Thiết bị bảo vệ đột biến của bạn vẫn hoạt động chứ? Khi nào cần thay thế nó

Có, các thiết bị bảo vệ chống sét lan truyền sẽ bị mòn. Ngay cả khi không có hư hỏng nhìn thấy được và thiết bị vẫn xuất hiện được cấp nguồn, các thành phần bảo vệ của nó sẽ bị suy giảm theo mỗi sự kiện đột biến. Do đó, thời gian thay thế không chỉ dựa trên tuổi lịch. Nó phụ thuộc vào ứng suất điện tích lũy, điều kiện tiếp xúc và mức độ nghiêm trọng của hệ thống. Giả sử việc bảo vệ vẫn còn nguyên vẹn mà không xác minh là một rủi ro phổ biến và tốn kém.

Tại sao các thiết bị bảo vệ đột biến suy giảm theo thời gian

Thiết bị bảo vệ đột biến là một yếu tố bảo vệ hy sinh theo thiết kế. Các thành phần bên trong của nó được thiết kế để chuyển hướng hoặc kẹp năng lượng quá áp nhất thời khỏi thiết bị hạ lưu. Hành động bảo vệ này không phải là không giới hạn.

Các thành phần giới hạn phổ biến nhất là các biến thể oxit kim loại và các phần tử phi tuyến tương tự. Mỗi khi chúng hấp thụ năng lượng đột biến, những thay đổi vi mô xảy ra trong cấu trúc vật liệu. Những thay đổi này làm tăng dòng rò, đặc tính kẹp ca và tăng nhiệt độ bên trong trong quá trình hoạt động bình thường. Sự suy thoái là gia tăng, không phải nhị phân.

Tiếp xúc tích lũy quan trọng hơn một sự kiện đơn lẻ. Chuyển đổi thông thường từ động cơ, ổ đĩa tần số thay đổi, công tắc tơ và các hoạt động lưới điện tiện ích xảy ra thường xuyên hơn nhiều so với các dòng điện liên quan đến sét. Trong khi quá trình chuyển mạch riêng lẻ mang ít năng lượng hơn, sự lặp lại của chúng góp phần đáng kể vào sự hao mòn lâu dài.

Ứng suất nhiệt làm tăng tốc độ suy thoái. Nhiệt độ môi trường cao, không đủ thông gió và điều kiện quá áp duy trì đều làm giảm tuổi thọ của các thành phần. Điều quan trọng là một thiết bị có thể vẫn được cấp điện và hiển thị điện áp đường dây bình thường trong khi đường dẫn bảo vệ của nó bị lỗi một phần hoặc toàn bộ.

Đây là lý do tại sao “vẫn được cung cấp năng lượng” không có nghĩa là “vẫn bảo vệ”. Tính liên tục điện và khả năng phân luồng tăng đột biến không phải là chức năng giống nhau.

Dấu hiệu phổ biến SPD có thể cần thay thế

Một số thiết bị chống sét lan truyền cung cấp các chỉ báo để báo hiệu mất bảo vệ, nhưng các chỉ số này có giới hạn. Dấu hiệu thường gặp bao gồm:

• Đèn báo trạng thái
  thường hiển thị liệu một hoặc nhiều chế độ bảo vệ vẫn được kết nối. Họ không đo lường khả năng tăng đột biến còn lại.
  
• Báo thức âm thanh
  Trình bày trên một số thiết bị gắn bảng điều khiển. Chúng thường chỉ kích hoạt sau khi hoàn toàn bị lỗi chế độ, không phải trong quá trình xuống cấp dần dần.
  
• Mất chế độ bảo vệ
  Một thiết bị có thể tiếp tục hoạt động với độ phủ pha hoặc chế độ giảm, khiến một phần của hệ thống không được bảo vệ.
  
• Kích hoạt ngắt kết nối nhiệt
  cho thấy sự xuống cấp bên trong nghiêm trọng, thường là sau khi các thành phần bảo vệ đã được căng thẳng vượt quá giới hạn thiết kế.
  
• Suy thoái thầm lặng
  tình trạng nguy hiểm nhất. Các yếu tố bảo vệ có thể bị suy yếu nhưng không bị ngắt kết nối hoàn toàn, mang lại cảm giác an toàn sai lầm.
  

Nhiều thiết bị xuống cấp không có triệu chứng bên ngoài nào cả. Chỉ dựa vào các chỉ số là không đủ cho các hệ thống dựa trên rủi ro.

Tại sao kiểm tra trực quan một mình không đáng tin cậy

Không giống như cầu chì hoặc cầu dao, một Thiết bị bảo vệ chống sét Không thất bại một cách sạch sẽ, máy móc. cầu dao mở trong các điều kiện xác định. Cầu chì tan chảy khi dòng điện vượt quá ngưỡng. SPDs không thành công về mặt điện trước khi bất kỳ thiệt hại nào xuất hiện.

