Sự khác biệt giữa thiết bị bảo vệ đột biến và thiết bị chống sét lan truyền cho hệ thống 3 pha là gì?

Sự khác biệt chính là phạm vi và cài đặt: SPDs bảo vệ hệ thống điện ở mức bảng điều khiển (bao gồm các chế độ tăng đột biến 3 pha như L-L và L-G), trong khi thiết bị bảo vệ tăng áp bảo vệ một thiết bị ở điểm cuối.

Trong các hệ thống 3 pha, thiết bị bảo vệ tăng áp (SPD) thường là một thiết bị gắn bảng cứng, được lắp đặt tại lối vào hoặc bảng phân phối để bảo vệ vùng phân phối 3 pha bằng cách hạn chế quá áp quá mức và dòng điện tăng đột biến.

“Bộ bảo vệ tăng áp” thường đề cập đến bảo vệ điểm sử dụng gần một tải (thường là kiểu cắm), có thể làm giảm sự gia tăng tại thiết bị đầu cuối thiết bị nhưng không bảo vệ hệ thống dây điện ngược dòng hoặc mạng phân phối 3 pha đầy đủ.

Bài viết này sẽ thảo luận về sự khác biệt giữa thiết bị bảo vệ đột biến (SPD) được sử dụng trong phân phối điện 3 pha và thiết bị chống sét lan truyền được sử dụng để bảo vệ thiết bị điểm sử dụng.

“Thiết bị bảo vệ tăng” nghĩa là gì trong hệ thống điện 3 pha

Trong thực hành kỹ thuật và phân phối điện, một Thiết bị bảo vệ chống sét thường là một Thành phần bảo vệ được kết nối vĩnh viễn cài đặt tại Lối vào dịch vụ, Phân phối chính, hoặc Bảng điều khiển hạ lưu Để hạn chế quá áp quá mức trên hệ thống điện.

Trong bối cảnh 3 giai đoạn, SPD gắn bảng điều khiển là một phần của cơ sở hạ tầng điện của cơ sở. Công việc của nó không phải là "bảo vệ một thiết bị", mà là giảm căng thẳng tăng đột biến trên một khu vực hệ thống điện, giúp bảo vệ nhiều mạch và tải xuống.

Khái niệm bảo vệ cấp độ phân phối / gắn bảng điều khiển

Một SPD phân phối được lắp đặt tại một điểm mà nó có thể chặn năng lượng tăng đột biến trước khi nó truyền sâu vào hệ thống dây điện của cơ sở. SPD cung cấp một đường dẫn chuyển trở kháng thấp trong một sự kiện thoáng qua, hạn chế điện áp xuất hiện trên các tải được kết nối.

Trong phân phối 3 pha điển hình, SPD được chọn và có dây để giải quyết các chế độ tăng đột biến có liên quan, chẳng hạn như:

• L – G (đường thẳng): một dây dẫn pha tăng so với mặt đất
  
• L – L (dòng-line): một điện áp tăng đột biến giữa hai dây dẫn pha
  
• (nếu có) n – g (trung lập với mặt đất): Đặc biệt có liên quan trong các hệ thống có dây dẫn trung tính và tải trọng nhạy
  

Hiệu quả thực tế của SPD phụ thuộc rất nhiều vào nơi nó được cài đặt, không chỉ những gì nó được gọi. Hai thiết bị có các thành phần bên trong tương tự có thể hoạt động rất khác nhau tùy thuộc vào vị trí bảng điều khiển, chiều dài dây dẫn, chất lượng liên kết và trở kháng của đường quay trở lại.

Tại sao vị trí cài đặt quan trọng hơn tên

Trong các cài đặt thực tế, hệ thống dây phân phối giữa SPD và thiết bị được bảo vệ không phải là “lý tưởng”. Nó có điện trở và điện cảm. Sự gia tăng là sự kiện nhanh, vì vậy điện cảm dây trở thành một yếu tố chính dẫn đến điện áp thực sự đến thiết bị đầu cuối.

