Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!
Устройство за защита от пренапрежение (SPD) е устройство, предназначено да ограничава преходните пренапрежения и разрядните ударни токове.
SPD е завършено устройство със собствени средства за свързване и това устройство съдържа поне един нелинеен елемент.
Информацията в тази статия е напълно в съответствие с нормативната документация [1] и [2].
Пример за SPD
Класификация
Производителите трябва да класифицират SPD според следните параметри:
1. По брой записи:
- Еднопосочен;
- Два входа.
SPD с един порт: SPD без сериен импеданс между клемите.
Двупортов SPD: SPD със специален импеданс, свързан последователно между отделните входни и изходни клеми.
2. По тип SPD дизайн:
- Превключване на напрежението;
- Ограничение на напрежението.
3. Чрез тест клас I, II и III.
4. По местоположение:
4.1. SPD за вътрешен монтаж.
- SPD, предназначени за монтаж в заграждения и/или вътре в сгради или под навеси;
- SPD, инсталирани във външни заграждения или под навеси, се считат за предназначени за вътрешен монтаж.
4.2. SPD за външен монтаж.
SPD, предназначени за използване без корпуси, извън сгради и не под навеси (например в електропроводи за ниско напрежение).
5. Наличност:
5.1. Налични SPD.
SPD, които могат да бъдат напълно или частично достъпни за допир от неквалифициран персонал при отваряне на капаци или кутии на вече инсталирани SPD без инструменти.
5.2. Неналични SPD.
SPD, които не могат да бъдат докоснати от неквалифициран персонал поради инсталирането им извън обсега (например върху въздушни електропроводи) или поставяне в кутии, които могат да бъдат отворени само с инструмент.
6. По метод на инсталиране:
- Стационарен.
- Преносим.
7. Разединители (включително защита от свръхток):
7.1. По местоположение:
- вътрешен;
- външен;
- вътрешни и външни.
7.2. По защитни функции:
- с термична защита;
- със защита от ток на утечка;
- със защита от свръхток.
8. Степени на защита, осигурени от кутии в съответствие с IP кодовете, посочени в IEC 60529.
9. По диапазон на температурата и влажността:
- с нормален диапазон;
- с разширен обхват.
10. Според хранителната система:
- AC 48 до 63Hz;
- AC извън диапазона от 48 до 63 Hz, което може да изисква допълнителни или модифицирани тестови процедури.
11. Многополюсни SPD.
12. С поведението на SPD в случай на повреда:
- отворена верига (стандартен тип SPD);
- късо съединение (тип SPD за късо съединение).
Предпочитани стойности за SPDs
Предпочитаните стойности са стойностите, които най-често се използват в практиката. Те могат да бъдат по-високи или по-ниски в зависимост от реалните условия.
Предпочитан импулсен ток Iimp за тестове от клас I:
- Iimp - 1.0; 2.0; 5,0; 10,0; 12,5; 20,0 и 25,0 kA;
- Q (зареждане) - 0.5; 1.0; 2,5; 5,0; 6,25; 10,0 и 12,5 A s;
- W/R - 0,25; 1.0; 6,25; 25,0; 39,0; 100,0 и 156,0 kJ/ohm.
Специфична енергия W/R за клас I тест: Енергия, разсеяна от ударен ток Iimp на единица съпротивление 1 Ohm.
Предпочитани стойности на тока на разреждане (In) за клас II тестове: 0,05; 0,10; 0,25; 0,50; 1,00; 1,50; 2,00; 2,50; 3.00; 5.00; 10.00 часа; 15.00 и 20.00 kA.
Предпочитано напрежение на отворена верига Uoc за тестове от клас III: 0,1; 0,2; 0,5; 1.0; 2.0; 3.0; 4.0; 5,0; 6,0; 10,0 и 20,0 kV.
Предпочитани нива на защитно напрежение Up : 0.08; 0,09; 0,10; 0,12; 0,15; 0,22; 0,33; 0,40; 0,50; 0,60; 0,70; 0,80; 0,90; 1,00; 1,20; 1,50; 1,80; 2,00; 2,50; 3.00; 4.00; 5.00; 6.00; 8.00 и 10 kV.
Предпочитани стойности на максимално продължително работно напрежение Uc ефективна стойност на тока: 45; 52; 63; 75; 85; 95; 110; 130; 150; 175; 220; 230; 240; 255; 260; 275; 280; 320; 335; 350; 385; 400; 420; 440; 460; 510; 530; 600; 635; 660; 690; 800; 900; 1000; 1500; 1800 и 2000 B.
