Endüstriyel Güç Dağıtım Sistemleri için DIN Raylı Aşırı Gerilim Koruyucu

Endüstriyel Güç Dağıtımında DIN Rayı Tipi Aşırı Gerilim Koruyucu Nedir?

DIN Rayı Aşırı Gerilim Koruyucusunun Tanımı

A DIN rayı aşırı gerilim koruyucu, DIN rayı SPD veya DIN rayı üzerine monte edilmiş aşırı gerilim koruma cihazı olarak da bilinen bu cihaz, endüstriyel dağıtım panolarına, kontrol kabinlerine, otomasyon panellerine veya güç dağıtım sistemlerine monte edilen bir koruma cihazıdır. Genellikle, eksiksiz bir endüstriyel güç koruma sistemi oluşturmak üzere devre kesiciler, kontaktörler, röleler, terminal blokları ve güç kaynağı modülleriyle birlikte standart 35 mm'lik bir DIN rayına monte edilir.

Endüstriyel güç sistemlerinde, dalgalanmalar yıldırım kaynaklı aşırı gerilimlerden, şebeke anahtarlamalarından, transformatör anahtarlamalarından, motorların devreye girmesi ve durmasından, kontaktörlerin çalışmasından, değişken frekanslı sürücülerden veya yüksek güçlü ekipmanların neden olduğu diğer geçici bozulmalardan kaynaklanabilir. Bu dalgalanmalar kısa süreli olsa da, voltaj tepe değerleri elektrikli ekipmanların normal dayanım seviyesinden çok daha yüksek olabilir. Bu durum, PLC'lere, HMI'lara, VFD'lere, UPS sistemlerine, güç kaynağı modüllerine, sensörlere, iletişim modüllerine ve diğer elektronik kontrol bileşenlerine zarar verebilir.

Bir DIN rayı tipinde aşırı gerilim koruyucusunun temel işlevi, geçici aşırı gerilimi, aşağı akıştaki ekipmanlara ulaşmadan hızlı bir şekilde sınırlamak ve aşırı gerilim akımını topraklama sistemine yönlendirmektir. Fabrikalar, üretim hatları, veri odaları, panel üreticileri ve endüstriyel otomasyon sistemleri için bu cihaz, güç güvenilirliğini artırmak, ekipman hasarlarını azaltmak ve arıza süresinden kaynaklanan kayıpları en aza indirmek açısından önemli bir koruma bileşenidir.

DIN Rayı Tipi Aşırı Gerilim Koruyucularının Alçak Gerilim Güç Sistemlerinde Nasıl Çalıştığı

Endüstriyel alçak gerilim güç dağıtım sistemlerinde, bir DIN rayı tipi aşırı gerilim koruyucu (SPD) genellikle güç hattı ile topraklama sistemi arasına paralel olarak bağlanır. Aşırı gerilim, SPD’nin çalışma eşiğini aştığında, cihazın içindeki koruyucu bileşenler hızla iletken hale gelir ve aşırı akımı PE terminaline veya eşpotansiyel bağlama sistemine yönlendirir.

Bu süreç üç aşamaya ayrılabilir:

• Normal durum: SPD, yüksek empedans durumunda kalır ve normal güç kaynağını etkilemez.
• Aşırı gerilim olayı: SPD, akımı hızlı bir şekilde iletir ve hat üzerindeki geçici aşırı gerilimi sınırlar.
• Aşırı akımdan sonra: SPD, yüksek empedans durumuna geri döner ve sistem normal çalışmasına devam eder.

DIN rayı tipi aşırı gerilim koruyucu genellikle bağımsız bir cihaz olarak kullanılmaz. Bu cihaz, endüstriyel güç dağıtımı için koordineli bir aşırı gerilim koruma stratejisinin bir parçasıdır ve şebeke girişi koruması, dağıtım seviyesi koruması, kontrol kabini koruması ve ekipman tarafındaki hassas koruma ile birlikte çalışır.

DIN Rayı Montajı Endüstriyel Dağıtım Panoları İçin Neden Uygun?

DIN rayı montajı, endüstriyel güç dağıtım sistemleri için son derece uygundur; zira endüstriyel dağıtım panoları ve kontrol kabinleri, modüler, standartlaştırılmış ve bakımı kolay bileşen düzenleri gerektirir. Bir DIN rayı aşırı gerilim koruyucusu, standart bir DIN rayına doğrudan takılabilir ve devre kesiciler, terminal blokları ve kontrol bileşenleriyle birlikte düzenlenebilir.

Bu kurulum yöntemi birçok avantaj sunmaktadır:

• Panel alanından tasarruf sağlar ve kompakt endüstriyel kontrol dolaplarına sığar
• Panel üreticileri ve seri montaj işlemleri için hızlı kurulumu destekler
• Hızlı kontrol ve değiştirme imkanı sayesinde bakım işlemlerini kolaylaştırır
• Kablolamanın düzenli kalmasını sağlar ve topraklama çubukları ile yedek koruma cihazlarıyla uyumlu çalışmasını sağlar
• Ana dağıtım panolarında, alt dağıtım panolarında ve ekipman panellerinde çok seviyeli korumayı destekler

DIN Rayı Tipi Aşırı Gerilim Koruyucu ile Panele Monte Aşırı Gerilim Koruyucunun Karşılaştırması

DIN rayı tipi SPD’ler ve panele monte edilen aşırı gerilim koruyucular, her ikisi de güç dağıtım sistemlerinde aşırı gerilim koruması için kullanılabilir; ancak yapı, kurulum yöntemi ve uygulama senaryoları bakımından birbirlerinden farklılık gösterirler.

