Устройства защита от скачков напряжения для дома и квартиры
Содержание
Высокий уровень развития современных технологий позволил оснастить наше жилье высокотехнологичной бытовой техникой, которая экономит время, облегчает труд и упрощает жизнь. В подавляющем большинстве квартир и жилых домов обязательно найдутся автоматические стиральные и посудомоечные машины, микроволновки, холодильники, аудио- и видеоаппаратура, персональные компьютеры, а также другие электроприборы, реализованные на основе электронных компонентов и имеющие цифровые алгоритмы управления.
С ростом функциональности, эффективности и удобства эксплуатации растут и требования таких устройств к питающему напряжению, показатели которого, к сожалению, далеко не всегда соответствуют действующим стандартам качества электроэнергии.
По ряду причин, речь о них пойдет ниже, в электрических сетях могут возникать либо резкие колебания (скачки) напряжения, либо его длительные отклонения как в большую, так и в меньшую сторону. И то, и другое приводит не только к сбоям в работе или выходу из строя дорогостоящей бытовой техники, но и представляет реальную угрозу для безопасности жизни и здоровья людей.
Допустимые отклонения сетевого напряжения по ГОСТ
Стандартный уровень напряжения однофазной электросети в нашей стране составляет 230 В – именно на это номинальное значение рассчитана вся современная бытовая техника. Согласно требованиям ГОСТ 29322-2014 (IEC 60038:2009), определяющего нормы качества электроэнергии, расхождение с данной величиной не должно превышать ±10%. Таким образом, применительно к однофазной домашней сети диапазон предельно допустимого напряжения составляет 207-253 В.
Крайние значения из этого диапазона, не говоря уже о больших отклонениях, губительно влияют на многие современные электроприборы, в особенности на те, которые не имеют в своём составе импульсного блока питания. При этом следует понимать, что неисправность бытовой техники, вызванная некачественным электропитанием, не будет считаться гарантийным случаем – производитель, как правило, оговаривает подобные ситуации следующим образом: «Гарантия не распространяется на изделие, вышедшее из строя по причине повышенного/пониженного входного напряжения».
Причины и последствия перепадов напряжения в сети
Причины возникновения колебаний и резких перепадов сетевого напряжения чаще всего следующие:
- Недостаточная мощность и общий износ подстанций, которые не всегда соответствуют фактическому потреблению электроэнергии, в результате чего сеть работает с перегрузкой и постоянными сбоями.
- Плохое состояние инфраструктуры энергетического комплекса, являющееся причиной частых аварий и ухудшения общего качества электроэнергии.
- Несимметричное (неравномерное) распределение нагрузки, вызывающее перекос фаз и скачок напряжения в однофазной сети.
- Атмосферные явления, например, попадание разряда грозовой молнии в линию электропередач или обрывающий провода ледяной дождь.
- Человеческий фактор. Короткие замыкания и перенапряжения часто возникают вследствие некорректного подключения или умышленного вандализма.
- Включение мощных нагрузок, приводящее к падению сетевого напряжения (при отключении таких нагрузок наблюдается обратная картина – резкий рост сетевого напряжения).
Небольшие перепады напряжения в сети снижают, в первую очередь, эффективность осветительного и нагревательного оборудования. Кроме того, они могут повлечь за собой сбои в работе и остальных электроприборов, в особенности тех, которые имеют электронное управление (газовые котлы, стиральные машины, кухонная техника и т. п.).
Куда более плачевные последствия вызывают значительные сетевых отклонения: даже кратковременные провалы или скачки напряжения довольно часто становятся причиной сокращения срока службы бытовой техники, а в худшем случае и её моментального выхода из строя.
Наиболее опасны перенапряжения – резкие и сильные броски сетевого напряжения в большую сторону (на десятки и сотни вольт), такое явление практически всегда губительно для любого электрооборудования.
Спасут ли пробки или автоматы?
Автоматические выключатели и их более ранние аналоги, предохранительные пробки, являются устройствами защиты от коротких замыканий и длительных перегрузок. Их защитное срабатывание происходит только при недопустимо длительном по времени превышении током в цепи определённого значения, которое во время сетевого перепада может быть и не достигнуто.
В итоге пробки и автоматы либо вообще не сработают, либо сработают через длительный промежуток времени, поэтому такие изделия вряд ли можно рассматривать в качестве серьёзной защиты от сетевых скачков и колебаний.
Как защитить технику от скачков напряжения?
Для того, чтобы в условиях нестабильной электросети гарантировать безопасное и надёжное функционирование своей бытовой техники необходимо принять определённые меры защиты. Они заключаются в установке и правильной эксплуатации специального устройства, нейтрализующего скачки напряжения и другие негативные сетевые явления.
Рассмотрим основные типы данных устройств.
Сетевой фильтр
Основное назначение этого прибора определяется его названием: фильтрация и сглаживание приходящих из сети помех. При наличии в составе варистора он будет защищать и от экстремальных перенапряжений.
Следует понимать, что сетевой фильтр не обеспечивает коррекцию напряжения, следовательно, при сетевых отклонениях как хронических, так и резких прибор будет неэффективен.
Реле контроля напряжения (РКН)
Основная задача такого реле заключается в своевременном обесточивании подключенного оборудования при выходе питающего напряжения из определённого диапазона. Причем границы максимально допустимого и минимально допустимого значения пользователь задаёт самостоятельно.
РКН отличаются компактностью, достаточным токовым номиналом и удобным исполнением, позволяющим размещать их непосредственно в вводном щитке и использовать для защиты сразу всей домашней электросети.
Из недостатков можно назвать не самую эффективную защиту от значительных импульсных перенапряжений, а также неспособность повышать качество сетевого напряжения.
Обратите внимание!
В случае электросети с периодическими скачками, срабатывание реле контроля напряжения может стать постоянным явлением, при этом частое обесточивание электросети значительно понизит комфорт проживания в квартире или доме.
Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП)
Эти устройства хорошо зарекомендовали себя в качестве защиты от импульсных перенапряжений, возникающих при грозовых разрядах, коротких замыканиях или переходных коммутационных процессах. Но они совершенно бесполезны при сетевых колебаниях и скачках, в результате которых напряжение не достигает экстремальных значений, а именно такие явления наиболее распространены и случаются во многих электросетях практически ежедневно.
УЗИП логичнее всего использовать в связке с другим устройством защиты, например, с упомянутым выше реле контроля напряжения – это повысит надежность системы электропитания и обеспечит ей максимальный уровень устойчивости перед импульсными перенапряжениями.
Стабилизаторы напряжения
Данные приборы регулируют входное напряжение и стараются максимально приблизить его фактические параметры к номинальным значениям. Качественный прибор способен быстро нейтрализовать сетевое колебание или подтянуть хронически пониженное/повышенное напряжение до установленной величины.
Применение современного стабилизатора (в частности – инверторного) позволит повысить качество электроэнергии в домашней сети до уровня, удовлетворяющего требованиям даже самого чувствительного к характеристикам электропитания оборудования. Однако не все стабилизаторы одинаково эффективны — на рынке представлено большое количество моделей, которые не способны обеспечить защиту должного уровня и уязвимы для скачков напряжения.
Ознакомиться с полным модельным рядом инверторных стабилизаторов напряжения «Штиль» можно, перейдя по ссылке:
Инверторные стабилизаторы напряжения «Штиль».
Источники бесперебойного питания (ИБП)
Аналогично стабилизаторам напряжения, современный ИБП является эффективным средством защиты от сетевых скачков, отклонений и колебаний. Главным отличием этих приборов от всех вышерассмотренных является способность обеспечить бесперебойное питание нагрузки при отсутствии напряжения в основной сети. Работа в автономном режиме поддерживается благодаря аккумуляторным батареям, от емкости которых зависит ее продолжительность.
ИБП, как и стабилизаторы, строятся на основе разных схем и имеют различные принципы работы. Если требуется устройство, гарантирующее высокое качество электропитания при работе и от сети, и от батарей, то необходимо выбирать ИБП с двойным преобразованием или, иначе говоря, онлайн ИБП.
Ознакомиться с полным модельным рядом онлайн ИБП «Штиль» можно, перейдя по ссылке:
Источники бесперебойного питания топологии онлайн от ГК «Штиль».
Эффективность приборов для защиты от скачков напряжения
Подытожив, можно сказать, что сетевой фильтр и РКН обеспечивают лишь частичную защиту и не справляются со всем спектром сетевых проблем. Стабилизатор напряжения и ИБП универсальнее – подключенное к ним оборудование менее досягаемо для негативных сетевых воздействий (если перед стабилизатором или ИБП дополнительно установить УЗИП, то уровень защиты возрастет ещё больше).
Однако далеко не все стабилизаторы и ИБП качественны и по-настоящему надежны, поэтому следует максимально внимательно подходить к выбору устройства и при возникновении любых вопросов консультироваться с профессионалами.
Стоит отметить, что средняя стоимость качественного ИБП превышает стоимость схожего по мощности и качеству стабилизатора (при примерно одинаковом функционале по борьбе с сетевыми скачками).
