Какво представлява устройството за защита от пренапрежение за DIN-релса в индустриалното електроразпределение?
Определение за устройство за защита от пренапрежение за DIN-релса
A DIN релсов защитен прекъсвач, известно още като SPD за DIN-релса или устройство за защита от пренапрежение, монтирано на DIN-релса, е защитно устройство, което се инсталира в промишлени разпределителни табла, шкафове за управление, панели за автоматизация или системи за разпределение на електроенергия. Обикновено се монтира върху стандартна 35-милиметрова DIN-релса заедно с прекъсвачи, контактори, релета, клемни блокове и модули за захранване, за да се образува цялостна система за защита на промишленото електрозахранване.
В промишлените електроенергийни системи импулсните пренапрежения могат да бъдат причинени от пренапрежения, предизвикани от мълнии, превключване на електроразпределителната мрежа, превключване на трансформатори, пускане и спиране на двигатели, работа на контактори, честотни регулатори или други преходни смущения, предизвикани от оборудване с висока мощност. Въпреки че тези пренапрежения траят само за кратко време, техните пикови стойности могат да бъдат много по-високи от нормалното ниво на издръжливост на електрическото оборудване. Това може да повреди ПЛК, HMI, честотни регулатори, UPS системи, модули за захранване, сензори, комуникационни модули и други електронни компоненти за управление.
Основната функция на устройството за защита от пренапрежение, монтирано на DIN-релса, е бързото ограничаване на преходните пренапрежения, преди те да достигнат оборудването надолу по веригата, и отклоняването на импулсния ток към заземителната система. За фабрики, производствени линии, сървърни помещения, производители на разпределителни табла и системи за промишлена автоматизация това е важен защитен компонент за подобряване на надеждността на електрозахранването, намаляване на повредите на оборудването и минимизиране на загубите, свързани с прекъсвания в работата.
Как функционират устройствата за защита от пренапрежение за DIN-релса в нисковолтови електроенергийни системи
В промишлените нисконапрежени електроразпределителни системи устройството за защита от пренапрежение (SPD) с DIN-релса обикновено се свързва паралелно между електропровода и заземителната система. Когато пренапрежението надвиши работния праг на SPD, неговите вътрешни защитни компоненти бързо се включват и отклоняват импулсния ток към PE-клемата или към системата за еквипотенциално свързване.
Този процес може да бъде разделен на три етапа:
- Нормално състояние: SPD остава в състояние с високо съпротивление и не оказва влияние върху нормалното електрозахранване.
- Импулсно събитие: SPD-то провежда тока бързо и ограничава преходното пренапрежение по линията.
- След пика: SPD се връща в състояние с високо съпротивление и системата продължава да работи нормално.
Устройството за защита от пренапрежение за DIN-релса обикновено не се използва като самостоятелно устройство. То е част от координирана стратегия за защита от пренапрежение в промишленото електроразпределение и работи съвместно със защитата на входния кабелен канал, защитата на разпределителното ниво, защитата на контролния шкаф и прецизната защита на самото оборудване.
Защо монтажът върху DIN-релса е подходящ за промишлени разпределителни табла
Монтажът върху DIN-релса е изключително подходящ за промишлени системи за разпределение на електроенергия, тъй като промишлените разпределителни табла и шкафове за управление изискват модулна, стандартизирана и лесна за поддръжка конфигурация на компонентите. Устройството за защита от пренапрежение за DIN-релса може да се закрепи директно върху стандартна DIN-релса и да се разположи заедно с прекъсвачи, клемни блокове и компоненти за управление.
Този метод на инсталиране предлага няколко предимства:
- Спестява място в панела и се побира в компактни промишлени шкафове за управление
- Поддържа бърз монтаж за производители на панели и серийно сглобяване
- Улеснява поддръжката благодарение на бързата проверка и подмяна
- Осигурява подредено и координирано разположение на кабелите с заземителните шини и резервните защитни устройства
- Осигурява многостепенна защита в главните разпределителни табла, подразпределителните табла и панелите на оборудването
Устройство за защита от пренапрежение за DIN-релса срещу устройство за защита от пренапрежение за монтаж в табло
Устройствата за защита от пренапрежение (SPD) за DIN-релса и тези за монтаж върху табло могат да се използват и двете за защита от пренапрежение в системи за разпределение на електроенергия, но се различават по конструкция, начин на монтаж и сценарий на приложение.