Karşılaştırma Öğesi	DIN Raylı Aşırı Gerilim Koruyucu	Panele Monte Aşırı Gerilim Koruyucu
Kurulum yöntemi	35 mm’lik bir DIN rayına monte edilmiştir	Genellikle bir panel yüzeyine veya harici muhafazaya monte edilir
Tipik uygulamalar	Endüstriyel kontrol dolapları, alt dağıtım panoları, ekipman panelleri, fotovoltaik birleştirme kutuları	Ana dağıtım panoları, bina güç sistemleri, ekipman girişleri
Yapı	Modüler, kompakt, değiştirilmesi kolay	Genellikle entegre veya harici olarak monte edilir
Bakım	Durum göstergesi veya takılabilir modüller aracılığıyla bakımı yapılabilir	Ürün yapısına bağlıdır
Endüstriyel kullanım uygunluğu	Standart kabin tasarımı ve seri montaj için uygundur	Belirli panel alanları veya giriş seviyesinde koruma için uygundur

Endüstriyel güç dağıtım sistemlerinde, DIN rayı tipi aşırı gerilim koruyucusunun avantajı, bir dağıtım panosunun veya kontrol kabininin içine doğrudan entegre edilebilmesidir. Diğer modüler elektrikli bileşenlerle birlikte kuruluma uygundur. Bu özelliği, standartlaştırılmış tasarım, seri üretim, hızlı bakım ve düzenli kablolama gerektiren endüstriyel uygulamalarda özellikle kullanışlıdır.

DIN Rayı Aşırı Gerilim Koruyucularının Yaygın Endüstriyel Uygulamaları

Endüstriyel güç dağıtım sistemlerinde, DIN rayı tipi aşırı gerilim koruyucular tek bir sabit konuma monte edilmez. Dağıtım seviyesine, ekipman hassasiyetine, kablo uzunluğuna ve aşırı gerilim kaynağına bağlı olarak, DIN rayı tipi aşırı gerilim koruyucuları ana giriş dağıtım panolarına, alt dağıtım panolarına, motor kontrol merkezlerine, PLC panellerine, UPS güç devrelerine, otomasyon ekipmanı panellerine ve güneş PV veya enerji depolama sistemlerine monte edilebilir.

Endüstriyel sistemlerde genellikle birden fazla güç dağıtım seviyesi bulunur. Ana dağıtım panosuna yalnızca bir adet SPD kurulursa, uzaktaki kontrol kabinleri, hassas ekipmanlar veya uzun kablo hatları için yeterli koruma sağlanamayabilir. Daha iyi bir yaklaşım, sistem yapısına uygun olarak koordineli bir aşırı gerilim koruma sistemi kurmaktır; bu sayede farklı konumlardaki DIN rayı SPD'leri, şebeke girişi koruması, dağıtım seviyesi koruması ve ekipman tarafında hassas koruma sağlayabilir.

Ana Giriş Dağıtım Panoları

Ana giriş dağıtım panosu, endüstriyel güç sisteminin giriş noktasıdır ve aşırı gerilim dalgalanmalarının fabrika dağıtım şebekesine girebileceği ilk kritik noktadır. Bir aşırı gerilim dalgalanması, şebeke besleme hattı, havai hat, transformatörün alçak gerilim tarafı veya harici yıldırım koruma sistemi üzerinden girdiğinde, ana giriş panosundaki SPD, yüksek enerjili aşırı gerilim dalgalanmalarını aşağı akışa yayılmadan önce boşaltabilir.

Ana giriş dağıtım panoları için yaygın seçenekler arasında Tip 1 DIN rayı SPD’leri, Tip 1+2 kombine SPD’leri veya yüksek dereceli Tip 2 SPD’ler yer alır. Doğru seçim, binanın harici bir yıldırım koruma sistemine sahip olup olmadığına, bölgenin yıldırım riski seviyesine, gelen güç yöntemine, sistemin kısa devre akım seviyesine ve aşağı akış ekipmanının hassasiyetine bağlıdır.

Alt Dağıtım Panoları

Alt dağıtım panoları, ana güç dağıtım sistemi ile son kullanıcı ekipmanları arasında yer alır. Bu panolar, atölyeler, katlar, ekipman alanları veya üretim hatları gibi yerel alanlara güç sağlar. Bu noktalara DIN rayı tipi aşırı gerilim koruyucularının monte edilmesi, yukarı akış sisteminden gelen artık aşırı gerilimleri daha da sınırlamaya ve yerel ekipman alanında oluşan anahtarlama aşırı gerilimlerini azaltmaya yardımcı olur.

Tip 2 DIN rayı SPD’leri, endüstriyel alt dağıtım panolarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu cihazlar, dolaylı yıldırım dalgalanmalarını, şebeke anahtarlama dalgalanmalarını ve ekipman çalışma dalgalanmalarını sınırlamak için uygundur. Bu özellikleri, onları endüstriyel güç dağıtım sistemlerinde en yaygın SPD türlerinden biri haline getirmektedir.

