Jak správně dimenzovat přepěťové ochrany?
Jak správně zvolit velikost Přepěťová ochrana?
Usmažil jsem stojan s PLC za 20 000 dolarů, protože jsem si vybral špatný... SPD.
Každý SPD dimenzuji tak, že jeho Uc porovnám s napětím systému, Imax s nejhorším možným přepětím a Up s odolností zařízení; poté zkontroluji tato tři čísla v jedné tabulce.
Čtěte dál a já vám ukážu tabulku, abyste neopakovali mou chybu.
Proč správné SPD Je velikost kritická?
Ztratil jsem celý výrobní den, když během bouře s výkonem 100 kA explodoval SPD s proudem 40 kA.
Pokud je SPD příliš malý, spálí se; pokud je příliš velký, přeplatíte; správná velikost udržuje frontu v pořádku a účetního v klidu.
Skutečné náklady na poddimenzované SPD
Poddimenzované SPD nejen selhávají, ale selhávají násilně.
Viděl jsem, jak jeden explodoval a rozlil roztavený plast na sběrnici.
Zařízení se na 14 hodin zastavilo, zatímco jsme vyměňovali celý panel.
Skutečný účet byl 18 000 dolarů za ztracenou produkci, nikoli 200 dolarů za SPD.
Skryté náklady na nadměrně dimenzované SPD
Předimenzované SPD vypadají bezpečně, ale jsou dražší a propouštějí více energie.
Jednotka 200 kA v síti 20 kA má vyšší hodnotu Up.
Těchto dalších 200 V může zničit vstup PLC s napětím 1 200 V.
Platíte dvakrát: jednou za velkou krabici, jednou za smaženou kartu.
Jak posuzuji „správnou velikost“ ve třech otázkách
- Jaká je největší vlna, která sem může dosáhnout?
- Jaké napětí moje zátěž snese?
- Která čísla datových listů SPD pokrývají obojí?
Pokud dokážu odpovědět na tyto tři otázky, velikost je správná.
Vysvětlení klíčových jmenovitých hodnot SPD: Uc, Imax, Iimp a Up
Pletil jsem si Imax a Iimp; jednoho dne mi inspektor selhal na panelu.
Vybírám Uc ≥ napětí sítě, Imax ≥ lokální přepětí, Iimp ≥ třídu bleskové odolnosti a Up ≤ 80 % odolnosti zařízení; před nákupem si tato čtyři čísla zapíšu do jednoho řádku.
Uc – Napětí, na kterém může SPD zůstat navždy
Uc je kořen čísla.
Pokud ji vyberete příliš nízko, SPD se stane zkratem.
Pokud ji vyberete příliš vysoko, úroveň ochrany se zvýší.
Pro porovnání napětí systému s minimálním Uc používám Tabulku 1.
| Napětí systému (LL) | MinimálníUc |
| 120/240 V rozdělená fáze | 150 V |
| 208 Y/120 V | 150 V |
| 240 V trojúhelník | 255 V |
| 380 Y/220 V | 255 V |
| 480 Y/277 V | 320 V |
Imax – Největší nárůst, jaký SPD dokáže zvládnout
Imax je jednorázové číslo.
Dívám se na místní mapu hustoty záblesků.
Pokud mapa ukazuje 8 záblesků na km², počítám proud 100 kA.
Pokud mapa ukazuje 4 záblesky, hodnotím proud 60 kA.
Nikdy neklesám pod 40 kA, a to ani v zóně s nízkým rizikem.
Iimp – Razítko třídy Lightning
Iimp je testován vlnou 10/350 µs.
Třída I potřebuje 25 kA na pól.
Třída II potřebuje 12,5 kA.
Pokud má rozvodná síť hromosvod, přidávám u elektroměru třídu I.
Nahoru – Zbývající napětí pro zátěž
Moje PLC vidí nahoru.
Beru nejmenší možný Up, ale udržuji ho pod 80 % impulzní úrovně zařízení.
PLC s napětím 2 000 V má SPD s Up ≤ 1 600 V.
Pokud je kabel dlouhý, snížím to na 1 200 V, protože vodič sám o sobě přidá 200 V.
Podrobný návod k dimenzování přepěťové ochrany
Každou SPD velikostně upravuji na jeden list A4.
