Пристрій захисту від перенапруги на DIN-рейці для промислових систем розподілу електроенергії

Що таке пристрій захисту від перенапруги на DIN-рейці в промислових системах розподілу електроенергії?

Визначення пристрою захисту від перенапруги для монтажу на DIN-рейку

A DIN-рейковий захист від перенапруги, також відомий як SPD на DIN-рейці або пристрій захисту від перенапруги, що монтується на DIN-рейці, — це захисний пристрій, який встановлюється в промислових розподільних щитах, шафах управління, панелях автоматизації або системах розподілу електроенергії. Зазвичай воно монтується на стандартну 35-мм DIN-рейку разом з автоматичними вимикачами, контакторами, реле, клемними колодками та модулями живлення, утворюючи комплексну систему захисту промислових електромереж.

У промислових електромережах стрибки напруги можуть виникати внаслідок перенапруг, спричинених ударами блискавки, комутацією в електромережі, комутацією трансформаторів, запуском і зупинкою двигунів, роботою контакторів, частотно-регульованими приводами або іншими перехідними збуреннями, що викликаються потужним обладнанням. Хоча ці стрибки напруги тривають лише короткий час, їхні пікові значення можуть значно перевищувати нормальний рівень витривалості електричного обладнання. Це може призвести до пошкодження ПЛК, інтерфейсів людини-машини (HMI), частотно-регульованих приводів (VFD), систем безперебійного живлення (UPS), модулів живлення, датчиків, модулів зв’язку та інших електронних компонентів системи керування.

Основна функція пристрою захисту від перенапруги на DIN-рейці полягає в тому, щоб швидко обмежити перехідну перенапругу до того, як вона досягне обладнання, що підключено до мережі, та відвести імпульсний струм у систему заземлення. Для заводів, виробничих ліній, серверних, виробників розподільних щитів та систем промислової автоматизації це важливий захисний компонент, що дозволяє підвищити надійність електропостачання, зменшити пошкодження обладнання та мінімізувати втрати, пов’язані з простоєм.

Як працюють пристрої захисту від перенапруги на DIN-рейці в низьковольтних електромережах

У промислових системах розподілу низьковольтного електроенергії пристрій захисту від перенапруги (SPD) на DIN-рейці зазвичай підключається паралельно між лінією електропередачі та системою заземлення. Коли імпульсна напруга перевищує робочий поріг SPD, його внутрішні захисні компоненти миттєво вмикаються і відводять імпульсний струм на клему PE або систему еквіпотенціального з’єднання.

Цей процес можна розділити на три етапи:

• Нормальний стан: SPD залишається у стані високого імпедансу і не впливає на нормальне електропостачання.
• Імпульсний перенапруг: SPD швидко проводить струм і обмежує перехідне перенапруження в лінії.
• Після стрибка напруги: SPD повертається до стану високого опору, і система продовжує працювати в звичайному режимі.

Пристрій захисту від перенапруги на DIN-рейці зазвичай не використовується як самостійний пристрій. Він є частиною комплексної стратегії захисту від перенапруги в системах промислового розподілу електроенергії та працює у поєднанні із захистом на вході в будівлю, захистом на рівні розподілу, захистом в шафі управління та точним захистом на рівні обладнання.

Чому кріплення на DIN-рейку підходить для промислових розподільних щитів

Монтаж на DIN-рейку ідеально підходить для промислових систем розподілу електроенергії, оскільки промислові розподільні щити та шафи управління вимагають модульної, стандартизованої та зручної для обслуговування компоновки компонентів. Пристрій захисту від перенапруги для DIN-рейки можна закріпити безпосередньо на стандартній DIN-рейці та розмістити разом з автоматичними вимикачами, клемними колодками та елементами управління.

Цей спосіб встановлення має кілька переваг:

• Економить місце на панелі та підходить для компактних промислових шаф управління
• Забезпечує швидкий монтаж для виробників панелей та серійного складання
• Спрощує технічне обслуговування завдяки швидкому огляду та заміні
• Забезпечує впорядковане розташування проводки та її узгодженість із заземлювальними шинами та резервними пристроями захисту
• Забезпечує багаторівневий захист у головних розподільних щитах, допоміжних розподільних щитах та панелях обладнання

Пристрій захисту від перенапруги на DIN-рейці проти пристрою захисту від перенапруги для монтажу на панелі

Для захисту від перенапруги в системах розподілу електроенергії можна використовувати як пристрої захисту від перенапруги на DIN-рейці, так і пристрої, що встановлюються на щитах, однак вони відрізняються за конструкцією, способом монтажу та сферою застосування.