Örneğin, büyük bir fabrikada ana dağıtım panosuna halihazırda Tip 1 veya Tip 1+2 SPD takılmış olabilir. Ancak, bir üretim atölyesi ana dağıtım panosundan oldukça uzakta olabilir. Kablo mesafesinin daha uzun olması nedeniyle, aşırı gerilim yayılımı sırasında yeni potansiyel farkları ve artık aşırı gerilimler ortaya çıkabilir. Bu durumda, atölyenin alt dağıtım panosuna Tip 2 bir SPD eklenmesi, o bölgedeki motorlar, kontrol kabinleri, aydınlatma sistemleri ve otomasyon ekipmanları için daha yakın bir koruma sağlayabilir.

Motor Kontrol Merkezleri ve Kontrol Dolapları

Motor kontrol merkezleri ve endüstriyel kontrol kabinleri, DIN rayı tipi aşırı gerilim koruyucular için önemli uygulama alanlarıdır. Bu sistemlerde genellikle kontaktörler, röleler, yumuşak başlatıcılar, değişken frekanslı sürücüler, motor koruma cihazları, kontrol güç kaynakları ve iletişim modülleri bulunur. Bu bileşenler, çalışma ve anahtarlama sırasında aşırı gerilim dalgalanmalarına neden olabileceği gibi, yukarı akıştaki dağıtım sisteminden gelen aşırı gerilim dalgalanmalarından da etkilenebilir.

MCC’lere veya kontrol dolaplarına DIN rayı tipi SPD’lerin takılması, anahtarlama dalgalanmaları ile güç tarafındaki geçici aşırı gerilimlerin kontrol bileşenleri üzerindeki etkisini azaltmaya yardımcı olur. Bu durum, çok sayıda motor, pompa, fan, kompresör, konveyör ve tahrik sisteminin bulunduğu endüstriyel ortamlarda özellikle önemlidir; zira bu ortamlarda ekipmanların çalıştırma-durdurma döngüleri, tekrar tekrar geçici gerilim stresi yaratabilir.

Yaygın olarak korunan ekipmanlar arasında şunlar yer alır:

• Kontaktör ve röle kontrol devreleri
• VFD ve yumuşak başlatıcı giriş devreleri
• Motor kontrolü güç kaynağı modülleri
• Kontrol dolabının içindeki PLC veya G/Ç modülleri
• Ekipman iletişim arayüzleri ve uzaktan kumanda üniteleri

MCC’ler ve kontrol kabinleri için, SPD, güç giriş terminalinin yakınına monte edilmeli ve kısa ve düz iletkenlerle topraklama çubuğuna bağlanmalıdır. Gerektiğinde, kontrol sinyalleri ve iletişim hatlarının korunmasını sağlamak amacıyla sinyal SPD’leri veya veri hattı SPD’leri de kullanılmalıdır.

PLC Panelleri ve Otomasyon Sistemleri

PLC paneli, endüstriyel otomasyon sisteminin kontrol merkezidir. Sensör sinyallerini alır, kontrol mantığını uygular ve motorları, vanaları, robotları, konveyörleri ve üretim ekipmanlarını kontrol eder. PLC, G/Ç modülü, HMI veya iletişim modülü aşırı gerilim nedeniyle hasar görürse, tüm otomasyon sistemi durma noktasına gelebilir.

PLC panellerinde, 230 V AC, 24 V DC veya diğer kontrol güç devrelerini korumak amacıyla genellikle kontrol güç girişine DIN rayı tipi aşırı gerilim koruyucuları monte edilir. İletişim ağları ve saha sinyal hatları için de gerektiğinde uygun sinyal SPD’leri veya veri hattı SPD’leri kurulmalıdır.

Otomasyon sistemlerinde, güç dalgalanmaları ve sinyal dalgalanmaları genellikle aynı anda meydana gelir. Güç hattındaki bir dalgalanma PLC güç kaynağı modülüne zarar verebilirken, uzun sensör kabloları veya iletişim kablolarındaki bir dalgalanma ise G/Ç bağlantı noktalarına veya iletişim arayüzlerine zarar verebilir. Bu nedenle, endüstriyel kontrol kabinleri için dalgalanma koruması yalnızca ana güç kaynağına odaklanmamalıdır. Kontrol gücü, sinyal hatları ve veri hatları için de koordineli bir koruma sağlanmalıdır.

UPS ve Kritik Güç Devreleri

Endüstriyel sistemlerde, UPS sistemleri genellikle kontrol sistemleri, sunucular, iletişim ekipmanları, izleme sistemleri, DCS sistemleri, SCADA sistemleri ve güvenlik enstrümanlı sistemler gibi kritik yükleri korumak için kullanılır. Bir UPS, elektrik kesintisi sırasında yedek güç sağlayabilir, ancak SPD aşırı gerilim korumasının yerini tam olarak alamaz.

