Elektrikli SPD nedir?

SPD Nedir?

Aşırı Gerilim Koruma Cihazları (AGKC), tüketici ünitesi, kablolama ve aksesuarlardan oluşan elektrik tesisatını, geçici aşırı gerilimler olarak bilinen elektrik güç dalgalanmalarından korumak için kullanılır.

Ayrıca, bilgisayarlar, televizyonlar, çamaşır makineleri ve yangın algılama sistemleri ve acil aydınlatma gibi güvenlik devreleri gibi tesise bağlı hassas elektronik ekipmanları korumak için de kullanılırlar. Hassas elektronik devre kartlarına sahip ekipmanlar, geçici aşırı gerilimlerden kaynaklanan hasarlara karşı savunmasız olabilir. Bir dalgalanmanın etkileri, ya anında arızaya ya da yalnızca daha uzun bir süre içinde belirgin olan ekipmana hasara neden olabilir. AGKC'ler genellikle elektrik tesisatını korumak için tüketici ünitesine kurulur.

Dış müdahale sonucunda elektrik devresinde veya iletişim devresinde ani bir akım veya gerilim artışı meydana geldiğinde, aşırı gerilim koruma cihazı çok kısa bir sürede iletebilir ve şöntleyebilir, böylece dalgalanmanın devredeki diğer cihazlara zarar vermesini engeller.

Aşırı gerilim koruma cihazları (AGKC), kesintileri önlemek ve sistem güvenilirliğini artırmak için uygun maliyetli bir yöntemdir.

Genellikle dağıtım panolarına kurulurlar ve geçici aşırı gerilimi sınırlayarak çok çeşitli uygulamalarda elektronik cihazların sorunsuz ve kesintisiz çalışmasını sağlamada önemli bir rol oynarlar.

AGKC Tipleri

AGKC Tipinin Sınıflandırılması, cihazın karşılayabilmesi gereken testlerle ilgilidir. Güç sistemleri için AGKC'ler için test gereksinimleri, EN 61643-11:2012+A11:2018 Düşük­gerilim aşırı gerilim koruma cihazları ile uyumlu olacaktır. Düşük gerilim güç dağıtım sistemlerine bağlı aşırı gerilim koruma cihazları. Gereksinimler ve test yöntemleri.

Üç test sınıfı vardır. EN 61643-11:2012+A11:2018'e giriş, Sınıf I testinin kısmi iletilen yıldırım akımı darbelerini simüle etmeyi amaçladığını, Sınıf II ve Sınıf III testlerinin ise daha kısa süreli darbeler içerdiğini belirtir.

Sınıf I testleri, 10/350 µs akım darbesi ile gerçekleştirilir (EN 623051:2011'in Madde E.5'i). Bu, standart bir yıldırım darbesini temsil eder.

Sınıf II için testler, nominal deşarj akımı In 8/20 µs gerilim darbesi ile gerçekleştirilir.

Sınıf III için testler, 1,2/50 µs gerilim 8/20 µs akım kombinasyon dalga jeneratörü ile gerçekleştirilir.

Bir AGKC, birden fazla test sınıfına göre sınıflandırılabilir. Bu durumda, beyan edilen tüm test sınıfları için gerekli testler cihaza uygulanacaktır.

Tip 1 AGKC'ler

Test Sınıfı I'i karşılayan Tip 1 AGKC'ler, doğrudan yıldırım çarpmalarıyla ilişkili yüksek dalgalanma akımlarını güvenli bir şekilde toprağa yönlendirmek ve geçici aşırı gerilimi sınırlayarak tesisat kablolarına ve bağlı ekipmanlara zarar gelmesini önlemek için tasarlanmıştır. Ayrıca insan hayatına yönelik risklere karşı da koruma sağlarlar.

Doğrudan yıldırım çarpmalarıyla ilişkili yüksek dalgalanma akımlarına karşı koruma gerektiğinde, örneğin bir binanın yapısal bir Yıldırımdan Koruma Sistemi (YKS) veya doğrudan çarpma riski taşıyan bir havai hattı olduğunda, Tip 1 güç AGKC'leri, bir elektrik hizmetinin elektrik tesisatına girdiği her başlangıç veya giriş noktasına mümkün olduğunca yakın kurulmalıdır.

