Hvorfor bliver sikringen i AC SPD ofte defekt?

En AC overvoltagebeskytter (også kendt som en overvoltagebeskyttelsesenhed eller SPD) kan ofte blive ødelagt af flere årsager, der kan være relateret til design, installation, vedligeholdelse og eksterne miljøfaktorer. Nedenfor er nogle almindelige årsager og forklaringer:

1. Lav Kvalitet af Overvoltagebeskytteren

• Utilstrækkelig Spændingsklasse: Hvis overvoltagebeskytterens nominerede spænding eller maksimale kontinuerlige driftsspænding (UC) er lavere end det faktiske systemspænding eller den højeste mulige fejlspænding, kan den udsættes for for højt spænding under normal drift, hvilket fører til hyppig skade eller ødelæggelse.

• Produktionsfejl: Lavkvalitets overvoltagebeskyttere kan have interne komponentfejl, såsom dårlige varistorer eller defekte løjningsforbindelser, hvilket kan påvirke deres ydeevne og få dem til at mislykkes under overvoltageforhold.

2. Mangel på eller Ukorrekt Front-end Beskyttelse

• Ingen Backup-beskyttelse: Ifølge standarder skal en sikring eller kredsløbsbryder installeres ovenfor overvoltagebeskytteren for at forhindre, at vedvarende fejlstrømmer (dvs. netfrekvens-nedbrydning) passerer gennem, hvis overvoltagebeskytteren mislykkes. Uden denne beskyttelse, når overvoltagebeskytteren bryder ned pga. en overvoltage, kan den vedvarende fejlstrøm passe gennem den, hvilket kan føre til overophedning eller endda brand.

• Forkert Sikringsvalg: Selv hvis en sikring er installeret, hvis dens nominerede strøm eller type ikke er passende, kan den muligvis ikke afbryde fejlstrømmen i tide, hvilket fører til overbelastning og skade på overvoltagebeskytteren.

3. Dårligt Jording

• Høj Jordmodstand: Overvoltagebeskytterens jordledning skal være forbundet til et pålideligt jordsystem med en jordmodstand, der opfylder standarden (typisk mindre end 10 ohm). Hvis jordningen er dårlig, kan lynstrømme ikke effektivt afledes, og overvoltagebeskytteren vil udsættes for for højt spænding og strøm, hvilket fører til hyppig ødelæggelse.

• Ukorrekte Ledningsdimensioner: Jordeledningens tværsnit skal være tilstrækkeligt (typisk mindst 4 kvadratmillimeter) for at håndtere lynstrømme. Hvis jordeledningen er for tynd, kan den overophedes og mislykkes under et lynnedslag, hvilket påvirker overvoltagebeskytterens ydeevne.

4. Hyppig Lynaktivitet

• Lynprone Områder: I områder med hyppig lynaktivitet, især hvor udstyr er installeret i åbne marker eller på bjergtoppe (f.eks. fotovoltaiske systemer eller understations), kan overvoltagebeskytteren ofte udsættes for lynnedslag. Hvis overvoltagebeskytterens beskyttelsesniveau ikke er tilstrækkeligt til at håndtere sådanne hyppige nedslag, kan den ofte blive ødelagt.

• Indduktiv Lyn: Udover direkte lynnedslag kan indduktiv lyn også introducere overspænding gennem strømforsyning eller kommunikationslinjer. Hvis flerniveaus beskyttelsesforanstaltninger er utilstrækkelige, kan indduktiv lyn få overvoltagebeskytteren til at virke hyppigt og endelig blive ødelagt.

5. Skiftningsoverspændinger og Transient Spændinger

• Skiftningsoverspændinger fra Skiftningsudstyr: Store strømkredsløbs skiftningsoperationer, tilsyn eller afbrydelse af induktive eller kapacitive belastninger, samt skiftning af store elektriske systemer eller transformatorer kan generere betydelige skiftningsoverspændinger og transient spændinger. Disse transient spændinger kan overstige overvoltagebeskytterens kapacitet, hvilket fører til hyppig ødelæggelse.

• Netfluktuationer: I områder med ustabil netspænding, især hvor spændingen fluktuere betydeligt, kan overvoltagebeskytteren virke hyppigt, især hvis dens maksimale kontinuerlige driftsspænding er tæt på spændingsfluktuationernes område.