UPS’in giriş tarafı, yıldırım kaynaklı dalgalanmalardan veya yukarı akış dağıtım sisteminden gelen anahtarlama dalgalanmalarından yine de etkilenebilir. Uygun SPD koruması olmadan, dalgalanmalar UPS’e girebilir ve doğrultucu modüllerine, kontrol kartlarına veya baypas devrelerine zarar verebilir. Kritik yükler için, sistem yapısına göre UPS’in çıkış tarafına veya hassas ekipmanların yakınına daha hassas bir koruma sistemi de kurulabilir.

Endüstriyel kritik güç sistemlerinde yaygın olarak kullanılan bir koruma yaklaşımı şudur:

Kurulum Konumu	Önerilen Koruma Yöntemi	Ana Koruma Hedefi
Ana dağıtım panosu	Tip 1 veya Tip 1+2 SPD	Giriş seviyesindeki yüksek enerjili dalgalanmaları sınırlayın
UPS giriş tarafı	Tip 2 DIN rayı SPD	UPS giriş devrelerini koruyun
UPS çıkış tarafı	Tip 2 veya Tip 3 SPD	Kritik yükler için kalıntı gerilimi azaltın
Ekipman tarafı	Tip 3 SPD veya özel koruma cihazı	Sunucuları, PLC’leri ve iletişim ekipmanlarını koruyun

Bu uyumlu yapılandırma, UPS sistemlerine ve kritik yüklere aşırı gerilim dalgalanmalarının girme riskini azaltmaya yardımcı olarak, endüstriyel kontrol ve veri sistemlerinin güç sürekliliğini artırır.

Güneş Enerjisi Fotovoltaik Sistemleri, Enerji Depolama ve Endüstriyel Doğru Akım Sistemleri

Günümüzde giderek daha fazla endüstriyel tesis, çatı üstü güneş enerjisi fotovoltaik sistemleri, enerji depolama sistemleri, doğru akım dağıtım üniteleri veya yenilenebilir enerji ekipmanlarını kullanmaktadır. Bu sistemlerdeki doğru akım tarafındaki kablolar genellikle uzundur ve bazı kablolar açık havada veya açıkta kalan alanlara döşenmiştir; bu da onları yıldırım kaynaklı aşırı gerilimlere karşı daha savunmasız hale getirmektedir.

Endüstriyel fotovoltaik sistemlerde, DIN rayı tipi DC SPD’ler genellikle şu yerlere monte edilir: PV birleştirici kutuları, invertör DC giriş devreleri ve DC dağıtım devreleri. 600 V DC, 1000 V DC veya 1500 V DC’lik fotovoltaik sistemler için, DC uygulamalarına özel olarak tasarlanmış SPD’ler seçilmelidir. Standart AC SPD’ler bunların yerine kullanılmamalıdır.

Enerji depolama sistemlerinde pil rafları, PCS üniteleri, BMS, EMS ve DC baralar da geçici aşırı gerilimlerden etkilenebilir. Sistem yapısına bağlı olarak, DC tarafında, AC tarafında ve iletişim hatlarında SPD’lere ihtiyaç duyulabilir.

Endüstriyel DC sistemleri için önemli aşırı gerilim koruma noktaları şunlardır:

• Maksimum açık devre gerilimine göre DC SPD’yi seçin
• SPD’nin IEC/EN 61643-31 standartlarındaki gereklilikleri karşıladığını doğrulayın
• PV DC SPD’lerini AC SPD’lerinden ayırt etme
• Hem invertörün DC girişi hem de AC çıkışı taraflarında koruma önlemlerini göz önünde bulundurun
• Topraklama ve eşpotansiyel bağlantı kurallarına uygun olarak deşarj yolunu tasarlayın

Güneş PV, enerji depolama veya DC ekipmanları içeren endüstriyel güç dağıtım sistemlerinde, DIN rayı tipi aşırı gerilim koruyucularının seçiminde hem AC tarafı hem de DC tarafı dikkate alınmalıdır. Bu sayede, yalnızca AC dağıtım sisteminin korunup DC devrelerinin aşırı gerilim risklerine maruz kalması önlenir.

Endüstriyel Dağıtım İçin Doğru DIN Rayı Aşırı Gerilim Koruyucu Tipi Nasıl Seçilir?

Endüstriyel güç dağıtım sistemlerinde, en önemli adımlardan biri DIN rayı tipi aşırı gerilim koruyucusunun seçimi Doğru SPD tipini belirlemektir. Farklı SPD tipleri, farklı aşırı gerilim enerji seviyeleri, kurulum konumları ve koruma hedefleri için tasarlanmıştır. Yanlış tip seçilirse, parametreleri yüksek görünen bir ürün bile gerçek sistemde etkili koruma sağlayamayabilir.

Endüstriyel Uygulamalarda AC SPD ile DC SPD Karşılaştırması

Endüstriyel sistemler genellikle hem AC hem de DC devreleri içerir; bu nedenle AC SPD’ler ile DC SPD’ler arasında net bir ayrım yapılmalıdır. Bu cihazlar birbirinin yerine kullanılmamalıdır.

AC SPD'ler Başlıca olarak ana dağıtım panoları, alt dağıtım panoları, MCC’ler, motor kontrol kabinleri, UPS giriş devreleri ve endüstriyel ekipman güç devreleri gibi alçak gerilimli AC dağıtım sistemlerinde kullanılırlar. AC hatlarındaki yıldırım dalgalanmalarını ve anahtarlama dalgalanmalarını sınırlamak amacıyla kullanılırlar.