Tip 2 AGKC'ler

Test Sınıfı II'yi karşılayan Tip 2 AGKC'ler, elektrik tesisatının başlangıcında konumlandırıldığında, dolaylı bir yıldırım çarpmasından kaynaklanan aşırı gerilim riskini ele alır ve geçici aşırı gerilimi bağlı ekipman için güvenli seviyelere sınırlar. Böyle bir düzenleme, doğrudan yıldırım çarpmalarının olası olmadığı, örneğin yerleşim yerleri gibi yerlerdeki tesisatlar için uygundur.

Bir tesisatta YKS kurulu değilse ve doğrudan yıldırımın etkilerine karşı koruma gerektirmiyorsa, Tip 2 AGKC, elektrik tesisatının başlangıç noktalarına mümkün olduğunca yakın kurulmalıdır.

Endüstriyel tesisatlarda, Tip 2 AGKC'ler, tesisatın başlangıcında kurulan Tip 1 ve/veya Tip 2 AGKC'lerin aşağısında, alt dağıtım panolarına veya korunacak ekipmana yakın bir yere kurulabilir.

Tip 3 AGKC'ler

Tesisattaki hassas ekipmanlar, Tip 1 ve/veya Tip 2 AGKC'lerin sağladığı korumaya ek olarak, Tip 3 AGKC tarafından sağlanan korumadan faydalanabilir.

Tip 3 AGKC'lerin, amaçlanan konumlarının yukarısında Tip 1 ve/veya 2 AGKC'lerin bulunduğu tesisatlara kurulması gerektiği unutulmamalıdır.

Alt dağıtım panolarına (tipik olarak Tip 2+3 AGKC'ler), aşırı gerilimden kaynaklanan hasara karşı hassas olduğu düşünülen ekipmanların yakınına veya içine veya sabit prizlere veya mobil priz uzatma kablolarına kurulabilirler.

Tip 3 AGKC'ler ayrıca, tesis içinden kaynaklanan anahtarlama geçici olaylarından ekipmanı koruyabilir.

Kombine Tip AGKC'ler (örneğin Tip 1+2, Tip 1+2+3, Tip 2+3)

Bir AGKC, birden fazla test sınıfına göre sınıflandırılabilir (örneğin, test Sınıfı I (Tl) ve test Sınıfı II (T2)). Bu durumda, beyan edilen tüm test sınıfları için gerekli testler yapılacaktır.

Tip1+2 AGKC'ler, doğrudan yıldırım çarpması riski taşıyan, yıldırımdan korunma sistemine sahip ve/veya havai hat ile beslenen binalarda, ilk dağıtım panosu gibi giriş konumuna yakın kurulur.

Geçici Aşırı Gerilimler Nelerdir?

Geçici aşırı gerilimler, daha önce depolanmış veya başka yollarla indüklenmiş enerjinin ani salınımı nedeniyle meydana gelen kısa süreli elektrik dalgalanmaları olarak tanımlanır. Geçici aşırı gerilimler doğal olarak veya yapay olarak meydana gelebilir.

Elektrik dağıtım sistemlerinde, geçici gerilimler, devrenin gerilim veya akımının genliğinde ani bir artış nedeniyle meydana gelir. Ayrıca sivri uçlar veya gerilim dalgalanmaları olarak da bilinir.

Bu gerilim dalgalanmaları, yıldırım çarpmaları, anahtarlama işlemleri veya yüksek ani başlangıç akımı veya diğer ekipmanlar nedeniyle büyük motorların çalışmasından kaynaklanabilir.

Yıldırım çarpmasıyla oluşan geçici olay: Yaygın bir tür, yıldırımın yakındaki elektrik hatlarına veya ekipmanlara çarpmasıyla meydana gelen bir yıldırım geçici olayıdır. Bu, ekipmana zarar verebilecek ve elektrik kesintilerine neden olabilecek ani bir gerilim artışına neden olabilir.

Anahtarlama işlemiyle oluşan geçici olay: Başka bir geçici gerilim türü, büyük bir elektrik yükü açılıp kapatıldığında meydana gelen bir anahtarlama geçici olayıdır. Bu, yakındaki ekipmana zarar verebilecek ani bir gerilim dalgalanmasına neden olabilir.