| Сравнителен елемент | DIN релсов прекъсвач | Устройство за защита от пренапрежение за монтаж върху панел |
| Метод на инсталиране | Монтирано на 35-милиметрова DIN-релса | Обикновено се монтира върху повърхността на панел или върху външен корпус |
| Типични приложения | Промишлени шкафове за управление, разпределителни табла, панели за оборудване, съединителни кутии за фотоволтаични системи | Главни разпределителни табла, електроенергийни системи на сградите, входове за оборудване |
| Структура | Модулен, компактен, лесен за подмяна | Обикновено вградени или монтирани външно |
| Поддръжка | Може да се поддържа чрез индикация на състоянието или чрез модули, които се вмъкват | Зависи от структурата на продукта |
| Пригодност за промишлено приложение | Подходящ за стандартизиран дизайн на шкафове и серийно сглобяване | Подходящ за конкретни пространства с панели или за защита на входното ниво |
При промишлените системи за разпределение на електроенергия предимството на устройството за защита от пренапрежение за DIN-релса е, че то може да бъде директно вградено в разпределителния щит или в шкафа за управление. То е подходящо за монтаж заедно с други модулни електрически компоненти. Това го прави особено полезно в промишлени приложения, които изискват стандартизирана конструкция, серийно производство, бърза поддръжка и ясно окабеляване.
Често срещани промишлени приложения на устройствата за защита от пренапрежение за DIN-релса
В промишлените системи за разпределение на електроенергия устройството за защита от пренапрежение за DIN-релса не се монтира само на едно фиксирано място. В зависимост от нивото на разпределение, чувствителността на оборудването, дължината на кабелите и източника на пренапрежение, защитните устройства срещу пренапрежение за DIN шина могат да се монтират в главни входни разпределителни табла, подразпределителни табла, центрове за управление на двигатели, PLC панели, електрически вериги на UPS, панели на оборудване за автоматизация, както и в фотоволтаични или системи за съхранение на енергия.
Промишлените системи обикновено имат няколко нива на разпределение на електроенергията. Ако в главното разпределително табло е монтиран само един SPD, той може да не осигури достатъчна защита за шкафовете за дистанционно управление, чувствителното оборудване или дългите кабелни трасета. По-добрият подход е да се изгради координирана система за защита от пренапрежения в съответствие със структурата на системата, като SPD устройствата, монтирани на DIN шина на различни места, осигуряват защита на входа на електрозахранването, защита на разпределителното ниво и прецизна защита на оборудването.
Главни разпределителни табла за входящо захранване
Главният входен разпределителен щит е входната точка на промишлената електроенергийна система и първото ключово място, през което импулсните пренапрежения могат да проникнат в разпределителната мрежа на завода. Когато импулсно пренапрежение проникне през захранващата линия на електроразпределителното предприятие, въздушната линия, нисковолтовата страна на трансформатора или външната система за мълниезащита, устройството за защита от импулсни пренапрежения (SPD) в главния входен щит може да отведе високоенергийните импулсни пренапрежения, преди те да се разпространят по веригата надолу.
Често срещаните варианти за главните входни разпределителни табла включват SPD устройства от тип 1 за монтаж на DIN-релса, комбинирани SPD устройства от тип 1+2 или SPD устройства от тип 2 с висока номинална стойност. Правилният избор зависи от това дали сградата разполага с външна система за мълниезащита, нивото на риск от мълнии в района, начина на захранване, нивото на тока на късо съединение в системата и чувствителността на оборудването, свързано надолу по веригата.
Подразпределителни табла
Подразпределителните табла са разположени между главната електроразпределителна система и крайното оборудване. Те захранват локални зони като цехове, етажи, зони с оборудване или производствени линии. Монтирането на устройства за защита от пренапрежения на DIN-релса на тези места спомага за допълнително ограничаване на остатъчните пренапрежения от системата по веригата и за намаляване на пренапреженията при превключване, генерирани в рамките на локалната зона с оборудване.
Устройствата за защита от пренапрежение (SPD) от тип 2 за DIN-релса се използват често в промишлени разпределителни табла. Те са подходящи за ограничаване на непреки мълниеви пренапрежения, пренапрежения при превключване на електропреносната мрежа и пренапрежения, свързани с работата на оборудването. Това ги превръща в един от най-разпространените типове SPD в промишлените системи за разпределение на електроенергия.