DC SPD'ler Güneş PV sistemlerinde, enerji depolama DC taraflarında, DC birleştirici kutularında, invertör DC giriş devrelerinde, DC kontrol güç kaynaklarında ve diğer DC devrelerinde kullanılır. DC sistemlerinde doğal bir sıfır geçiş noktası bulunmadığından, DC arklarının söndürülmesi daha zordur. Bu nedenle, DC SPD'ler, DC uygulamalarına uygun ark söndürme ve güvenli devre dışı bırakma yapılarına ihtiyaç duyar.

Endüstriyel PV sistemlerinde sıkça yapılan bir hata, PV DC devresinde bir AC SPD kullanılmasıdır. Bu durum, arıza koşullarında SPD’nin güvenli bir şekilde devre dışı kalmasını engelleyebilir ve hatta uzun süreli ark oluşumu riskine yol açabilir. Bu nedenle, PV DC sistemlerinde IEC/EN 61643-31 standartlarının gerekliliklerini karşılayan DC SPD’ler kullanılmalıdır.

AC SPD’ler ile DC SPD’ler arasındaki fark şu şekilde özetlenebilir:

Karşılaştırma Öğesi	AC DIN Rayı SPD	DC DIN Rayı Aşırı Gerilim Koruyucu (SPD)
Uygulanabilir sistem	Alçak gerilimli alternatif akım dağıtım sistemi	PV, enerji depolama ve DC dağıtım sistemleri
Ortak konum	Ana dağıtım panosu, alt dağıtım panosu, UPS girişi, kontrol kabini	PV birleştirme kutusu, invertörün DC girişi, DC devresi
Yay davranışı	AC’de doğal sıfır geçişi olduğu için arkların söndürülmesi daha kolaydır	DC akımda doğal sıfır geçişi olmadığından, arkların söndürülmesi daha zordur
Standart odak	IEC/EN 61643-11	IEC/EN 61643-31
Seçim odağı	Uc, Up, In, Imax, topraklama sistemi	Maksimum açık devre gerilimi, DC ark söndürme, termal kesme, polarite
Değiştirilebilirlik	DC devrelerinde gelişigüzel kullanılmamalıdır	AC sistemlerinde gelişigüzel kullanılmamalıdır

Tek Fazlı ve Üç Fazlı Endüstriyel Sistemler

Endüstriyel güç dağıtım sistemleri hem tek fazlı hem de üç fazlı güç kaynaklarını içerebilir. Faz sayısı, DIN rayı SPD’sinin kutup konfigürasyonunu ve kablolama yöntemini doğrudan etkiler.

Tek fazlı sistemler genellikle kontrol gücü, aydınlatma, ofis ekipmanları, küçük UPS sistemleri, tek fazlı priz devreleri ve bazı yardımcı ekipmanlar için kullanılır. Yaygın SPD konfigürasyonları arasında 1P, 1P+N veya 2P bulunur; bunlar esas olarak L-N, L-PE ve N-PE gibi aşırı gerilim yollarını korur.

Üç fazlı sistemler genellikle motorlar, frekans dönüştürücüler (VFD’ler), kompresörler, pompalar, fanlar, endüstriyel ısıtma ekipmanları, motor kontrol merkezleri ve ana dağıtım sistemlerinde kullanılır. Yaygın SPD konfigürasyonları arasında 3P, 3P+N, 4P, 3+1 veya 4+0 bulunur ve bunlar faz iletkenleri, nötr ve toprak arasındaki aşırı gerilim yollarını kapsar.

Keşke sadece bir tek fazlı SPD Üç fazlı bir endüstriyel sistemde kullanıldığında, bazı faz iletkenleri korumasız kalabilir veya faz iletkenleri, nötr ve PE arasındaki aşırı gerilim yolları tam olarak kapsanmayabilir. Bu nedenle, üç fazlı sistemlerdeki gerçek kablolama yöntemine göre çok kutuplu DIN rayı SPD’leri seçilmelidir.

Sistem Türü	Ortak Başvuru	Yaygın SPD Yapılandırması	Seçim Odağı
Tek fazlı alternatif akım sistemi	Güç, aydınlatma ve küçük UPS’leri kontrol etme	1P, 1P+N, 2P	L, N ve PE koruma yollarını doğrulayın
Üç fazlı üç telli sistem	Motorlar, bazı endüstriyel ekipmanlar	3P	Fazlar ile PE arasındaki aşırı gerilim yollarını koruyun
Üç fazlı dört telli sistem	Fabrika ana dağıtım ve alt dağıtım panoları	4P, 3+1, 4+0	L, N ve PE korumalarını göz önünde bulundurun
DC devresinin kontrolü	PLC’ler, sensörler, 24 V DC güç kaynakları	DC SPD	DC gerilim ve polarite gereksinimlerini doğrulayın

Ana Giriş Koruması için Tip 1 DIN Rayı Aşırı Gerilim Koruyucu

Tip 1 DIN rayı SPD’si, esas olarak ana giriş dağıtım panosu, alçak gerilim ana şalt panosu, transformatör alçak gerilim çıkış panosu veya bina hizmet girişi gibi endüstriyel güç sistemlerinin girişinde kullanılır. Temel işlevi, yüksek enerjili yıldırım akımını boşaltmak ve şiddetli dalgalanmaların fabrika içi dağıtım şebekesine girmesini önlemektir.