Изисквания
Идентификация.
Производителят трябва да предостави минимум следната информация, включително:
а) маркировка, задължителна за нанасяне върху корпуса или върху пластини за постоянно закрепване към корпуса на SPD:
1) Име или марка на производителя и номер на модела;
2) максимално непрекъснато работно напрежение Uc (една стойност за всеки тип защита);
3) вид ток: a.s. или "~" и/или честота;
4) тестова класификация и параметри на разреждане за всеки тип защита, деклариран от производителя, обозначени и маркирани един след друг, както следва:
- за тестване на SPD от клас I: "тест от клас I" , "Iimp" и текуща стойност в kA и/или (T1 в правоъгълник), "Iimp” и текуща стойност в kA;
- за тестване на SPD клас II: "тест клас II" , "In" и текуща стойност в kA, и/или (T2 в правоъгълник), "In” и текуща стойност в kA;
- за изпитване на SPD от клас III: „тест от клас III“, „Uoc“ и стойност на напрежението в kV, и/или (T3 в правоъгълник), „Uos" и стойност на напрежението в kV;
5) ниво на защитно напрежение Up (една стойност за всеки тип защита);
6) степента на защита, осигурена от черупката според IP кода, ако St. IP20;
7) идентификация на пин или кабел (освен ако не е посочено друго на устройствата);
8) номинален ток на натоварване IL за SPD с два входа или SPD с един вход с отделни входни и изходни клеми.
Ако няма достатъчно място за поставяне на всички горепосочени маркировки, ще бъде достатъчно да поставите името на производителя или търговската марка и номера на модела върху SPD, а останалите маркировки се прехвърлят в инструкциите за инсталиране.
Ако SPD е класифициран в повече от един тестов клас (напр. клас I (T1) тест и клас II (T2) тест), всички декларирани класове се тестват.Ако в този случай производителят е задал едно ниво на защита, тогава маркирайте най-високото ниво на защита;
b) информация, предоставена с доставения продукт:
1) местоположение;
2) брой записи;
3) метод на инсталиране;
4) номинален ток на късо съединение ISCCR (освен както е посочено в 7.2.5.3 GOST IEC 61643-11-2013);
5) параметри и характеристики на външни разединители (ако е необходимо);
6) индикатор за действие на разединителя (ако има);
7) нормална посока на инсталиране, ако е приложимо;
8) инструкции за инсталиране:
- видове системи за ниско напрежение (TN, TT, IT);
- осигурена връзка (между фаза и нула, фаза и земя, нула и земя, между фази);
- напрежение на табелата на променливотоковата система и максимално допустимото ниво на регулиране на напрежението, за което е проектиран SPD, механични размери, дължина на проводниците и др.;
9) диапазон на температурата и влажността;
10) номинален следващ ток на прекъсване Ifi (с изключение на ограничаващите SPD);
11) остатъчен ток Ipe;
12) номинален ударен ток Itrans за SPD с катерица;
13) минимално разстояние от всяка заземена проводяща повърхност до местоположението на SPD;
14) Imax (по избор);
c) информация, съдържаща се в продуктовата спецификация:
1) временно ниво на пренапрежение UT и/или типове SPD захранващи системи (съгласно Приложение B) и съответните диаграми на свързване;
2) общ ток на разреждане IОбщо за многополюсни SPD (ако са инсталирани от производителя) и съответния тестов клас;
3) спад на напрежението за SPD с два входа;
4) устойчивост на пренапрежение от страната на товара за SPD с два входа (ако са инсталирани от производителя);
5) информация за елементите, които трябва да бъдат заменени (индикатори, предпазители и др., ако има такива);
6) скорост на нарастване на напрежението във времето du/dt, ако е зададено фабрично;
7) коефициент на ток k, ако е различен от таблица 20 GOST IEC 61643-11-2013;
8) видове защита (за SPD с повече от един тип защита);
d) информация, предоставена от производителя за типово изпитване:
1) наличие на превключващи компоненти (вижте Приложение C на GOST IEC 61643-11-2013);
2) следвайте очаквания ток по време на предварителната обработка (500 A или>500 A, вижте приложение C към IEC 61643-11-2013);
3) ако несертифицирани компоненти с индивидуални параметри се използват във веригата на индикатора за състояние, производителят трябва да предостави подходящи стандарти, за да позволи на тези компоненти да участват в тестовете;
4) изолация и диелектрична якост на изолацията на отделни вериги;
5) очакван ток на късо съединение за предварителна обработка съгласно 8.3.5.3.2 IEC 61643-11-2013.