Например, в голяма фабрика в главното разпределително табло може вече да е монтиран SPD от тип 1 или тип 1+2. Въпреки това производственият цех може да се намира на голямо разстояние от главното разпределително табло. Поради по-голямата дължина на кабела по време на разпространението на импулсните пренапрежения могат да възникнат нови потенциални разлики и остатъчни пренапрежения. В този случай добавянето на SPD тип 2 в подразпределителното табло на цеха може да осигури по-близка защита за двигателите, шкафовете за управление, осветителните системи и оборудването за автоматизация в тази зона.
Център за управление на двигатели и шкафове за управление
Центърът за управление на двигатели и промишлените шкафове за управление са важни области на приложение за устройствата за защита от пренапрежения, монтирани на DIN-релса. Те често съдържат контактори, релета, устройства за плавно пускане, честотни преобразуватели, устройства за защита на двигатели, захранващи блокове за управление и комуникационни модули. Тези компоненти могат да генерират пренапрежения по време на работа и превключване, а също така могат да бъдат засегнати от пренапрежения, идващи от разпределителната мрежа нагоре по веригата.
Монтирането на SPD устройства за DIN шина в разпределителни табла или шкафове за управление спомага за намаляване на въздействието на импулсните пренапрежения при превключване и преходните пренапрежения от страна на захранването върху компонентите за управление. Това е особено важно в промишлени среди с голям брой двигатели, помпи, вентилатори, компресори, конвейери и задвижващи системи, където циклите на пускане и спиране на оборудването могат многократно да създават преходни напрежени натоварвания.
Към обичайното защитено оборудване спадат:
- Управляващи вериги за контактори и релета
- Входни вериги за честотно-регулируеми задвижвания (VFD) и меки пускатели
- Модули за захранване на системи за управление на двигатели
- PLC или I/O модули в шкафа за управление
- Интерфейси за комуникация на оборудването и устройства за дистанционно управление
При разпределителните табла и шкафовете за управление SPD трябва да се монтира в близост до входния терминал за захранване и да се свърже със заземителната шина с къси и прави проводници. При необходимост трябва да се използват и SPD за сигнали или SPD за линии за пренос на данни, за да се осигури съгласувана защита на управляващите сигнали и комуникационните линии.
PLC панели и системи за автоматизация
ПЛК-панелът е центърът за управление на системата за промишлена автоматизация. Той приема сигнали от сензорите, изпълнява управляващата логика и управлява двигатели, клапани, роботи, конвейери и производствено оборудване. Ако ПЛК, модулът за вход/изход, HMI или комуникационният модул бъдат повредени от пренапрежения, цялата система за автоматизация може да спре.
В панелите за ПЛК устройствата за защита от пренапрежение за DIN-релса обикновено се монтират на входа за управляващо захранване, за да предпазват веригите с 230 V променливо напрежение, 24 V постоянно напрежение или други вериги за управляващо захранване. За комуникационните мрежи и линиите за полеви сигнали при необходимост трябва да се монтират и подходящи устройства за защита от пренапрежение за сигнали или за линии за данни.
В системите за автоматизация често се наблюдават едновременно пренапрежения в електрозахранването и пренапрежения в сигнала. Скачък в електрозахранващата линия може да повреди модула за захранване на ПЛК, докато скачък по дългите кабели на сензорите или комуникационните кабели може да повреди I/O портовете или комуникационните интерфейси. Поради това защитата от скачъци за промишлени шкафове за управление не трябва да се фокусира само върху основното електрозахранване. Тя трябва да предвижда и координирана защита за захранващите линии, сигналните линии и линиите за данни.
UPS и вериги за аварийно електрозахранване
В промишлените системи UPS системите се използват често за защита на критични натоварвания, като системи за управление, сървъри, комуникационно оборудване, системи за мониторинг, DCS системи, SCADA системи и системи за инструментална безопасност. UPS може да осигури резервно захранване при прекъсване на електрозахранването, но не може напълно да замести защитата от пренапрежение, осигурявана от SPD.
Входната страна на ИБН все още може да бъде засегната от пренапрежения, предизвикани от мълнии, или от пренапрежения при превключване от разпределителната мрежа нагоре по веригата. Без подходяща защита чрез SPD пренапреженията могат да проникнат в ИБН и да повредят изправителните модули, платките за управление или байпасните вериги. За критични натоварвания може да се инсталира и по-прецизна защита на изходната страна на ИБН или в близост до чувствителното оборудване, в зависимост от структурата на системата.
