Bakit kadalasang sumisira ang fuse ng AC SPD?

Isang surge protector ng AC (kilala rin bilang surge protection device o SPD) maaaring madalas na masira dahil sa ilang dahilan, kung saan ito ay maaaring may kaugnayan sa disenyo, pag-install, pag-maintain, at panlabas na mga pangkapaligiran. Narito ang ilang karaniwang dahilan at paliwanag:

1. Masamang Uri ng Surge Protector

• Insufficient Voltage Rating: Kung ang rated voltage o maximum continuous operating voltage (UC) ng surge protector ay mas mababa kaysa sa aktwal na sistema voltage o pinakamataas na posible na fault voltage, maaari itong mapabilis ng sobrang voltage sa normal na operasyon, na nagdudulot ng madalas na pinsala o pag-surge.

• Manufacturing Defects: Ang mga surge protector na may mababang kalidad maaaring mayroong internal component defects, tulad ng masamang uri ng varistors o may kapansanan sa soldering, na maaaring makaapekto sa kanilang performance at magsanhi ng pagkasira nito sa panahon ng surge conditions.

2. Kakaunti o Maliit na Front-End Protection

• No Backup Protection: Ayon sa mga pamantayan, dapat na magkaroon ng fuse o circuit breaker na inilapat sa itaas ng surge protector upang maiwasan ang pagdaloy ng sustained fault currents (i.e., power frequency follow current) kung sakaling mabigo ang surge protector. Kung wala itong proteksyon, kapag bumigay ang surge protector dahil sa surge, maaaring lumampas ang sustained fault current dito, na nagdudulot ng sobrang init o kahit na sunog.

• Incorrect Fuse Selection: Kahit na mayroon ng fuse, kung hindi angkop ang rated current o tipo nito, maaaring hindi ito makaputol ng maaga ang fault current, na nagdudulot ng overload at pinsala sa surge protector.

3. Masamang Grounding

• High Ground Resistance: Ang grounding wire ng surge protector ay dapat konektado sa isang reliyable na grounding system, na may ground resistance na sumasaklaw sa pamantayan (kadalasan mas mababa kaysa 10 ohms). Kung masama ang grounding, hindi maaaring mabawasan ang lightning currents, at ang surge protector ay tatanggap ng sobrang voltage at current, na nagdudulot ng madalas na pag-surge.

• Inadequate Ground Wire Specifications: Ang cross-sectional area ng grounding wire ay dapat sapat (kadalasan hindi bababa sa 4 square millimeters) upang makatanggap ng lightning currents. Kung masyadong manipis ang grounding wire, maaaring mag-overheat at mabigo ito sa panahon ng lightning strike, na nakakaapekto sa performance ng surge protector.

4. Madalas na Lightning Activity

• Lightning-Prone Areas: Sa mga lugar na may madalas na lightning activity, lalo na kung ang mga equipment ay inilapat sa bukas na lugar o sa tuktok ng bundok (halimbawa, photovoltaic systems o substations), maaaring madalas na mapaharap ang surge protector sa lightning strikes. Kung hindi sapat ang protection level ng surge protector upang makatanggap ng mga ito, maaaring madalas itong masira.

• Induced Lightning: Bukod sa direktang lightning strikes, maaaring ipasok din ang induced lightning ng overvoltage sa pamamagitan ng power lines o communication lines. Kung hindi sapat ang multi-level protection measures, maaaring sanhi ito ng madalas na pag-act ng surge protector at sa huli ay masira.

5. Switching Surges at Transient Voltages

• Switching Equipment-Induced Surges: Ang switching operations ng malalaking power circuits, ang koneksyon o disconnection ng inductive o capacitive loads, at ang switching ng malalaking electrical systems o transformers maaaring lumikha ng mahahalagang switching surges at transient voltages. Ang mga itong transient voltages maaaring lumampas sa capacity ng surge protector, na nagdudulot ng madalas na pag-surge.

• Grid Fluctuations: Sa mga lugar na may unstable grid voltage, lalo na kung malaki ang fluctuation ng voltage, maaaring madalas na mag-act ang surge protector, lalo na kung ang maximum continuous operating voltage nito ay malapit sa range ng voltage fluctuations.