Порівняльний елемент	Захист від перенапруги для DIN-рейки	Пристрій захисту від перенапруги для монтажу на панелі
Спосіб установки	Встановлюється на 35-мм DIN-рейку	Зазвичай встановлюється на поверхні панелі або на зовнішньому корпусі
Типові застосування	Промислові шафи управління, розподільні щити, панелі обладнання, з'єднувальні коробки для фотоелектричних систем	Головні розподільні щити, системи електропостачання будівлі, вводи обладнання
Структура	Модульний, компактний, простий у заміні	Зазвичай вбудовані або встановлюються зовні
Технічне обслуговування	Можливість обслуговування за допомогою індикації стану або знімних модулів	Залежить від структури продукту
Придатність для промислового застосування	Підходить для стандартизованого проектування шаф та серійного складання	Підходить для конкретних місць розміщення панелей або для захисту на вхідному рівні

У промислових системах розподілу електроенергії перевага пристрою захисту від перенапруги на DIN-рейці полягає в тому, що його можна безпосередньо вбудувати всередину розподільного щита або шафи управління. Він підходить для монтажу разом з іншими модульними електричними компонентами. Це робить його особливо корисним у промислових застосуваннях, що вимагають стандартизованої конструкції, серійного виробництва, швидкого технічного обслуговування та чіткого підключення.

Поширені промислові сфери застосування пристроїв захисту від перенапруги на DIN-рейці

У промислових системах розподілу електроенергії пристрій захисту від перенапруги на DIN-рейці встановлюється не лише в одному фіксованому місці. Залежно від рівня розподілу, чутливості обладнання, довжини кабелю та джерела перенапруги, пристрої захисту від перенапруги на DIN-рейці можуть встановлюватися в головних вхідних розподільних щитах, підрозподільних щитах, центрах управління двигунами, панелях ПЛК, ланцюгах живлення ДБЖ, панелях обладнання автоматизації, а також у сонячних фотоелектричних системах або системах накопичення енергії.

Промислові системи зазвичай мають кілька рівнів розподілу електроенергії. Якщо в головній розподільній шафі встановлено лише один пристрій захисту від перенапруги (SPD), він може не забезпечити достатнього захисту для віддалених шаф управління, чутливого обладнання або довгих кабельних ліній. Кращим підходом є створення скоординованої системи захисту від перенапруги відповідно до структури системи, що дозволяє використовувати пристрої захисту від перенапруги (SPD) на DIN-рейках у різних місцях для забезпечення захисту на вході в будівлю, на рівні розподілу та точного захисту обладнання.

Головні розподільні щити для вхідного живлення

Головний вхідний розподільний щит є точкою входу промислової електромережі та першим ключовим місцем, через яке перенапруги можуть потрапити в заводську розподільну мережу. Коли перенапруга надходить через лінію електропостачання, повітряну лінію, низьковольтну сторону трансформатора або зовнішню систему блискавкозахисту, пристрій захисту від перенапруги (SPD) у головному вхідному щиті може розрядити високоенергетичні перенапруги, перш ніж вони поширяться далі по ланцюгу.

До типових варіантів для головних ввідних розподільних щитів належать пристрої захисту від перенапруги (SPD) типу 1 на DIN-рейці, комбіновані SPD типів 1+2 або SPD типу 2 з високим номіналом. Правильний вибір залежить від того, чи має будівля зовнішню систему блискавкозахисту, від рівня ризику удару блискавки в даній місцевості, способу підведення електроенергії, рівня струму короткого замикання в системі та чутливості обладнання, підключеного до мережі.

Підрозподільні щити

Підрозподільні щити розташовані між головною системою розподілу електроенергії та кінцевим обладнанням. Вони забезпечують електропостачання локальних зон, таких як цехи, поверхи, зони обладнання або виробничі лінії. Встановлення пристроїв захисту від перенапруги на DIN-рейках у цих місцях допомагає додатково обмежити залишкові перенапруги, що надходять із вищого рівня системи, та зменшити імпульсні перенапруги, що виникають у межах локальної зони обладнання.

Захисні пристрої від перенапруги (SPD) типу 2 для монтажу на DIN-рейку зазвичай використовуються в промислових розподільних щитах. Вони призначені для обмеження непрямих грозових перенапруг, перенапруг, спричинених перемиканням у мережі, та перенапруг, пов’язаних з роботою обладнання. Це робить їх одним із найпоширеніших типів SPD у промислових системах розподілу електроенергії.

Наприклад, на великому заводі на головній розподільній дошці вже може бути встановлений SPD типу 1 або типу 1+2. Однак виробничий цех може знаходитися далеко від головної розподільної дошки. Через більшу довжину кабелю під час поширення імпульсних перенапруг можуть виникати нові різниці потенціалів та залишкові перенапруги. У цьому випадку встановлення пристрою захисту від перенапруги (SPD) типу 2 на підрозподільному щиті цеху може забезпечити більш надійний захист двигунів, шаф управління, систем освітлення та обладнання автоматизації в цій зоні.