В критичните промишлени електроенергийни системи често използваният подход за защита е:
| Позиция на монтаж | Препоръчителен метод за защита | Основна цел за защита |
| Главна разпределителна табло | SPD тип 1 или тип 1+2 | Ограничаване на високоенергийните пренапрежения при входа |
| Входната страна на UPS | SPD за DIN-релса тип 2 | Защита на входните вериги на UPS |
| Изходната страна на UPS | SPD тип 2 или тип 3 | Намаляване на остатъчното напрежение при критични товари |
| От страна на оборудването | SPD тип 3 или специален предпазител | Защита на сървъри, ПЛК и комуникационно оборудване |
Тази съгласувана конфигурация спомага за намаляване на риска от проникване на пренапрежения в системите за безпрекъсваемо електрозахранване (UPS) и критичните товари, като по този начин подобрява непрекъснатостта на електрозахранването на промишлените системи за управление и обработка на данни.
Слънчеви фотоволтаични системи, системи за съхранение на енергия и промишлени системи с постоянен ток
Все повече промишлени обекти вече използват слънчеви фотоволтаични инсталации на покривите, системи за съхранение на енергия, разпределителни устройства за постоянен ток или оборудване за възобновяема енергия. Кабелите от страна на постоянния ток в тези системи често са дълги, а някои от тях са монтирани на открито или в незащитени зони, което ги прави по-уязвими към пренапрежения, предизвикани от мълнии.
В промишлените фотоволтаични системи SPD устройствата за постоянен ток, монтирани на DIN-релса, обикновено се инсталират в PV комбинирани кутии, входни вериги за постоянен ток на инвертора и разпределителни вериги за постоянен ток. За фотоволтаични системи с напрежение 600 V DC, 1000 V DC или 1500 V DC трябва да се избират SPD, специално проектирани за приложения с постоянен ток. Стандартните SPD за променлив ток не трябва да се използват като заместители.
В системите за съхранение на енергия преходните пренапрежения могат да засегнат и батерийните стелажи, PCS модулите, BMS, EMS и шините за постоянен ток. В зависимост от структурата на системата може да се наложи монтирането на SPD устройства от страна на постоянния ток, от страна на променливия ток и по комуникационните линии.
Основните точки за защита от пренапрежение в промишлените системи с постоянен ток включват:
- Изберете SPD за постоянен ток според максималното напрежение в отворен кръг
- Уверете се, че SPD отговаря на изискванията на стандарта IEC/EN 61643-31
- Разграничаване на SPD устройствата за фотоволтаични системи с постоянен ток от SPD устройствата за променлив ток
- Предвидете защита както от страна на входа за постоянен ток на инвертора, така и от страна на изхода за променлив ток
- Проектирайте траекторията на разряда в съответствие с изискванията за заземяване и изравняване на потенциалите
При промишлени системи за разпределение на електроенергия, включващи фотоволтаични инсталации, системи за съхранение на енергия или оборудване за постоянен ток, при избора на устройство за защита от пренапрежение за монтаж на DIN-релса трябва да се вземат предвид както страната на променливия ток, така и страната на постоянния ток. По този начин се избягва ситуацията, при която се защитава само разпределителната система за променлив ток, докато веригите за постоянен ток остават изложени на риск от пренапрежение.
Как да изберем подходящия тип прекъсвач за защита от пренапрежение за монтаж на DIN-релса за промишлено електроразпределение
В промишлените системи за разпределение на електроенергия един от най-важните етапи в Избор на устройство за защита от пренапрежение за DIN-релса е определянето на правилния тип SPD. Различните типове SPD са предназначени за различни нива на импулсна енергия, позиции на монтаж и обекти на защита. Ако бъде избран неправилен тип, дори продукт с на пръв поглед високи параметри може да не осигури ефективна защита в реалната система.
AC SPD срещу DC SPD в промишлени приложения
Промишлените системи често включват както вериги с променлив, така и с постоянен ток, поради което SPD устройствата за променлив и постоянен ток трябва да се разграничават ясно. Те не трябва да се използват взаимозаменяемо.
AC SPD се използват предимно в нисконапрежени разпределителни системи за променлив ток, като главни разпределителни табла, подразпределителни табла, MCC, шкафове за управление на двигатели, входни вериги на UPS и захранващи вериги на промишлено оборудване. Те служат за ограничаване на мълниеви и комутационни пренапрежения в линиите за променлив ток.