Подробнее | |
Подробнее | |
|
Подробнее |
Подробнее | |
|
Подробнее |
| |
Параметр | Ед.изм. | УЗМ-51М, УЗМ-51МТ | УЗМ-16 | ||||||||||
Параметры защиты | |||||||||||||
Уровень ограничения напряжения при токе помехи 100А, не более | кВ | 1,2 | |||||||||||
Максимальная энергия поглощения (одиночный импульс 10/1000мкс) | Дж | 200 | 42 | ||||||||||
Максимальный ток поглощения, одиночный импульс 8/20мкс / повторяющиеся импульсы 8/20мкс | А | 6000 | 1200 | ||||||||||
Время срабатывания импульсной защиты | нс | <25 | |||||||||||
Порог отключения нагрузки при повышении напряжения, Uверх | В | 240, 250, 255, 260, 265, 270, 275, 280, 285, 290 | |||||||||||
Верхний порог ускоренного отключения нагрузки при повышении напряжения выше верхнего критического порога, Uверх.кр. | В | 300 ± 15В | |||||||||||
Порог отключения нагрузки при снижении напряжения, Uниз | В | 210, 190, 175, 160, 150, 140, 130, 120, 110, 100 | 210, 200, 190, 180, 175, 160, 150, 140, 130, 120 | ||||||||||
Порог ускоренного отключения нагрузки при снижении напряжения ниже нижнего критического порога, Uниз.кр | В | 80± 10В | 100± 10 | ||||||||||
Гистерезис возврата верхнего и нижнего порога от установленного значения | % | 3 | 2 | ||||||||||
Питание | |||||||||||||
Номинальное напряжение питания | В | 230 | |||||||||||
Частота напряжения питания | Гц | 50 | 50/60 | ||||||||||
Максимальное напряжение питания | В | 440 | 400 | ||||||||||
| Электроэрозионная стойкость контактов, не менее | циклов | 100000 | |||||||||||
Потребляемая мощность, не более | Вт | 1,5 | 2 | ||||||||||
Коммутирующая способность контактов | |||||||||||||
Номинальный ток нагрузки (при сечении подключаемых проводов не менее 16мм2,медь), нагрузка АС1 (активная, резистивная) | А | 63 | 16 | ||||||||||
| Номинальный ток нагрузки (при сечении подключаемых проводов не менее 16мм2,медь), нагрузка АС3 (индуктивная, реактивная) | А | 25 | 4,5 | ||||||||||
| Максимальный ток нагрузки, (не более30мин) | А | 80 | 16 | ||||||||||
Номинальная мощность нагрузки (при AC230В) | кВт | 14,5 | 3,6 | ||||||||||
Максимальная мощность нагрузки (не более30мин) | кВт | 18,4 | 3,6 | ||||||||||
| Ток перегрузки/время воздействия, мс без сваривания контактов | А/мс | 2000/10 | |||||||||||
Задержка включения /повторного включения, выбирается пользователем |
| 6мин/10с | |||||||||||
| |||||||||||||
Сечение подключаемых проводников | мм² | 0,5-33 (20-2AWG) | |||||||||||
| Момент затяжки винтового соединения клеммы | Hm | 2,8 | 0,4 | ||||||||||
Диапазон рабочих температур (по исполнениям) | °С | -25…+55 (УХЛ4) -40…+55 (УХЛ2) | |||||||||||
| Температура хранения | °С | -40…+70 | |||||||||||
| Помехоустойчивость от пачек импульсов в соответствии с ГОСТ Р 51317.4.4-99 (IEC/EN 61000-4-4) | уровень 3 (2кВ/5кГц) | ||||||||||||
| Помехоустойчивость от перенапряжения в соответствии с ГОСТ Р 51317.4.5-99 (IEC/EN 61000-4-5) | уровень 3 (2кВ А1-А2) | ||||||||||||
| Климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69 (без образования конденсата) | УХЛ4 или УХЛ2 | ||||||||||||
| Степень защиты реле по корпусу / по клеммам по ГОСТ 14254-96 | IP40/IP0 | IP40/IP20 | |||||||||||
| Степень загрязнения в соответствии с ГОСТ 9920-89 | 2 | ||||||||||||
| Виброустойчивость | g | 4 | |||||||||||
| Ударопрочность | g | 6 | |||||||||||
| Максимальная механическая износостойкость | 1*106 | ||||||||||||
| Максимальная электрическая износостойкость | 1*105 | ||||||||||||
| Габаритные размеры | мм | 83х35х63 | 18х93х62 | ||||||||||
Масса, не более | кг | 0,16 | 0,07 | ||||||||||
Срок службы, не менее (на изделия выпущенные после 2015 г.) | лет | 10 | |||||||||||
Устройства защиты от скачков напряжения УЗМ-50Ц
При подаче питания устройство начинает контроль сетевого напряжения. Если напряжение сети находится между заданными в настройках значениями верхнего Umax и нижнего Umin порогов срабатывания начинается отсчет времени автоматического повторного включения (АПВ). При этом на индикаторе отображается время в секундах до подключения нагрузки (оборудования) к сети. В процессе отсчета времени АПВ на дисплее периодически появляется индикация «ton». Если до окончания отсчета времени АПВ напряжение сети не выйдет за установленные пороги срабатывания, то по окончании отсчета произойдет подключение нагрузки к сети.
Затем устройство переходит в режим отображения текущего значения напряжения сети, а на индикаторе отобразится знак «U» в течение 1с, затем устройство отобразит текущее значение напряжения сети. Для перехода в режим индикации тока нагрузки необходимо однократно нажать кнопку «-», на индикаторе появится знак «А» в течение 1с, затем устройство отобразит текущее значение тока. Для перехода в режим индикации потребляемой мощности необходимо однократно нажать кнопку «-», на индикаторе отобразится знак «Р» в течение 1с, затем устройство отобразит текущее значение мощности. При нахождении в режиме отображения напряжения, тока или мощности на дисплей с периодичностью 10 секунд на 1 секунду выводится символ выбранного режима отображения (U, A или P).
Кнопка «+» используется для включения или отключения нагрузки без выдержки времени. При нажатии на кнопку «+» изменится состояние контакта реле включено/выключено. Если реле выключено вручную, то сброс и повторная подача питание не приведут к автоматическому включению нагрузки к сети. При выключенном реле на индикаторе с периодичностью в 10 сек. отображается «OFF» в течение 1секунды, и текущее значение входного напряжения.
При работе Устройство осуществляет непрерывный контроль сетевого напряжения и значения мощности потребляемой нагрузкой.
При выходе напряжения сети за установленные пороги срабатывания, устройство отсчитывает задержку срабатывания (табл.1). Если длительность аварии по напряжению сохраняется более соответствующей задержки срабатывания, происходит отключение нагрузки от сети. На дисплее отображается «U.Er» на время 1сек., устройство автоматически переходит в режим отображения измеряемого напряжения. После нормализации напряжения устройство подключает нагрузку, после отсчета времени АПВ. Если в процессе отсчета времени АПВ напряжение сети повторно выйдет за заданные пороги срабатывания, отсчет времени АПВ сбросится.
При напряжении сети ниже 80В, на индикаторе отображается .Если в процессе работы устройства мощность, потребляемая нагрузкой, превысит установленный порог срабатывания, устройство перейдет в режим отображения мощности «Р» и начнет отсчёт времени отключения нагрузки. В процессе отсчета времени отключения нагрузки светодиод «норма/авария» горит красным и дважды мигает зелёным. Если превышение допустимой мощности сохранится до окончания отсчета времени, устройство отключит нагрузку от сети и начнет отсчет времени включения равный значению времени отключения («t. P», устанавливается в настройках устройства). В процессе отсчета СД «норма/авария» горит зелёным и дважды мигает красным, при этом на индикаторе на 1сек. отображается «ton». Если после включения реле превышение потребляемой мощности сохраняется, повторно начинается отсчёт времени «t. P», при этом время включения «t. P» в следующем цикле увеличивается на это же время «t. P».
С целью уменьшения пусковых токов при включении ёмкостных нагрузок включение встроенного силового реле происходит при нулевом сетевом напряжении (переходе сетевого напряжения через ноль).
При работе Устройство осуществляет запись в энергонезависимую память значений минимального и максимального напряжения сети, максимальной мощности потребляемой нагрузкой, а также количества отключений нагрузки по каждому типу аварии.
Противопожарное устройство защиты многофункциональное с функцией УЗДР УЗМ-50МД, нагрузка 63А
Защита от пожара — отключение при обнаружении дуги в электропроводке (наличие функции детектирования аварийной электрической дуги)
Защита от скачков и длительных перенапряжений
Встроенная варисторная защита от импульсных скачков сетевого напряжения
Номинальный ток коммутации 63А/250В
Максимальный ток коммутации 80А/250В
Функция дистанционного управления (обрывом нейтрали)
Компания МЕАНДР предлагает свой, «асимметричный», ответ импортным устройствам защиты от дуги в электрической сети.
1) В чём принципиальная разница? — Все импортные устройства AFCI совмещены либо с АВ, либо УЗО, либо с АВДТ. Только Симменс предлагает подключение разных приборов к своему AFDD 5SM6, но только производства ф. Симменс.
— Все импортные устройства AFCI имеют однократное действие. Т.е. при обнаружении аварийной ситуации они отключают аварийную цепь.
— Все производители AFCI и AFDD рекомендуют их установку отдельно на каждую отходящую цепь. Как правило, они изготавливаются но токи от 10 до 40 Ампер максимум.
— Также все импортные устройства имеют защиту от длительного перенапряжения однократного действия, т.е.без автоматического повторного включения. В России, особенно в глубинке, перенапряжение довольно частое явление. Поэтому очень высок оставить объект на длительное время без электричества.
2) Что предлагает МЕАНДР?
— Одномодульное устройство AFCI УЗМ-50МД с рабочим током 63 Ампера со встроенным расцепителем и с возможностью повторного включения.
— Функция защиты от недо/перенапряжения (фиксированные пороги 155 и 270 В)
— Защита от импульсного перенапряжения (200 Дж)
— Функция повторного включения при восстановлении напряжения после аварии
— Функция «умного» повторного включения при обнаружении дуги в электропроводке (2 попытки включения через разные интервалы времени).
— Возможна установка как на вводе в помещение, так и на отходящие линии.
— Возможна совместная работа с любыми аппаратами защиты, АВ, УЗО или АВДТ.
Самое главное стоимость УЗМ-50МД не сопоставимо ниже любого устройства подобного назначения на российском рынке.
3) Уникальная система тестирования работоспособности AFCI УЗМ-50МД.
Тестирование работоспособности AFCI УЗМ-50МД осуществляется кнопкой на лицевой панели, подобно кнопке тестирования УЗО, а также в автоматическом режиме один раз в сутки.
При каждом нажатии кнопки выполняется полный тест канала обнаружения дуги. При этом не важно, для чего нажималась копка; для переключения режима работы, для изменения времени повторного пуска или просто для отключения цепи.
Устройство защиты от дуговых разрядов (УЗДР) = Устройство защиты от дугового пробоя (УЗДП) = Arc Fault circuit interrupter (AFCI) = Arc Fault device detector (AFDD)
Около двух десятков лет прошло с момента изобретения и начала производства первых устройств обнаружения дуговых разрядов в электропроводке AFCI (Устройство-прерыватель дугового разряда). Применение этих приборов позволяет обнаружить дугу в электропроводке на начальном этапе развития аварийного процесса и обесточить повреждённый участок домашней сети и, тем самым, предупредить воспламенение окружающих предметов и пожар в доме.
