Bakit kadalasang nabuburn ang AC SPD fuse?

Isang surge protector ng AC (kilala rin bilang surge protection device o SPD) maaaring madalas bumagsak dahil sa ilang dahilan, na maaaring may kaugnayan sa disenyo, pag-install, pag-maintain, at panlabas na mga pangkat ng kapaligiran. Narito ang ilang karaniwang mga sanhi at paliwanag:

1. Mababang Uri ng Surge Protector

• Hindi Sapat na Rating ng Voltaje: Kung ang rating ng voltaje o maximum continuous operating voltage (UC) ng surge protector ay mas mababa kaysa sa aktwal na sistema ng voltaje o ang pinakamataas na posible na fault voltage, ito maaaring mapabilis sa sobrang voltaje sa normal na operasyon, na nagdudulot ng madalas na pinsala o pagbagsak.

• Mga Defecto sa Paggawa: Ang mga mababang uri ng surge protectors maaaring mayroong mga internal component defects, tulad ng mababang kalidad ng varistors o maling soldering, na maaaring makaapekto sa kanilang performance at maging sanhi ng pagbagsak nito sa panahon ng surge conditions.

2. Kakulangan o Maliit na Front-End Protection

• Walang Backup Protection: Ayon sa mga standard, dapat na may fuse o circuit breaker na i-install sa upstream ng surge protector upang maprevent ang pagpasok ng sustained fault currents (i.e., power frequency follow current) kung ang surge protector ay mabigo. Kung wala itong proteksyon, kapag ang surge protector ay bumagsak dahil sa surge, ang sustained fault current maaaring lumampas dito, na nagdudulot ng sobrang init o kahit na sunog.

• Maling Piliin ng Fuse: Kahit na may fuse, kung ang rated current o tipo nito ay hindi angkop, maaaring hindi ito makaputol ng maayos ng fault current, na nagdudulot ng overload at pinsala sa surge protector.

3. Mababang Grounding

• Mataas na Ground Resistance: Ang grounding wire ng surge protector dapat na konektado sa isang reliable na grounding system, na may ground resistance na sumasakop sa standard (karaniwang mas mababa sa 10 ohms). Kung ang grounding ay mababa, ang lightning currents hindi maaaring ma-discharge ng epektibo, at ang surge protector ay magbabawas ng sobrang voltaje at current, na nagdudulot ng madalas na pagbagsak.

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

4. Madalas na Lightning Activity

• Mga Rehiyon na Prone sa Lightning: Sa mga rehiyon na madalas na may lightning activity, lalo na kung ang equipment ay inilatag sa bukas na lugar o sa bundok (halimbawa, photovoltaic systems o substations), ang surge protector maaaring madalas na mapaharap sa lightning strikes. Kung ang protection level ng surge protector ay hindi sapat upang matugunan ang mga ganitong madalas na strikes, maaaring ito ay madalas na bumagsak.

• Induced Lightning: Bukod sa direct lightning strikes, ang induced lightning maaari ring mag-introduce ng overvoltage sa pamamagitan ng power lines o communication lines. Kung ang multi-level protection measures ay hindi sapat, ang induced lightning maaaring mag-cause ng surge protector na madalas na gumana at sa huli ay bumagsak.

5. Switching Surges at Transient Voltages

• Switching Equipment-Induced Surges: Ang switching operations ng malaking power circuits, ang koneksyon o disconnection ng inductive o capacitive loads, at ang switching ng malaking electrical systems o transformers maaaring mag-produce ng significant switching surges at transient voltages. Ang mga transient voltages na ito maaaring lumampas sa capacity ng surge protector, na nagdudulot ng madalas na pagbagsak.

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

6. Maliit na Piliin ng Surge Protector

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

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

7. Hindi Nakompyensang Multi-Level Protection Design

• Kakulangan ng Multi-Level Protection: Upang epektibong protektahan ang lightning at transient voltages, dapat na maraming levels ng surge protectors ang i-install sa iba't ibang yugto ng power system. Kung tanging isang level lang ng proteksyon ang i-install, o kung ang coordination sa pagitan ng mga levels ay mababa, ang isang surge protector maaaring magbantay sa sobrang surge energy, na nagdudulot ng madalas na pagbagsak.

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

8. Aging o Damaged Surge Protectors

• End of Service Life: Ang surge protectors ay may limitadong service life, at sa loob ng oras, ang kanilang mga internal components (tulad ng varistors) maaaring mag-degrade, na nagbabawas ng kanilang performance. Ang isang aging surge protector maaaring hindi na epektibong umabsorb ng surge energy, na nagdudulot ng madalas na pagbagsak.

• Mababang Maintenance: Regular na inspection at maintenance ay kinakailangan upang tiyakin na ang surge protector ay nananatiling nasa mahusay na kondisyon. Kung ang maintenance ay hindi pinansin, ang surge protector maaaring mabigo dahil sa internal component damage o mababang contact.

9. External Environmental Factors

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

• Humidity at Corrosion: Ang mainit na kapaligiran o corrosive gases maaaring makasira sa housing at internal components ng surge protector, na nagbabawas ng insulation performance at nagpapataas ng panganib ng short circuits o pagbagsak.

Solutions

• Pumili ng Tama na Surge Protector: Pumili ng surge protector na may angkop na teknikal na parameters (tulad ng maximum continuous operating voltage, residual voltage, at rated discharge current) batay sa lebel ng voltaje ng sistema, frequency ng lightning activity, at stability ng grid.

• Siguraduhing Tama ang Installation at Grounding: I-install ang surge protector sa tamang lokasyon at siguraduhing may fuse o circuit breaker sa upstream. Bukod dito, siguraduhing ang grounding system ay sumasakop sa mga standard requirements, na may mababang ground resistance.

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

• Regular na Maintenance at Inspection: Regular na inspeksyunin ang kondisyon ng surge protector at palitan kung ito ay nagpapakita ng mga senyas ng aging o pinsala upang tiyakin na ito ay nananatiling nasa optimal working condition.