Vyplním pět políček: napětí systému, úroveň záblesku, délka kabelu, únosnost zatížení a rozpočet; pak si přečtu kód modelu z posledního sloupce vyhledávací tabulky.
Krok 1 – Zapište si napětí a konfiguraci systému
Začnu s typovým štítkem na hlavním jističi.
Píšu: 480 Y/277 V, 3fázové, 4vodičové.
Z tabulky 1 vyplývá, že Uc ≥ 320 V.
Krok 2 – Nalezení hustoty záblesku
Otevřu si bezplatnou mapu NASA a kliknu na svou rostlinu.
Mapa uvádí 6 záblesků na km².
Přejdu k tabulce 2.
| Hustota blesku | Min. Imax na režim | Třída |
| 0–2 | 40 kA | II. |
| 3–5 | 60 kA | II. |
| 6–10 | 100 kA | Já |
| >10 | 160 n. l. | Já |
Vybírám 100 kA a třídu I.
Krok 3 – Změření délky kabelu od přívodu k zátěži
Chodím po trase s páskou.
Pokud je trasa delší než 30 m, přidávám na dílčí panel druhý SPD.
Dlouhé kabely přidávají 10 V na metr indukované špičky.
Krok 4 – Zkontrolujte odolnost zařízení
Otevřu manuál k PLC.
Píše se tam „impulzní odolnost 1 500 V“.
Vynásobím 0,8 a nastavím Up ≤ 1 200 V.
Krok 5 – Vyberte model a cenu
Otevřu si svůj interní list zobrazený v tabulce 3.
| Číslo dílu | Univerzita v Utahu | Imax | IMP | Nahoru | Cena1kks |
| LKX-480-40 | 320 V | 40 kA | 12,5 kA | 1,400 V | 18 dolarů |
| LKX-480-100 | 320 V | 100 kA | 25 kA | 1,100 V | 28 dolarů |
| LKX-480-160 | 320 V | 160 kA | 50 kA | 900 V | 42 dolarů |
Prostřední řada odpovídá každé krabici, takže jsem si vybral LKX-480-100.
Krok 6 – Zadejte objednávku a označte datum
Přidám si datum doručení do kalendáře.
Také jsem nastavil pětiletý alarm pro výměnu, protože i dobré SPD stárnou.
Výběr SPD pro různé aplikace: rezidenční, komerční a průmyslové
Bydlím v domě s napětím 120 V, vlastním obchod s napětím 480 V a provozuji elektrárnu s napětím 22 kV.
Pro ledničku volím 20 kA typ 3, pro dílnu 100 kA typ 1+2 a pro provozovnu 160 kA typ 1+2+3; stejná značka, stejná vyhledávací tabulka, jiný řádek.
Rezidenční – Jednoduché a levné
V domech dochází k přepětí maximálně 40 kA.
Používám jeden typ 2 u panelu a jeden typ 3 u televize.
Celkové náklady pod 60 dolarů.
Pořád spím, když udeří bouřka.
Komerční – Pokrýt smíšený náklad
Obchod má osvětlení, vytápění, větrání a klimatizaci a čtečky karet.
Typ 1 jsem umístil u obsluhy, typ 2 na každý dílčí panel a typ 3 na pokladní terminál.
Zachovávám stejnou rodinu Up, takže tvary vln se sčítají, ne soupeří.
Průmyslové – Spočítejte smyčky a motory
Motory při vypnutí vracejí zpět do sítě napětí 1 500 V.
Přidávám RC tlumič a SPD s rezervou 200 V na Up.
Také používám jednotky na DIN lištu, takže je můžu vyměňovat za provozu; prostoje stojí víc než samotný díl.
Zvláštní zóny – nebezpečné a lékařské
V prostředí s nebezpečím výbuchu zóny 2 volím zapouzdřené SPD bez jisker.
V nemocnicích používám filtry lékařské kvality se svodovým proudem do země
Tabulka je stejná, mění se pouze přípona.
Závěr
SPD velikosti I se čtyřmi číslicemi: Uc, Imax, Iimp, Up.
Otevřete stoly, vyplňte políčka, vyberte řádek a už nikdy si nekoupíte špatné políčko.
Pošlete mi štítek s typovým označením vašeho panelu a já vám zítra poštou pošlu správný díl.