Центри управління двигунами та шафи управління

Центри управління двигунами та промислові шафи управління є важливими сферами застосування пристроїв захисту від перенапруги, що встановлюються на DIN-рейку. Вони часто містять контактори, реле, пристрої плавного пуску, частотно-регульовані приводи, пристрої захисту двигунів, джерела живлення систем управління та модулі зв’язку. Ці компоненти можуть генерувати перенапруги під час роботи та комутації, а також піддаватися впливу перенапруг із розподільної мережі, розташованої вище за течією.

Встановлення пристроїв захисту від перенапруги (SPD) на DIN-рейках у розподільних щитах або шафах управління допомагає зменшити вплив імпульсних перенапруг, пов’язаних із вмиканням-вимиканням, та перехідних перенапруг на стороні живлення на компоненти системи управління. Це особливо важливо в промислових умовах, де використовується велика кількість двигунів, насосів, вентиляторів, компресорів, конвеєрів та приводних систем, оскільки цикли вмикання-вимикання обладнання можуть неодноразово створювати перехідні напругові навантаження.

До типового обладнання, що підлягає захисту, належать:

• Схеми управління контакторами та реле
• Вхідні ланцюги частотно-регульованих приводів (VFD) та м’яких пускачів
• Модулі живлення для управління двигунами
• ПЛК або модулі вводу-виводу всередині шафи управління
• Інтерфейси зв’язку обладнання та пристрої дистанційного керування

У розподільних щитах та шафах управління пристрій захисту від перенапруги (SPD) слід встановлювати поблизу вхідної клемної колодки та підключати до заземлювальної шини за допомогою коротких і прямих провідників. За необхідності слід також використовувати SPD для сигнальних ліній або SPD для ліній передачі даних, щоб забезпечити комплексний захист сигнальних та комунікаційних ліній.

Панелі ПЛК та системи автоматизації

Панель ПЛК є центром управління системою промислової автоматизації. Вона приймає сигнали від датчиків, виконує логіку управління та керує двигунами, клапанами, роботами, конвеєрами та виробничим обладнанням. Якщо ПЛК, модуль вводу-виводу, інтерфейс HMI або модуль зв’язку пошкоджуються внаслідок стрибків напруги, вся система автоматизації може зупинитися.

У панелях ПЛК пристрої захисту від перенапруги на DIN-рейці зазвичай встановлюють на вході керуючого живлення для захисту ланцюгів живлення напругою 230 В змінного струму, 24 В постійного струму або інших ланцюгів керуючого живлення. Для комунікаційних мереж та ліній польових сигналів у разі необхідності також слід встановлювати відповідні пристрої захисту від перенапруги для сигналів або ліній передачі даних.

У системах автоматизації стрибки напруги та стрибки сигналу часто виникають одночасно. Перенапруга в лінії електроживлення може пошкодити модуль живлення ПЛК, тоді як перенапруга на довгих кабелях датчиків або кабелях зв’язку може пошкодити порти вводу-виводу або інтерфейси зв’язку. Тому захист від перенапруги для промислових шаф управління не повинен зосереджуватися лише на основному джерелі живлення. Він також повинен передбачати скоординований захист ліній живлення, сигнальних ліній та ліній передачі даних.

Системи безперебійного живлення (UPS) та ланцюги критичного живлення

У промислових системах системи безперебійного живлення (UPS) зазвичай використовуються для захисту критично важливих навантажень, таких як системи управління, сервери, комунікаційне обладнання, системи моніторингу, системи централізованого управління (DCS), системи SCADA та системи технічних засобів безпеки. Система безперебійного живлення може забезпечувати резервне живлення під час перебоїв у електропостачанні, але вона не може повністю замінити захист від перенапруги за допомогою пристроїв SPD.

На вхідній стороні ДБЖ все ще можуть виникати перенапруги, спричинені ударами блискавки або імпульсами перемикання з вищерозташованої розподільної мережі. Без належного захисту за допомогою пристроїв захисту від перенапруги (SPD) імпульси перенапруги можуть потрапити в ДБЖ і пошкодити випрямні модулі, плати управління або ланцюги байпасу. Для критично важливих навантажень, залежно від структури системи, можна також встановити більш точний захист на вихідній стороні ДБЖ або поблизу чутливого обладнання.