DC SPD се използват в слънчеви фотоволтаични системи, в частите за съхранение на енергия от страна на постоянен ток, в разпределителни кутии за постоянен ток, в входните вериги на инверторите за постоянен ток, в захранващите устройства за управление на постоянен ток и в други вериги за постоянен ток. Тъй като системите за постоянен ток нямат естествена точка на преминаване през нула, дъгите при постоянен ток са по-трудни за гасене. Поради това SPD устройствата за постоянен ток изискват структури за гасене на дъгата и безопасно изключване, подходящи за приложения с постоянен ток.
Често срещана грешка при промишлените фотоволтаични системи е използването на SPD за променлив ток в фотоволтаична верига с постоянен ток. Това може да попречи на SPD да се изключи безопасно при аварийни ситуации и дори да създаде риск от продължително образуване на електрическа дъга. Поради това във фотоволтаичните системи с постоянен ток трябва да се използват SPD за постоянен ток, които отговарят на изискванията на стандарта IEC/EN 61643-31.
Разликата между SPD за променлив ток и SPD за постоянен ток може да се обобщи както следва:
| Сравнителен елемент | SPD за монтаж на DIN-релса с променлив ток | SPD за DIN-релса с постоянен ток |
| Приложима система | Нисковолтова разпределителна система за променлив ток | Фотоволтаични системи, системи за съхранение на енергия и системи за разпределение на постоянен ток |
| Общо местоположение | Главно разпределително табло, подразпределително табло, вход за UPS, шкаф за управление | Кутия за обединяване на фотоволтаични панели, вход за постоянен ток на инвертора, верига за постоянен ток |
| Поведение на дъгата | Променливото напрежение има естествено преминаване през нулата, поради което дъгите се гасят по-лесно | При постоянен ток няма естествено преминаване през нулата, поради което е по-трудно да се потушат електрическите дъги |
| Стандартен фокус | IEC/EN 61643-11 | IEC/EN 61643-31 |
| Фокус на подбора | Uc, Up, In, Imax, система за заземяване | Максимално напрежение в отворен кръг, гасене на дъгата при постоянен ток, термично изключване, полярност |
| Взаимозаменяемост | Не трябва да се използва произволно в вериги с постоянен ток | Не трябва да се използва произволно в системи с променлив ток |
Еднофазни срещу трифазни промишлени системи
Промишлените системи за разпределение на електроенергия могат да включват както еднофазни, така и трифазни източници на електроенергия. Броят на фазите оказва пряко влияние върху конфигурацията на полюсите и начина на свързване на SPD-устройството за монтаж на DIN-релса.
Еднофазните системи се използват обикновено за захранване на системи за управление, осветление, офисна техника, малки UPS системи, еднофазни електрически вериги с контакти и някои спомагателни устройства. Типичните конфигурации на SPD включват 1P, 1P+N или 2P, като основно осигуряват защита на веригите за пренапрежение, като например L-N, L-PE и N-PE.
Трифазните системи се използват широко за електродвигатели, честотни регулатори, компресори, помпи, вентилатори, промишлено отоплително оборудване, центрове за управление на електродвигатели и главни разпределителни системи. Типичните конфигурации на SPD включват 3P, 3P+N, 4P, 3+1 или 4+0, като обхващат пътищата на пренапрежение между фазовите проводници, неутралата и заземяването.
Ако само един еднофазен SPD ако се използва в трифазна промишлена система, някои фазови проводници могат да останат незащитени или пътищата за отвод на пренапрежения между фазовите проводници, неутралата и PE може да не бъдат напълно обхванати. Поради това многополюсните SPD за DIN-релса трябва да се избират в съответствие с действителния начин на окабеляване в трифазните системи.
| Тип система | Общо приложение | Типична конфигурация на SPD | Фокус върху избора |
| Еднофазна система за променлив ток | Управление на захранването, осветлението и малките UPS устройства | 1P, 1P+N, 2P | Потвърдете защитните вериги L, N и PE |
| Трифазна трипроводна система | Двигатели, някои видове промишлено оборудване | 3P | Осигурете защита на пътищата за пренапрежение между фазите и PE |
| Трифазна четирипроводна система | Фабрични главни и вторични разпределителни табла | 4P, 3+1, 4+0 | Обърнете внимание на защитата по предмети L, N и физическо възпитание |
| Контролна верига с постоянен ток | ПЛК, сензори, 24 V DC захранващи устройства | DC SPD | Проверете изискванията за постояннотоковото напрежение и полярността |
Устройство за защита от пренапрежение тип 1 за монтаж на DIN-релса за защита на главното захранване
SPD от тип 1 за монтаж на DIN-релса се използва предимно на входа на промишлена електроенергийна система, като например главното входящо разпределително табло, главното нисконапрежно разпределително табло, изходящото нисконапрежно табло на трансформатора или входът за електроснабдяване на сградата. Основната му функция е да отведе високоенергийния мълниеви ток и да предотврати проникването на силни пренапрежения във вътрешната разпределителна мрежа на завода.
