Per què el fusible del parafulmini AC es dispara sovint?

Un protector contra sobretensions (també conegut com a dispositiu de protecció contra sobretensions o DPS) pot esclatar freqüentment per diverses raons, que poden estar relacionades amb el disseny, la instal·lació, el manteniment i els factors ambientals externs. A continuació es presenten algunes causes i explicacions comunes:

1. Qualitat Pobre del Protector Contra Sobretensions

• Classificació de Voltatge Insuficient: Si la tensió nominal o la tensió d'operació contínua màxima (UC) del protector contra sobretensions és inferior a la tensió real del sistema o a la tensió de falla més alta possible, pot sotmetre's a una tensió excessiva durant l'operació normal, provocant daus freqüents o esclataments.

• Defectes de Fabricació: Els protectors contra sobretensions de baixa qualitat poden tenir defectes en els components interns, com variadors de qualitat dolenta o soldadures defectuoses, que poden afectar el seu rendiment i fer que fallin en condicions de sobretensió.

2. Falta o Protecció Frontal Inadequada

• Falta de Protecció de Reserva: Segons les normes, s'hauria d'instal·lar un fusible o un interruptor diferencial a l'amont del protector contra sobretensions per prevenir el flux de corrents de falla sostenides (és a dir, corrents de seguiment de freqüència de xarxa) si el protector contra sobretensions falla. Sense aquesta protecció, quan el protector contra sobretensions es trenci a causa d'una sobretensió, la corrent de falla sostenida pot passar a través d'ell, causant sobrecalentament o fins i tot incendi.

• Selecció Incorrecta del Fusible: Fins i tot si s'instal·la un fusible, si la seva corrent nominal o tipus no és adequat, pot no tallar la corrent de falla a temps, provocant sobrecàrrega i danys al protector contra sobretensions.

3. Mala Aterrament

• Alta Resistència a Terra: El fil d'aterrament del protector contra sobretensions ha de connectar-se a un sistema d'aterrament fiable, amb una resistència a terra que compleixi la norma (generalment menys de 10 ohms). Si l'aterrament és deficient, les corrents de llamp no es poden descarregar eficàciment, i el protector contra sobretensions suportarà una tensió i corrent excessives, provocant esclataments freqüents.

• Especificacions Insuficients del Fil d'Aterrament: La secció transversal del fil d'aterrament hauria de ser suficient (generalment com a mínim 4 mil·límetres quadrats) per gestionar les corrents de llamp. Si el fil d'aterrament és massa fin, pot sobrecalentar-se i fallar durant un impacte de llamp, afectant el rendiment del protector contra sobretensions.

4. Activitat Frequent de Llamp

• Zones Prone a Llamps: En regions amb activitat de llamp freqüent, especialment on l'equips estigui instal·lat en camps oberts o al costat de muntanyes (per exemple, sistemes fotovoltaics o subestacions), el protector contra sobretensions pot estar exposat freqüentment a impacts de llamp. Si el nivell de protecció del protector contra sobretensions és insuficient per gestionar tals impacts freqüents, pot esclatar freqüentment.

• Llamps Induits: A més dels impacts de llamp directes, els llamps induïts també poden introduir sobretensions a través de línies d'alimentació o de comunicació. Si les mesures de protecció multinivell són inadequades, els llamps induïts poden fer que el protector contra sobretensions actui freqüentment i finalment esclati.

5. Sobeques de Comutació i Voltatges Transitoris

• Sobeques Induits per Equips de Comutació: Les operacions de comutació en circuits d'alta potència, la connexió o desconexió de càrregues inductives o capacitatives, i la comutació de grans sistemes elèctrics o transformadors poden generar sobeques de comutació i voltatges transitoris significatius. Aquests voltatges transitoris poden superar la capacitat del protector contra sobretensions, provocant esclataments freqüents.

• Fluctuacions de la Xarxa: En àrees amb tensió de xarxa inestable, especialment on la tensió fluctua significativament, el protector contra sobretensions pot actuar freqüentment, especialment si la seva tensió d'operació contínua màxima és propera al rang de fluctuacions de tensió.