Съответствието се проверява чрез проверка.
Маркиране.
Маркировката трябва да бъде незаличима и четлива и не трябва да е върху винтове или разглобяеми части.
Забележка - Plug-in SPD не се счита за сменяема част.
Съответствието се проверява чрез теста на 8.2 от IEC 61643-11-2013.
Електрически изисквания.
Защита срещу директен контакт.
Тези изисквания се прилагат за налични SPD, ако максималното продължително работно напрежение Uc надвишава 50 Vrms.
За защита срещу директен контакт (недостъпност на части под напрежение), SPD трябва да бъде проектиран така, че частите под напрежение да не могат да бъдат докоснати, когато SPD е инсталиран за предназначението му.
SPD, различни от тези, класифицирани изключително за недостъпен монтаж, трябва да бъдат проектирани така, че след монтаж и свързване, както при нормална употреба, тоководещите части да не са достъпни дори след отстраняване на части, които могат да бъдат отстранени без използване на инструмент .
Връзката между заземяващите клеми и всички достъпни части, прикрепени към тях, трябва да бъде с ниско съпротивление.
Съответствието се проверява чрез тестове съгласно IEC 60529 и 8.3.1 GOST IEC 61643-11-2013.
Остатъчен ток Ipe.
За всички SPD, оборудвани с клема за защитен проводник, остатъчният ток Ipeтрябва да бъде измерен, когато клемите на SPD са свързани към захранването при тестовото изпитвателно напрежение UREFпосочено от производителя.
Съответствието се проверява чрез теста на 8.3.2 GOST IEC 61643-11-2013.
Ниво на защитно напрежение Up.
Измерената граница на напрежението на SPD не трябва да надвишава нивото на защитното напрежение, зададено от производителя.
Съответствието се проверява чрез теста на 8.3.3 IEC 61643-11-2013.
Режим на работа.
SPD трябва да може да издържи, без неприемлива промяна в характеристиките, посочените разрядни токове, когато се прилага максималното непрекъснато работно напрежение Uc.
Съответствието се проверява чрез теста на 8.3.4 от IEC 61643-11-2013.
Разединители и индикатори за състояние.
- SPD разединители.
SPD трябва да имат разединители (външни или вътрешни или комбинации от тях), с изключение на SPD, предназначени за N-PE свързване в TN и/или TT системи. Тяхната работа трябва да се наблюдава от съответните им индикатори за състояние.
Използването на индикатори по време и след някои типови изпитвания е отразено в таблица 3 на GOST IEC 61643-11-2013.
Таблица 3 предоставя информация за включването на разединители в някои типови тестове.Изискваното поведение на разединителите по време и след някои типови изпитвания е дадено съгласно критерии F, G, H, J в таблица 4 и проверено чрез изпитвания съгласно 8.3.5 GOST IEC 61643-11-2013.
- Термична защита.
SPD трябва да бъдат защитени от прегряване в случай на повреда или пренапрежение. Такива тестове не се провеждат на SPD, съдържащи само превключващи компоненти и/или HCP.
Съответствието се проверява чрез теста на 8.3.5.2 GOST IEC 61643-11-2013.
- поведение при късо съединение.
SPD трябва или да се повреди, без да създава опасни условия, или да издържи на очакваните токове на късо съединение, които могат да възникнат в енергийната система, ако SPD е повреден.
Съответствието се проверява чрез изпитване на 8.3.5.3, 8.3.5.3.1 и 8.3.5.3.2 GOST IEC 61643-11-2013.
Тестът съгласно 8.3.5.3.1 от IEC 61643-11-2013 се извършва само ако определената номинална ток на прекъсване Ifi е по-малка от изпитвателния ток
Тези тестове не се провеждат върху SPD, класифицирани за монтаж на открито и недостъпен монтаж, както и SPD, предназначени за N-PE свързване в TN и/или TT системи.
- Индикатори за състояние.
Производителят трябва да предостави информация за това как работи индикаторът и какво да прави, когато индикацията за статус се промени.