Một bảng điều khiển SPD được lắp đặt gần với bus bảng điều khiển và được liên kết chính xác có thể làm giảm căng thẳng tăng cao hơn nhiều so với một thiết bị được lắp đặt ở xa hơn với các dây dẫn dài, ngay cả khi xếp hạng danh nghĩa của chúng có vẻ tương tự trên giấy.

Lưu ý ngắn: Hành vi tăng 3 pha (Tại sao nó khác)

Trong hệ thống 3 pha, hành vi tăng có thể bao gồm:

Sự tăng dần giữa các giai đoạn:
Sự kiện chuyển đổi, lỗi hoặc hiệu ứng ghép nối có thể tạo ra sự tăng đột biến giữa các pha (L1 – L2, L2 – L3, L1 – L3). Điều này quan trọng vì một số thiết bị (như ổ đĩa và nguồn điện) có thể bị L-L gây căng thẳng ngay cả khi L-G có vẻ chấp nhận được.

Tác động hệ thống nối đất:
Mạng nối đất và liên kết xác định mức độ dòng điện tăng có thể được chuyển hướng hiệu quả như thế nào. Một đường đất trở kháng cao, liên kết kém hoặc nhiều đường song song có thể làm tăng điện áp dư trong khi tăng.

Trở kháng + Hiệu ứng chiều dài dây dẫn:
Dòng điện tăng nhanh thông qua điện cảm dây tạo ra sự sụt giảm điện áp thêm. Ngay cả một SPD chất lượng cao cũng có thể xuất hiện “yếu” nếu nó được lắp đặt với dây dẫn dài hoặc được định tuyến kém.

Ý nghĩa của mọi người thường có nghĩa là "người bảo vệ tăng đột biến" 

thuật ngữ thiết bị bảo vệ chống sét lan được sử dụng rộng rãi như một nhãn chung cho nhiều sản phẩm và phong cách lắp đặt khác nhau. Trong ngôn ngữ hàng ngày, nó thường đề cập đến:

• Bộ nguồn cắm điện có tính năng giảm đột biến
  
• Các thiết bị điểm sử dụng gần một tải cụ thể
  
• Mô-đun bảo vệ nhỏ tích hợp vào dây nguồn thiết bị
  

Việc sử dụng rộng rãi này gây ra sự nhầm lẫn trong thiết kế 3 pha công nghiệp và thương mại vì thuật ngữ này không truyền đạt rõ ràng:

• Cho dù thiết bị được kết nối vĩnh viễn hay plug-in,
  
• Chế độ tăng đột biến nào mà nó thực sự bảo vệ (L – L vs L – G),
  
• Cho dù nó được thiết kế cho các cấu trúc liên kết 3 giai đoạn,
  
• nó phối hợp với bảo vệ thượng nguồn như thế nào.
  

Nói cách khác, "người bảo vệ tăng áp" thường là một người tiêu dùng hoặc không hợp thức kỳ hạn, trong khi SPD (Thiết bị bảo vệ tăng) thường được sử dụng như một Thuật ngữ kỹ thuật cấp hệ thống gắn liền với thực hành, tiêu chuẩn và khu vực lắp đặt phân phối điện.

Điều đó không có nghĩa là các thiết bị điểm sử dụng là "xấu" hoặc "vô dụng". Nó có nghĩa là chỉ riêng tên không cho bạn biết đủ về sự phù hợp với hệ thống 3 pha.

Sự khác biệt cốt lõi: SPD vs thiết bị bảo vệ tăng áp trong hệ thống 3 pha 

Bảng so sánh: Thiết bị bảo vệ tăng so với thiết bị bảo vệ tăng áp 

1) Vị trí lắp đặt & Vai trò hệ thống

Một SPD cấp phân phối được lắp đặt ở lối vào dịch vụ, tổng đài chính hoặc bảng phân phối để chặn năng lượng tăng đột biến trước khi nó truyền sâu hơn vào hệ thống dây điện của cơ sở. Trong bối cảnh 3 pha, nó hỗ trợ bảo vệ trên một khu vực của hệ thống điện thay vì chỉ một thiết bị.