У промислових системах критичного електропостачання поширеним підходом до захисту є:

Місце встановлення	Рекомендований метод захисту	Основний об'єкт захисту
Головна розподільна дошка	Тип 1 або тип 1+2 SPD	Обмеження високоенергетичних стрибків напруги на вході
Сторона входу UPS	Захисний пристрій від перенапруги (SPD) типу 2 для монтажу на DIN-рейку	Захист вхідних ланцюгів ДБЖ
Вихідна сторона блоку безперебійного живлення (UPS)	Тип 2 або тип 3 SPD	Зменшити залишкову напругу для критичних навантажень
Сторона обладнання	SPD типу 3 або спеціальний захисний пристрій	Захист серверів, ПЛК та комунікаційного обладнання

Така узгоджена конфігурація допомагає знизити ризик проникнення перенапруг у системи безперебійного живлення (UPS) та критичні навантаження, забезпечуючи безперебійне електропостачання промислових систем управління та обробки даних.

Сонячні фотоелектричні системи, системи накопичення енергії та промислові системи постійного струму

Все більше промислових об’єктів зараз використовують сонячні фотоелектричні установки на дахах, системи накопичення енергії, розподільні пристрої постійного струму або обладнання для використання відновлюваних джерел енергії. Кабелі на стороні постійного струму в цих системах часто мають велику довжину, а деякі з них прокладаються на відкритому повітрі або у незахищених місцях, що робить їх більш вразливими до перенапруг, спричинених ударами блискавки.

У промислових фотоелектричних системах пристрої захисту від перенапруги постійного струму (SPD) на DIN-рейці зазвичай встановлюються в Коробки для об'єднання фотоелектричних модулів, вхідні ланцюги інверторів постійного струму та ланцюги розподілу постійного струму. Для фотоелектричних систем напругою 600 В постійного струму, 1000 В постійного струму або 1500 В постійного струму необхідно обирати пристрої захисту від перенапруги (SPD), спеціально розроблені для систем постійного струму. Стандартні пристрої захисту від перенапруги для змінного струму не слід використовувати як замінники.

У системах накопичення енергії перехідні перенапруги можуть також впливати на батарейні стелажі, блоки PCS, системи управління батареями (BMS), системи управління енергоспоживанням (EMS) та шини постійного струму. Залежно від структури системи, пристрої захисту від перенапруги (SPD) можуть бути необхідні на стороні постійного струму, стороні змінного струму та на лініях зв’язку.

До основних точок захисту від перенапруги в промислових системах постійного струму належать:

• Виберіть SPD для постійного струму відповідно до максимальної напруги холостого ходу
• Переконайтеся, що SPD відповідає вимогам стандарту IEC/EN 61643-31
• Відрізнити SPD для постійного струму (PV DC) від SPD для змінного струму (AC)
• Слід передбачити захист як на вході постійного струму інвертора, так і на виході змінного струму
• Спроектуйте тракту відведення струму з урахуванням заземлення та еквіпотенціального з’єднання

У промислових системах розподілу електроенергії, що містять сонячні фотоелектричні модулі, системи накопичення енергії або обладнання постійного струму, при виборі пристроїв захисту від перенапруги на DIN-рейці необхідно враховувати як сторону змінного, так і сторону постійного струму. Це дозволяє уникнути ситуації, коли захист забезпечується лише для системи розподілу змінного струму, а ланцюги постійного струму залишаються незахищеними від ризиків, пов’язаних із перенапругою.

Як вибрати правильний тип пристрою захисту від перенапруги на DIN-рейці для промислових розподільних мереж

У промислових системах розподілу електроенергії одним із найважливіших етапів є Вибір пристрою захисту від перенапруги для монтажу на DIN-рейку полягає у визначенні правильного типу SPD. Різні типи SPD призначені для різних рівнів енергії імпульсних перенапруг, положень монтажу та об’єктів захисту. Якщо вибрати неправильний тип, навіть виріб із, на перший погляд, високими технічними характеристиками може не забезпечити ефективного захисту в реальній системі.

AC SPD проти DC SPD у промислових застосуваннях

Промислові системи часто містять як ланцюги змінного, так і постійного струму, тому необхідно чітко розрізняти пристрої захисту від перенапруги (SPD) для змінного та постійного струму. Їх не слід використовувати як взаємозамінні.

AC SPD в основному застосовуються в низьковольтних системах розподілу змінного струму, таких як головні розподільні щити, підрозподільні щити, щити управління двигунами (MCC), вхідні ланцюги джерел безперебійного живлення (UPS) та ланцюги живлення промислового обладнання. Вони використовуються для обмеження грозових та комутаційних перенапруг у лініях змінного струму.