Сетевые аварии и возможные средства защиты от них
Модульные устройства защиты от дуги на рынке Европы и России — функции и виды обнаруживаемых аварий.
| Функции и виды обнаруживаемых аварий | Устройства защиты | ||||
| УЗМ — 50МД МЕАНДР | AFDD LISA Schrack Technik | AFDD Eaton | 5SM6 Siemens | iARC A9FDD225 Schneider Electric | |
| Последовательная дуга | * | * | * | * | * |
| Параллельная дуга | * | * | * | * | * |
| Параллельная дуга на землю | * | * | * | * | * |
| Скачок напряжения | 270В | * | * | * | 400В |
| Провал напряжения | 155В | * | * | * | * |
| Подавление высоковольтных импульсов | * | ||||
| Утечка тока на землю (защита человека от удара током) | * | * | *1 | ||
| Перегрузка по току (короткое замыкание) | * | * | *1 | ||
| Повторное включение с памятью аварии | * | ||||
| Номинальный ток нагрузки, А | 65 | 10-402 | 10-402 | 16/401 | 25 |
| Количество занимаемых модулей | 2 | 3 | 32 | 2/31 | 2 |
1 — зависит от модификации прибора и подключенного в пару с ним устройства.
2 — зависит от модификации прибора.
НАЗНАЧЕНИЕ УСТРОЙСТВА
Противопожарное многофункциональное устройство защиты УЗМ-50МД предназначено для отключения оборудования при обнаружении аварийной электрической дуги в электропроводке, а так же, при опасном снижении или повышении сетевого напряжения в однофазных сетях. Защищает подключённое к нему оборудование (в квартире, офисе и пр.) от разрушающего воздействия импульсных скачков напряжения, вызванных срабатыванием близкорасположенных и подключённых к этой же сети электродвигателей, магнитных пускателей или электромагнитов, тем самым предотвращая выход оборудования из строя и возможное возгорание с последующим пожаром.
Устройство разработано с учётом требований ГОСТ Р МЭК 62606 (DIN EN 62606/VDE 0665-10)/IEC 62606) и ТУ 3425-003-31928807-2014.
КОНСТРУКЦИЯ УСТРОЙСТВА
Устройства представляют собой реле контроля напряжения с мощными электромагнитными реле на выходе, дополненные варисторной защитой и совмещённые с устройствами защиты Arc Fault circuit interrupter (AFCI). Устройства устанавливается на монтажную DIN-рейку шириной 35мм (ГОСТ Р МЭК 60715-2003) с передним подключением проводов питания коммутируемых электрических цепей. Клеммы туннельной конструкции обеспечивают надёжный зажим проводов суммарным сечением до 35мм2. На лицевой панели УЗМ-50МД расположены два двухцветных индикатора — зелёный/красный «авария-норма» и жёлтый/красный «дуга-реле», одна кнопка ручного управления.
ВНИМАНИЕ: Момент затяжки винтового соединения не должен превышать 3 Нм.
РАБОТА УСТРОЙСТВА
ВНИМАНИЕ: Не заменяют другие аппараты защиты (автоматические выключатели, УЗИП, УЗО и пр.).
Возможно применение в сетях любой конфигурации; TN-C, TN-S, TN-C-S, ТТ.
Устройство защиты устанавливается 1 штука на вводе в квартиру или дом (после электросчётчика) или на каждую из отходящих линий, например; розеточные линии, линии освещения и пр.
После подачи напряжения питания устройство выдерживает время готовности (около 5 секунд) при этом индикация не работает, затем, если напряжение находится в допустимых пределах, зелёный светодиод «норма» начинает мигать указывая на отсчёт установленной задержки включения (10с или 6мин). По истечении времени включения, если напряжение находится в допустимых пределах, нагрузка подключается к сети и загорается жёлтый светодиод «реле» и зелёный светодиод «норма». Возможно ускоренное включение нагрузки вручную путём нажатия кнопки «ТЕСТ». После аварийного отключения устройства при скачках или провалах напряжения, включение реле происходит автоматически при восстановлении сетевого напряжения через установленное время включения (10с или 6мин).
При обнаружении дуги в сети, реле отключает нагрузку, загораются красные светодиоды «дуга» и «авария». Через 30с производится попытка повторного включения с задержкой 10с или 6мин (в зависимости от выбранных пользователем настроек). Красные светодиоды гаснут, зелёный светодиод «норма» сначала мигает, а после включения — постоянно. Включается реле и светодиод «реле». Если в течении 20 минут после включения повторно обнаружена дуга в сети, то производится отключение нагрузки на 4 минуты с последующей задержкой включения 10с или 6мин. Если в течении следующих 20 минут снова будет обнаружена дуга в сети, то устройство отключается и более не включается до нажатия кнопки или отключения напряжения.
Если повторное обнаружение дуги в сети происходит через более чем 20 минут, считается, что это первое обнаружение дуги (см. предыдущий абзац).
При попытке ручного включения при входном напряжении выходящим за установленные пороги устройство не позволит подать питание на нагрузку.
В рабочем режиме устройство контролирует напряжение питающей сети. При появлении в сети высоковольтных импульсов напряжения встроенный варистор шунтирует их до величины безопасной для оборудования.
Двухцветная индикация работает в различных режимах:
Состояние | «норма»/»авария» | «реле»/»дуга» | Примечание |
Напряжение в норме, идёт отсчёт времени включения | зелёный мигает с периодичностью 1с | — | по окончании времени задержки реле включается |
Напряжение в норме | зелёный | жёлтый | реле включено |
Напряжение в норме | зелёный | жёлтый и мигающий оранжевый | Обнаружены признаки горения дуги |
Авария по дуге | красный | красный | обнаружена дуга, произошло отключение реле |
Авария по напряжению | красный мигает (период 2с) | — | напряжение больше или меньше нормы |
Выключено вручную | зелёный/красный с периодичностью 1с | — | выключили вручную |
Напряжение в зоне гистерезиса | зелёный часто мигает | — | приближение напряжения к порогу срабатывания |
Выключение (отсчёт времени) | красный мигает с периодичностью 1с | жёлтый | по окончании времени задержки реле выключается |
Если напряжение приближается к верхнему порогу отключения (гистерезис 5В) начинает мерцать красный индикатор и при выходе напряжения за допустимые пределы, происходит отключение нагрузки от сети, при этом жёлтый индикатор выключается, а красный постоянно горит. При возврате напряжения в норму начинается отсчёт выдержки времени повторного включения при этом зелёный индикатор начинает мигать (если во время отсчёта времени произойдёт выход напряжения за допустимые пределы, время повторного включения сбрасывается) после окончания отсчёта времени нагрузка подключается к сети питающего напряжения.
Если напряжение приближается к нижнему порогу отключения (гистерезис 5В) начинает мерцать зелёный индикатор и при выходе напряжения за допустимые пределы начинается отсчёт времени задержки отключения, при этом красный индикатор начинает мигать, после окончания отсчёта времени происходит отключение нагрузки от сети, при этом жёлтый индикатор выключается, а красный загорается каждые 2 секунды. При возврате напряжения в норму начинается отсчёт выдержки времени включения, при этом зелёный индикатор начинает мигать (если во время отсчёта времени снова произойдёт выход напряжения за допустимые пределы, отсчёт времени сбрасывается) после окончания отсчёта времени нагрузка подключается к сети питающего напряжения.
Если принудительно отключили нагрузку от сети нажатием кнопки «ТЕСТ» двухцветная индикация указывает на это поочерёдным включением красного и зелёного индикатора. Повторное нажатие кнопки «ТЕСТ» возвращает изделие в рабочий режим.
ВНИМАНИЕ: Если отключили нагрузку кнопкой «ТЕСТ» устройство остаётся в выключенном состоянии так же после отключения и повторного включения напряжения питания. Включить реле можно только повторным нажатием кнопки «ТЕСТ» (удерживать 2 секунды).
Пользователь самостоятельно может изменить задержку времени включения (10с или 6мин) для этого:
— Вручную кнопкой «ТЕСТ» выключить внутреннее реле.
— Затем нажать и удерживать кнопку «ТЕСТ» (индикатор «норма-авария» погаснет) до тех пор пока индикатор не начнёт мигать. Если индикатор мигает зелёным цветом то время t1 установлено 10 секунд, если красным то время t1 установлено 6 минут.
— Отпустить кнопку «ТЕСТ».
— Нажать кнопку «ТЕСТ» ещё раз для перехода в рабочий режим и включения реле.
ВНИМАНИЕ: При срабатывании устройства разрывается только фазный провод. Нулевой провод N проходит насквозь для удобства монтажа и не коммутируется. Допускается подключение вывода N только с одной стороны (Например, при подключении к трёхфазной сети трёх УЗМ можно объединить нулевые выводы с одной стороны).
Технические характеристики изделия представлены в таблице. Схемы подключения приведены на рисунках ниже.