Tip 1 SPD genellikle aşağıdaki endüstriyel senaryolarda dikkate alınır:

• Fabrika binasında bir dış yıldırım koruma sistemi bulunmaktadır
• Güç kaynağı, havai besleme hatlarını kullanmaktadır
• Fabrika, sık sık gök gürültülü fırtınaların yaşandığı bir bölgede yer almaktadır
• Dağıtım sistemi birçok dış mekan cihazına bağlıdır
• Endüstriyel binanın çatısında bir fotovoltaik sistem bulunmaktadır
• Ana giriş panosu daha yüksek dalgalanma riskiyle karşı karşıyadır

Tip 1 SPD’nin temel parametresi, yıldırım darbe akımı kapasitesini ifade eden Iimp’dir. Bu parametre genellikle, SPD’nin 10/350 μs’lik bir yıldırım akımı dalga biçimine dayanma yeteneğini değerlendirmek için kullanılır. Ana giriş koruması açısından Iimp, Tip 1 SPD'nin yüksek yıldırım riski taşıyan bir endüstriyel sistem için uygun olup olmadığını belirlemede önemli bir göstergedir.

Tip 1 SPD’nin esas olarak yüksek enerjili aşırı gerilim deşarjlarından sorumlu olduğunu belirtmek önemlidir. Bu cihaz, kalıntı gerilimi her zaman hassas elektronik ekipmanlar için uygun bir düzeye indirgemeyebilir. Bu nedenle, endüstriyel sistemlerde Tip 1 SPD’nin genellikle akış aşağısındaki Tip 2 veya Tip 3 SPD’lerle birlikte çalışması gerekir.

Endüstriyel Dağıtım Panoları için Tip 2 DIN Rayı Aşırı Gerilim Koruyucu

Tip 2 DIN rayı SPD’si, endüstriyel güç dağıtım sistemlerinde en yaygın SPD türüdür. Genellikle ana dağıtım panolarına, alt dağıtım panolarına, motor kontrol merkezlerine, UPS giriş devrelerine, ekipman kontrol kabinlerine veya otomasyon güç panellerine monte edilir. Dolaylı yıldırım dalgalanmalarını, şebeke anahtarlama dalgalanmalarını ve ekipman çalışmasından kaynaklanan geçici aşırı gerilimleri sınırlamak için kullanılır.

Çoğu endüstriyel alçak gerilim sistemi için, Tip 2 SPD dağıtım seviyesinde aşırı gerilim korumasının temelini oluşturur. Aşağıdakileri korumak için uygundur:

• Endüstriyel alt dağıtım panoları
• Motor kontrol merkezleri
• PLC kontrol kabinleri
• UPS giriş devreleri
• VFD ve yumuşak başlatıcı giriş devreleri
• Otomasyon ekipmanlarının güç devreleri
• Endüstriyel aydınlatma ve yardımcı güç sistemleri

Tip 2 SPD’nin temel parametreleri genellikle In, Imax ve Up değerlerini içerir. In, SPD’nin tekrar tekrar dayanabileceği nominal deşarj akımını ifade eder. Imax, maksimum tek seferlik deşarj akımını ifade eder. Up ise gerilim koruma seviyesini ifade eder. Endüstriyel kullanıcılar için seçim sadece Imax değerine dayandırılmamalıdır. Ekipmanın hassasiyeti, kurulum konumu ve sistem riski de dikkate alınmalıdır.

Ana giriş panosuna halihazırda bir Tip 1 veya Tip 1+2 SPD takılıysa, alt dağıtım panosuna yerleştirilen bir Tip 2 SPD, artık dalgalanma gerilimini daha da azaltabilir ve kontrol kabinleri ile kritik ekipmanlar için daha kapsamlı bir koruma sağlayabilir.

Hassas Terminal Ekipmanları için Tip 3 DIN Rayı Aşırı Gerilim Koruyucu

A Tip 3 SPD Genellikle, son aşamadaki hassas koruma amacıyla hassas ekipmanların yakınına kurulur. Deşarj kapasitesi genellikle Tip 1 ve Tip 2 SPD’lerinkinden daha düşüktür, ancak ekipman tarafındaki artık gerilimin daha da azaltılmasına yardımcı olur.

Endüstriyel sistemlerde, Tip 3 SPD genellikle aşağıdakiler gibi hassas ekipmanları korumak için kullanılır:

Hassas Ekipman	3. Tip Koruma Neden Gereklidir?
PLC kontrolörü	G/Ç bağlantı noktaları ve güç modülleri, kalıntı aşırı gerilimlere karşı hassastır
HMI dokunmatik ekran	İletişim arayüzleri ve ekran modülleri geçici gerilimlere karşı hassastır
Endüstriyel sunucu	Yüksek veri kaybı ve sistemin yeniden başlatılması riski
İletişim ekipmanları	Ethernet, RS485 ve fieldbus arayüzleri, aşırı gerilim dalgalanmaları nedeniyle kolayca hasar görebilir
Hassas alet	Ölçüm doğruluğu ve kontrol kararlılığı konusunda yüksek gereksinimler
Güvenlik ve izleme ekipmanları	Uzun kablo güzergâhları, indüklenmiş aşırı gerilimlere yol açabilir

Tip 3 SPD’nin endüstriyel bir sistemde tek aşırı gerilim koruma cihazı olarak kullanılması tavsiye edilmez. Öncesinde Tip 1 veya Tip 2 SPD koruması bulunmadığında, Tip 3 SPD daha büyük aşırı gerilim enerjisine dayanamayabilir.