DC SPD використовуються в сонячних фотоелектричних системах, ланцюгах накопичення енергії на стороні постійного струму, розподільних коробках постійного струму, вхідних ланцюгах інверторів постійного струму, джерелах живлення для управління постійним струмом та інших ланцюгах постійного струму. Оскільки в системах постійного струму немає природної точки перетину нуля, дуги постійного струму гасити складніше. Тому пристрої захисту від перенапруги постійного струму (SPD) повинні мати конструкції для гасіння дуги та безпечного відключення, придатні для застосування в системах постійного струму.

Поширеною помилкою в промислових фотоелектричних системах є використання пристрою захисту від перенапруги (SPD) для змінного струму в ланцюзі постійного струму фотоелектричної системи. Це може перешкодити безпечному відключенню SPD у разі виникнення несправності та навіть створити ризик тривалого утворення електричної дуги. Тому в фотоелектричних системах постійного струму слід використовувати SPD для постійного струму, що відповідають вимогам стандарту IEC/EN 61643-31.

Відмінності між SPD для змінного струму та SPD для постійного струму можна узагальнити таким чином:

Порівняльний елемент	Захисний пристрій від перенапруги (SPD) для монтажу на DIN-рейку змінного струму	Захисний пристрій від перенапруги (SPD) для DIN-рейки постійного струму
Застосовувана система	Система розподілу низьковольтного змінного струму	Фотоелектричні системи, системи накопичення енергії та системи розподілу постійного струму
Загальне місце розташування	Головний розподільний щит, допоміжний розподільний щит, вхід ДБЖ, шафа управління	Коробка з'єднання фотоелектричних модулів, вхід постійного струму інвертора, ланцюг постійного струму
Поведінка дуги	У змінного струму перехід через нуль відбувається природним чином, тому дуги легше гасити	У постійному струмі немає природного переходу через нуль, тому дуги гасити складніше
Стандартна фокусна відстань	IEC/EN 61643-11	IEC/EN 61643-31
Основні критерії відбору	Uc, Up, In, Imax, система заземлення	Максимальна напруга у відкритому ланцюзі, гасіння дуги постійного струму, термічне відключення, полярність
Взаємозамінність	Не слід застосовувати без розбору в ланцюгах постійного струму	Не слід застосовувати без розбору в системах змінного струму

Однофазні та трифазні промислові системи

Промислові системи розподілу електроенергії можуть включати як однофазні, так і трифазні джерела живлення. Кількість фаз безпосередньо впливає на конфігурацію полюсів та спосіб підключення пристрою захисту від перенапруги (SPD) на DIN-рейці.

Однофазні системи зазвичай використовуються для живлення систем управління, освітлення, офісного обладнання, невеликих систем безперебійного живлення (UPS), однофазних розеткових ланцюгів та деякого допоміжного обладнання. Типові конфігурації пристроїв захисту від перенапруги (SPD) включають 1P, 1P+N або 2P, які в основному захищають ланцюги, схильні до перенапруги, такі як L-N, L-PE та N-PE.

Трифазні системи зазвичай використовуються для двигунів, частотно-регульованих приводів (VFD), компресорів, насосів, вентиляторів, промислового опалювального обладнання, центрів управління двигунами та головних розподільних систем. Типові конфігурації пристроїв захисту від перенапруги (SPD) включають 3P, 3P+N, 4P, 3+1 або 4+0, що охоплюють шляхи проходження імпульсних перенапруг між фазними провідниками, нейтраллю та заземленням.

Якби тільки... однофазний SPD якщо пристрій використовується в трифазній промисловій мережі, деякі фазні провідники можуть залишитися незахищеними, або шляхи проходження перенапруги між фазними провідниками, нейтраллю та PE можуть бути охоплені не повністю. Тому багатополюсні пристрої захисту від перенапруги (SPD) для монтажу на DIN-рейку слід підбирати відповідно до фактичного способу підключення в трифазних системах.

Тип системи	Загальне застосування	Типова конфігурація SPD	Фокус вибору
Однофазна система змінного струму	Управління електроживленням, освітленням та невеликими ДБЖ	1P, 1P+N, 2P	Перевірити шляхи заземлення L, N та PE
Трифазна трипровідна система	Двигуни, деяке промислове обладнання	3P	Захист ланцюгів від перенапруги між фазами та PE
Трифазна чотирипровідна система	Головні та розподільні щити на заводі	4P, 3+1, 4+0	Врахуйте заходи захисту щодо предметів L, N та фізичного виховання
Контрольний ланцюг постійного струму	ПЛК, датчики, джерела живлення 24 В постійного струму	DC SPD	Перевірте вимоги до постійної напруги та полярності

Пристрій захисту від перенапруги типу 1 на DIN-рейці для захисту головної вхідної лінії

Захисний пристрій від перенапруги (SPD) типу 1 для монтажу на DIN-рейку зазвичай встановлюється на вході в промислову електромережу, наприклад, на головній вхідній розподільній дошці, головній низьковольтній розподільній дошці, низьковольтній вихідній панелі трансформатора або на вході в будівлю. Його основна функція полягає у відведенні високоенергетичного струму блискавки та запобіганні проникненню сильних перенапруг у внутрішню розподільну мережу підприємства.