| Параметр | Ед.изм. | УЗМ-3-63К |
Параметры защиты | ||
| Порог отключения нагрузки при повышении напряжения, Umax (tоткл=0,5с) | В | 243, 249, 255, 261, 267, 273, 279, 285, 291, 297±3 |
| Порог отключения нагрузки при снижении напряжения, Umin (tоткл=10с) | В | 217, 211, 205, 199, 193, 187, 181, 175, 169, 163±3 |
| Порог ускоренного отключения нагрузки при скачке напряжения (tоткл=30мс) | В | 300 |
| Порог отключения нагрузки при провале напряжения (tоткл=100мс) | В | 110 |
| Допустимый разброс напряжений по фазам, не более | % | 25 |
| Ширина зоны «гистерезиса» порога срабатывания | % | Uном ± 2,5 |
| Порог срабатывания по частоте | Гц | 45/55 ±0,5 |
Уровень ограничения напряжения при токе помехи 100А, не более | кВ | 1,2 |
Максимальная энергия поглощения (одиночный импульс 10/1000мкс) | Дж | 200 |
Максимальный ток поглощения, одиночный импульс 8/20мкс/повторяющиеся импульсы 8/20мкс | А | 6500/4500 |
Время срабатывания импульсной защиты | нс | <25 |
Питание | ||
Номинальное напряжение питания | В | 230 |
Частота напряжения питания | Гц | 50 |
Максимальное напряжение питания | В | 440 |
Потребляемая мощность | ВА | 2,2 |
Коммутирующая способность контактов | ||
Номинальный ток нагрузки (при сечении подключаемых проводов не менее 16мм2,медь), нагрузка АС1 (активная, резистивная) | А | 63 |
| Номинальный ток нагрузки (при сечении подключаемых проводов не менее 16мм2,медь), нагрузка АС3 (индуктивная, реактивная) | А | 25 |
Номинальная мощность нагрузки (АС250В) по каждой из фаз | кВт | 14,5 |
Максимальное коммутируемое напряжение | В | 400 |
Максимальный пропускаемый ток короткого замыкания (не более 10мс) | А | 4500 |
Технические данные | ||
Задержка включения/повторного включения, переключается пользователем | 2с, 5с, 10с, 15с, 20с, 30с, 1мин, 2мин, 4мин, 8мин | |
Задержка отключения при повышении напряжения выше верхнего порога | с | 0,2 |
| Время ускоренного отключения нагрузки при скачке напряжения, tоткл | мс | 30 |
Задержка отключения при снижении напряжения ниже нижнего порога | с | 10 |
| Время отключения нагрузки при провале напряжения, tоткл | мс | 100 |
Сечение подключаемых проводников не менее | мм² | 0,5-25 (20-4 AWG) |
Диапазон рабочих температур (по исполнениям) | 0С | -25…+55 (УХЛ4) -40…+55 (УХЛ2) |
| Температура хранения | 0С | –40…+70 |
| Помехоустойчивость от пачек импульсов в соответствии с ГОСТ Р 51317.4.4-99 (IEC/EN 61000-4-4) | уровень 3 (2кВ/5кГц) | |
| Помехоустойчивость от перенапряжения в соответствии с ГОСТ Р 51317.4.5-99 (IEC/EN 61000-4-5) | уровень 3 (2кВ А1-А2) | |
| Климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69 (без образования конденсата) | УХЛ4 и УХЛ2 | |
| Степень защиты реле корпус/клеммы | IP40/IP20 | |
| Степень загрязнения в соответствии с ГОСТ 9920-89 | 2 | |
| Влажность | % | до 80 (при 25°С) |
| Высота над уровнем моря | м | до 2000 |
| Рабочее положение в пространстве | произвольное | |
| Режим работы | круглосуточный | |
| Габаритные размеры | мм | 105х63х94 |
| Масса, не более | кг | 0,45 |
Срок службы, не менее | лет | 10 |
Реле контроля напряжения на DIN-рейку
Другой город Абакан Алдан Александров Алексин Анапа Ангарск Армавир Архангельск Асбест Астрахань Балабаново Балаково Балашиха Балашов Барнаул Батайск Бежецк Белгород Березники Березовский Бийск Благовещенск Бор Борисоглебск Братск Бронницы Брянск Бузулук Великие Луки Великий Новгород Видное Владикавказ Владимир Волгоград Волгодонск Волжский Вологда Волоколамск Воронеж Воскресенск Выборг Вышний Волочек Вязьма Глазов Грозный Гусь-Хрустальный Дзержинск Дмитров Долгопрудный Домодедово Донской Дубна Егорьевск Екатеринбург Елабуга Елец Железногорск Железнодорожный Жуковский Звенигород Зеленоград Зеленодольск Зима Златоуст Иваново Ивантеевка Ижевск Иркутск Истра Йошкар-Ола Казань Калуга Каменка Пензенская обл. Кашира Кемерово Кимры Кингисепп Кинешма Киржач Кириши Киров Клин Клинцы Ковров Коломна Конаково Копейск Королев Костомукша Кострома Красногорск Краснодар Красноярск Кропоткин Кстово Курган Курск Липецк Лиски Луховицы Лыткарино Люберцы Магнитогорск Майкоп Малоярославец Миасс Мичуринск Можайск Москва Московский Мурманск Муром Мытищи Набережные Челны Нальчик Наро-Фоминск Нахабино Нефтекамск Нижнекамск Нижний Новгород Нижний Тагил Новокузнецк Новокуйбышевск Новомосковск Новороссийск Новосибирск Новочебоксарск Новочеркасск Ногинск Обнинск Одинцово Озерск Октябрьский Омск Оренбург Орехово-Зуево Орск Орёл Пенза Переславль-Залесский Пермь Петрозаводск Печора Подольск Покров Псков Пушкино Пятигорск Раменское Реутов Ржев Рославль Россошь Ростов Ростов-на-Дону Рыбинск Рязань Салават Салехард Самара Санкт-Петербург Саранск Саратов Саров Сасово Севастополь Северодвинск Сергиев Посад Серов Серпухов Смоленск Солнечногорск Сортавала Сочи Ставрополь Старая Купавна Старый Оскол Стерлитамак Ступино Сургут Сходня Сызрань Таганрог Тамбов Тверь Темрюк Тольятти Томск Троицк Московская обл. Троицк Челябинская обл. Тула Тюмень Ульяновск Уфа Ухта Фрязино Химки Чайковский Чебоксары Челябинск Череповец Чехов Шадринск Шатура Шахты Щекино Щелково Щербинка Электросталь Элиста Энгельс Ялта Ярославль
Город не определен
Выбрать город Другой город Абакан Алдан Александров Алексин Анапа Ангарск Армавир Архангельск Асбест Астрахань Балабаново Балаково Балашиха Балашов Барнаул Батайск Бежецк Белгород Березники Березовский Бийск Благовещенск Бор Борисоглебск Братск Бронницы Брянск Бузулук Великие Луки Великий Новгород Видное Владикавказ Владимир Волгоград Волгодонск Волжский Вологда Волоколамск Воронеж Воскресенск Выборг Вышний Волочек Вязьма Глазов Грозный Гусь-Хрустальный Дзержинск Дмитров Долгопрудный Домодедово Донской Дубна Егорьевск Екатеринбург Елабуга Елец Железногорск Железнодорожный Жуковский Звенигород Зеленоград Зеленодольск Зима Златоуст Иваново Ивантеевка Ижевск Иркутск Истра Йошкар-Ола Казань Калуга Каменка Пензенская обл. Кашира Кемерово Кимры Кингисепп Кинешма Киржач Кириши Киров Клин Клинцы Ковров Коломна Конаково Копейск Королев Костомукша Кострома Красногорск Краснодар Красноярск Кропоткин Кстово Курган Курск Липецк Лиски Луховицы Лыткарино Люберцы Магнитогорск Майкоп Малоярославец Миасс Мичуринск Можайск Москва Московский Мурманск Муром Мытищи Набережные Челны Нальчик Наро-Фоминск Нахабино Нефтекамск Нижнекамск Нижний Новгород Нижний Тагил Новокузнецк Новокуйбышевск Новомосковск Новороссийск Новосибирск Новочебоксарск Новочеркасск Ногинск Обнинск Одинцово Озерск Октябрьский Омск Оренбург Орехово-Зуево Орск Орёл Пенза Переславль-Залесский Пермь Петрозаводск Печора Подольск Покров Псков Пушкино Пятигорск Раменское Реутов Ржев Рославль Россошь Ростов Ростов-на-Дону Рыбинск Рязань Салават Салехард Самара Санкт-Петербург Саранск Саратов Саров Сасово Севастополь Северодвинск Сергиев Посад Серов Серпухов Смоленск Солнечногорск Сортавала Сочи Ставрополь Старая Купавна Старый Оскол Стерлитамак Ступино Сургут Сходня Сызрань Таганрог Тамбов Тверь Темрюк Тольятти Томск Троицк Московская обл. Троицк Челябинская обл. Тула Тюмень Ульяновск Уфа Ухта Фрязино Химки Чайковский Чебоксары Челябинск Череповец Чехов Шадринск Шатура Шахты Щекино Щелково Щербинка Электросталь Элиста Энгельс Ялта Ярославль Продолжить Реле общего назначения: наиболее эффективный тип для защиты контактов | FAQ | Сингапур
Основное содержание
Вопрос
Выбирая из CR элементов, диодов, варисторов и других типов ограничителей перенапряжения, какой из них наиболее эффективен для защиты контактов?
Для нагрузки постоянного тока диод, как правило, является наиболее эффективным, а за ним следуют элементы CR.Для нагрузки переменного тока наиболее эффективны варистор или CR-элементы.
Примеры ограничителей перенапряжения:
| Изделие | Пример схемы | Применимость | Характеристики и примечания | Рекомендации по выбору элемента | |
| Тип | AC | ||||
| Тип CR | * (OK) | OK | * Сопротивление нагрузки должно быть на меньше, чем полное сопротивление цепи CR при использовании реле для напряжения переменного тока . Когда контакты разомкнуты, ток течет к индуктивной нагрузке через CR. | Используйте следующие ориентиры для значений C и R : C: от 0,5 до 1 мкФ на 1 А контактного тока (A) R: от 0,5 до 1 Ом на 1 В контактного напряжения (В) Эти значения зависят от по различным факторам, включая характеристики нагрузки и вариации характеристик. Конденсатор C подавляет разряд при размыкании контактов , в то время как резистор R ограничивает ток, подаваемый, когда контакты замыкаются в следующий раз.Подтвердите оптимальные значения экспериментально. Как правило, используйте конденсатор с диэлектрической прочностью от 200 до 300 В. Для применений в цепи переменного тока используйте конденсатор переменного тока (без полярности ). Если есть какие-либо вопросы о способности отключать дугу на контактах в приложениях с высокими напряжениями постоянного тока, возможно, будет более эффективным, чтобы подключить конденсатор и резистор через контакты, а не через нагрузку. Чтобы определить это, проведите тестирование на реальном оборудовании . | |
| OK | OK | Время отпускания контактов будет увеличено на , если нагрузка является реле или соленоидом . | |||
| Диод типа | NG | OK | Электромагнитная энергия , накопленная в индуктивной нагрузке , достигает индуктивной нагрузки в виде тока через параллельно подключенный диод и рассеивается как Джоуль тепла сопротивлением индуктивной нагрузки . Схема этого типа увеличивает время отпускания больше на , чем схема типа CR. | Используйте диод, имеющий напряжение обратного пробоя , более чем в 10 раз превышающее напряжение цепи , и номинальный прямой ток, превышающий ток нагрузки. Диод, имеющий обратное напряжение пробоя , в два или три раза превышающее напряжение питания в раз, можно использовать в электронной схеме, где напряжение схемы не особенно высокое. | |
| Диод + Стабилитрон Тип | NG | OK | Эта схема эффективно сокращает время отпускания в приложениях , где время отпускания цепи диода слишком медленное. | Напряжение пробоя стабилитрона должно быть примерно таким же, как напряжение питания . | |
| Варистор , тип | OK | OK | Эта схема предотвращает подачу высокого напряжения от на контакты посредством , используя постоянную характеристику напряжения варистора . Эта схема также несколько увеличивает время расцепления . Подключение варистора к нагрузке эффективно , когда напряжение питания составляет от 24 до 48, В и через контакты , когда напряжение питания составляет 100, –240 В. | Напряжение отсечки Vc должно удовлетворять следующим условиям . Для AC это должно быть , умноженное на √2. Vc> (Напряжение питания × 1,5) Если Vc установлено слишком высоким, его эффективность будет снижена на , поскольку он не сможет отсечь высокие напряжения . | |
Не используйте ограничитель перенапряжения описанным ниже образом.
| Эта схема очень эффективна для уменьшения дугового разряда на контактах при размыкании цепи. Однако, поскольку электрическая энергия накапливается в C (конденсаторе), когда контакты разомкнуты, ток от C течет в контакты, когда они замыкаются. Это может привести к контактной сварке. | |
| Эта схема очень полезна для уменьшения дуги на контактах при размыкании цепи. Однако, поскольку зарядный ток до C течет в контакты, когда они замкнуты, может произойти контактная сварка. |
Примечание: Хотя считается, что переключение индуктивной нагрузки постоянного тока сложнее, чем резистивной нагрузки, соответствующая схема защиты контактов может обеспечить почти такие же характеристики.
