Jak prawidłowo dobrać rozmiar urządzeń przeciwprzepięciowych?
Jak prawidłowo dobrać rozmiar Urządzenia przeciwprzepięciowe?
Spaliłem szafę sterowniczą PLC za 20 000 dolarów, bo wybrałem zły model SPD.
Dobieram rozmiar każdego SPD, dopasowując jego Uc do napięcia systemu, Imax do najgorszego możliwego przepięcia, a Up do wytrzymałości sprzętu; następnie sprawdzam te trzy liczby w jednej tabeli.
Czytaj dalej, a pokażę Ci tabelę, dzięki czemu nie powtórzysz mojego błędu.
Dlaczego właściwe SPD Czy rozmiar ma znaczenie?
Straciłem cały dzień produkcyjny, gdy SPD 40 kA eksplodował w czasie burzy o natężeniu 100 kA.
Jeśli SPD jest za małe, to się pali; jeśli za duże, to przepłacasz; właściwy rozmiar utrzymuje kolejkę w pionie i zapewnia spokój księgowemu.
Rzeczywisty koszt zbyt małych SPD
Zbyt małe SPD nie tylko zawodzą, ale wręcz ulegają gwałtownemu uszkodzeniu.
Widziałem, jak jeden z nich eksplodował i rozlał stopiony plastik na szynę zbiorczą.
Instalacja zatrzymała się na 14 godzin, aby umożliwić nam wymianę całego panelu.
Prawdziwy rachunek wyniósł 18 000 dolarów za utraconą produkcję, a nie 200 dolarów za SPD.
Ukryty koszt przewymiarowanych SPD
Duże SPD wydają się bezpieczne, ale są droższe na starcie i przepuszczają więcej energii.
Jednostka 200 kA zasilana prądem 20 kA ma wyższy Up.
Te dodatkowe 200 V mogą zabić wejście PLC o napięciu 1200 V.
Płacisz dwa razy: raz za duże pudełko, raz za kartę.
Jak oceniam „odpowiedni rozmiar” w trzech pytaniach
- Jaki jest największy wzrost, który może tu dotrzeć?
- Jakie napięcie wytrzyma mój ładunek?
- Które numery katalogowe SPD obejmują oba urządzenia?
Jeśli mogę odpowiedzieć na te trzy pytania, rozmiar jest odpowiedni.
Wyjaśnienie najważniejszych parametrów SPD: Uc, Imax, Iimp i wyżej
Kiedyś myliłem Imax i Iimp; pewnego dnia inspektor oblał mój egzamin.
Wybieram Uc ≥ napięcie systemu, Imax ≥ przepięcie lokalne, Iimp ≥ klasa piorunowa i Up ≤ 80% wytrzymałości sprzętu; przed zakupem zapisuję cztery liczby w jednym wierszu.
Uc – napięcie, przy którym SPD może pozostać na stałe
Uc jest liczbą pierwiastkową.
Jeśli wybierzesz zbyt niską wartość, SPD zmieni się w zwarcie.
Jeśli wybierzesz zbyt wysoką wartość, poziom ochrony wzrośnie.
Aby dopasować napięcie układu do minimalnego Uc, korzystam z Tabeli 1.
| Napięcie systemowe (LL) | Minimalne Uc |
| 120/240 V faza rozdzielona | 150 V |
| 208 Y/120 V | 150 V |
| 240 V delta | 255 V |
| 380 Y/220 V | 255 V |
| 480 Y/277 V | 320 V |
Imax – największy skok, jaki SPD może osiągnąć w jednym czasie
Imax jest singlem.
Patrzę na lokalną mapę gęstości błysków.
Jeżeli mapa pokazuje 8 błysków na km², to natężenie wynosi 100 kA.
Jeżeli mapa pokazuje 4 błyski, to oceniam na 60 kA.
Nigdy nie schodzę poniżej 40 kA, nawet w strefie niskiego ryzyka.
Iimp – Znaczek Klasy Błyskawicznej
Iimp testuje się przy użyciu fali 10/350 µs.
Klasa I wymaga 25 kA na biegun.
Klasa II potrzebuje 12,5 kA.
Jeżeli instalacja posiada piorunochron, do licznika dodaję klasę I.
W górę – napięcie pozostałe dla obciążenia
W górę widać to, co widzi mój sterownik PLC.
Biorę najmniejszy Up, na jaki pozwala budżet, ale utrzymuję go poniżej 80% poziomu impulsu sprzętu.
Sterownik PLC o napięciu 2000 V ma SPD o napięciu Up ≤ 1600 V.
Jeżeli kabel jest długi, zmniejszam napięcie do 1200 V, ponieważ sam przewód dodaje 200 V.