Một thiết bị bảo vệ tăng áp (cách sử dụng thông thường) thường được đặt gần thiết bị hoặc ổ cắm. Điều này có thể hữu ích cho việc bảo vệ cục bộ, nhưng nó không tự động bảo vệ các bộ nạp, bảng điều khiển hoặc các tải khác được kết nối với cùng một mạng 3 pha.

2) Vai trò chính (Bảo vệ vùng so với Bảo vệ thiết bị)

SPD là một phần của cơ sở hạ tầng điện của cơ sở. Mục đích của nó là giảm ứng suất thoáng qua trên nhiều mạch và tải xuống.

Một thiết bị chống sét lan truyền thường được chọn để bảo vệ một thiết bị hoặc ổ cắm cụ thể. Đây là một giải pháp cục bộ và có thể không giải quyết toàn bộ môi trường đột biến của hệ thống phân phối 3 pha thương mại / công nghiệp.

3) Chế độ phù hợp và tăng đột biến trong hệ thống 3 pha

Hệ thống 3 pha có thể trải qua nhiều chế độ, bao gồm:

• L – G (đường thẳng)
  
• L – L (dòng-line)
  
• n – g (trung tính với mặt đất) nếu áp dụng
  

Một SPD 3 pha thường được chọn và có dây để giải quyết các chế độ liên quan cho cấu hình hệ thống (3 dây so với 4 dây, delta vs wye). Nhiều sản phẩm được gọi là “bộ bảo vệ tăng áp” được định hướng một pha trừ khi được thiết kế rõ ràng cho 3 pha, điều này có thể dẫn đến bảo vệ không hoàn toàn (đặc biệt là đối với các sự kiện L – L).

4) Tiếp xúc với năng lượng tăng đột biến & chu kỳ nhiệm vụ

Các SPD gắn bảng điều khiển thường phải đối mặt với mức độ phơi nhiễm cao hơn vì chúng hoạt động ở cấp độ cơ sở hạ tầng và có thể xử lý chuyển đổi lặp đi lặp lại cộng với các nhiễu động đến trong thời gian dài hoạt động.

Các thiết bị điểm sử dụng thường dành cho các quá độ cục bộ, nhỏ hơn. Nếu một đợt tăng lớn đến đầu tải mà không có giai đoạn ngược dòng, các thiết bị điểm sử dụng có thể buộc phải hấp thụ nhiều năng lượng hơn dự định.

5) Giới hạn điện áp tại các đầu cuối thiết bị

Bảo vệ điểm sử dụng có thể kẹp chặt thiết bị hơn, điều này có thể giúp giảm điện áp dư tại các đầu cuối của thiết bị.

Tuy nhiên, SPD cấp phân phối làm giảm năng lượng tăng đột biến trước đó trong hệ thống, có thể làm giảm ứng suất trên bảng điều khiển, bộ nạp và nhiều mạch hạ lưu. Trong các cơ sở 3 pha, hiệu suất tốt nhất thường đến từ bảo vệ theo giai đoạn thay vì chỉ dựa vào một vị trí bảo vệ.

6) Giám sát, bảo trì và thay thế

Các công trình xây dựng thương mại và công nghiệp thường đòi hỏi khả năng bảo trì và khả năng hiển thị. SPDs cấp phân phối thường bao gồm chỉ báo trạng thái và các liên hệ tín hiệu từ xa tùy chọn để hỗ trợ lập kế hoạch bảo trì.

Các thiết bị điểm sử dụng thường cung cấp các chỉ số cơ bản và được coi là phụ kiện có thể thay thế chứ không phải là các thành phần cơ sở hạ tầng.

Loại SPD trong hệ thống 3 pha

thuật ngữ Các loại SPD Thông thường đề cập đến các danh mục cài đặt cho biết SPD được áp dụng ở đâu và như thế nào trong hệ thống điện. Trong hệ thống 3 pha, loại ảnh hưởng đến mức độ phơi nhiễm và sự phối hợp.