Тип 1 SPD зазвичай розглядається в таких промислових сценаріях:

• Фабрична будівля оснащена зовнішньою системою блискавкозахисту
• Джерело живлення використовує повітряні вхідні лінії
• Завод розташований у районі, де часто трапляються грози
• Система розподілу підключена до багатьох зовнішніх пристроїв
• На даху промислової будівлі встановлено фотоелектричну систему
• Головна вхідна плата піддається підвищеному ризику перенапруги

Ключовим параметром пристрою захисту від перенапруги (SPD) типу 1 є Iimp, що позначає здатність витримувати імпульсний струм розряду. Зазвичай цей параметр використовується для оцінки здатності SPD витримувати імпульсний струм розряду з характеристикою 10/350 мкс. Для захисту головної вхідної лінії Iimp є важливим показником, що дозволяє визначити, чи підходить SPD типу 1 для промислової системи з високим ризиком удару блискавки.

Важливо зазначити, що пристрій захисту від перенапруги (SPD) типу 1 в основному призначений для відведення високоенергетичних імпульсних перенапруг. Він не завжди може знизити залишкову напругу до рівня, прийнятного для чутливого електронного обладнання. Тому в промислових системах SPD типу 1 зазвичай має працювати разом із SPD типу 2 або типу 3, встановленими нижче за ним у ланцюзі.

Пристрій захисту від перенапруги типу 2 на DIN-рейці для промислових розподільних щитів

Захисний пристрій від перенапруги (SPD) типу 2 для монтажу на DIN-рейку є найпоширенішим типом SPD у промислових системах розподілу електроенергії. Зазвичай його встановлюють у головних розподільних щитах, підрозподільних щитах, центрах управління двигунами, вхідних ланцюгах ДБЖ, шафах управління обладнанням або панелях живлення систем автоматизації. Він використовується для обмеження непрямих грозових перенапруг, перенапруг, спричинених комутацією в мережі, та перехідних перенапруг, що виникають під час роботи обладнання.

Для більшості промислових низьковольтних систем, Тип 2 SPD є основою системи захисту від перенапруги на рівні розподільної мережі. Він підходить для захисту:

• Промислові розподільні щити
• Центри управління двигунами
• Шафи керування ПЛК
• Вхідні ланцюги системи безперебійного живлення (UPS)
• Вхідні ланцюги частотно-регульованих приводів (VFD) та м’яких пускачів
• Електричні ланцюги обладнання для автоматизації
• Промислове освітлення та допоміжні системи електропостачання

До основних параметрів SPD типу 2 зазвичай належать In, Imax та Up. In — це номінальний струм розряду, який SPD може витримувати багаторазово. Imax — це максимальний одноразовий струм розряду. Up — це рівень захисту від напруги. Для промислових користувачів вибір не повинен ґрунтуватися лише на значенні Imax. Слід також враховувати чутливість обладнання, місце встановлення та ризики для системи.

Якщо на головній вхідній щитовій панелі вже встановлено пристрій захисту від перенапруги (SPD) типу 1 або типу 1+2, то встановлення пристрою захисту від перенапруги типу 2 на нижчій ланці в розподільній щитовій панелі може ще більше знизити залишкову імпульсну напругу та забезпечити більш надійний захист шаф управління та критично важливого обладнання.

Пристрій захисту від перенапруги типу 3 на DIN-рейці для чутливого кінцевого обладнання

A Тип 3 SPD Зазвичай встановлюється поблизу чутливого обладнання для забезпечення кінцевого тонкого захисту. Його розрядна здатність, як правило, нижча, ніж у пристроїв захисту від перенапруги (SPD) типу 1 і типу 2, але це допомагає ще більше знизити залишкову напругу на стороні обладнання.

У промислових системах SPD типу 3 зазвичай використовується для захисту чутливого обладнання, такого як:

Чутливе обладнання	Чому потрібен захист типу 3
Програмований логічний контролер	Порти вводу-виводу та модулі живлення чутливі до залишкових перенапруг
Сенсорний екран HMI	Інтерфейси зв’язку та модулі дисплеїв вразливі до перехідних напруг
Промисловий сервер	Високий ризик втрати даних та перезапуску системи
Зв'язкове обладнання	Інтерфейси Ethernet, RS485 та Fieldbus легко пошкоджуються внаслідок стрибків напруги
Високоточний прилад	Високі вимоги до точності вимірювання та стабільності регулювання
Обладнання для забезпечення безпеки та моніторингу	Довгі кабельні траси можуть спричиняти індуковані перенапруги

Не рекомендується використовувати пристрій захисту від перенапруги (SPD) типу 3 як єдиний засіб захисту в промисловій системі. Без попереднього захисту за допомогою SPD типу 1 або типу 2 пристрій SPD типу 3 може виявитися нездатним витримати велику енергію перенапруги.