Тип 1 SPD обикновено се разглежда в следните промишлени сценарии:
- Фабричната сграда разполага с външна система за мълниезащита
- Електрозахранването се осъществява чрез въздушни входящи линии
- Фабриката се намира в район, където често има гръмотевични бури
- Разпределителната система е свързана с множество външни устройства
- Промишлената сграда разполага с фотоволтаична система на покрива
- Главната входяща платка е изложена на по-висок риск от пренапрежение
Ключовият параметър на SPD от тип 1 е Iimp, който се отнася до устойчивостта на устройството към импулсен ток от мълния. Той обикновено се използва за оценка на способността на SPD да издържи вълнова форма на мълниеви ток с характеристики 10/350 μs. При защитата на главния входящ кабел Iimp е важен показател за определяне дали SPD от тип 1 е подходящ за промишлена система с висок риск от мълнии.
Важно е да се отбележи, че устройството за защита от пренапрежение (SPD) от тип 1 отговаря главно за отвод на високоенергийни импулси. То не винаги може да намали остатъчното напрежение до ниво, подходящо за чувствителна електронна апаратура. Поради това в промишлените системи SPD от тип 1 обикновено трябва да работи съвместно с разположени по веригата SPD от тип 2 или тип 3.
Устройство за защита от пренапрежение тип 2 за DIN-релса за промишлени разпределителни табла
Устройството за защита от пренапрежение (SPD) за DIN-релса тип 2 е най-разпространеният тип SPD в промишлените системи за разпределение на електроенергия. Обикновено се монтира в главни разпределителни табла, подразпределителни табла, центрове за управление на двигатели, входни вериги на UPS, шкафове за управление на оборудване или панели за автоматизация. Използва се за ограничаване на непреки мълниеви пренапрежения, пренапрежения при превключване на мрежата и преходни пренапрежения, причинени от работата на оборудването.
За повечето промишлени нисконапрежени системи, Тип 2 SPD е сърцевината на защитата от пренапрежение на ниво разпределителна мрежа. Подходящ е за защита на:
- Промишлени разпределителни табла
- Център за управление на двигателя
- PLC шкафове за управление
- Входни вериги на UPS
- Входни вериги за честотно-регулируеми задвижвания (VFD) и меки пускатели
- Електрически вериги на оборудването за автоматизация
- Промишлено осветление и спомагателни енергийни системи
Основните параметри на SPD от тип 2 обикновено включват In, Imax и Up. In се отнася до номиналния разряден ток, на който SPD може да издържа многократно. Imax се отнася до максималния единичен разряден ток. Up се отнася до нивото на защита от напрежение. За промишлените потребители изборът не трябва да се основава само на Imax. Трябва да се вземат предвид и чувствителността на оборудването, мястото на монтаж и рискът за системата.
Ако в главното входно табло вече е монтирано устройство за защита от пренапрежение (SPD) от тип 1 или тип 1+2, монтирането на допълнително SPD от тип 2 надолу по веригата в подразпределителното табло може да намали още повече остатъчното пренапрежение и да осигури по-ефективна защита за контролните шкафове и критичното оборудване.
Устройство за защита от пренапрежение тип 3 за монтаж на DIN-релса за чувствително крайно оборудване
A Тип 3 SPD Обикновено се монтира в близост до чувствителна апаратура за окончателна фина защита. Капацитетът му на разряд обикновено е по-нисък от този на SPD от тип 1 и тип 2, но спомага за допълнително намаляване на остатъчното напрежение от страна на апаратурата.
