Proč často přehání bezpečný prvek AC SPD?

AC chránění před přechodovými jevy (také známé jako zabezpečení proti přepětí nebo SPD) může často selhávat z několika důvodů, které mohou být související s návrhem, instalací, údržbou a externími faktory. Níže jsou uvedeny některé běžné příčiny a vysvětlení:

1. Špatná Kvalita Chránění Před Přepětím

• Nedostatečný Napěťový Rozsah: Pokud je nominální napětí nebo maximální kontinuální pracovní napětí (UC) chránění před přepětím nižší než skutečné systémové napětí nebo nejvyšší možné poruchové napětí, může být chránění před přepětím vystaveno nadměrnému napětí během normálního provozu, což vede k častému poškození nebo vyhoření.

• Výrobní Defekty: Chránění před přepětím nízké kvality může mít vnitřní defekty komponent, jako jsou špatné varistry nebo vadné spoje, což může ovlivnit jeho výkon a způsobit selhání za podmínek přepětí.

2. Nedostatek Nebo Nesprávná Přední Část Ochrany

• Chybí Záložní Ochrana: Podle standardů by měl být nad chráněním před přepětím nainstalován pojistný prvek nebo spínač pro prevenci průchodu trvalým poruchovým proudem (tj. následným průchodem síťové frekvence), pokud selže chránění před přepětím. Bez této ochrany, když dojde k selhání chránění před přepětím kvůli přepětí, může trvalý poruchový proud projít tímto chráněním, což vede k přehřátí nebo dokonce k požáru.

• Nesprávná Volba Pojistky: I když je nainstalována pojistka, pokud její nominální proud nebo typ není vhodný, může nedokázat včas odpojit poruchový proud, což vede k přetížení a poškození chránění před přepětím.

3. Špatné Zazemlení

• Vysoký Odpor Zemnice: Zemnice chránění před přepětím musí být připojena k spolehlivému zemnicovému systému s odporem splňujícím standard (obvykle méně než 10 ohmů). Pokud je zemnice špatná, nemohou bleskové proudy být efektivně uvedeny, a chránění před přepětím bude nuceno nést nadměrné napětí a proud, což vede k častému vyhoření.

• Nedostatečné Parametry Zemnice: Průřez zemnice by měl být dostatečný (obvykle alespoň 4 čtvereční milimetry) pro zachycení bleskových proudů. Pokud je zemnice příliš tenká, může při blesku přehřát a selhat, což ovlivní výkon chránění před přepětím.

4. Častá Blesková Aktivita

• Oblasti S Častým Výskytem Blesků: V oblastech s častou bleskovou aktivitou, zejména kde je zařízení nainstalováno na otevřených prostranstvích nebo na vrcholu hor (např. fotovoltaické systémy nebo rozvodny), může být chránění před přepětím často vystaveno bleskovým zásahům. Pokud je ochranná úroveň chránění před přepětím nedostatečná pro zvládnutí tak častých zásahů, může často selhat.

• Příčiněné Blesky: Kromě přímých bleskových zásahů mohou indukované blesky zavést přepětí přes elektrické nebo komunikační vedení. Pokud jsou opatření víceúrovňové ochrany nedostatečná, mohou indukované blesky způsobit, že chránění před přepětím bude často reagovat a nakonec selhat.

5. Přepínací Přepětí a Dočasné Napětí

• Přepětí Vyvolané Přepínacími Zařízeními: Přepínání velkých elektrických okruhů, připojení nebo odpojení induktivních nebo kapacitních zatížení a přepínání velkých elektrických systémů nebo transformátorů může generovat významná přepínací přepětí a dočasné napětí. Tato dočasná napětí mohou překročit kapacitu chránění před přepětím, což vede k častému selhání.

• Fluktuace Sítě: V oblastech s nestabilním síťovým napětím, zejména kde se napětí výrazně kolísá, může chránění před přepětím často reagovat, zejména pokud je jeho maximální kontinuální pracovní napětí blízko rozsahu kolísání napětí.