Thiết bị chống sét lan truyền loại 1

nốt thứ sáu trong Thiết bị chống sét lan truyền loại 1 thường được sử dụng ở phía lối vào dịch vụ và nhằm xử lý các sự kiện năng lượng cao hơn tại hoặc gần nguồn gây nhiễu điện đến. Nó giúp giảm năng lượng đột biến vào cơ sở.

Cái gì nó không thay thế:
Nó không loại bỏ nhu cầu bảo vệ hạ lưu trong các cơ sở lớn, vì khoảng cách dây và chuyển mạch bên trong vẫn có thể tạo ra các quá độ hư hỏng sâu hơn trong hệ thống.

Thiết bị chống sét lan truyền loại 2

nốt thứ sáu trong Thiết bị chống sét lan truyền loại 2 thường được lắp đặt trong bảng phân phối và bảng phụ. Trong nhiều tòa nhà 3 pha, đây là lớp “ngựa gia công” phổ biến nhất vì nó nằm gần mạch nhánh và tải.

Tại sao nó phổ biến trong bảng điều khiển:
Nó cung cấp sự bảo vệ thực tế tại các điểm phân phối, nơi thường xuyên xảy ra sự gia tăng chuyển mạch bên trong và các tương tác thiết bị hạ nguồn.

Thiết bị chống sét lan truyền loại 3

nốt thứ sáu trong Thiết bị chống sét lan truyền loại 3 thường được sử dụng ở cấp thiết bị hoặc điểm sử dụng. nó thường hiệu quả nhất khi nó Phối hợp với bảo vệ ngược dòng 1 và/hoặc loại 2.

Phụ thuộc vào bảo vệ thượng nguồn:
Trong các hệ thống 3 pha, chỉ một thiết bị loại 3 có thể tiếp xúc với nhiều năng lượng hơn dự định nếu không có SPD ngược dòng để giảm cường độ đột biến trước tiên.

Hướng dẫn lựa chọn cho thiết bị bảo vệ tăng đột biến 3 pha 

• FDS20C/4-275 Loại II
• Chỉ định: LOẠI2
• Phân loại: Lớp II
• Chế độ bảo vệ: l → PE, N → PE
• Điện áp danh định UN: 230 VAC / 50 (60) Hz
• tối đa. Điện áp hoạt động liên tục UC (L-N): 275 VAC / 50 (60) Hz
• Khả năng chịu ngắn mạch: 20 ka
• IC dòng điện hoạt động liên tục: <20 µA
• Máy tính tiêu thụ điện dự phòng: ≤25 MVA
• Dòng xả tối đa (8 / 20μs) IMAX: 40 ka
• Dòng xả danh định (8/20μs) trong: 20 ka
• Cấp bảo vệ điện áp: ≤1,3 kV
• Kháng cách ly: 1000 MΩ
• Vật liệu nhà ở: UL94V-0
• Mức độ bảo vệ: ip20

Nhận báo giá

Các kỹ sư thường chọn 3 giai đoạn Thiết bị bảo vệ chống sét Dựa trên cấu hình điện của hệ thống, môi trường tăng dự kiến và cách thức bảo vệ sẽ được điều phối giữa các khu vực.

Đầu vào kỹ thuật chính

Điện áp hệ thống và cấu hình:
Lựa chọn phải phù hợp với hệ thống thực tế (3 dây vs 4 dây, delta vs wye). Một sự không phù hợp có thể dẫn đến các chế độ bảo vệ không hiệu quả hoặc hoạt động không đúng cách.

Khu cài đặt:
Dịch vụ bảo vệ lối vào mục tiêu tăng đột biến. Bảo vệ phân phối nhắm mục tiêu tiếp xúc nội bộ và hạ lưu. Bảo vệ cấp thiết bị nhắm vào các tải trọng nhạy cảm.

Khả năng tương thích sắp xếp nối đất:
Phương pháp nối đất ảnh hưởng đến chế độ nào quan trọng nhất và cách dòng điện trở lại. Liên kết kém có thể làm tăng điện áp dư bất kể xếp hạng thiết bị.

Chiến lược phối hợp (bảo vệ theo giai đoạn):
Thay vì mong đợi một thiết bị bao gồm mọi thứ, các kỹ sư thường áp dụng biện pháp bảo vệ theo giai đoạn để mỗi lớp xử lý những gì nó phù hợp nhất.