Các biến thể bên trong có thể bị nứt, ngắn một phần hoặc tăng rò rỉ trong khi vẫn còn nguyên vẹn về mặt vật lý. Đóng gói ẩn những thay đổi này. Có thể không bị đổi màu, mùi, biến dạng.

Mạch chỉ thị theo dõi tính liên tục, không phải hiệu suất. Một phần tử bảo vệ có thể vẫn được kết nối trong khi điện áp kẹp của nó đã trôi lên trên mức vượt quá giới hạn có thể chấp nhận được. Ở trạng thái đó, SPD về mặt kỹ thuật là “bật” nhưng không hiệu quả về mặt chức năng.

Hành vi này về cơ bản khác với các thiết bị bảo vệ quá dòng và coi SPD là các thành phần có thể kiểm tra trực quan dẫn đến các hệ thống được bảo vệ dưới mức.

Tuổi thọ dự kiến của một thiết bị bảo vệ đột biến

Không có tuổi thọ phục vụ phổ quát được thể hiện trong nhiều năm. Bất kỳ khoảng thời gian thay thế cố định nào bỏ qua các điều kiện phơi nhiễm đều gây hiểu lầm.

Tuổi thọ dịch vụ chịu ảnh hưởng của:

• Tần số tăng
  Các cơ sở có sự kiện chuyển mạch thường xuyên trải qua sự xuống cấp nhanh hơn.
  
• cường độ
  Các sự kiện năng lượng cao hơn tiêu thụ nhiều khả năng bảo vệ hơn mỗi lần xuất hiện.
  
• Vị trí lắp đặt
  Các thiết bị được lắp đặt gần lối vào dịch vụ gặp phải năng lượng đột biến cao hơn so với các thiết bị hạ lưu.
  
• Chất lượng nối đất hệ thống
  Nối đất kém làm tăng căng thẳng cho các thành phần bảo vệ và giảm sự chuyển hướng hiệu quả.
  
• môi trường hoạt động
  Nhiệt độ, độ ẩm và các điều kiện bao vây ảnh hưởng đến sự lão hóa nhiệt.
  

Trong môi trường ứng suất thấp, thiết bị chống sét lan truyền có thể vẫn có hiệu quả trong nhiều năm. Trong các cài đặt tiếp xúc cao, sự suy thoái có thể đạt đến mức không thể chấp nhận được sớm hơn nhiều. Do đó, việc thay thế nên dựa trên điều kiện và rủi ro, không dựa trên độ tuổi.

Cân nhắc thay thế bằng ứng dụng SPD

1) Bảng phân phối điện

Các thiết bị bảo vệ gắn trên bảng điều khiển được tiếp xúc với một loạt các nguồn tạm thời. Chuyển mạch tiện ích, thay đổi tải bên trong và lỗi ngược dòng đều góp phần gây ra căng thẳng tích lũy.

Bởi vì các thiết bị này đóng vai trò bảo vệ chính cho nhiều mạch hạ lưu, sự suy thoái gây ra hậu quả trên toàn hệ thống. Ngay cả việc mất bảo vệ một phần cũng làm tăng khả năng hư hỏng thiết bị ở những nơi khác trong quá trình lắp đặt. Thay thế theo kế hoạch thường có khả năng phòng thủ ở đây hơn là chờ đợi sự cố chỉ báo.

2) Hệ thống điện mặt trời

Bảo vệ phía DC được tiếp xúc với các đường chạy dây dẫn dài, điều kiện ngoài trời và quá trình môi trường thường xuyên. Chuyển mạch biến tần và tương tác lưới điện làm tăng thêm ứng suất.

Sự suy thoái có thể xảy ra không đối xứng qua các cực hoặc dây. nốt thứ sáu trong Thiết bị bảo vệ chống sét được sử dụng trong bối cảnh này có thể vẫn được kết nối bằng điện trong khi cung cấp bảo vệ không đồng đều. Khoảng thời gian thay thế phải tính đến sự tiếp xúc với môi trường và tác động thời gian ngừng hoạt động của hệ thống, không chỉ trạng thái thiết bị.

3) Hệ thống sạc EV

Hạ tầng sạc kết hợp điện tử công suất cao với các sự kiện kết nối và ngắt kết nối thường xuyên. Rối loạn lưới điện và chuyển đổi tải là phổ biến.

Bởi vì bộ sạc thường được lắp đặt ở các vị trí công cộng hoặc bán công cộng, các lỗi mang lại các tác động vận hành và an toàn. Chờ mất bảo vệ hoàn toàn trước khi thay thế làm tăng khả năng bị hỏng bộ sạc và gián đoạn dịch vụ.