6. Nesprávná Volba Chránění Před Přepětím

• Nesprávné Maximální Kontinuální Pracovní Napětí (UC): Jak již bylo zmíněno, UC chránění před přepětím by mělo být vyšší než nejvyšší možné trvalé poruchové napětí v systému. Pokud je hodnota UC příliš nízká, může být chránění před přepětím vystaveno nadměrnému napětí během normálního provozu, což vede k častému poškození.

• Nesprávné Zbytkové Napětí (Ures): Zbytkové napětí je napětí mezi konci chránění před přepětím, když absorbuje přepěťový proud. Pokud je zbytkové napětí příliš vysoké, může poškodit zařízení následující v řetězu; pokud je příliš nízké, znamená to, že maximální kontinuální pracovní napětí chránění před přepětím je nižší, což ho způsobuje, aby bylo náchylné k častému poškození.

7. Nesourodý Návrh Víceúrovňové Ochrany

• Chybí Víceúrovňová Ochrana: Pro efektivní ochranu před blesky a dočasnými napětím by měla být nainstalována víceúrovňová ochrana v různých fázích elektrického systému. Pokud je nainstalována pouze jedna úroveň ochrany, nebo pokud je koordinace mezi úrovněmi špatná, může jedno chránění před přepětím nést příliš mnoho energie přepětí, což vede k častému selhání.

• Problémy S Koordinací: Víceúrovňová chránění před přepětím by měla spolupracovat, když přední stupeň reaguje jako první a absorbuje většinu energie přepětí, zatímco zadní stupeň zpracovává zbývající energii. Pokud jsou časy odezvy nebo schopnosti absorbovat energii chránění před přepětím nesouladné, může být jeden stupeň přetížen.

8. Stárnutí Nebo Poškození Chránění Před Přepětím

• Konec Služebního Života: Chránění před přepětím má omezený životnost, a s časem mohou jejich vnitřní komponenty (jako jsou varistory) degradovat, což snižuje jejich výkon. Staré chránění před přepětím může již neefektivně absorbovat energii přepětí, což vede k častému selhání.

• Špatná Údržba: Pravidelné inspekce a údržba jsou nezbytné pro zajištění, aby chránění před přepětím zůstalo v dobrém stavu. Pokud je údržba zanedbána, může chránění před přepětím selhat kvůli poškození vnitřních komponent nebo špatného kontaktu.

9. Externí Environmentální Faktory

• Vysoká Teplota: Vysoké okolní teploty mohou ovlivnit výkon chránění před přepětím, což vede k přehřátí a nakonec k vyhoření. To je zejména pravdivé pro chránění před přepětím nainstalované venku, kde je tepelné odvody špatné.

• Vlhkost a Korozní Plyn: Vlhké prostředí nebo korozní plyny mohou erodovat obal a vnitřní komponenty chránění před přepětím, což snižuje jeho izolační vlastnosti a zvyšuje riziko krátkého spojení nebo vyhoření.

Řešení

• Vyberte Správné Chránění Před Přepětím: Zvolte chránění před přepětím s vhodnými technickými parametry (jako je maximální kontinuální pracovní napětí, zbytkové napětí a nominální vypouštěcí proud) na základě hladiny napětí systému, frekvence bleskové aktivity a stability sítě.

• Zajistěte Správnou Instalaci a Zazemlení: Nainstalujte chránění před přepětím na správném místě a zajistěte, aby mělo pojistku nebo spínač nad sebou. Kromě toho se ujistěte, že zemnicový systém splňuje standardní požadavky s nízkým odporem zemnice.

• Implementujte Víceúrovňovou Ochranu: Nainstalujte víceúrovňovou ochranu v různých fázích elektrického systému, abyste zajistili správnou koordinaci a efektivní distribuci energie přepětí.

• Pravidelná Údržba a Inspekce: Pravidelně kontrolujte stav chránění před přepětím a nahraďte je, pokud ukazují známky stárnutí nebo poškození, abyste zajistili, že zůstane v optimálním pracovním stavu.