Bu nedenle, Tip 3 SPD, çok kademeli bir aşırı gerilim koruma sisteminde son kademe olarak daha uygundur. Hassas son kullanıcı ekipmanlarına daha kapsamlı bir koruma sağlamak amacıyla, genellikle ana dağıtım panosundaki Tip 1 veya Tip 1+2 SPD’lerle ve alt dağıtım panolarındaki Tip 2 SPD’lerle koordineli olarak kullanılır.

Kompakt Endüstriyel Paneller için Tip 1+2 Kombineli DIN Rayı Aşırı Gerilim Koruyucu

Tip 1+2 kombine SPD, Tip 1 ve Tip 2 koruma işlevlerini tek bir üründe birleştirir. Nispeten yüksek enerjili yıldırım darbe akımına dayanabilmesinin yanı sıra, dağıtım sistemindeki geçici aşırı gerilimi de sınırlar. Dolap alanı sınırlı olan veya basitleştirilmiş bir koruma yapısına ihtiyaç duyan endüstriyel dağıtım sistemleri için yaygın olarak tercih edilen bir seçenektir.

Tip 1+2 SPD aşağıdaki uygulamalar için uygundur:

• Sınırlı alana sahip endüstriyel ana besleme panoları
• Giriş seviyesi kombine aşırı gerilim koruması
• Modül sayısını azaltması gereken sistemler
• Dış yıldırım koruma sistemlerine sahip fabrikalar veya yıldırım riski daha yüksek olan fabrikalar
• Basitleştirilmiş dolap düzenine ihtiyaç duyan panel üreticileri
• Kompakt koruma gerektiren küçük endüstriyel binalar

Tip 1+2 SPD, birleşik koruma sağlasa da bu, akım yönünde bulunan tüm SPD’lerin ihmal edilebileceği anlamına gelmez. Endüstriyel sistemde uzun kablo hatları, geniş bir alana yayılmış ekipmanlar veya akış yönündeki PLC'ler, VFD'ler, UPS sistemleri, iletişim ekipmanları ve hassas kontrol sistemleri varsa, alt dağıtım panolarına veya ekipmanların yakınına yine de Tip 2 veya Tip 3 SPD'ler kurulmalıdır.

Bu nedenle, Tip 1+2 kombine SPD, her endüstriyel sistem için tek koruma önlemi olarak değil, giriş seviyesi bir kombine koruma çözümü olarak daha uygundur.

LSP DIN Rayı Aşırı Gerilim Koruyucu: Endüstriyel Güç Dağıtım Sistemleri için Güvenilir Aşırı Gerilim Koruması

LSP, aşırı gerilim koruma cihazlarının araştırma, geliştirme ve üretimine odaklanmakta olup, endüstriyel, ticari ve yenilenebilir enerji sistemleri için DIN rayı tipi aşırı gerilim koruyucu çözümleri sunmaktadır. Ürün yelpazesi, Tip 1 SPD, Tip 1+2 SPD, Tip 2 SPD, Tip 3 SPD ve DC SPD'yi kapsamakta olup; şebeke girişi koruması, dağıtım seviyesi koruması, kontrol kabini koruması, ekipman tarafında hassas koruma ve PV DC tarafında aşırı gerilim korumasını desteklemektedir. Eksiksiz bir ürün portföyü sayesinde mühendisler, tek bir güvenilir markayı kullanarak Tip 1 + Tip 2 + Tip 3 aşırı gerilim korumasını uyumlu bir şekilde kurabilirler.

Endüstriyel uygulamalarda, LSP DIN rayı SPD’leri standart 35 mm DIN rayı montajı için tasarlanmıştır; bu da onları dağıtım panoları ve kontrol kabinlerindeki modüler düzenler için uygun hale getirir. Takılabilir modül tasarımı, daha hızlı bakım ve değiştirme işlemlerini desteklerken, net durum gösterge penceresi bakım personelinin SPD’nin hâlâ normal koruma durumunda olup olmadığını kontrol etmesine yardımcı olur. Gözetimsiz ekipmanlar, kesintisiz üretim hatları veya kritik güç sistemleri için isteğe bağlı uzaktan sinyal kontakları, SPD durumunu izleme veya alarm sistemlerine bağlayarak, fark edilmeyen SPD arızası riskini azaltır.