Отже, пристрій захисту від перенапруги (SPD) типу 3 є більш придатним для використання в якості останнього рівня в багаторівневій системі захисту від перенапруги. Зазвичай його поєднують із пристроями захисту від перенапруги типу 1 або типу 1+2 у головній розподільній щитовій та пристроями типу 2 у підрозподільних щитових, щоб забезпечити більш повний захист чутливого кінцевого обладнання.

Комбінований пристрій захисту від перенапруги типу 1+2 на DIN-рейці для компактних промислових панелей

Комбінований пристрій захисту від перенапруги (SPD) типу 1+2 об’єднує функції захисту типу 1 і типу 2 в одному виробі. Він здатний витримувати імпульсний струм блискавки відносно високої енергії, одночасно обмежуючи перехідні перенапруги в розподільній мережі. Це поширений вибір для промислових розподільних мереж, де простір у шафі обмежений або існує потреба у спрощеній структурі захисту.

Тип 1+2 SPD підходить для таких застосувань:

• Промислові головні вхідні плати з обмеженим простором
• Комбінований пристрій захисту від перенапруги початкового рівня
• Системи, в яких необхідно зменшити кількість модулів
• Підприємства з зовнішніми системами блискавкозахисту або підвищеним ризиком ураження блискавкою
• Виробники панелей, яким потрібне спрощене планування шаф
• Невеликі промислові будівлі, що потребують компактних засобів захисту

Хоча SPD типу 1+2 забезпечує комбінований захист, це не означає, що можна обійтися без усіх SPD, розташованих нижче за ланцюгом. Якщо промислова система має довгі кабельні траси, широко розкидане обладнання або розташовані нижче за ланцюгом ПЛК, частотно-регульовані приводи, системи безперебійного живлення, комунікаційне обладнання та системи точного керування, пристрої захисту від перенапруги типу 2 або типу 3 все одно слід встановлювати в розподільних щитах або поблизу обладнання.

Отже, комбінований SPD типу 1+2 більше підходить як базове рішення для комбінованого захисту, а не як єдиний засіб захисту для будь-якої промислової системи.

Пристрій захисту від перенапруги LSP на DIN-рейці: надійний захист від перенапруги для промислових систем розподілу електроенергії

Компанія LSP спеціалізується на дослідженні, розробці та виробництві пристроїв захисту від перенапруги, пропонуючи рішення у вигляді пристроїв захисту від перенапруги на DIN-рейці для промислових, комерційних систем та систем відновлюваної енергетики. Асортимент продукції охоплює пристрої захисту від перенапруги типу 1, типу 1+2, типу 2, типу 3 та постійного струму, що забезпечують захист на вході в об’єкт, на рівні розподілу, у шафах управління, точний захист обладнання та захист від перенапруги на стороні постійного струму фотоелектричних систем. Завдяки повному асортименту продукції інженери можуть створювати узгоджені системи захисту від перенапруги типу 1 + типу 2 + типу 3, використовуючи продукцію одного перевіреного бренду.

У промислових умовах пристрої захисту від перенапруги (SPD) LSP на DIN-рейці призначені для монтажу на стандартну DIN-рейку шириною 35 мм, що робить їх придатними для модульних схем розміщення в розподільних щитах та шафах управління. Конструкція у вигляді вставного модуля забезпечує швидше технічне обслуговування та заміну, а прозоре віконце індикації стану допомагає персоналу з технічного обслуговування перевіряти, чи пристрій SPD все ще перебуває в нормальному робочому стані. Для обладнання, що працює в автоматичному режимі, безперервних виробничих ліній або критично важливих систем електропостачання додаткові контакти дистанційної сигналізації можуть підключати інформацію про стан SPD до систем моніторингу або сигналізації, що знижує ризик непоміченого виходу SPD з ладу.

Компанія LSP робить акцент на довгостроковій надійності в промислових умовах. У її продуктах SPD використовуються такі основні компоненти, як MOV-елементи LKD та GDT-елементи Vactech, у поєднанні з функцією термічного відключення, низькотемпературним спрацьовуванням, вогнестійким корпусом та модульною конструкцією, що дозволяє протистояти грозовим перенапругам, комутаційним перенапругам та промисловим електричним перехідним процесам. Проектування та випробування продукції базуються на вимогах стандарту IEC/EN 61643-11 щодо засобів захисту від перенапруг у мережах низької напруги змінного струму. Для фотоелектричних систем постійного струму можна підібрати відповідні рішення SPD для постійного струму відповідно до напруги системи та місця встановлення.