Устройство защиты от перенапряжения SPD — Geya Electrical
Устройство защиты от перенапряжения (SPD) является компонентом системы защиты электроустановки. Это устройство подключается параллельно к цепи питания нагрузки, которую оно должно защищать. Также его можно использовать на всех уровнях электросети. Часто это наиболее часто используемый и наиболее эффективный вид защиты от перенапряжения.
Параллельно подключенный SPDимеет высокий импеданс.Как только в системе появляется переходное перенапряжение, сопротивление устройства уменьшается, поэтому импульсный ток проходит через SPD, минуя чувствительное оборудование.
Устройство защиты от перенапряжения （ SPD ） функцияЗащита от перенапряжения — это экономичное решение для предотвращения простоев, повышения надежности системы и данных, а также устранения повреждения оборудования из-за переходных процессов и скачков напряжения как для линий питания, так и для сигнальных линий.Подходит для любого объекта или нагрузки (1000 вольт и ниже). Ограничители перенапряжения имеют множество функций и могут использоваться где угодно, от защиты дома до подстанции. Они устанавливаются на автоматические выключатели внутри жилого дома, внутри контактных трансформаторов, на полюсных трансформаторах, на столбах стояков и подстанциях.
Типичные приложения SPD в промышленных, коммерческих и жилых помещениях включают:
Распределение питания, шкафы управления, программируемые логические контроллеры, электронные контроллеры двигателей, мониторинг оборудования, цепи освещения, измерения, медицинское оборудование, критические нагрузки, резервное питание, ИБП, оборудование HVAC ， Цепи связи, телефонные или факсимильные линии, каналы кабельного телевидения , системы безопасности, цепи сигнализации, развлекательный центр или стерео оборудование, кухонные или бытовые приборы.
Устройство защиты от перенапряжения （ SPD ） принцип действияВ самом простом смысле, когда в защищаемой цепи возникает переходное напряжение, SPD ограничивает переходное напряжение и отводит ток обратно к источнику или земле.
Для работы должен быть хотя бы один нелинейный компонент SPD, который при различных условиях переходит из состояния с высоким и низким импедансом.
При нормальном рабочем напряжении УЗИП находятся в состоянии высокого импеданса и не влияют на систему.Когда в цепи возникает переходное напряжение, SPD переходит в состояние проводимости (или с низким импедансом) и отводит импульсный ток обратно к своему источнику или земле. Это ограничивает или ограничивает напряжение до более безопасного уровня. После отклонения переходного процесса SPD автоматически возвращается в свое высокоимпедансное состояние.
ограничитель перенапряжения против ограничителя перенапряженияОграничитель перенапряжения (или грозозащитный разрядник) служит той же цели, что и устройство защиты от перенапряжения: он защищает электрическое оборудование от условий перенапряжения.Оба они обычно называются SPD (устройства защиты от перенапряжения).
Разница между ними — масштаб защиты. Ограничители перенапряжения предназначены для крупномасштабной защиты (от среднего до высокого напряжения), в то время как устройства защиты от перенапряжения предназначены для защиты малых размеров (низкое напряжение). Сетевые фильтры могут быть специфичными для конкретного прибора — например, сетевым фильтром для стиральной машины или сетевым фильтром для холодильника — или сетевым фильтром для всего дома.
Ограничители перенапряжения (или разрядники) используются коммунальными предприятиями в системах передачи и распределения электроэнергии для защиты своего электронного оборудования и инфраструктуры.Их также можно найти в крупномасштабных промышленных операциях, таких как горнодобывающая промышленность или нефть и газ.
Они защищают от очень больших токов короткого замыкания, например, вызванных молнией — отсюда и название «грозозащитный разрядник».
Устройства защиты от перенапряжения используются для защиты бытового и бытового электрооборудования. Они защищают электронные приборы в вашем доме, такие как компьютер, телевизор и холодильник.
Устройство защиты от перенапряжения （ SPD ） установкаРазместите SPD как можно ближе к защищаемой панели.
Просверлите и пробейте отверстие в корпусе SPD в крайнем положении, чтобы уменьшить длину соединительных проводов от наконечников SPD до автоматического выключателя в соседней панели (или наконечников разъединителя с предохранителями).
По возможности используйте соединение с закрытыми ниппелями, при этом провода идут к первому выключателю в верхней части панели. Это обеспечивает оптимальную защиту всех подключенных к панели нагрузок.
Используйте многожильный провод AWG # 10 или больше (который быстро доступен и просто устанавливается) для соединения между SPD и, следовательно, панелью выключателя.Избегайте резких изгибов и чрезмерной длины проводки. Аккуратные и аккуратные установки не обязательно являются наиболее эффективными. Лучше всего короткие прямые соединения.
УЗИПследует подключать через автоматический выключатель соответствующего номинала, а не в основные клеммы панели. Если автоматические выключатели недоступны или непрактичны, следует использовать выключатель с предохранителем для подключения к линиям и облегчения обслуживания SPD.
Устройство защиты от перенапряжения （ SPD ） VS Система молниезащитыНа базовом уровне система молниезащиты защищает объект и конструкцию от прямых ударов, в то время как SPD защищают электрооборудование и системы от скачков и переходных процессов.
Как они работают, так и используемые компоненты также различаются. Компоненты системы молниезащиты всегда на месте и готовы к работе, в то время как SPD контролируют внутренние напряжения системы и срабатывают, если в цепи возникает переходное напряжение.
Устройство защиты от перенапряжения типа 1 и типа 2Geya производит и продает устройства защиты от перенапряжения типа 1 и типа 2, их определения следующие:
Тип 1: Постоянно подключенный, предназначен для установки между вторичной обмоткой рабочего трансформатора и, следовательно, стороной линии устройства перегрузки по току рабочего разъединителя (вспомогательное оборудование).Их основная цель — защитить уровни изоляции электрической системы от внешних скачков напряжения, вызванных молнией или переключением батареи конденсаторов электросети.
Тип 2: Постоянно подключенный, предназначен для установки на стороне нагрузки устройства максимального тока сервисного отключения (сервисное оборудование), включая расположение фирменных панелей. Их основная цель — защитить чувствительную электронику и нагрузки на базе микропроцессоров от остаточной энергии молнии, скачков напряжения, генерируемых двигателем, и других внутренних событий.
Устройство защиты от перенапряжения для домаДомашнее устройство защиты от перенапряжения — это устройство, устанавливаемое для защиты всех устройств в вашем доме от любых скачков напряжения, ограничивая избыточный электрический ток, блокируя его поток или замыкая его на землю. Обычно они используют функцию, называемую металлооксидными варисторами (MOV), чтобы защитить вас от перенапряжения. Таким образом, если произойдет скачок напряжения, устройство не позволит опасным электрическим токам повредить ваши домашние устройства. Сетевые фильтры обычно устанавливаются подключенными к электрической распределительной коробке дома.
Скачки напряжения могут проникнуть в ваш дом через электрические системы, такие как кондиционер, насос для бассейна, генератор, солнечная энергия, кабель, сеть и коммуникационные соединения, поэтому все эти устройства должны быть защищены как внутри, так и снаружи. В дополнение к устройству, устанавливаемому на главной электрической панели, мы также рекомендуем добавить к приборам защитные устройства (с чем мы также можем помочь).
Устройство защиты от перенапряжения （ SPD ） VS Система молниезащитыНа базовом уровне система молниезащиты защищает объект и конструкцию от прямых ударов, в то время как SPD защищают электрооборудование и системы от скачков и переходных процессов.
Как они работают, так и используемые компоненты также различаются. Компоненты системы молниезащиты всегда на месте и готовы к работе, в то время как SPD контролируют внутренние напряжения системы и срабатывают, если в цепи возникает переходное напряжение.
Скачать каталог Geya SPD PDF
Защита катушки реле от скачков напряжения
У нас есть вопросы клиентов о том, как защитить катушки реле от скачков напряжения, на которые мы ответим, предоставив подробные объяснения.«Скачок» относится к генерации чрезвычайно высокого напряжения, которое намного превышает напряжение, генерируемое в установившемся состоянии. Это неприятное явление, которое может привести к разрушению элемента схемы. Что делать, чтобы защитить свою схему от скачков напряжения, т. Е. Скачков напряжения? Теперь мы расскажем вам о методе защиты цепи.
Вопрос: Что мне делать, чтобы защитить контакт или цепь от скачков напряжения, возникающих при отключении питания индуктивной нагрузки? Ответ: Катушка реле представляет собой индуктивную нагрузку.Эта индуктивная нагрузка в цепи генерирует сильное импульсное напряжение, когда она отключена от цепи, и это импульсное напряжение может разрушить контакты или элементы электронной схемы. Меры по устранению таких скачков напряжения различаются в зависимости от того, идет ли цепь переменный или постоянный ток. Диод хорошо работает в цепи постоянного тока, а схема CR эффективна в цепи переменного тока. Эти диоды и цепи CR необходимо подключать параллельно нагрузке. |
Разберем перенапряжения более подробно.Когда индуктивная нагрузка, такая как катушка реле, отключена от цепи, нагрузка генерирует высокое напряжение от сотен до тысяч вольт в направлении, обратном напряжению источника. Это напряжение называется «обратным напряжением». Высокое обратное напряжение вызывает протекание через цепь большого тока, который повреждает контакт, управляющий подачей питания на индуктивную нагрузку, а также саму схему. В результате срок службы схемы значительно сокращается.
Для защиты контакта и цепи от этого обратного напряжения вам понадобится защитная цепь.Схема защиты для индуктивной нагрузки постоянного тока отличается от схемы защиты для индуктивной нагрузки переменного тока. Теперь мы опишем соответствующие меры, которые необходимо предпринять для этих индуктивных нагрузок постоянного и переменного тока.
１． В случае индуктивной нагрузки постоянного тока
Как показано на рис. 1, диод хорошо работает в качестве защитной схемы для индуктивной нагрузки постоянного тока.