Bu nedenle, elektrik sistemlerinde geçici gerilimin etkilerini azaltmak için aşırı gerilim koruma ekipmanına ihtiyaç vardır, bağlı sistemden fazla gerilimi yönlendirirler.

Neden Aşırı Gerilim Koruma Cihazlarına İhtiyacımız Var?

Aşırı gerilim koruma cihazları (AGKC), elektronik ekipmanları, hasara, sistem kesintisine ve veri kaybına neden olabilen geçici aşırı gerilimin zararlı etkilerinden korumak için gereklidir.

Birçok durumda, ekipman değiştirme veya onarım maliyeti, özellikle hastaneler, veri merkezleri ve endüstriyel tesisler gibi kritik görev uygulamalarında önemli olabilir.

Devre kesiciler ve sigortalar, bu yüksek enerjili olayları ele almak için tasarlanmamıştır, bu da ek aşırı gerilim koruması gerektirir.

AGKC'ler, geçici aşırı gerilimi ekipmandan uzaklaştırmak, onu hasardan korumak ve ömrünü uzatmak için özel olarak tasarlanmıştır.

Sonuç olarak, AGKC'ler modern teknolojik ortamda gereklidir.

Aşırı Gerilim Koruma Cihazı Nasıl Çalışır?

AGKC'lerin arkasındaki temel prensip, fazla gerilim için toprağa düşük empedanslı bir yol sağlamalarıdır. Gerilim sivri uçları veya dalgalanmalar meydana geldiğinde, AGKC'ler fazla gerilimi ve akımı toprağa yönlendirerek çalışır.

Bu şekilde, gelen gerilimin büyüklüğü, bağlı cihaza zarar vermeyecek güvenli bir seviyeye düşürülür.

Çalışmak için, bir aşırı gerilim koruma cihazı, farklı koşullar altında yüksek ve düşük empedans durumu arasında geçiş yapan en az bir doğrusal olmayan bileşen (bir varistör veya kıvılcım aralığı) içermelidir.

Bunların işlevi, deşarj veya darbe akımını yönlendirmek ve aşağı yönlü ekipmandaki aşırı gerilimi sınırlamaktır.

Aşırı gerilim koruma cihazları, aşağıda listelenen üç durumda çalışır.

A. Normal Durum (dalgalanma yokluğunda)

Dalgalanma olmaması durumunda, AGKC'nin sistem üzerinde hiçbir etkisi yoktur ve bir açık devre gibi davranır, yüksek empedans durumunda kalır.

B. Gerilim dalgalanmaları sırasında

Gerilim sivri uçları ve dalgalanmaları durumunda, AGKC iletim durumuna geçer ve empedansı azalır. Bu şekilde, darbe akımını toprağa yönlendirerek sistemi koruyacaktır.

C. Normal çalışmaya geri dönüş

Aşırı gerilim deşarj edildikten sonra, AGKC normal yüksek empedans durumuna geri döner.

İdeal Aşırı Gerilim Koruma Cihazı Nasıl Seçilir?

Aşırı Gerilim Koruma Cihazları (AGKC'ler), elektrik şebekelerinin temel bileşenleridir. Ancak, sisteminiz için uygun bir AGKC seçmek zor bir sorun olabilir.

Maksimum sürekli çalışma gerilimi (UC):

AGKC'nin nominal gerilimi, sisteme uygun koruma sağlamak için elektrik sistemi gerilimiyle uyumlu olmalıdır. Daha düşük bir gerilim derecesi cihaza zarar verir ve daha yüksek bir derecelendirme geçici olayı düzgün bir şekilde yönlendirmez.

Tepki Süresi:

AGKC'nin geçici olaylara tepki verme süresi olarak tanımlanır. AGKC ne kadar hızlı tepki verirse, AGKC tarafından sağlanan koruma o kadar iyi olur. Genellikle, Zener diyot tabanlı AGKC'ler en hızlı tepki süresine sahiptir. Gazla dolu tiplerin nispeten yavaş bir tepki süresi vardır ve sigortalar ve MOV tiplerinin en yavaş tepki süresi vardır.

Nominal deşarj akımı (In):

AGKC, 8/20μs dalga biçiminde test edilmelidir ve konut tipi minyatür boyutlu AGKC için tipik değer 20kA'dır.