Przewodnik krok po kroku dotyczący doboru rozmiaru urządzenia przeciwprzepięciowego
Każdy SPD formatuję na jednej kartce A4.
Wypełniam pięć pól: napięcie systemu, poziom błysku, długość kabla, wytrzymałość na obciążenie i budżet; następnie odczytuję kod modelu z ostatniej kolumny mojej tabeli wyszukiwania.
Krok 1 – Zapisz napięcie i konfigurację systemu
Zaczynam od tabliczki znamionowej na głównym wyłączniku.
Piszę: 480 Y/277 V, 3-fazowe, 4-żyłowe.
To mówi mi, że Uc ≥ 320 V z Tabeli 1.
Krok 2 – Znajdź gęstość błysku
Otwieram darmową mapę NASA i klikam na moją roślinę.
Na mapie podano 6 błysków na km².
Przechodzę do Tabeli 2.
| Gęstość błysku | Min. Imax na tryb | Klasa |
| 0–2 | 40 kA | II |
| 3–5 | 60 kA | II |
| 6–10 | 100 kA | I |
| >10 | 160 r. n.e. | I |
Wybieram 100 kA i klasę I.
Krok 3 – Zmierz długość kabla od przyłącza do obciążenia
Przemierzam trasę z taśmą.
Jeżeli bieg jest dłuższy niż 30 m, dodaję drugi SPD przy podpanelu.
Długie kable generują 10 V napięcia na metr indukowanego impulsu.
Krok 4 – Sprawdź wytrzymałość sprzętu
Otwieram instrukcję PLC.
Mówi się, że „wytrzymuje impuls 1500 V”.
Mnożę przez 0,8 i ustawiam Up ≤ 1200 V.
Krok 5 – Wybierz model i cenę
Otwieram wewnętrzny arkusz pokazany w Tabeli 3.
| Numer części | Uc | Imax | Iimp | W górę | Cena 1 tys. szt. |
| LKX-480-40 | 320 V | 40 kA | 12,5 kA | 1400 V | 18 dolarów |
| LKX-480-100 | 320 V | 100 kA | 25 kA | 1100 V | 28 dolarów |
| LKX-480-160 | 320 V | 160 kA | 50 kA | 900 V | 42 dolary |
Środkowy rząd pasuje do wszystkich pól, dlatego wybieram LKX-480-100.
Krok 6 – Złóż zamówienie i zaznacz datę
Dodaję datę dostawy do kalendarza.
Ustawiłem też alarm wymiany co pięć lat, bo nawet dobre SPD się starzeją.
Wybór SPD do różnych zastosowań: mieszkaniowych, komercyjnych i przemysłowych
Mieszkam w domu z napięciem 120 V, jestem właścicielem sklepu z napięciem 480 V i zarządzam elektrownią 22 kV.
Wybieram 20 kA Typ 3 do mojej lodówki, 100 kA Typ 1+2 do mojego warsztatu i 160 kA Typ 1+2+3 do zakładu; ta sama marka, ta sama tabela przeglądowa, inny wiersz.
Mieszkaniowe – postaw na prostotę i taniość
Maksymalny prąd udarowy w domach wynosi 40 kA.
Używam jednego typu 2 przy panelu i jednego typu 3 przy telewizorze.
Całkowity koszt poniżej 60$.
Ja nadal śpię, kiedy nadchodzi burza.
Komercyjne – obejmuje ładunek mieszany
W handlu detalicznym zastosowano oświetlenie, systemy HVAC i czytniki kart.
Umieściłem Typ 1 w serwisie, Typ 2 w każdym podpanelu i Typ 3 w punkcie sprzedaży.
Utrzymuję tę samą rodzinę Up, więc kształty fal się sumują, a nie walczą.
Przemysłowe – policz pętle i silniki
Silniki wyłączające się zwracają do sieci napięcie 1500 V.
Dodaję tłumik RC i SPD z marginesem 200 V na Up.
Używam także urządzeń montowanych na szynie DIN, więc mogę je wymieniać na bieżąco; przestoje są droższe od części.
Strefy specjalne – niebezpieczne i medyczne
W strefach zagrożonych wybuchem 2 wybieram beziskrowe, osłonięte urządzenia SPD.
W szpitalach stosuję filtry klasy medycznej z upływem prądu do uziemienia
Tabela jest taka sama, zmienia się tylko sufiks.
Wniosek
SPD w rozmiarze I z czterema liczbami: Uc, Imax, Iimp, Up.
Otwórz stoły, wypełnij pudełka, wybierz rząd, a nigdy więcej nie kupisz złego pudełka.
Wyślij mi tabliczkę znamionową swojego panelu, a jutro wyślę Ci odpowiednią część.