Ⅰ. Wat is de golf beveiligingsapparaten (SPD's)?

 

Een overspanningsbeveiliging (SPD) is een elektronisch apparaat dat elektrische apparatuur beschermt tegen tijdelijke overspanningen, zoals die veroorzaakt worden door blikseminslagen, schommelingen in het elektriciteitsnet of spanningspieken als gevolg van het in- en uitschakelen van apparatuur. Het zorgt voor een stabiele werking van elektrische apparatuur, verlengt de levensduur ervan en vermindert het risico op schade door spanningsschommelingen door tijdelijke overspanningen te beperken en overspanningsstromen naar aarde af te voeren.

 

Overspanningsbeveiligers worden veelvuldig gebruikt in energiesystemen, communicatienetwerken, industriële automatisering, huishoudelijke apparaten en andere sectoren, en vormen een belangrijk onderdeel van de elektrische veiligheid.

 

1.1 Werkingsprincipe van een overspanningsbeveiliging

 

De kernfunctie van een overspanningsbeveiliger is het detecteren en onderdrukken van overspanning. Het werkingsprincipe berust hoofdzakelijk op de volgende mechanismen.

 

1.1.1 Spanningsbegrenzing

Wanneer de spanning in het circuit de ingestelde drempelwaarde overschrijdt, gaan de niet-lineaire componenten in de overspanningsbeveiliging (zoals varistoren, gasontladingsbuizen of transiënte diodes) snel geleiden, waardoor de overspanning binnen een veilig bereik wordt beperkt.

 

1.1.2 Energie Afvoer

De overspanningsbeveiliging leidt de door overspanning opgewekte energie via het aardingssysteem naar de aarde, waardoor deze de beveiligde apparatuur niet kan bereiken.

 

1.1.3 Automatisch herstel

Sommige overspanningsbeveiligers kunnen na een overspanningspiek automatisch terugkeren naar de normale werking, terwijl andere handmatig vervangen of gereset moeten worden.

 

1.2 Hoe naar kies een overspanningsbeveiliging

Bij de keuze van een geschikte overspanningsbeveiliger moet rekening worden gehouden met de volgende factoren.

 

1.2.1 Spanning niveau 

De nominale spanning van de overspanningsbeveiliger moet overeenkomen met de spanning van het te beveiligen systeem, bijvoorbeeld een 220V wisselstroomsysteem of een 48V gelijkstroomsysteem.

 

1.2.2 Huidig capaciteit (In/Iimp)

 

Dit geeft de maximale piekstroom aan die de overspanningsbeveiliger kan weerstaan, meestal gemeten in kA (duizend ampère). In gebieden met frequente blikseminslagen dienen overspanningsbeveiligers met een hogere stroomcapaciteit te worden gekozen.

 

1.2.3 Antwoord tijd

  

Hoe korter de reactietijd, hoe beter de bescherming. SPD's met een reactietijd in de nanoseconde-reeks zijn geschikt voor precisie-elektronica.

 

1.2.4 Bescherming modus

 

Selecteer de beveiligingsmodus voor één fase, drie fasen of een combinatie van beide (zoals LN, L-PE, N-PE, enz.) afhankelijk van de systeemvereisten.

 

1.2.5 Installatie locatie

  

Volgens de IEC 61643-norm kunnen overspanningsbeveiligers worden ingedeeld in Type 1 (gebouwingang), Type 2 (verdeelkast) en Type 3 (apparatuuruiteinde).

 

1.2.6 Certificering normen

 

Kies producten die voldoen aan internationale normen (zoals UL 1449, IEC 61643) om veiligheid en betrouwbaarheid te garanderen.

 

1.3 Hoe naar Installeer een overspanningsbeveiliging.

 

Een correcte installatie is essentieel voor een goede werking van de overspanningsbeveiliging.

 

1.3.1 Installatie locatie:

 

- Een overspanningsbeveiliging van type 1 moet in het hoofdverdeelpaneel of bij de hoofdaansluiting van het gebouw worden geïnstalleerd ter bescherming tegen directe blikseminslagen of geïnduceerde bliksem.

- Een type 2 SPD is geïnstalleerd in het secundaire verdeelpaneel voor extra beveiliging.

- Type 3 SPD wordt geïnstalleerd in de buurt van gevoelige apparatuur zoals servers en communicatieapparatuur.

 

1.3.2 Bedradingsmethode:

 

Gebruik korte en dikke draden voor de verbinding om de impedantie te verlagen.

Zorg ervoor dat de aardingsweerstand aan de norm voldoet (meestal ≤ 10Ω).

 

1.3.3 Parallelle en seriële schakeling:

 

De meeste overspanningsbeveiligingen worden parallel geschakeld, waardoor de normale werking van het circuit niet wordt verstoord.

- Sommige speciale overspanningsbeveiligingen (zoals filterbeveiligingen) kunnen in serie worden geschakeld.