Индикаторът за състояние може да се състои от две части (едната от които е несменяема), свързани чрез съединителен елемент, който може да бъде механичен, оптичен, звуков, електромагнитен и др. Незаменяемата част на индикатора за състояние трябва да може да стреля поне 50 пъти.
Забележка - Действието на съединителния елемент, който управлява незаменяемата част на индикатора за състояние, може да бъде симулирано не чрез действието на връзката на заменената част от SPD, а по друг начин, напр. чрез автономен електромагнит или пружина.
Ако има специфичен стандарт за индикацията на приложения тип, тогава незаменяемата част на индикатора за състояние трябва да отговаря на изискванията на този стандарт, докато индикаторът за състояние трябва да бъде тестван за 50 операции.
Изолационно съпротивление.
Изолационното съпротивление на SPD трябва да е достатъчно по отношение на защита срещу токове на утечка и директен контакт.
Съответствието се проверява чрез теста на 8.3.6 GOST IEC 61643-11-2013.
Диелектрична якост на изолацията.
Диелектричната якост на изолацията трябва да е достатъчна по отношение на устойчивост на пламък и защита срещу директен контакт.
Тестът се провежда в съответствие с 8.3.7 от IEC 61643-11-2013.
Поведение на SPD в условия на VPN.
SPD трябва да премине всички тестове за HPV съгласно 8.3.8.1 и 8.3.8.2 от GOST IEC 61643-11-2013 и да отговаря на определен критерий съгласно таблиците в Приложение B и 8.3.8.1 и 8.3. 8.2.
Бележка 1 - Тестовете съгласно 8.3.8.1 и 8.3.8.2 GOST IEC 61643-11-2013 не вземат предвид случая на поява на импулс едновременно със STD.
SPD трябва да може да издържа на пренапрежения, причинени от неизправности или смущения в системата за високо напрежение, или да не създава опасност от токов удар в случай на повреда.
SPD, за които производителят в своите инструкции е установил възможността за тяхното използване в TT системи между неутрален и PE над главния RCD, трябва да отговарят на критерия за съответствие за типа, установен от 8.3.8.2 GOST IEC 61643- 11-2013.
Бележка 2 - Горното обхваща присвояване съгласно клауза 534.2.3.3 от IEC 60364-5-53.
Механични изисквания.
Инсталация.
SPD трябва да бъдат снабдени със средства за монтаж, за да се гарантира механична надеждност.
Трябва да бъде осигурено механично кодиране/заключване, за да се избегне погрешно свързване на плъгин модули с гнезда.
Съответствието се проверява чрез проверка.
Винтове, проводими части и връзки.
Съответствието с 8.4.1 GOST IEC 61643-11-2013 се проверява чрез проверка и пробен монтаж.
Външни съединения.
Електрическите връзки са възможни по един от следните начини:
- винтови клеми и болтови съединения;
- безвинтови клеми;
- фуги за пробиване на изолация;
- плоски щипки за бързо свързване;
- край на оловния проводник;
- други също толкова ефективни средства;
- или стандартизирани щепсели и/или контакти.
Клемите трябва да са проектирани така, че да позволяват свързване на проводници с най-малко и най-голямо напречно сечение съгласно 8.4.2 GOST IEC 61643-11-2013.
Клемите трябва да бъдат прикрепени към SPD по такъв начин, че да не се разхлабват при затягане или разхлабване на фиксиращите винтове или блокиращите гайки. Може да е необходим инструмент за разхлабване на машинните винтове или контрагайките.
a) Клемите за външните проводници трябва да са такива, че при свързани проводници необходимото контактно налягане да е гарантирано по всяко време. Терминалите трябва да са лесно достъпни при предвидените работни условия;
b) затягащи устройства за затягане на проводници в клеми не трябва да се използват за закрепване на други компоненти, въпреки че те могат да блокират клемите и да предотвратят тяхното въртене;
c) терминалите трябва да имат подходяща механична якост;
d) клемите трябва да са проектирани така, че когато проводникът е захванат, да не причини повреда;
e) клемите трябва да са проектирани така, че проводникът да е здраво захванат между метални повърхности;
f) Клемите трябва да бъдат проектирани и разположени така, че нито твърдите твърди, нито многожилните проводници да могат да се изплъзнат, когато фиксиращите винтове и гайки са затегнати.