Для промислових клієнтів компанія LSP є не лише постачальником пристроїв захисту від перенапруги (SPD), а й партнером у сфері рішень із захисту від перенапруги. Незалежно від того, чи стосується проект вибору головного розподільного щита, компонування шафи управління, захисту фотоелектричних систем на стороні постійного струму, координації резервного захисту, індивідуального налаштування для виробників оригінального обладнання (OEM), брендингу, упаковки чи технічної документації, компанія LSP може надати рекомендації щодо продукції та вказівки щодо застосування, що допоможе зменшити помилки при виборі, ризики під час монтажу та труднощі з технічним обслуговуванням.

Поширені запитання щодо пристроїв захисту від перенапруги на DIN-рейці для промислових систем розподілу електроенергії

Для чого використовується пристрій захисту від перенапруги на DIN-рейці в промислових системах?

Пристрій захисту від перенапруги на DIN-рейці використовується для захисту електричного обладнання та елементів управління в промислових системах розподілу електроенергії від грозових перенапруг, імпульсних перенапруг під час комутації та перехідних перенапруг у мережі. Зазвичай його встановлюють у головних розподільних щитах, підрозподільних панелях, шафах ПЛК, шафах управління та розподілу (MCC), ланцюгах ДБЖ або фотоелектричних системах постійного струму. Обмежуючи перенапругу та відводячи імпульсний струм на землю, він сприяє підвищенню надійності обладнання та зменшенню ризику простоїв.

Де слід встановлювати пристрій захисту від перенапруги (SPD) на DIN-рейці у розподільному щиті заводу?

Пристрій захисту від перенапруги (SPD) на DIN-рейці слід встановлювати на вхідній стороні захищеної ланцюга в заводському розподільному щиті, якомога ближче до головного вимикача, автоматичного вимикача, вхідних клем та заземлювальної шини PE. Це скорочує шлях розряду перенапруги та зменшує додаткову залишкову напругу, спричинену індуктивністю кабельної мережі. На великих підприємствах пристрої захисту від перенапруги також слід узгоджувати між головними щитами, підрозподільними щитами, розподільними шафами (MCC), шафами ПЛК та ланцюгами ДБЖ.

Чи потрібний захист від перенапруги для промислових шаф управління?

Так. Промислові шафи управління зазвичай потребують захисту від перенапруги, оскільки ПЛК, інтерфейси HMI, модулі вводу-виводу, реле, блоки живлення, клемні колодки частотних перетворювачів та інтерфейси зв’язку чутливі до перехідних перенапруг. Перенапруги можуть виникати внаслідок роботи вищерозташованих розподільних систем, запуску та зупинки двигунів, перемикання контакторів або використання довгих сигнальних кабелів. Встановлення відповідного пристрою захисту від перенапруги (SPD) на DIN-рейку допомагає зменшити ризик пошкодження обладнання, збоїв у комунікації та простоїв у виробництві.

Який тип SPD — 1-го чи 2-го — слід використовувати для головного розподільного щита на заводі?

Використовуйте пристрій захисту від перенапруги (SPD) типу 1 або типу 1+2, якщо головний розподільний щит підприємства розташований на вході електропостачання, підключений до повітряних ліній, захищений зовнішньою системою блискавкозахисту або знаходиться в зоні підвищеного ризику удару блискавки. Якщо основною проблемою є імпульси перемикання в мережі, непрямі імпульси від удару блискавки або перехідні процеси під час перемикання обладнання, зазвичай підходить SPD типу 2. У великих промислових системах часто використовують пристрої типу 1 на вході та типу 2 на подальших ланках ланцюга.

Чи може один SPD на DIN-рейці захистити всю промислову електромережу?

Зазвичай ні. Один пристрій захисту від перенапруги (SPD) на DIN-рейці може захистити лише частину ланцюга поблизу місця його встановлення і не здатний охопити всю промислову електромережу. На великих заводах часто встановлюються головні розподільні щити, підрозподільні щити, розподільні шафи (MCC), шафи ПЛК, системи безперебійного живлення (UPS), сигнальні лінії та ланцюги постійного струму. Оскільки кабелі мають велику довжину, а обладнання розташоване на значній відстані одне від одного, залишкові перенапруги все одно можуть виникати. Зазвичай необхідний багаторівневий захист із використанням пристроїв захисту від перенапруги (SPD) типу 1, типу 2, типу 3 та сигнальних SPD.