Kluczowe parametry i normy testowe urządzeń przeciwprzepięciowych (SPD)
Urządzenie zabezpieczające przed przepięciami (SPD): Urządzenie służące do ograniczania przepięć przejściowych i odprowadzania prądów udarowych. Urządzenia SPD są stosowane głównie w systemach dystrybucji niskiego napięcia i systemach informatycznych do ochrony przed przepięciami piorunowymi, przepięciami łączeniowymi, impulsami elektromagnetycznymi piorunowymi (LEMP) oraz impulsami zakłóceń elektromagnetycznych (EMI). Do ochrony strony wysokiego napięcia przed takimi przepięciami stosuje się ograniczniki przepięć.
I. Kluczowe parametry urządzeń przeciwprzepięciowych (SPD)
1. Maksymalne ciągłe napięcie robocze (Uc): Maksymalne napięcie skuteczne (RMS) lub napięcie stałe, które może być stale przyłożone do trybu ochrony SPD. Jest to zasadniczo napięcie znamionowe SPD. Wartość Uc wpływa zarówno na żywotność SPD, jak i na poziom ochrony napięciowej. Wybór wyższej wartości Uc może wydłużyć żywotność produktu, ale jednocześnie zwiększy napięcie szczątkowe, co jest szkodliwe dla chronionego sprzętu.
2. Prąd rozładowania nominalny (In): Prąd szczytowy fali prądowej 8/20 μs, jaki SPD może wytrzymać. Ten parametr jest używany do testów klasy II, a także służy jako kryterium wstępnego przygotowania do testów klasy I i II. Normy SPD definiują szereg wartości In, a producenci wybierają odpowiedni poziom In do testów. Po pozytywnym przejściu testu przez SPD, jego wartość In jest oficjalnie uznawana za wybrany poziom.
3. Maksymalny prąd rozładowania (Imax) w testach klasy II: Prąd szczytowy fali prądowej 8/20 μs, którą SPD może obsłużyć. Chociaż definicja jest podobna do In, normy SPD przewidują oddzielne szeregi dla In i Imax, gdzie Imax > In dla tej samej klasy. Zaliczenie testu przy danym poziomie In nie gwarantuje, że SPD zaliczy test przy odpowiadającym mu poziomie Imax, ponieważ warunki testu (natężenie prądu i liczba impulsów) są różne.
4. Prąd impulsowy (Iimp): Zdolność SPD do wytrzymania fali prądu piorunowego o częstotliwości 10/350 μs, charakteryzowana jest dwoma parametrami: prądem szczytowym (Ipeak) i ładunkiem (Q). Parametr ten jest używany do testów klasy I.
5. Poziom ochrony napięciowej (w górę): Znane również jako napięcie szczątkowe, odnosi się do napięcia na urządzeniu SPD, gdy po aktywacji przepływa przez nie prąd o określonym kształcie fali szczytowej. Wartość Up musi być niższa niż napięcie wytrzymywane chronionego urządzenia. Norma GB50343-2012 *Kodeks techniczny ochrony odgromowej elektronicznych systemów informatycznych w budynkach* określa poziomy napięcia udarowego wytrzymywanego dla różnych etapów systemów dystrybucji niskiego napięcia. Znamionowe napięcie udarowe wytrzymywane urządzenia (Uw), podane przez producenta, określa jego zdolność izolacyjną przed przepięciami. Dlatego dobór SPD musi zapewniać Up
II. Odpowiednie badania urządzeń przeciwprzepięciowych (SPD)
W powyższych sekcjach wymieniono testy klasy I i klasy II. Poniżej przedstawiono metodologie testowania:
1. Test klasy I: Przeprowadzane przy użyciu nominalnego prądu rozładowania (In), impulsu napięciowego 1,2/50 μs i maksymalnego prądu impulsowego Iimp (fala prądu piorunowego 10/350 μs). Jeżeli ładunek przeniesiony w ciągu 10 ms wynosi Q, prąd szczytowy Ipeak = 0,5Q.
2. Test klasy II: Przeprowadzane przy użyciu znamionowego prądu rozładowania (In), impulsu napięciowego 1,2/50 μs i maksymalnego prądu rozładowania Imax (fala prądu 8/20 μs).
3. Test klasy III: Przeprowadzane przy użyciu fali kombinowanej, zdefiniowanej jako napięcie obwodu otwartego (Uoc) 1,2/50 μs i prąd zwarcia (Isc) 8/20 μs, generowane przez generator fali kombinowanej 2Ω.
Te kategorie testów nie są hierarchiczne i dlatego nie można ich bezpośrednio porównywać. Producenci mogą wybrać dowolną klasę testów do walidacji. Jednak w projektowaniu instalacji elektrycznych w budynkach, wybór SPD testowanych w klasie I lub II musi być zgodny z:
IEC 61024: Dotyczy ochrony bezpieczeństwa osób przed uderzeniami piorunów w budynkach, w tym doboru poziomów ochrony instalacji odgromowej (LPS).
IEC 61312: Omówiono kwestie ochrony przed impulsami elektromagnetycznymi pochodzącymi od piorunów (LEMP), w tym wymagania dotyczące ekranowania budynków, uziemienia i połączeń wyrównawczych potencjałów.
IEC 62305: Zawiera wytyczne dotyczące projektowania systemów ochrony odgromowej, konsolidując ogólne zasady i wymagania dotyczące ochrony odgromowej.