 

1.3.4 Onderhoud en vervanging:

 

- Controleer regelmatig de status van de SPD. Sommige SPD's hebben een levensduurindicator (bijvoorbeeld een rood venster dat een storing aangeeft).

- Zelfs als het uiterlijk na meerdere overspanningen intact is gebleven, moet het vervangen worden.

 

II. DC/AC overspanningsbeveiliging

 

2.1 DC Golf Beschermer

 

2.1.1 Concept van een DC-overspanningsbeveiliging

 

De DC-overspanningsbeveiliging (DC SPD) is specifiek ontworpen voor DC-voedingssystemen en wordt gebruikt om apparatuur die op gelijkstroom werkt, zoals zonne-energiesystemen, laadstations voor elektrische voertuigen, communicatiebasisstations en datacenters, te beschermen tegen schade door spanningspieken. Omdat gelijkstroom geen periodieke variaties kent, moet bij het ontwerp van de overspanningsbeveiliging voor gelijkstroom rekening worden gehouden met de continue spanning en polariteit.

 

2.1.2 Werken Werkingsprincipe van een DC-overspanningsbeveiliging

 

• Polariteitsgevoelig ontwerp: De spanningspolariteit van het DC-systeem is vast. De overspanningsbeveiliging (SPD) moet ervoor zorgen dat deze alleen goed functioneert wanneer de positieve en negatieve polen correct zijn aangesloten.

• Continue spanningsbestendigheid: In tegenstelling tot AC-SPD's moeten DC-SPD's een stabiele spanning gedurende lange tijd kunnen weerstaan ​​zonder storingen.

• Speciale vlamboogdovende technologie: Gelijkstroom heeft geen natuurlijk nuldoorgangspunt, waardoor de vlamboog moeilijk te doven is. Daarom moet een DC-overspanningsbeveiliging gebruikmaken van een speciaal vlamboogdovingsapparaat (zoals een magnetische vlamboogdoving).

 

2.1.3 Functie van de DC-overspanningsbeveiliging

 

- Bescherm zonnepanelen, omvormers en energieopslagsystemen tegen blikseminslagen en schakelpieken.

- Zorg voor een stabiele werking van laadstations voor elektrische voertuigen en voorkom dat hoogspanningsschokken het batterijbeheersysteem beschadigen.

- Garandeer de veiligheid van de gelijkstroomvoeding voor communicatiebasisstations en datacenters, waardoor het risico op uitval van apparatuur wordt verminderd.

 

2.2 AC Golf Beschermer

 

2.2.1 Concept van AC-overspanningsbeveiliging

 

De overspanningsbeveiliging (AC SPD) wordt gebruikt om het wisselstroomnet (zoals in woningen, fabrieken, commerciële gebouwen, enz.) te beschermen tegen schade door spanningspieken. Vanwege de periodieke schommelingen in de wisselspanning moet het ontwerp van de overspanningsbeveiliging rekening houden met de frequentie (50 Hz/60 Hz) en fasevariaties.

 

2.2.2 Werken Werkingsprincipe van een overspanningsbeveiliging voor wisselstroom

 

• Faseaanpassing: De AC-SPD moet de spanning in alle fasen effectief kunnen begrenzen.

• Snelle respons: De wisselstroomfrequentie is hoog, dus de responstijd van de SPD moet extreem kort zijn (nanoseconde).

• Automatische reset: Sommige AC-SPD's kunnen na een spanningspiek automatisch herstellen en vereisen geen handmatige tussenkomst.

 

2.3 Hoe Correct Kies een DC- of AC-overspanningsbeveiliging.

 

• Specificeer het systeemtype: Bepaal eerst of het een DC- of AC-systeem is.

• Beoordeel het overspanningsrisico: Kies in gebieden met frequente blikseminslagen een hoger beschermingsniveau (zoals een combinatie van type 1 en type 2).

• Stem de apparatuur af op de vereisten: Kies voor precisie-elektronica sensoren met een snellere respons.

• Raadpleeg professionals: Voor complexe systemen (zoals hybride stroomvoorzieningen) is het raadzaam een ​​ingenieur het beveiligingsplan te laten ontwerpen.

III. Conclusie

Overspanningsbeveiligers zijn essentiële apparatuur voor de veiligheid van stroomsystemen. Zowel bij gelijkstroom- als wisselstroomtoepassingen kan de juiste overspanningsbeveiliger, door deze correct te kiezen en te installeren, het risico op schade aan apparatuur aanzienlijk verkleinen. Met de ontwikkeling van nieuwe energiebronnen, elektrische voertuigen en slimme netwerken neemt de vraag naar gelijkstroomoverspanningsbeveiligers toe, terwijl wisselstroomoverspanningsbeveiligers de basis blijven vormen voor industriële en huishoudelijke elektriciteitsvoorziening. Door een wetenschappelijke selectie en gestandaardiseerde installatie zullen overspanningsbeveiligers betrouwbare "veiligheidsvoorzieningen" voor elektrische systemen worden.