Эту защитную схему можно применить только к цепи постоянного тока. Диод, представляющий собой тип нагрузки, потребляет входящий импульсный ток, таким образом защищая схему и ее элемент.Для стабильной электронной схемы с не очень высоким напряжением цепи необходимо выбрать диод с выдерживаемым обратным напряжением, в 2–3 раза превышающим напряжение источника. Для обычной схемы мы рекомендуем выбирать диод, выдерживаемое обратным напряжением в 10 или более раз превышающее напряжение схемы. Убедитесь, что диод пропускает прямой ток, равный или превышающий ток нагрузки. Предлагаем линейку реле для пультов управления, из которой вы можете выбрать реле со встроенным диодом.
Теперь мы сравним обратное напряжение, генерируемое индуктивной нагрузкой постоянного тока, когда диод присутствует, с обратным напряжением, генерируемым при отсутствии диода, обратившись к следующим диаграммам. На рис. 2 показана форма обратного напряжения в случае отсутствия диода, а на рис. 3 — при наличии диода. В случае отсутствия диода, как показано на рис. 2, возникает обратное напряжение 260 В, когда индуктивная нагрузка постоянного тока отключена от цепи. Напротив, когда есть диод, обратное напряжение не генерируется, потому что любой импульсный ток потребляется диодом, как показано на рис.3.
２． В случае индуктивной нагрузки переменного тока
Когда индуктивная нагрузка переменного тока отключается от цепи, на обоих концах индуктивной нагрузки переменного тока создается обратное напряжение. В этом случае схема CR, показанная на рис. 4, эффективно работает как устройство защиты цепи.
Цепь CR позволяет своему конденсатору поглощать выбросы, возникающие при размыкании контакта, тем самым защищая цепь и ее элемент. На рис.4 конденсатор c имеет функцию управления разрядом, вызванным размыканием контакта, а резистор r предназначен для ограничения пускового тока конденсатора c при замыкании контакта.
Вот стандартные характеристики конденсатора c и резистора r.
- Конденсатор c: от 0,5 до 1 (мкФ) для контактного тока 1 A
- Сопротивление r: от 0,5 до 1 (Ом) для контактного напряжения 1 В
Это не всегда правильные значения, которые следует принимать, и они могут варьироваться в зависимости от характеристик и характеристик нагрузки.Вы должны использовать конденсатор c для цепей переменного тока с выдерживаемым напряжением от 200 до 300 В.
Формы сигналов обратного напряжения, генерируемых индуктивной нагрузкой переменного тока в случае наличия цепи CR и отсутствия цепи CR, показаны соответственно на рис. 5 и 6. Рис. 5, который представляет случай, когда есть цепь CR, показывает, что, когда контакт размыкается, цепь выключается без создания импульсного напряжения, превышающего напряжение источника. Напротив, рис.6, который имеет место при отсутствии схемы CR, показывает, что импульсное напряжение 630 В, что примерно в 3 раза больше напряжения источника 200 В переменного тока, генерируется за период времени 18 мс после размыкания контакта.
Вы также можете использовать схему защиты CR в цепи постоянного тока. В этом случае необходимо использовать конденсатор для цепей постоянного тока.
Только что объясненные функции защиты реле от скачков напряжения. Надеемся, что вы поняли случай, когда импульсное напряжение генерируется в цепи без защитной схемы и когда импульсное напряжение не генерируется в цепи с защитной схемой.При размыкании контакта возникает импульсное напряжение. Мы рекомендуем вам защитить контакт и цепь, приняв меры по предотвращению перенапряжения, применимые к индуктивным нагрузкам переменного и постоянного тока соответственно.
Однако будьте осторожны при применении мер по предотвращению перенапряжения. Просто подключить к схеме диод или конденсатор будет недостаточно. Например, размещение конденсатора между контактами может привести к тому, что, когда контакты замкнуты, заряды, накопленные в конденсаторе, высвобождаются, создавая ток короткого замыкания, который повреждает схему и ее элемент.Ваши меры по предотвращению перенапряжения должны быть адаптированы к конфигурации цепи.
Ключевые слова
- Бросок: Бросок — это высокое напряжение, которое возникает мгновенно, когда индуктивная нагрузка отключается от цепи.
- Обратное выдерживаемое напряжение: Обратное выдерживаемое напряжение относится к максимальному напряжению, которое находится в обратном направлении прямого напряжения диода и при котором диод все еще сохраняет свои изоляционные свойства.
Vector | Главное реле развязки | Реле MRN
Принцип работы векторного импульсного реле:
Реле перенапряжения вектораиспользуется для защиты трансформатора / генератора / генератора переменного тока от нарушений в сети, таких как отказ сети, прерывание сети, выброс вектора и т. Д. Реле выброса вектора и т. Д. Он имеет множество функций, таких как защита от пониженного напряжения, защита от перенапряжения, защита от пониженной и повышенной частоты, а также защита от векторного сдвига.Это очень важная защита в системе электроснабжения.
[wp_ad_camp_2]
Принцип работы защиты от перенапряжения вектора:
Он измеряет напряжение на двух сторонах силового трансформатора. Обычно силовые трансформаторы или любые другие трансформаторы производятся с векторной группой Dyn11 или любой другой векторной группой. Это основной принцип защиты от перенапряжения вектора во время синхронизации. Здесь векторная группа указывает, что обмотка НН, соединенная звездой (написано строчными буквами.означает сторону НН и наоборот) имеет отставание на 30 градусов обмоткой ВН, соединенной треугольником. Смотрите рисунок Практической реализации векторной группировки. Обмотка низкого напряжения имеет 30 град. отставание с обмоткой высокого напряжения.
Реализация векторного сдвига Dyn (угол)Здесь реле работает по тому же принципу. Входное напряжение обмотки высокого напряжения и выходное напряжение обмотки низкого напряжения трансформатора снимаются с соответствующего измерительного трансформатора (трансформаторов напряжения).Оба они будут подключены к клемме реле.
Векторная защита от перенапряжения Эксплуатация:
В режиме синхронизации реле контролирует фазовый сдвиг между обмоткой высокого напряжения и обмоткой низкого напряжения, а также между фазами. Во время состояния неисправности неисправность связана со сдвигом фаз на некоторый угол. Разница углов больше, чем текущее значение, реле управляет автоматическим выключателем.
[wp_ad_camp_2]
Здесь фазовый сдвиг ΔΘ — угол сдвига во время повреждения.
В качестве примера возьмем трехфазную систему, каждая из которых имеет разность фаз 120 градусов, обычно R = V∠0 градусов, Y = V∠ 120 градусов и B = V∠240 градусов. Давайте рассмотрим короткое замыкание (однофазное замыкание на землю) на фазе R, тогда сдвиг фаз происходит на некоторый угол R = 10 градусов. Если вы установите реле на срабатывание при 8 градусах на одной фазе, реле отключает автоматический выключатель.
См. Также:
Предыдущая статьяРазница между плавающим зарядным устройством, зарядным устройством для ускорения и зарядным устройством с непрерывным токомСледующая статьяЭлектрический шок | Как человеческое тело поражается электрическим токомЗащита от перенапряжения и молнии
Защита от перенапряжения для источника питания
Наши устройства защиты от перенапряжения типов 1 + 2, 2 и 3 обеспечивают эффективную защиту ваших электронных устройств.Мы предлагаем удобные, готовые к установке решения для всех областей применения, от подключения к конечному устройству.
Измерительная и управляющая техника
Большое количество сигналов контролируется и отслеживается в приложениях измерительной и управляющей техники (технология MCR). Наши защитные устройства предотвращают помехи и повреждения, вызванные перенапряжениями, и предоставляют вам идеальное решение для всех приложений.
Информационные технологии
Интерфейсы данных особенно чувствительны к перенапряжениям, поскольку они работают с низкими уровнями сигналов и высокими частотами.Используйте наши решения по защите от перенапряжения для передачи данных без помех с той же полосой пропускания в ваших ИТ-системах.
Защита передатчиков и приемников
Системы передатчиков и приемников особенно чувствительны к перенапряжениям. Антенные кабели, выходящие за пределы здания, и сами антенны напрямую подвергаются атмосферным разрядам. Не рискуйте с нашими мощными коаксиальными устройствами защиты от перенапряжения.
Защита от перенапряжения для фотоэлектрических систем
Для обеспечения оптимальной защиты фотоэлектрических систем от ударов молнии и перенапряжения необходимо использовать блоки объединения цепей.Наши готовые к установке блоки объединения строк, которые могут быть подключены немедленно, представляют собой надежные системные решения, которые защищают инвертор непосредственно от входного напряжения постоянного и переменного тока. Муфты для импульсных перенапряжений разряжены непосредственно на потенциал земли.
Устройства для тестирования и мониторинга
Phoenix Contact предоставляет мобильное тестовое устройство, с помощью которого вы можете регулярно проверять правильность работы устройств защиты от перенапряжения в соответствии с требованиями IEC 62305.Эта предупредительная проверка позволяет предотвратить отказ машины.
Кроме того, мы предоставляем первую в мире интеллектуальную вспомогательную систему для защиты от перенапряжения в области защиты сети, позволяющую вам контролировать свои системы в режиме реального времени. Система отслеживает состояние соответствующей системы и определяет состояние устройства защиты от перенапряжения, чтобы вы могли своевременно предотвратить отказ.
Изолирующие искровые разрядники для разрядки перенапряжений
При кратковременных перенапряжениях (например, из-за удара молнии) изолирующие искровые разрядники соединяют вместе металлические тела, которые не должны быть постоянно гальванически связаны во время работы.Например, защитите чувствительные изоляционные фланцы трубопроводов от искрового разряда и предотвратите отказы, простои и утечки.
Как использовать устройства защиты от электростатического разряда / перенапряжения: дисковые варисторы | Примечание по применению
Преимущества различных типов варисторов
Варисторы могут использоваться в качестве подавителей для защиты устройств и цепей от переходных аномальных напряжений, включая электростатический разряд (электростатический разряд) и удар молнии.
Для защиты от относительно большого импульсного тока (от 100А до 25кА) подходят дисковые варисторы с выводами и дисковые варисторы SMD.Для защиты от повышенного импульсного тока (примерно 25 кА и более) подходят блочные варисторы и ленточные варисторы.
Ниже приведены подробные приложения.
Пример применения: защита от перенапряжения для входной части импульсного источника питания
Различные типы небольших, легких и высокоэффективных импульсных источников питания часто используются в качестве источников питания электронных устройств.В импульсном источнике питания перед силовой цепью размещается ЭМС-фильтр для предотвращения шума проводимости, который проникает через силовую линию. Однако, поскольку грозовые перенапряжения и коммутационные перенапряжения нельзя предотвратить только с помощью фильтра ЭМС, схема защиты от перенапряжения с использованием дисковых варисторов размещается перед фильтром ЭМС. Комбинации с ограничителями перенапряжения и другими устройствами, а также их схемные конфигурации различаются. Подобные схемы защиты встроены в адаптеры переменного тока, которые используются для портативных компьютеров и т.п.Варисторы также используются для удлинителей и розеток с молниезащитой.
