterince korumayabilir. Tesisin derinliklerinde dahili anahtarlama dalgalanmaları hala meydana gelebilir.

Topraklama kalitesini göz ardı etmek

Topraklama ve bağlama tutarsızsa, SPD etkili bir şekilde kelepçelemeyebilir veya elektronikleri hala strese sokan beklenmedik referans kaymaları yaratabilir.

Konum için yanlış tür seçimi

Kurulum noktası için yanlış cihaz türünü kullanmak etkinliği azaltabilir. Hizmet girişine maruz kalma ve dağıtım seviyesi anahtarlama ortamları farklı stres profilleridir.

Performansı azaltan yaygın hatalar şunlardır:

• SPD'yi panel veri yolu bağlantı noktalarından uzağa monte etme
  
• Gereksiz gevşeklik ile uzun, gevşek yönlendirilmiş iletkenler kullanmak
  
• Bir SPD'nin her alt panel ve makine panelini eşit olarak koruduğunu varsayarsak
  
• Panelin içindeki topraklama ve yapıştırma yolu kalitesinin gözden kaçırılması
  
• Kurulum konumuyla eşleşmeyen bir cihaz türü seçme
  

Çözüm

Üç fazlı endüstriyel panellerin çoğu için, bir Tip 2 aşırı gerilim koruma cihazı Panelde monte edilen genellikle en iyi pratik seçimdir. pek iyi 1. yazın birim en uygun olan ikmal girişi Gelen aşırı gerilime maruz kalma yüksek olduğunda, genellikle aşağı akışta Tip 2 koruma ile koordine edilir. Gerçek endüstriyel ortamlarda, Kurulum kalitesi ve kablolama düzeni genellikle cihazı aşırı boyutlandırmaktan daha önemlidir.

SSS