Винтови клеми.
a) Винтовете и гайките за затягащи проводници трябва да имат ISO метрична резба или друга резба с подобна стъпка и механична якост
Забележка - Могат да се използват резби SI, BA, UN, тъй като те са почти идентични по стъпка и механична якост с резбите ISO;
b) Клемите трябва да бъдат фиксирани или разположени по такъв начин, че при затягане и разхлабване на фиксиращите винтове или гайки да не могат да изпаднат от точките си на закрепване към SPD.
Тези изисквания не означават, че конструкцията на терминалите трябва да предотвратява тяхното въртене или изместване, но всяко движение по тях трябва да бъде достатъчно ограничено, за да се предотврати несъответствие с изискванията на този стандарт.
Използването на изолиращо съединение или смола се счита за достатъчно за предотвратяване на разхлабването на скобата, при условие че:
- тези инструменти не се натоварват при нормална употреба;
- работата им не се влияе от температурите, възникващи при най-неблагоприятните условия, посочени в този стандарт.
c) винтовете или гайките на клемите, предназначени за свързване на защитни проводници, трябва да са устойчиви на саморазвиване;
d) винтовете не трябва да са направени от мек или пластичен метал като цинк или алуминий.
Съответствието се проверява чрез проверка и чрез изпитване от 8.4.2.1 [1].
Безвинтови клеми.
Изводите трябва да бъдат изградени по такъв начин, че:
a) всеки проводник беше захванат отделно. Проводниците се свързват или изключват всички едновременно или поотделно;
b) беше възможно да се захване сигурно произволен брой проводници до предоставения максимум.
Съответствието се проверява чрез проверка и чрез изпитване от 8.4.2.2. [1]Въздушни разстояния и пътеки на пълзене.
SPD трябва да имат подходящи хлабини и пътеки на пълзене.
Съответствието се проверява чрез теста на 8.4.3 [1].
Механична якост.
Всички части на SPD, свързани със защита срещу директен контакт, трябва да имат достатъчна механична якост.
Съответствието се проверява чрез инспекция и тест от 8.4.4 [1].
Изисквания за околната среда и материалите.
SPD трябва да функционират задоволително при работните условия, посочени в раздел 4 от [1].
Защита, осигурена от обвивката (IP код).
SPD трябва да бъдат снабдени с корпус за защита срещу проникване на твърди чужди предмети и проникване на вода, обозначени с IP кода, посочен от производителя.
Съответствието се проверява чрез инспекция и чрез теста от 8.5.1 [1].
Устойчив на топлина.
SPD трябва да имат достатъчна устойчивост на топлина.
Съответствието се проверява чрез теста на 8.3.5.1-8.3.5.3 [1].
Устойчив на огън.
Изолационните части на заграждението трябва да са незапалими или самозагасващи се.
Съответствието се проверява чрез теста на 8.5.4 [1].
Съпротивление на проследяване.
Индексът на проследяване на изолационните материали, които могат да създадат проводим път между електрическите връзки, се проверява чрез теста от 8.5.5 [1].
Тестът не е необходим, ако пътят на утечка е равен на или по-голям от два пъти стойността, посочена в 8.4.3 [1], или ако изолационният материал е керамика, слюда или подобен.
Електромагнитна съвместимост (EMC).
EMI имунитет.
SPD, независимо дали съдържат или не съдържат електронни схеми, в които всички компоненти са пасивни (напр. диоди, резистори, кондензатори, индуктори, варистори и други устойчиви на импулси компоненти) не са чувствителни към електромагнитни смущения, очаквани при нормални условия на работа , така че не се изисква тест за имунитет. SPD, съдържащи чувствителни електронни схеми, отговарят на стандартите от серия IEC 61000.
Излъчване на шум.
SPD, независимо дали съдържат или съдържат електронни схеми, които не генерират основни честоти над 9 kHz по време на нормална работа, могат да генерират електромагнитни смущения само по време на защитни операции. Продължителността на такава намеса варира от няколко микросекунди до няколко милисекунди.
Честотата, нивото и ефектите от такива емисии се считат за нормална електромагнитна среда на инсталации с ниско напрежение. Следователно изискванията за излъчване на шум са изпълнени и не се изисква проверка.
SPD, съдържащи електронни схеми, които изпълняват превключваща функция при честота от 9 kHz или по-висока, отговарят на стандартите от серията IEC 61000.
Списък с препратки
- GOST IEC 61643-11-2013
- GOST R IEC 61643-12-2011