Рис.1 Пример схемы защиты от импульсных перенапряжений для импульсного блока питания
Пример применения: Защита от перенапряжения для светодиодной системы освещения
Светодиодная система освещения состоит из светодиодных матриц с несколькими подключенными светодиодами, драйвера (схемы управления), схемы управления и источника питания светодиодов, а также подсистем, включая источник питания для связи.Многие варисторы микросхемы используются для защиты от электростатических разрядов и защиты от перенапряжения для интерфейсной части, а варисторы необходимы для защиты от электростатических разрядов. Светодиод — это устройство, в котором используется полупроводник, и без защиты он может быть разрушен электростатическим разрядом или скачком напряжения. По этой причине параллельно светодиодному устройству устанавливается варистор.
Рис.2 Защита светодиодного устройства в системе светодиодного освещения
Пример применения: защита от перенапряжения для индуктивных нагрузок, таких как двигатели
В момент отключения питания устройств с индуктивными нагрузками, использующих катушки, такие как двигатели, соленоиды и электромагнитные клапаны, устройства разряжают магнитную энергию, которая была накоплена в качестве противодействующей электродвижущей силы, и генерируют большое импульсное напряжение.Для защиты устройств от скачков напряжения параллельно нагрузке подключают варистор.
Рис. Защита от перенапряжения для индуктивных нагрузок, таких как двигатели
Пример приложения: Защита от перенапряжения для двигателя с электромагнитным тормозом и защита контакта его выключателя
Двигатели переменного тока, которые используются в промышленных устройствах, включают двигатель с тормозом.Электромагнитный тормоз с использованием электромагнита, якоря (подвижной стальной пластины) и пружины может останавливать вращение двигателя сразу после выключения переключателя. Однако, поскольку электромагнит представляет собой индуктивную нагрузку, использующую катушку, в момент отключения тока катушка создает противодействующую электродвижущую силу, и возникает большое импульсное напряжение, которое повреждает контакт переключателя. Для поглощения перенапряжения и защиты контакта переключателя подключен варистор.
Рис.4 Защита контакта выключателя двигателя с электромагнитным тормозом
Пример приложения: защита от перенапряжения для твердотельного реле (SSR) и защита его выходной клеммы
SSR (твердотельное реле), использующее полупроводниковый элемент (например, тиристор), используется во многих промышленных устройствах с большим током. Это реле, электрически изолированное оптопарой, и, как преимущество, оно может безопасно управлять включением и выключением устройства с помощью сигналов включения и выключения очень небольшого электрического тока источника постоянного тока.Однако из-за того, что включается и выключается большой ток, выходной терминал легко повреждается из-за импульсного перенапряжения. Чтобы подавить это, на выходной стороне параллельно подключают варистор (некоторые твердотельные реле имеют встроенные варисторы).
Рис.5 Защита выходной клеммы твердотельного реле (SSR)
Пример применения: защита от перенапряжения от сброса нагрузки и распада поля
Когда ток, протекающий через индуктивную нагрузку, использующую катушку, такую как двигатель и генератор переменного тока (электрогенератор), отключается, генерируется большое импульсное напряжение из-за создания противодействующей электродвижущей силы.
Сброс нагрузки — это проблема перенапряжения, которая возникает, когда линия аккумуляторной батареи отключена по такой причине, как отключение клеммы аккумуляторной батареи, когда питание подается от генератора переменного тока на аккумулятор. Затухание поля — это проблема с отрицательным импульсным напряжением, которое возникает, когда полярность батареи изменяется по ошибке.
Поскольку оба они могут достичь ЭБУ и вызвать неисправность, ЭБУ должны пройти испытание на сброс нагрузки и испытание на спад в поле. Дисковый варистор используется для защиты от перенапряжения.
Рис.6 Защита от сброса нагрузки и перенапряжения варистором
Когда питание от генератора переменного тока подается на аккумулятор, отключение аккумуляторной линии приводит к возникновению большого скачка напряжения. Варистор блокирует импульсное напряжение для защиты ЭБУ и других устройств.Испытание на невосприимчивость и испытание на выбросы для блоков управления двигателем (ISO10605)
Оценочные тесты ЭМС для ЭБУ включают тест на невосприимчивость для подтверждения того, что ЭБУ не неисправен, и тест на выбросы для подтверждения того, что ЭБУ спроектирован так, чтобы не генерировать шум, превышающий предел.
| Тест на невосприимчивость | Стандартный | Описание |
|---|---|---|
| Тест ESD | ISO10605 | Оценивает допуск, применяя ESD |
| Испытание на устойчивость к радиочастотам | ISO11452-2, -3, -4 | Оценивает устойчивость путем применения сильной радиоволны. |
| Испытание на самосвал | ISO7637-2 | Оценивает допуск путем подачи положительного импульсного напряжения |
| Тест на распад поля | Оценивает допуск путем подачи отрицательного импульсного напряжения | |
| Испытание на выбросы | Стандартный | Описание |
| Испытание на излучение | CISPR25 | Оценивает радиационный шум от ЭБУ. |
| Проведенное испытание на выбросы | Оценивает шум проводимости от ЭБУ. |
Пример применения: Защита от перенапряжения для распределительных коробок и стабилизаторов мощности солнечных систем выработки энергии
Электроэнергия постоянного тока, генерируемая солнечной панелью, отправляется в стабилизатор питания через соединительную коробку, повышается в преобразователе постоянного тока в постоянный, преобразуется в электроэнергию переменного тока с помощью инвертора, а затем отправляется в коммерческую энергосистему.Чтобы защитить его цепь от индуктивного удара молнии и т.п., схемы защиты по напряжению с использованием варисторов вставляются во входную и выходную части соединительной коробки и стабилизатора мощности. Сочетание с ограничителем перенапряжения увеличивает его надежность.
Рис.7 Защита от перенапряжения для распределительных коробок и стабилизаторов мощности солнечных энергосистем
Пример применения: Защита от перенапряжения для важных устройств с помощью грозового трансформатора
Устройство, называемое трансформатором молнии, используется для защиты важных устройств, таких как серверы в центрах обработки данных и телефонные коммутаторы, от грозового перенапряжения.Это комбинация SPD (устройства защиты от перенапряжения или молниезащиты) и специального трансформатора, первичная обмотка и вторичная обмотка которого защищены электростатическим экраном, а скачок напряжения, который не может быть устранен с помощью SPD, проходит через заземленные материалы электростатического экрана и разряжается на земля. Он отлично справляется с синфазным индуктивным разрядом молнии.
Рис.8 Пример защиты от грозовых перенапряжений с грозовым трансформатором
Пример применения: Защита от скачков большой энергии в промышленных устройствах
Блочные варисторы и ленточные варисторы — это высокоэнергетические изделия, используемые для источников питания промышленных устройств и устройств связи, силовых распределительных устройств на электростанциях и подстанциях, железнодорожных сигнальных систем и др., И их преимуществом является чрезвычайно высокая стойкость к импульсным токам.Блочный варистор находится в корпусе и имеет винтовые клеммы, а ременной варистор имеет плоские (плоские) клеммы с отверстиями, которые закреплены винтами (или припаяны). Также используется разрядник для защиты линии переменного тока.
Рис. 9 Пример защиты от скачков напряжения в промышленном устройстве
Связанные страницы
■ Карта продуктов устройств защиты от напряжения
Широкий модельный ряд устройств защиты от напряженияTDK включает как варисторы (оксид цинка), так и разрядники (разрядные трубки).Их можно использовать в различных приложениях от малых до больших токов.
■ Порталы по дисковым варисторам
Правилатребуют защиты от перенапряжения для цепей безопасности
- 4 июня 2019
- AutomationDirect
- AutomationDirect
- Элемент
Сводка
- Автор: Брент Парди, ЧП, AutomationDirect
Недавние дополнения к Национальному электротехническому кодексу (NEC) предписывают защиту от перенапряжения для цепей защитной блокировки для защиты операторов и оборудования.
Брент Парди, ЧП, менеджер по продукту, AutomationDirect
Обеспечение безопасности является фундаментальным требованием при проектировании промышленного оборудования. Безопасные методы и системы являются результатом тщательного планирования, основанного на подробных кодах и спецификациях, которые постоянно обновляются по мере совершенствования технологий. В последние годы планка была многократно повышена, что повысило безопасность оператора и защиту машин.Недавний пример касается дополнительных требований защиты от перенапряжения для цепей защитной блокировки и контроллеров пожарных насосов для обеспечения безопасности персонала.
Цепи аварийной остановки (e-stop) и защитной блокировки уже давно являются частью действующих норм. Для промышленного оборудования и связанных с ним систем эти устройства безопасности имеют форму кнопок аварийного останова, концевых выключателей дверей, концевых выключателей защиты, световых завес и других компонентов — все они подключены непосредственно к реле или контроллеру с повышенным уровнем безопасности для отключения питания от машина в случае проблемы.Таким образом, машиностроители хорошо знакомы с этими мерами безопасности и с необходимостью интегрировать эти важные функции безопасности в конструкции оборудования.
В последние годы в промышленности все больше внимания уделяется качеству электроэнергии и защите от перенапряжения, особенно в связи с более широким использованием электронных устройств, даже для критических процессов и приложений безопасности. Если цепь защитной блокировки любого типа выходит из строя из-за скачка напряжения, это подвергает операторов большому риску.В новых нормах и правилах признается, что цепи защитной блокировки должны пользоваться дополнительной защитой, обеспечиваемой устройствами подавления перенапряжения. В этой статье исследуются предыстория требования и способы соблюдения обновленных кодексов.
По книгеНекоторые коды могут повлиять на производителей машин. В США машиностроители, производящие оригинальное оборудование (OEM), больше всего знакомы с Национальной ассоциацией противопожарной защиты (NFPA) 70, также известной как Национальный электротехнический кодекс (NEC).Местные муниципалитеты обычно принимают версии NEC в течение нескольких лет после публикации, поэтому OEM-производители должны соблюдать к этому времени. Существует также NFPA 79 с конкретным руководством для промышленного оборудования и другие стандарты Американского национального института стандартов (ANSI), Международной электротехнической комиссии (IEC) и Международной организации по стандартизации (ISO).
