Kako pravilno izbrati prenapetostno zaščito (SPD).

Na koliko kategorij lahko razdelimo prenapetostne zaščite?

Tip 1 (Tip preklapljanja napetosti)

• Funkcija:
  Predvsem se uporablja za odvajanje velikih tokov (valovna oblika 10/350 μs) zaradi neposrednih ali induciranih udarov strele.
  Običajno se uporablja na glavnem vhodu v stavbe za distribucijo električne energije (prehodno območje iz LPZ0 v LPZ1).
• Načelo delovanja:

Visoka impedanca v normalnem stanju: 

Ko ni prenapetosti, SPD ostane v stanju visoke impedance in ne vpliva na vezje.
Nizka impedanca ob sprožitvi:

Ko prenapetostna prenapetost preseže prag (npr. 4 kV), se notranja plinska cev za razelektritev (GDT) ali iskriščnica prekine in tvori nizkoimpedančno pot za takojšnje praznjenje tokov več deset kA.
Naknadno gašenje obloka: Ko se prenapetost razprši, se GDT s samoobnovo vrne v stanje visoke impedance.

• Osnovne komponente:

Plinska razelektritvena cev (GDT):Prevaja se z ionizacijo inertnega plina.
Iskriščna reža:Izprazni se skozi preboj zraka, z močno tokovno zmogljivostjo (lahko preseže 100 kA).

Vrsta 2 (Tip z omejevanjem napetosti)

• Funkcija:

Ščiti pred inducirano strelo in preklopnimi prenapetostmi (valovna oblika 8/20 μs).

Uporablja se v razdelilnih omarah.

• Načelo delovanja:

Nelinearna impedančna karakteristika: 

Ko se prenapetost dvigne, impedanca notranjega varistorja (MOV) močno pade, kar napetost omeji na varno raven (npr. Up ≤ 1,5 kV).

Neprekinjeno praznjenje: 

MOV lahko večkrat oddaja zmerne tokove (20–40 kA), vendar lahko visoki tokovi poslabšajo njegovo delovanje.

• Osnovna komponenta:

Varistor iz kovinskega oksida (MOV):Sestavljen iz delcev cinkovega oksida (ZnO), napetostno občutljiva polprevodniška naprava.

Tip 3 (kombinirana ali fina zaščita)

• Funkcija

Hiter odziv:Uporablja TVS diode ali kombinacije MOV+TVS z odzivnim časom ≤1ns.

Ultra nizka napetost vpenjanja (npr. Up ≤ 0,8 kV), ki zagotavlja varnost občutljive opreme.

Osrednja komponenta:

Dioda za dušenje prehodne napetosti (TVS):Izkorišča učinek lavine PN spoja za izjemno hiter odziv, vendar ima omejeno zmogljivost prenosa toka (

Izbira prave prenapetostne zaščite (SPD) je ključnega pomena. Kako jo izbrati za različne scenarije?

1.Določite zaščitne zahteve

1.1 Prepoznavanje virov prenapetosti

Neposreden udar strele (npr. udarec v stavbo):  Zahteva SPD tipa 1 (valovna oblika 10/350 μs).

Inducirane strele ali preklopne prenapetosti (npr. nihanja omrežja, zagon/izklop opreme): Zahteva SPD tipa 2 ali tipa 3 (valovna oblika 8/20 μs).

1.2 Določitev zaščitnih con (LPZ)

Območje LPZ0 → LPZ1 (npr. glavni dovod energije):

 Hibridni SPD tipa 1 ali tipa 1+2.

Območje LPZ1 → LPZ2 (npr. talna razdelilna omarica):

Pretvornik prenapetosti tipa 2.

Območje LPZ2 → LPZ3 (npr. sprednji del opreme):

Tip 3 ali precizni SPD.

2.Izbira ključnega parametra

2.1Največja neprekinjena delovna napetost (Uc)

2.1.1 Mora biti višja od nazivne napetosti sistema (npr. za sistem 385 V izberite Uc ≥ 385 V).

2.2.2 Upoštevajte nihanja omrežja (±10~20 %).

2.2Raven napetostne zaščite (zgoraj)

2.2.1 Nižja napetost zagotavlja boljšo zaščito, vendar se mora ujemati z vzdržno napetostjo zaščitene opreme.

2.2.2 Splošno pravilo: Up ≤ 80 % vzdržne napetosti opreme (npr. če oprema lahko prenese 2,5 kV, izberite Up ≤ 2,0 kV).

2.3 Tokovna nosilnost (In / Imax)

• Tip 1: In ≥ 12,5 kA (valovna oblika 10/350 μs).
• Tip 2: Glavna razdelilna plošča: Imax ≥ 40 kA (8/20 μs).

Pomožna razdelilna omarica: Imax ≥ 20 kA (8/20 μs).

• Tip 3: In ≥ 5kA (kombinacijski val).

2.4 Odzivni čas

Standardni SPD-ji: ≤25 ns.

Za precizno opremo izberite hitrejše možnosti (npr. TVS diode, ≤1 ns).

3.Izbira po scenariju uporabe

3.1Sistemi za napajanje

3.1.1 Glavna razdelilna omarica: Hibridni SPD tipa 1+2 (npr. Imax = 100 kA, Up ≤ 2,5 kV).

3.1.2 Podružna razdelilna omarica: SPD tipa 2 (npr. Imax = 40 kA, Up ≤ 1,8 kV).

3.1.3 Konec opreme: SPD tipa 3 ali vtičnica (npr. Up ≤ 1,2 kV).

3.2 Signalne/komunikacijske linije

3.2.1 Uporabite namenske signalne SPD-je, ki ustrezajo tipom vmesnikov (npr. RJ45, RS485).

Bodite pozorni na hitrost prenosa in izgubo signala (če uporabljate gigabitno omrežje, izberite model, ki je združljiv z visoko frekvenco).

3.3 PV/DC sistemi

Izberite enosmerne prenapetostne zaščitne naprave (EPD) z Uc ≥ 1,2 × najvišja napetost sistema.