В промишлените системи SPD тип 3 обикновено се използва за защита на чувствително оборудване, като например:
| Чувствително оборудване | Защо е необходима защита от тип 3 |
| PLC контролер | I/O портовете и захранващите модули са чувствителни към остатъчни пренапрежения |
| Сензорен екран HMI | Комуникационните интерфейси и модулите за визуализация са уязвими към преходни напрежения |
| Промишлен сървър | Висок риск от загуба на данни и рестартиране на системата |
| Комуникационно оборудване | Интерфейсите Ethernet, RS485 и Fieldbus лесно се повреждат от пренапрежения |
| Прецизен инструмент | Високи изисквания към точността на измерването и стабилността на регулирането |
| Оборудване за сигурност и наблюдение | Дългите кабелни трасета могат да предизвикат индуцирани пренапрежения |
SPD от тип 3 не се препоръчва като единствено устройство за защита от пренапрежение в промишлена система. Без предшестваща защита от SPD от тип 1 или тип 2, SPD от тип 3 може да не успее да издържи по-голяма енергия на пренапрежението.
Поради това SPD от тип 3 е по-подходящ като последно ниво в многостепенна система за защита от пренапрежения. Обикновено той се съчетава с SPD от тип 1 или тип 1+2 в главното разпределително табло и с SPD от тип 2 в подразпределителните табла, за да се осигури по-пълна защита на чувствителното крайно оборудване.
Комбиниран прекъсвач за пренапрежение тип 1+2 за монтаж на DIN-релса за компактни промишлени табла
Комбинираният SPD от тип 1+2 обединява функциите за защита от тип 1 и тип 2 в един продукт. Той може да издържи мълниеви импулсни токове с относително висока енергия, като същевременно ограничава преходните пренапрежения в разпределителната система. Това е често срещан избор за промишлени разпределителни системи с ограничено пространство в шкафа или при необходимост от опростена структура на защитата.
Тип 1+2 SPD е подходящ за следните приложения:
- Промишлени главни разпределителни табла с ограничено пространство
- Комбинирана защита от пренапрежение за начално ниво
- Системи, при които е необходимо да се намали броят на модулите
- Заводи с външни системи за мълниезащита или с по-висок риск от мълнии
- Производители на панели, които се нуждаят от опростено разположение на шкафовете
- Малки промишлени сгради, изискващи компактна защита
Въпреки че SPD от тип 1+2 осигурява комбинирана защита, това не означава, че всички SPD, разположени по веригата надолу, могат да бъдат пропуснати. Ако промишлената система има дълги кабелни трасета, широко разпръснато оборудване или разположени надолу по веригата ПЛК, честотни регулатори, UPS системи, комуникационно оборудване и системи за прецизно управление, все пак трябва да се инсталират SPD от тип 2 или тип 3 в подразпределителните табла или в близост до оборудването.
Следователно комбинираният SPD от тип 1+2 е по-подходящ като начално ниво на комбинирана защита, а не като единствена мярка за защита за всяка промишлена система.
LSP защитен прекъсвач за DIN-релса: Надеждна защита от пренапрежение за промишлени системи за разпределение на електроенергия
LSP се специализира в изследването, разработването и производството на устройства за защита от пренапрежение, като предлага решения за защита от пренапрежение за монтаж на DIN-релса, предназначени за промишлени, търговски и системи за възобновяема енергия. Продуктовата гама обхваща SPD тип 1, SPD тип 1+2, SPD тип 2, SPD тип 3 и SPD за постоянен ток, като осигурява защита на входните линии, защита на разпределителното ниво, защита на контролните шкафове, прецизна защита на оборудването и защита от пренапрежения на DC-страната на фотоволтаичните системи. Благодарение на пълното продуктово портфолио инженерите могат да изграждат съгласувана защита от пренапрежение от тип 1 + тип 2 + тип 3, използвайки една надеждна марка.
При промишлени приложения SPD устройствата LSP за DIN-релса са проектирани за монтаж на стандартна 35-милиметрова DIN-релса, което ги прави подходящи за модулни конфигурации в разпределителни табла и шкафове за управление. Конструкцията на модулите с вмъкване улеснява по-бързата поддръжка и подмяна, докато прозрачният прозорец за индикация на състоянието помага на персонала по поддръжката да провери дали SPD устройството все още е в нормално състояние на защита. За оборудване, което работи без надзор, непрекъснати производствени линии или критични електроенергийни системи, опционалните контакти за дистанционно сигнализиране могат да свържат състоянието на SPD с системи за мониторинг или алармени системи, като по този начин се намалява рискът от незабелязана повреда на SPD.