Kiểm tra lựa chọn (tối đa 6 viên đạn):

• Xác nhận cấu trúc liên kết hệ thống (3 dây / 4 dây, delta / wye) và các chế độ bảo vệ cần thiết
  
• Chọn khu vực lắp đặt (lối vào dịch vụ, bảng phân phối, cấp thiết bị)
  
• Xác minh khả năng tương thích xếp hạng điện áp với phạm vi dung sai và danh định của hệ thống
  
• Kiểm tra nhu cầu giám sát (chỉ báo cục bộ so với liên hệ từ xa để báo động)
  
• Lập kế hoạch định tuyến ngắn, trực tiếp để giảm thiểu điện cảm dẫn
  
• Điều phối các thiết bị ngược dòng / hạ lưu để năng lượng được chia sẻ một cách thích hợp

Những sai lầm thường gặp trong bảo vệ đột biến 3 pha 

Ngay cả phần cứng tốt cũng có thể hoạt động kém hơn nếu áp dụng không đúng. Những lỗi thường gặp trong lắp đặt 3 pha bao gồm:

• Vị trí sai hoặc khách hàng tiềm năng dài: Lắp đặt SPD cách xa bus hoặc dây dẫn định tuyến với chiều dài không cần thiết làm tăng điện áp dư.
  
• Giả sử một thiết bị bảo vệ toàn bộ cơ sở: Các trang web lớn thường cần bảo vệ theo giai đoạn tại nhiều điểm phân phối.
  
• Sử dụng bảo vệ điểm sử dụng mà không phối hợp ngược dòng: Các thiết bị cấp thiết bị có thể bị căng quá mức nếu năng lượng tăng áp ngược dòng không giảm.
  
• Bỏ qua chất lượng liên kết / nối đất: Liên kết kém làm tăng trở kháng và tăng điện áp mà thiết bị nhìn thấy trong khi tăng.
  
• Chọn mà không cần kết hợp cấu trúc liên kết hệ thống: Chế độ bảo vệ phải phù hợp với cấu hình 3 pha thực tế (3 dây so với 4 dây, Delta vs WYE).
  

Tại sao sự khác biệt này lại quan trọng đối với các dự án 3 pha OEM

Trong các dự án bảng điều khiển 3 pha OEM, sự lựa chọn của SPD thường được thúc đẩy bởi các ràng buộc tích hợp thực tế hơn là nhãn sản phẩm chung. Các kỹ sư có thể yêu cầu các định dạng lắp đặt cụ thể, chế độ đấu dây (L – L, L – G và xử lý trung tính nếu có), giám sát các tiếp điểm cho hệ thống điều khiển và các ràng buộc bao quanh hoặc nhiệt. Trong những trường hợp như vậy, sản xuất tại nhà máy và hỗ trợ tùy biến OEM có trụ sở tại Trung Quốc có thể phù hợp để đáp ứng các yêu cầu về điện và cơ khí cụ thể của dự án mà không thay đổi chiến lược bảo vệ dự kiến.

Phần kết luận 

Trong hệ thống 3 pha, thiết bị bảo vệ đột biến (SPD) thường là một thành phần cấp phân phối được lắp đặt trong các tấm hoặc tủ điện để giảm ứng suất thoáng qua trên các phần của hệ thống điện. Thuật ngữ chống sét lan truyền rộng hơn và thường đề cập đến bảo vệ điểm sử dụng, có thể giúp ích tại các thiết bị đầu cuối thiết bị cụ thể nhưng có thể không giải quyết được sự tiếp xúc ở mức hệ thống.

Đối với môi trường 3 pha, vị trí chính xác, đối sánh cấu trúc liên kết và bảo vệ theo giai đoạn phối hợp thường quan trọng hơn nhãn. Một chiến lược tăng đột biến được thiết kế tốt coi việc bảo vệ là một nhiệm vụ kỹ thuật hệ thống, không phải là một quyết định thiết bị.

hỏi Ẩn