6. Selecció Inadequada del Protector Contra Sobretensions

• Tensió d'Operació Contínua Màxima (UC) Incorrecta: Com s'ha mencionat anteriorment, la UC del protector contra sobretensions hauria de ser superior a la tensió de falla sostenida més alta possible en el sistema. Si el valor de la UC és massa baix, el protector contra sobretensions pot sotmetre's a una tensió excessiva durant l'operació normal, provocant daus freqüents.

• Voltatge Residual (Ures) Incorrecte: El voltatge residual és la tensió a través del protector contra sobretensions quan absorbeix una corrent de sobretensió. Si el voltatge residual és massa alt, pot enderrocar l'equip a l'amont; si és massa baix, significa que la tensió d'operació contínua màxima del protector contra sobretensions és menor, fent-lo propens a daus freqüents.

7. Disseny de Protecció Multinivell No Coordinat

• Falta de Protecció Multinivell: Per protegir eficàciment contra llamps i voltatges transitoris, s'haurien d'instal·lar múltiples nivells de protectors contra sobretensions en diferents etapes del sistema d'alimentació. Si només s'instal·la un nivell de protecció, o si la coordinació entre els nivells és deficiente, un sol protector contra sobretensions pot suportar massa energia de sobretensió, provocant esclataments freqüents.

• Problemes de Coordinació: Els protectors contra sobretensions multinivell haurien de treballar junts, amb el protector de l'estadi frontal reaccionant primer per absorbir la major part de l'energia de sobretensió, mentre que el protector de l'estadi posterior gestiona l'energia restant. Si els temps de resposta o les capacitats d'absorció d'energia dels protectors no estan ben coordinats, un nivell pot sobrecarregar-se.

8. Protectores Contra Sobretensions Velluts o Danyats

• Fi de la Vida Útil: Els protectors contra sobretensions tenen una vida útil limitada, i amb el temps, els seus components interns (com els variadors) poden degradar-se, reduint el seu rendiment. Un protector contra sobretensions vellut pot deixar de absorir eficàciment l'energia de sobretensió, provocant esclataments freqüents.

• Manteniment Deficient: És necessari un manteniment regular i inspeccions per assegurar que el protector contra sobretensions estigui en bones condicions. Si el manteniment es negligencia, el protector contra sobretensions pot fallar a causa de danys als components interns o contactes defectuosos.

9. Factors Ambientals Externs

• Temperatura Alta: Les temperatures ambientals altes poden afectar el rendiment del protector contra sobretensions, fent que s'escalfi excessivament i finalment esclati. Això és especialment veritable per als protectors contra sobretensions instal·lats a l'exterior on la dissipació de calor és pobra.

• Humitat i Corrosió: Entorns humits o gasos corrosius poden erosar la carcassa i els components interns del protector contra sobretensions, reduint-ne el rendiment d'aislament i augmentant el risc de curts circuits o esclataments.

Solucions

• Seleccionar el Protector Contra Sobretensions Adequat: Trieu un protector contra sobretensions amb paràmetres tècnics adequats (com la tensió d'operació contínua màxima, el voltatge residual i la corrent de descàrrega nominal) basant-se en el nivell de tensió del sistema, la freqüència d'activitat de llamp i la estabilitat de la xarxa.

• Assegurar la Instal·lació i Aterrament Correctes: Instal·leu el protector contra sobretensions en la ubicació correcta i assegureu-vos que té un fusible o un interruptor diferencial a l'amont. A més, assegureu-vos que el sistema d'aterrament compleix les normes, amb una resistència a terra baixa.

• Implementar Protecció Multinivell: Instal·leu múltiples nivells de protectors contra sobretensions en diferents etapes del sistema d'alimentació per assegurar una coordinació adequada i una distribució eficaç de l'energia de sobretensió.

• Manteniment i Inspeccions Regulars: Realitzeu inspeccions regulars de l'estat del protector contra sobretensions i substitueixi-lo si mostra signes de vetustesa o danys per assegurar que romangui en condicions òptimes de funcionament.