4) Bảng điều khiển và thiết bị điện tử nhạy cảm

năng lượng thấp Thiết bị bảo vệ chống sét Được lắp đặt gần các thiết bị nhạy cảm thường là tuyến phòng thủ cuối cùng. Hiệu quả của chúng phụ thuộc nhiều vào sự phối hợp ngược dòng.

Các thiết bị này có thể nhanh chóng bị hỏng nếu không có bảo vệ ngược dòng hoặc bị xuống cấp. Các quyết định thay thế nên thận trọng, đặc biệt là khi thời gian chết hoặc mất dữ liệu có hậu quả cao.

Cân nhắc thay thế dựa trên loại

Thiết bị bảo vệ chống sét loại 2

Các thiết bị này thường được cài đặt ở các cấp phân phối và tiếp xúc với các sự kiện thoáng qua lặp đi lặp lại. Suy thoái là dần dần và tích lũy.

Bởi vì sự thất bại thường im lặng cho đến khi các chế độ bảo vệ ngắt kết nối, chỉ dựa vào các chỉ số là rủi ro. Lập kế hoạch thay thế nên xem xét lịch sử phơi nhiễm và tầm quan trọng của hệ thống.

Thiết bị chống sét lan truyền loại 3

Các thiết bị này phụ thuộc hoàn toàn vào bảo vệ thượng nguồn để hạn chế năng lượng đến. Khi áp dụng sai hoặc sử dụng mà không có sự phối hợp, họ sẽ trải qua sự suy thoái nhanh chóng.

Chúng nhạy cảm hơn với sức khỏe SPD thượng nguồn. Nếu các thiết bị ngược dòng đã già đi, các đơn vị hạ lưu có thể bị hỏng nhanh hơn nhiều so với dự kiến.

Chiến lược bảo trì, giám sát và thay thế

Một cách tiếp cận có cấu trúc làm giảm sự không chắc chắn và tránh thay thế phản ứng.

Kiểm tra định kỳ nên xác minh trạng thái chỉ báo, tính toàn vẹn của hệ thống dây điện và tình trạng bao vây, nhưng chỉ kiểm tra là không đủ.

Giám sát trạng thái, nếu có, cung cấp nhận thức sớm hơn về mất chế độ bảo vệ. Tuy nhiên, nó vẫn không định lượng dung lượng còn lại.

Thay thế theo kế hoạch Dựa trên mức độ phơi nhiễm, môi trường và mức độ nghiêm trọng của hệ thống làm giảm rủi ro hạ nguồn. Thay thế một thiết bị bảo vệ chống sét đã xuống cấp ít gây gián đoạn hơn nhiều so với việc sửa chữa các thiết bị bị hư hỏng.

Thay thế dựa trên lỗi tăng nguy cơ. Vào thời điểm một thiết bị báo hiệu mất mát toàn bộ, nó đã ngừng cung cấp sự bảo vệ có ý nghĩa, thường là trong một khoảng thời gian không xác định.

Từ quan điểm quản lý rủi ro, SPD nên được coi là thành phần có thể tiêu hao được với vai trò xác định trong độ tin cậy của hệ thống.

bảng so sánh

Những hiểu lầm phổ biến về thay thế SPD

“Nó vẫn được cung cấp năng lượng, vì vậy nó ổn.”
Sự hiện diện của nguồn điện không xác nhận khả năng chuyển hướng tăng đột biến.

“Nó đã sống sót một lần sét.”
Sinh tồn không có nghĩa là không có thiệt hại. Các sự kiện năng lượng cao tiêu thụ biên bảo vệ.

"Xếp hạng cao hơn có nghĩa là nó không bao giờ bị hao mòn."
Công suất cao hơn làm chậm xuống cấp nhưng không loại bỏ nó.

“Không có báo động có nghĩa là không có vấn đề gì.”
Nhiều thiết bị xuống cấp không cung cấp cảnh báo cho đến khi bảo vệ đã bị xâm phạm.

Phần kết luận

Các thiết bị bảo vệ đột biến không phải là cơ sở hạ tầng vĩnh viễn. Chúng là các thành phần bảo vệ tiêu hao được thiết kế để hấp thụ ứng suất điện theo thời gian. Sự xuống cấp là không thể tránh khỏi và thường là vô hình.

Thay thế không phải là thừa nhận thất bại. Đây là một quyết định có chủ ý quản lý rủi ro nhằm bảo vệ các hệ thống được kết nối, giảm thiểu thời gian chết và bảo toàn tính toàn vẹn của thiết bị. Mục tiêu không phải là tối đa hóa tuổi thọ của thiết bị, nhưng để đảm bảo việc bảo vệ vẫn hiệu quả khi cần thiết.

hỏi Ẩn