Maksimum darbe deşarj Akımı (Iimp):

Cihaz, bir geçici olay sırasında arızalanmamasını sağlamak için dağıtım şebekesinde beklenen maksimum dalgalanma akımını kaldırabilmelidir ve cihaz 10/350μs dalga biçimi ile test edilmelidir.

Sıkıştırma Gerilimi:

Bu, eşik gerilimidir ve bu gerilim seviyesinin üzerinde, AGKC güç hattında algıladığı herhangi bir gerilim geçici olayını sıkıştırmaya başlar.

Üretici ve Sertifikalar:

UL veya IEC gibi tarafsız bir test tesisinden sertifikası olan tanınmış bir üreticiden bir AGKC seçmek çok önemlidir. Sertifika, ürünün incelendiğini ve tüm performans ve güvenlik gereksinimlerini geçtiğini garanti eder.

Bu boyutlandırma yönergelerini anlamak, ihtiyaçlarınız için en iyi aşırı gerilim koruma cihazını seçmenizi ve etkili aşırı gerilim korumasını garanti etmenizi sağlayacaktır.

Uyulması Gereken Kurulum Kuralları

Bir aşırı gerilim koruyucuyu bir güç dağıtım sistemine kurmak ne kadar kolay olsa da, güvenliği sağlamak ve olası tehlikeleri azaltmak için uygun prosedürleri izlemek çok önemlidir.

Bir dağıtım sistemine bir AGKC kurarken şu adımları izleyin:

- Gücü kapatın: Herhangi bir elektrik onarımına başlamadan önce gücü kapattığınızdan emin olun ve istenmeyen herhangi bir olayın meydana gelmesini önlemek için yükten ayırıcıyı devreye alın.

- Kurulum konumu: AGKC için uygun bir konum seçin. En iyi koruma için, AGKC ideal olarak ana kesiciye mümkün olduğunca yakın bir konumda bulunmalıdır. Konum gereksinimleri hakkında ayrıntılar için üreticinin aşırı gerilim koruma cihazı şemasına başvurulmalıdır.

- AGKC'yi monte edin: AGKC'yi DIN rayına istenen konuma takın. Montaj vidalarının sıkıca yerinde olduğunu doğrulayın.

- Toprak bağlantısına bağlama: Üreticinin önerilerine uygun olarak, AGKC'yi topraklayın. Tipik olarak, bu, AGKC'den topraklama barasına bir topraklama kablosu bağlamayı gerektirir.

- AGKC'yi test edin: AGKC'yi kurduktan sonra cihazı yeniden başlatmak, her şeyin olması gerektiği gibi çalıştığını kontrol etmenizi sağlayacaktır. Belirli test teknikleri hakkında ayrıntılar için, aşırı gerilim koruma cihazı kurulum kılavuzuna veya tasarımcının talimatlarına başvurun.

AGKC'leri yalnızca lisanslı elektrikçiler veya gerekli eğitim ve öğretime sahip diğer teknisyenler kurmalıdır.

Sürekli güvenliği korumak için, AGKC ayrıca rutin test ve bakımdan geçmelidir.

Aşırı Gerilim Koruma Cihazı (AGKC) Arızasına Neden Olan Nedir?

Aşırı gerilim koruma cihazları (AGKC'ler), geçici aşırı gerilimlere karşı güvenilir koruma sağlamak üzere tasarlanmıştır, ancak belirli faktörler arızalarına yol açabilir. AGKC arızalarının arkasındaki bazı temel nedenler şunlardır:

Aşırı güç dalgalanmaları:

AGKC arızasının birincil nedenlerinden biri aşırı gerilimdir, aşırı gerilim yıldırım çarpmaları, güç dalgalanmaları veya diğer elektrik kesintileri nedeniyle meydana gelebilir. Konuma göre uygun tasarım hesaplamalarından sonra doğru tipte AGKC'yi kurduğunuzdan emin olun.

Yaşlanma faktörü:

Sıcaklık ve nem dahil olmak üzere çevresel koşullar nedeniyle, AGKC'lerin sınırlı bir raf ömrü vardır ve zamanla bozulabilir. Ayrıca, AGKC'ler sık ​​gerilim sivri uçlarından zarar görebilir.

Bileşen arızası:

AGKC'ler, üretim kusurları veya çevresel faktörler nedeniyle arızalanabilen metal oksit varistörler (MOV'ler) gibi çeşitli bileşenler içerir.

