Почему часто срабатывает предохранитель AC SPD?

Защитное устройство от импульсных перенапряжений переменного тока (также известное как устройство защиты от перенапряжений или УЗП) может часто выходить из строя по нескольким причинам, связанным с проектированием, установкой, обслуживанием и внешними факторами. Ниже приведены некоторые распространенные причины и объяснения:

1. Низкое качество устройства защиты от перенапряжений

• Недостаточная номинальная напряженность: Если номинальное напряжение или максимальное непрерывное рабочее напряжение (UC) устройства защиты от перенапряжений ниже фактического напряжения системы или максимально возможного напряжения при аварии, оно может подвергаться чрезмерному напряжению в процессе нормальной работы, что приводит к частым повреждениям или выходу из строя.

• Производственные дефекты: Устройства защиты от перенапряжений низкого качества могут иметь внутренние дефекты компонентов, такие как некачественные варисторы или неисправные пайки, что влияет на их производительность и вызывает отказы при воздействии импульсов.

2. Отсутствие или неправильная передняя защита

• Отсутствие резервной защиты: Согласно стандартам, перед устройством защиты от перенапряжений должен быть установлен предохранитель или автоматический выключатель, чтобы предотвратить протекание устойчивых аварийных токов (например, токов последующего режима) в случае отказа устройства защиты. Без такой защиты, когда устройство защиты от перенапряжений выходит из строя из-за импульса, устойчивый аварийный ток может пройти через него, вызывая перегрев или даже пожар.

• Неправильный выбор предохранителя: Даже если предохранитель установлен, если его номинальный ток или тип не подходят, он может не отключить аварийный ток вовремя, что приводит к перегрузке и повреждению устройства защиты от перенапряжений.

3. Плохое заземление

• Высокое сопротивление заземления: Заземляющий проводник устройства защиты от перенапряжений должен быть подключен к надежной системе заземления, сопротивление которой соответствует стандарту (обычно менее 10 ом). Если заземление плохое, токи молнии не могут эффективно рассеиваться, и устройство защиты от перенапряжений будет подвергаться чрезмерному напряжению и току, что приводит к частым отказам.

• Недостаточные характеристики заземляющего провода: Сечение заземляющего провода должно быть достаточным (обычно не менее 4 мм²) для обработки токов молнии. Если заземляющий провод слишком тонкий, он может перегреваться и выходить из строя во время удара молнии, что влияет на работу устройства защиты от перенапряжений.

4. Частые грозовые явления

• Районы с высокой активностью молний: В районах с частыми грозовыми явлениями, особенно где оборудование установлено на открытых полях или на вершинах гор (например, фотоэлектрические системы или подстанции), устройство защиты от перенапряжений может часто подвергаться ударам молнии. Если уровень защиты устройства недостаточен для обработки таких частых ударов, оно может часто выходить из строя.

• Индуктивные молнии: Кроме прямых ударов молний, индуктивные молнии также могут вводить перенапряжение через линии электропередач или линии связи. Если меры многоуровневой защиты недостаточны, индуктивные молнии могут вызывать частое срабатывание устройства защиты от перенапряжений и, в конечном итоге, его выход из строя.

5. Коммутационные импульсы и переходные напряжения

• Коммутационные импульсы, вызванные оборудованием: Переключение больших силовых цепей, подключение или отключение индуктивных или емкостных нагрузок, а также переключение крупных электрических систем или трансформаторов может создавать значительные коммутационные импульсы и переходные напряжения. Эти переходные напряжения могут превышать возможности устройства защиты от перенапряжений, что приводит к частым отказам.

• Флуктуации сети: В районах с нестабильным сетевым напряжением, особенно где напряжение сильно колеблется, устройство защиты от перенапряжений может часто срабатывать, особенно если его максимальное непрерывное рабочее напряжение близко к диапазону колебаний напряжения.

6. Неправильный выбор устройства защиты от перенапряжений

• Неправильное максимальное непрерывное рабочее напряжение (UC): Как уже упоминалось, UC устройства защиты от перенапряжений должно быть выше максимально возможного устойчивого аварийного напряжения в системе. Если значение UC слишком низкое, устройство защиты от перенапряжений может подвергаться чрезмерному напряжению в процессе нормальной работы, что приводит к частым повреждениям.

• Неправильное остаточное напряжение (Ures): Остаточное напряжение — это напряжение на устройстве защиты от перенапряжений при поглощении импульсного тока. Если остаточное напряжение слишком высоко, оно может повредить оборудование, расположенное ниже по потоку; если оно слишком низко, это означает, что максимальное непрерывное рабочее напряжение устройства защиты от перенапряжений ниже, что делает его склонным к частым повреждениям.

7. Нескоординированный многоуровневый проект защиты

• Отсутствие многоуровневой защиты: Для эффективной защиты от молний и переходных напряжений следует установить несколько уровней устройств защиты от перенапряжений на разных этапах энергосистемы. Если установлен только один уровень защиты, или если координация между уровнями плохая, одно устройство защиты от перенапряжений может принимать на себя слишком много энергии импульса, что приводит к частым отказам.

• Проблемы координации: Многоуровневые устройства защиты от перенапряжений должны работать вместе, с тем, чтобы устройство защиты первого уровня реагировало первым, поглощая большую часть энергии импульса, а устройство защиты второго уровня обрабатывало оставшуюся энергию. Если времена реакции или способности к поглощению энергии устройств не совпадают, один уровень может оказаться перегруженным.

8. Старение или повреждение устройств защиты от перенапряжений

• Окончание срока службы: Устройства защиты от перенапряжений имеют ограниченный срок службы, и со временем их внутренние компоненты (например, варисторы) могут деградировать, снижая их производительность. Старое устройство защиты от перенапряжений может больше не эффективно поглощать энергию импульса, что приводит к частым отказам.

• Ненадлежащее обслуживание: Регулярная проверка и обслуживание необходимы для обеспечения хорошего состояния устройства защиты от перенапряжений. Если обслуживание игнорируется, устройство защиты от перенапряжений может выйти из строя из-за повреждения внутренних компонентов или плохого контакта.

9. Внешние факторы окружающей среды

• Высокая температура: Высокая температура окружающей среды может влиять на производительность устройства защиты от перенапряжений, вызывая его перегрев и, в конечном итоге, выход из строя. Это особенно актуально для устройств защиты от перенапряжений, установленных на открытом воздухе, где теплоотвод плохой.

• Влажность и коррозия: Влажная среда или коррозионные газы могут разрушать корпус и внутренние компоненты устройства защиты от перенапряжений, снижая его изоляционные свойства и увеличивая риск короткого замыкания или выхода из строя.

Решения

• Выбор правильного устройства защиты от перенапряжений: Выберите устройство защиты от перенапряжений с подходящими техническими параметрами (такими как максимальное непрерывное рабочее напряжение, остаточное напряжение и номинальный ток разрядки) на основе уровня напряжения системы, частоты грозовой активности и стабильности сети.

• Обеспечение правильной установки и заземления: Установите устройство защиты от перенапряжений в правильном месте и убедитесь, что перед ним установлен предохранитель или автоматический выключатель. Также убедитесь, что система заземления соответствует стандартным требованиям, с низким сопротивлением заземления.

• Реализация многоуровневой защиты: Установите несколько уровней устройств защиты от перенапряжений на разных этапах энергосистемы, чтобы обеспечить правильную координацию и эффективное распределение энергии импульса.

• Регулярное обслуживание и проверка: Регулярно проверяйте состояние устройства защиты от перенапряжений и заменяйте его при признаках старения или повреждения, чтобы обеспечить его оптимальную работу.