Основной интерес, добавленный в редакцию NEC 670.6 от 2017 года, гласит: «Промышленное оборудование со схемами защитной блокировки должно иметь установленную защиту от перенапряжения.«NFPA 79 2018 принял те же требования в соответствии с NEC.
Причина этого заключается в том, что более четверти руководителей предприятий, опрошенных в 2013–2014 годах, указали, что на их объектах были повреждены цепи защитной блокировки из-за скачков напряжения. Поскольку подавление перенапряжения — это хорошо изученная и экономичная технология, имеет смысл применять ее только для критических приложений.
Помимо требований кодекса, передовой практикой и разумным вложением средств является включение подавления перенапряжения для любого приложения, использующего твердотельные электронные компоненты или микропроцессоры (рис. 1).Это особенно важно для систем, установленных в любой сложной промышленной среде, но факт в том, что любое место может быть подвержено скачку напряжения.
Рис. 1. На этом обычном удлинителе показаны результаты скачка напряжения, но любые устройства, использующие твердотельную электронику, даже надежные промышленные устройства, такие как датчики и контроллеры, чувствительны к повреждению в результате скачков напряжения.
Почему цепи блокировки уязвимыЛюбое электрическое устройство может выйти из строя, если оно подвергнется достаточно сильному скачку напряжения, также известному как переходное перенапряжение или всплеск.Но многие твердотельные электронные компоненты и микропроцессоры имеют небольшие соединения и электрические дорожки, что делает их более чувствительными к скачкам напряжения, чем простые электромеханические устройства, такие как концевые выключатели и реле.
В настоящее время доступно множество вариантов устройств защитной блокировки, таких как кодовые бесконтактные переключатели и световые завесы, которые содержат электронные элементы. Эти передовые компоненты могут предложить повышенную безопасность, поскольку их трудно обойти и они обнаруживают присутствие оператора до того, как человек приближается к опасной зоне.
Основой любой системы безопасности, будь то машина или более крупный процесс, является реле, контроллер безопасности или программируемый логический контроллер (ПЛК), которые прерывают подачу питания при разрыве цепи безопасности. Эти устройства постоянно контролируют сигналы безопасности и выполняют важные функции блокировки, и, хотя они разработаны и испытаны для обеспечения безопасности, они могут быть повреждены скачками напряжения. Следовательно, они будут работать еще более надежно, если будут защищены устройствами защиты от перенапряжения.Сигнальная проводка, связанная с цепями безопасности, часто проходит через большую часть машины или более крупного объекта, делая систему безопасности еще более уязвимой и уязвимой для переходных процессов перенапряжения.
Также затронуты другие системы, связанные с безопасностьюЦепи защитной блокировки — не единственные системы, на которые влияют изменения Кодекса. В редакции NEC 2014 года к аварийным системам для распределительных щитов и щитов была добавлена защита от перенапряжения.
Теперь, в 2017 году, NEC 695.15 распространяет эту необходимую защиту на контроллеры пожарных насосов. NEC уделяет особое внимание защите людей и имущества от поражения электрическим током, в первую очередь от пожара. Поэтому пожарные насосы, используемые для тушения пожаров, заслуживают особого внимания.
Твердотельная электроника и микропроцессоры играют важную роль в автоматизации критически важных подсистем инфраструктуры, таких как распределительные устройства и пожарные насосы. Как и в других областях промышленной безопасности и управления, управление критически важной инфраструктурой может выиграть за счет производительности и возможностей микропроцессорного управления, но по своей природе эти контроллеры подвержены скачкам напряжения.
По результатам опроса NFPA, более 10% участников в 2013–2014 годах сообщили о том, что контроллер пожарного насоса был поврежден в той или иной форме из-за скачков напряжения. Это вызывает достаточно серьезную озабоченность, чтобы потребовать включения в эти системы подавления перенапряжения, чтобы снизить вероятность повреждения.
Устройства защиты от перенапряжения в действииОсновным методом защиты оборудования от скачков напряжения является подключение устройств защиты от перенапряжения (УЗИП) надлежащего размера и номинала к линиям электропередачи, питающим целевые цепи.Устройства защиты от перенапряжения должны соответствовать стандарту Underwriter Laboratories (UL) 1449 для устройств защиты от перенапряжения, особенно если они должны быть установлены в промышленных панелях управления, внесенных в список UL 508A.
Промышленные SPD обычно работают за счет включения металлооксидных варисторов (MOV), размер и конфигурация которых позволяет шунтировать скачок переходного перенапряжения на другой проводник или землю, чтобы электрический ток перенаправлялся от защищаемых компонентов, тем самым защищая их.Обычно SPD подключаются параллельно цепи. УЗИП являются пассивными устройствами до тех пор, пока не произойдет переходный процесс, после чего УЗИП «предпринимает» действия, безопасно шунтируя энергию через соответствующий режим защиты, такой как линия-земля и линия-нейтраль. Возможны и другие технологии, но все они работают, проводя и перенаправляя ток при превышении порогового напряжения. Это пороговое напряжение также известно как сквозное или ограничивающее напряжение.
Стандарт UL 1449 классифицирует SPD по типу, причем два наиболее распространенных типа для промышленных панелей управления — это тип 1 и тип 2.Оба постоянно подключены для защиты оборудования, но Тип 1 может быть подключен как перед устройством защиты от перегрузки по току сервисного оборудования, так и после него. Тип 2 разрешается подключать только ниже по потоку на стороне нагрузки. В технических характеристиках устройства будет указан этот рейтинг, а также импульсная мощность в тысячах ампер на фазу. Поскольку эти устройства предназначены для использования в панелях управления UL508A, они также должны иметь номинальные значения тока короткого замыкания, чтобы разработчики могли выполнить необходимые расчеты системы короткого замыкания.
Одним из недостатков этих устройств является ограниченный срок службы с ухудшением функции защиты после определенного количества скачков напряжения. Единственный способ для пользователя узнать, что защита активна, — это если SPD обеспечивает контакт неисправности или сигнальную лампу. Индикаторная лампа обычно такая же, как на прерывателе цепи замыкания на землю: горит зеленым, если защита работает, в противном случае не горит или красным.
Как соблюдатьУЗИП предлагаются в нескольких форм-факторах.Один из типов сконфигурирован как клеммная колодка для проходной DIN-рейки. Однако в удобном и широко используемом стиле устройство подавления перенапряжения помещается в небольшой корпус с удлиненными выводами. Этот универсальный стиль подходит для использования в распределительных устройствах, панелях управления и машинной проводке и вокруг них (рис. 2). Вот особенности, на которые стоит обратить внимание:
- Защита УЗИП ANSI / UL Тип 1 или 2
- Компактный размер
- Корпус NEMA 4X для внутреннего и наружного использования
- 0.Ниппель с резьбой 75 дюймов NPT для монтажа непосредственно на фитинги кабелепровода или внутри промышленной панели управления с помощью монтажного кронштейна.
- Светодиодный индикатор состояния
Рис. 2: Устройства защиты от перенапряжения, подобные этой модели Mersen, предлагающие защиту от перенапряжения UL типа 1, компактны, гибки в установке и имеют светодиодный индикатор состояния.
После выбора устройства надлежащего размера разработчики должны обеспечить защиту всех управляющих напряжений, работающих в цепях защитной блокировки, с помощью подавления перенапряжения для обеспечения соответствия NEC 670.6. Кроме того, как отмечалось ранее в этой статье, любые силовые цепи, питающие органы управления пожарным насосом, должны иметь такой же тип защиты. Фактически, защита, предлагаемая SPD, представляет собой дешевую страховку от отказа оборудования или отключений из-за скачков напряжения, и в идеале должна применяться к любым цепям питания, питающим промышленные контроллеры или приборы.
Приложения СПДРазумный дизайн защиты от перенапряжения требует многоуровневой стратегии защиты внутри объекта или оборудования.Это позволяет использовать каскадные уровни защиты для рассеивания большого количества энергии, которое может возникнуть при ударе молнии или большом внешнем переключении. Кроме того, внутренние скачки напряжения, такие как запуск большого двигателя или переключение конденсатора, могут возникать на нескольких уровнях системы распределения электроэнергии. Многоуровневая защита — эффективный метод снижения рисков в нескольких приложениях.
Обычно внутри объекта можно указать SPD 1-го типа на главном служебном входе в качестве первой линии защиты.Кроме того, УЗИП типа 1 или 2 будут установлены на распределительных щитах на нескольких уровнях внутри объекта. Наконец, как мы уже обсуждали здесь, источник питания для машин, содержащих цепи безопасности, требует защиты. Благоразумные инженеры должны определить и установить защиту от перенапряжения на таком оборудовании, как:
- Пожарные насосы
- Упаковочные машины
- Конвейерные линии
- Металлообрабатывающее / формовочное оборудование
- Промышленные роботы
- Деревообрабатывающее оборудование
Соответствие требованиям
повышает безопасностьРазработчики промышленного оборудования и автоматизированного оборудования должны будут соответствовать требованиям NEC 670 2017 года.6 движемся вперед. Это означает установку ограничителей перенапряжения для цепей защитной блокировки на всех новых машинах и системах. Поскольку это указано в NEC, электрические инспекторы на новых установках будут внимательно следить за соблюдением требований.
К счастью, категория четко определена, и есть легко доступные продукты, которые экономичны и просты в установке для этой услуги. Соответствие требованиям дает дополнительные преимущества, поскольку для защиты электроники и контроллеров реализовано подавление скачков напряжения, поэтому разработчикам следует рассмотреть возможность добавления этих устройств во все виды промышленного оборудования.
Эти новые требования — только начало волны регуляторного интереса к защите от перенапряжения. Подобно защите от замыкания на землю и защите от дугового замыкания в жилых домах, вполне вероятно, что будущие нормативные акты будут рассматривать защиту от перенапряжения в других областях. Разработчикам следует рассмотреть возможность защиты от перенапряжения для промышленных линий передачи данных и сигналов управления, бытовых услуг или любых приложений, в которых используется питание чувствительного оборудования. Это разумно и может потребоваться однажды.
Об авторе
Брент Парди, ЧП, является менеджером по продукту в области защиты электропитания и цепей в AutomationDirect.com. До своей нынешней должности Брент был инженером по продукту, а до прихода в AutomationDirect в 2013 году он работал ведущим электриком и старшим инженером в Polytron, а также системным инженером в Westinghouse Anniston. Брент имеет степень BSEE Технологического института Джорджии и является сертифицированным профессиональным инженером в штате Джорджия.
Учить большеВам понравилась эта замечательная статья?
Ознакомьтесь с нашими бесплатными электронными информационными бюллетенями, чтобы прочитать больше отличных статей ..
Подписаться.