6. Maliit na Pagpipili ng Surge Protector

• Incorrect Maximum Continuous Operating Voltage (UC): Bilang nabanggit na, ang UC ng surge protector ay dapat mas mataas kaysa sa pinakamataas na posible na sustained fault voltage sa sistema. Kung masyadong mababa ang UC value, maaaring mapabilis ng sobrang voltage ang surge protector sa normal na operasyon, na nagdudulot ng madalas na pinsala.

• Incorrect Residual Voltage (Ures): Ang residual voltage ay ang voltage sa ibabaw ng surge protector kapag ito ay umabsorb ng surge current. Kung masyadong mataas ang residual voltage, maaaring masira ito ang downstream equipment; kung masyadong mababa, ibig sabihin ang maximum continuous operating voltage ng surge protector ay mas mababa, na nagbibigay-daan sa madalas na pinsala.

7. Uncoordinated Multi-Level Protection Design

• Lack of Multi-Level Protection: Upang maging epektibo ang proteksyon laban sa lightning at transient voltages, dapat na mayroong maraming antas ng surge protectors na inilapat sa iba't ibang yugto ng power system. Kung mayroon lamang isang antas ng proteksyon, o kung hindi maayos ang coordination sa pagitan ng mga antas, maaaring magtaglay ng masyadong maraming surge energy ang iisang surge protector, na nagdudulot ng madalas na pag-surge.

• Coordination Issues: Ang mga multi-level surge protectors ay dapat gumana nang sama-sama, kung saan unang tumutugon ang front-stage protector upang umabsorb ng karamihan sa surge energy, habang ang rear-stage protector ang nagbabawas ng natitirang energy. Kung mismatch ang response times o energy absorption capabilities ng mga protectors, maaaring maging overloaded ang isang antas.

8. Aging o Damaged Surge Protectors

• End of Service Life: May limitadong serbisyo ang lifespan ng surge protectors, at sa loob ng panahon, maaaring mag-degrade ang kanilang internal components (tulad ng varistors), na nagbabawas ng kanilang performance. Ang isang aging surge protector maaaring hindi na epektibong umabsorb ng surge energy, na nagdudulot ng madalas na pag-surge.

• Poor Maintenance: Kinakailangan ang regular na inspeksyon at pag-maintain upang tiyakin ang good condition ng surge protector. Kung hindi ito binabantayan, maaaring mabigo ang surge protector dahil sa internal component damage o poor contact.

9. External Environmental Factors

• High Temperature: Maaaring makaapekto ang mataas na temperatura sa performance ng surge protector, na nagdudulot ng sobrang init at sa huli ay pag-surge. Lalo na ito para sa mga outdoor-installed surge protectors kung saan mahina ang heat dissipation.

• Humidity and Corrosion: Ang mga lugar na may mataas na humidity o corrosive gases maaaring makapinsala sa housing at internal components ng surge protector, na nagbabawas ng insulation performance at nagdudulot ng mas mataas na panganib ng short circuits o pag-surge.

Solutions

• Select the Right Surge Protector: Pumili ng surge protector na may angkop na technical parameters (tulad ng maximum continuous operating voltage, residual voltage, at rated discharge current) batay sa voltage level ng sistema, frequency ng lightning activity, at stability ng grid.

• Ensure Proper Installation and Grounding: I-install ang surge protector sa tamang lokasyon at siguraduhing mayroon itong fuse o circuit breaker sa itaas nito. Bukod dito, siguraduhing ang grounding system ay sumasaklaw sa standard requirements, na may mababang ground resistance.

• Implement Multi-Level Protection: I-install ang maraming antas ng surge protectors sa iba't ibang yugto ng power system upang tiyakin ang proper coordination at epektibong distribution ng surge energy.

• Regular Maintenance and Inspection: Regularly inspeksyunin ang kondisyon ng surge protector at palitan ito kung may signs of aging o damage upang tiyakin na nasa optimal working condition ito.