LSP поставя акцент върху дългосрочната надеждност в промишлени условия. Продуктите ѝ от серията SPD използват основни компоненти като MOV-диоди LKD и GDT-диоди Vactech, комбинирани с термично изключване, задействане при ниска температура, огнеустойчив корпус и модулен дизайн, за да се справят с мълниеви пренапрежения, пренапрежения при превключване и промишлени електрически преходни състояния. Проектирането и тестването на продуктите се основават на изискванията на стандарта IEC/EN 61643-11 за приложения за защита от пренапрежения в нисковолтови променливотокови системи. За фотоволтаични приложения с постоянен ток могат да бъдат избрани подходящи решения за SPD за постоянен ток в зависимост от напрежението на системата и мястото на монтаж.
За индустриалните клиенти LSP е нещо повече от доставчик на SPD продукти. Компанията може да бъде и партньор за решения в областта на защитата от пренапрежения. Независимо дали проектът включва избор на главно разпределително табло, разположение на контролен шкаф, защита на DC-страната на фотоволтаични системи, координация на резервната защита, персонализиране за OEM, брандиране, опаковане или техническа документация, LSP може да предостави препоръки за продукти и указания за приложение, за да помогне за намаляване на грешките при избора, рисковете при инсталирането и трудностите при поддръжката.
Често задавани въпроси относно устройствата за защита от пренапрежение за монтаж на DIN-релса, предназначени за промишлени системи за разпределение на електроенергия
За какво се използва защитното устройство срещу пренапрежение за DIN-релса в промишлените системи?
Устройството за защита от пренапрежения за DIN-релса се използва за защита на електрическото оборудване и управляващите компоненти в промишлените системи за разпределение на електроенергия от мълниеви пренапрежения, пренапрежения при превключване и преходни пренапрежения в електропреносната мрежа. Обикновено се монтира в главни разпределителни табла, подразпределителни табла, шкафове за ПЛК, MCC, вериги на UPS или фотоволтаични системи с постоянен ток. Чрез ограничаване на пренапрежението и отклоняване на импулсния ток към земята, той спомага за повишаване на надеждността на оборудването и намаляване на риска от прекъсване на работата.
Къде трябва да се монтира SPD за DIN-релса в разпределителното табло на фабриката?
SPD за DIN-релса трябва да се монтира на входната страна на защитената верига в заводското разпределително табло, възможно най-близо до главния прекъсвач, автоматичния прекъсвач, входните клеми и заземителната шина PE. Това съкращава пътя на разряда на пренапрежението и намалява допълнителното остатъчно напрежение, причинено от индуктивността на кабелната мрежа. В големите фабрики SPD устройствата трябва да бъдат съгласувани и между главните табла, подразпределителните табла, MCC таблата, шкафовете с ПЛК и веригите на UPS.
Необходима ли е защита от пренапрежение за промишлените шкафове за управление?
Да. Промишлените шкафове за управление обикновено се нуждаят от защита срещу пренапрежения, тъй като ПЛК-те, HMI-те, модулите за вход/изход, релетата, захранващите устройства, терминалите на честотните регулатори и комуникационните интерфейси са чувствителни към преходни пренапрежения. Пренапреженията могат да произхождат от разпределителни системи по веригата, операции по стартиране и спиране на двигатели, превключване на контактори или дълги сигнални кабели. Инсталирането на подходящ SPD за DIN шина спомага за намаляване на повредите на оборудването, комуникационните сривове и прекъсванията в производството.
Да използвам SPD тип 1 или тип 2 за главното разпределително табло на завода?
Използвайте SPD от тип 1 или тип 1+2, ако главното разпределително табло на завода се намира на входа на електрозахранването, е свързано с въздушни линии, е защитено от външна система за мълниезащита или е разположено в зона с висок риск от мълнии. Ако основната загриженост са пренапреженията при превключване в електропреносната мрежа, непреки мълниеви пренапрежения или преходни състояния при превключване на оборудването, обикновено е подходящо SPD от тип 2. В големите промишлени системи често се използва SPD тип 1 на входа и SPD тип 2 по веригата надолу.
Може ли един SPD за DIN-релса да защити цялата промишлена електроенергийна система?
Обикновено не. Един SPD за DIN-релса може да защити само част от веригата в близост до мястото на монтажа му и не може да обхване цялата промишлена електроенергийна система. Големите фабрики често включват главни разпределителни табла, подразпределителни табла, MCC, PLC шкафове, UPS системи, сигнални линии и вериги с постоянен ток. Тъй като кабелите са дълги, а оборудването е широко разпръснато, все още могат да възникват остатъчни пренапрежения. Обикновено се изисква многостепенна защита с SPD от тип 1, тип 2, тип 3 и SPD за сигнали.