6. Ukorrekt Vælg af Overvoltagebeskytter

• Forkert Maksimal Kontinuerlig Driftsspænding (UC): Som nævnt tidligere, skal overvoltagebeskytterens UC være højere end den højeste mulige vedvarende fejlspænding i systemet. Hvis UC-værdien er for lav, kan overvoltagebeskytteren udsættes for for højt spænding under normal drift, hvilket fører til hyppig skade.

• Forkert Residual Spænding (Ures): Residualspændingen er spændingen over overvoltagebeskytteren, når den absorberer en overvoltagestrøm. Hvis residualspændingen er for høj, kan den skade downstream udstyr; hvis den er for lav, betyder det, at overvoltagebeskytterens maksimale kontinuerlige driftsspænding er lavere, hvilket gør den mere sårbar over for hyppig skade.

7. Ukoordineret Flerniveaus Beskyttelsesdesign

• Mangel på Flerniveaus Beskyttelse: For at effektivt beskytte mod lyn og transient spændinger, bør flere niveauer af overvoltagebeskyttere installeres ved forskellige steder i strømsystemet. Hvis kun ét niveau af beskyttelse er installeret, eller hvis koordinationen mellem niveauer er dårlig, kan en enkelt overvoltagebeskytter udsættes for for meget overvoltageenergi, hvilket fører til hyppig ødelæggelse.

• Koordinationsproblemer: Flerniveaus overvoltagebeskyttere skal samarbejde, med at front-stage beskytteren reagerer først for at absorbere de fleste overvoltageenergier, mens back-stage beskytteren håndterer resten af energien. Hvis reaktionsider eller energiabsorptionskapaciteterne af beskytterne ikke passer, kan et niveau blive overbelasted.

8. Aldrende eller Ødelagte Overvoltagebeskyttere

• Livscyklus slut: Overvoltagebeskyttere har en begrænset levetid, og over tid kan deres interne komponenter (såsom varistorer) nedbrydes, hvilket reducerer deres ydeevne. En ældre overvoltagebeskytter kan ikke længere effektivt absorbere overvoltageenergi, hvilket fører til hyppig ødelæggelse.

• Dårligt Vedligeholdelse: Regelbundet inspektion og vedligeholdelse er nødvendige for at sikre, at overvoltagebeskytteren bevarer sin gode tilstand. Hvis vedligeholdelsen ignoreres, kan overvoltagebeskytteren mislykkes på grund af interne komponentskader eller dårlig kontakt.

9. Eksterne Miljøfaktorer

• Høj Temperatur: Høj ambienttemperatur kan påvirke overvoltagebeskytterens ydeevne, hvilket får den til at overophedes og endelig blive ødelagt. Dette gælder især for overvoltagebeskyttere, der er installeret udenfor, hvor varmeafledning er dårlig.

• Fugtighed og Korrosion: Fugtige miljøer eller korrodéringsgas kan erosionere overvoltagebeskytterens hylde og interne komponenter, hvilket reducerer dens isolationsydeevne og øger risikoen for kortslutning eller ødelæggelse.

Løsninger

• Vælg den Rigtige Overvoltagebeskytter: Vælg en overvoltagebeskytter med passende tekniske parametre (såsom maksimal kontinuerlig driftsspænding, residual spænding og nomineret afledningsstrøm) baseret på systemets spændingsniveau, lynaktivitetshyppighed og nettets stabilitet.

• Sørg for Korrekt Installation og Jording: Installer overvoltagebeskytteren på det korrekte sted og sørg for, at den har en sikring eller kredsløbsbryder ovenfor. Desuden skal jordsystemet opfylde standardkravene med lav jordmodstand.

• Implementer Flerniveaus Beskyttelse: Installer flere niveauer af overvoltagebeskyttere ved forskellige steder i strømsystemet for at sikre korrekt koordination og effektiv fordeling af overvoltageenergi.

• Regelmæssigt Vedligehold og Inspektion: Inspectér regelmæssigt overvoltagebeskytterens tilstand og erstatter den, hvis den viser tegn på aldring eller skade, for at sikre, at den forbliver i optimal arbejdskondition.