LSP, endüstriyel ortamlarda uzun vadeli güvenilirliğe önem vermektedir. Şirketin SPD ürünleri, LKD MOV’lar ve Vactech GDT’ler gibi temel bileşenleri kullanır; bunlar, yıldırım dalgalanmaları, anahtarlama dalgalanmaları ve endüstriyel elektriksel geçici akımlarla başa çıkmak için termal devre kesme, düşük sıcaklıkta devreye girme, alev geciktirici gövde ve modüler yapı tasarımı ile birleştirilmiştir. Ürün tasarımı ve testleri, alçak gerilim AC dalgalanma koruma uygulamaları için IEC/EN 61643-11 gerekliliklerine dayanmaktadır. Fotovoltaik DC uygulamaları için, sistem gerilimi ve kurulum konumuna göre uygun DC SPD çözümleri seçilebilir.

Endüstriyel müşteriler için LSP, bir SPD ürün tedarikçisinden çok daha fazlasıdır. Aynı zamanda aşırı gerilim koruma çözümleri konusunda bir iş ortağı olarak da hizmet verebilir. Proje, ana dağıtım panosu seçimi, kontrol kabini düzeni, PV DC tarafı koruması, yedek koruma koordinasyonu, OEM özelleştirmesi, markalama, ambalajlama veya teknik dokümantasyon gibi konuları içeriyor olsun, LSP, seçim hatalarını, kurulum risklerini ve bakım zorluklarını azaltmaya yardımcı olacak ürün önerileri ve uygulama rehberliği sunabilir.

Endüstriyel Güç Dağıtım Sistemleri için DIN Raylı Aşırı Gerilim Koruyucuları Hakkında Sıkça Sorulan Sorular

Endüstriyel sistemlerde DIN rayı tipi aşırı gerilim koruyucu ne amaçla kullanılır?

DIN rayı tipi aşırı gerilim koruyucu, endüstriyel güç dağıtım sistemlerindeki elektrikli ekipmanları ve kontrol bileşenlerini yıldırım kaynaklı aşırı gerilimlerden, anahtarlama kaynaklı aşırı gerilimlerden ve şebeke geçici aşırı gerilimlerinden korumak için kullanılır. Genellikle ana dağıtım panolarına, alt dağıtım panellerine, PLC dolaplarına, MCC’lere, UPS devrelerine veya PV DC sistemlerine monte edilir. Aşırı gerilimi sınırlayarak ve dalgalanma akımını toprağa yönlendirerek, ekipman güvenilirliğini artırmaya ve arıza süresini azaltmaya yardımcı olur.

Bir fabrika dağıtım panosunda DIN rayı tipi SPD nereye monte edilmelidir?

Bir DIN rayı SPD’si, fabrika dağıtım panosunda korunan devrenin giriş tarafına, ana şalter, devre kesici, giriş terminalleri ve PE topraklama çubuğuna mümkün olduğunca yakın bir şekilde monte edilmelidir. Bu, aşırı gerilim deşarj yolunu kısaltır ve kablolama endüktansının neden olduğu ek kalıntı gerilimi azaltır. Büyük fabrikalarda, SPD'ler ana panolar, alt dağıtım panoları, MCC'ler, PLC dolapları ve UPS devreleri arasında da koordine edilmelidir.

Endüstriyel kontrol dolapları aşırı gerilim korumasına ihtiyaç duyar mı?

Evet. Endüstriyel kontrol dolapları genellikle aşırı gerilim korumasına ihtiyaç duyar; çünkü PLC’ler, HMI’lar, G/Ç modülleri, röleler, güç kaynakları, VFD terminalleri ve iletişim arayüzleri geçici aşırı gerilime karşı hassastır. Aşırı gerilimler, yukarı akış dağıtım sistemlerinden, motor çalıştırma-durdurma işlemlerinden, kontaktör anahtarlamalarından veya uzun sinyal kablolarından kaynaklanabilir. Doğru DIN rayı SPD'sinin kurulması, ekipman hasarlarını, iletişim arızalarını ve üretim kesintilerini azaltmaya yardımcı olur.

Fabrikanın ana dağıtım panosu için Tip 1 mi yoksa Tip 2 SPD mi kullanmalıyım?

Fabrikanın ana dağıtım panosu güç girişinde bulunuyorsa, havai hatlara bağlıysa, harici bir yıldırım koruma sistemi ile korunuyorsa veya yıldırım riski yüksek bir bölgede yer alıyorsa, Tip 1 veya Tip 1+2 SPD kullanın. Ana sorun şebeke anahtarlama dalgalanmaları, dolaylı yıldırım dalgalanmaları veya ekipman anahtarlama geçici akımları ise, genellikle Tip 2 SPD uygundur. Büyük endüstriyel sistemlerde genellikle girişte Tip 1, akış yönünde ise Tip 2 kullanılır.

Tek bir DIN rayı SPD'si, tüm endüstriyel güç sistemini koruyabilir mi?

Genellikle hayır. Bir DIN rayı SPD’si, yalnızca kurulum noktasına yakın devrenin bir kısmını koruyabilir ve endüstriyel güç sisteminin tamamını kapsayamaz. Büyük fabrikalarda genellikle ana dağıtım panoları, alt dağıtım panoları, MCC'ler, PLC dolapları, UPS sistemleri, sinyal hatları ve DC devreleri bulunur. Kablolar uzun olduğundan ve ekipmanlar geniş bir alana yayıldığından, artık dalgalanmalar yine de meydana gelebilir. Genellikle Tip 1, Tip 2, Tip 3 ve sinyal SPD'leri ile çok seviyeli koruma gereklidir.