Yanlış topraklama:

Bir AGKC'nin düzgün çalışması için topraklama gereklidir. Yanlış topraklanırsa bir AGKC arızalanabilir veya potansiyel olarak bir güvenlik endişesi haline gelebilir.

Aşırı Gerilim Koruma Cihazları Ne Kadar?

Bir aşırı gerilim koruma cihazının maliyeti, cihazın türü, istenen koruma düzeyi ve uygulama gibi yukarıdaki alt bölümde belirtilen unsurlara bağlı olarak değişebilir.

AC AGKC'ler için fiyat aralığı tipik olarak birim başına 10 ila 150 ABD doları arasındadır. Belirli cihazın türü, markası ve özellikleri fiyatlandırmayı etkiler.

Bir AGKC seçerken gerekli koruma parametrelerini dikkate almak çok önemlidir. En yüksek koruma düzeyi, Tip 1 AGKC tarafından sağlanır, ancak Tip 2 AGKC'den daha pahalıya mal olabilir.

Öğenin fiyatının yanı sıra, kurulumun ek maliyetleri olabilir. Cihazın doğru yerleştirildiğinden ve maksimum güvenlik için ayarlandığından emin olmak için, kurulumun sertifikalı bir elektrikçi tarafından yapıldığından emin olmak çok önemlidir.

Başlangıçta ek bir yatırım gibi görünseler de, arızalı ekipmanı onarmanın veya değiştirmenin maliyeti, bir AGKC kurmanın maliyetinden çok daha fazla olabilir.

Aşırı Gerilim Koruma Cihazlarının Uygulamaları

Aşırı Gerilim Koruma Cihazları (AGKC'ler), çok çeşitli endüstriyel, ticari ve evsel alanlarda yaygın uygulamalar bulur. Elektrik ve elektronik ekipmanları, performanslarına zarar verebilecek veya bozabilecek gerilim dalgalanmalarına ve geçici olaylara karşı korurlar.

Endüstriyel, ticari, konut için düşük gerilim AGKC'si:

Endüstriyel ortamlarda, Düşük Gerilim AGKC'leri, bilgisayar sistemleri, PLC'ler ve diğer elektronik cihazlar gibi hassas ekipmanları dalgalanmalara ve geçici olaylara karşı korumak için yaygın olarak kullanılır. Bu AGKC'ler ayrıca motorları ve diğer ağır makineleri güç dalgalanmalarından ve gerilim sivri uçlarından korumak için de kullanılır. Alışveriş merkezleri gibi ticari alanlar da kritik ekipmanları elektrik kesintilerine karşı korumak için Düşük Gerilim AGKC'lerine güvenmektedir. AGKC'ler, bilgisayarlar, TV ve ev aletleri gibi elektronik cihazları gerilim dalgalanmalarından korumak için konutlara kurulur.

EV şarj uygulaması için AGKC:

Elektrikli Araç (EV) şarj uygulamalarının gelişmekte olan pazarında, AGKC'ler, EV şarj sistemlerinin güvenliğini ve güvenilirliğini sağlamada kritik bir rol oynamaktadır. Bu AGKC'ler, şarj istasyonunu, ekipmana zarar verebilecek ve kullanıcılar için güvenlik riski oluşturabilecek gerilim sivri uçlarından ve dalgalanmalardan korur. Elektrikli Araç (EV) şarj uygulamalarının gelişmekte olan pazarında, AGKC'ler, EV şarj sistemlerinin güvenliğini ve güvenilirliğini sağlamada kritik bir rol oynamaktadır. Bu AGKC'ler, şarj istasyonunu, ekipmana zarar verebilecek ve kullanıcılar için güvenlik riski oluşturabilecek gerilim sivri uçlarından ve dalgalanmalardan korur.

Güneş fotovoltaik uygulamaları için AGKC:

Fotovoltaik uygulamalar ayrıca, güneş panellerine ve sistemdeki diğer bileşenlere zarar verebilecek veya performanslarını düşürebilecek yıldırım çarpmalarına ve diğer elektrik kesintilerine karşı koruma sağlamak için AGKC'lere ihtiyaç duyar. AGKC'ler, güneş panelleri ve invertörler arasına ve invertörler ile şebeke arasına kurulur.