Neden AC SPD kavramı sık sık çeker?

Bir AC gerilim darbesi koruyucu (ayrıca darbe koruma cihazı veya SPD olarak da bilinir) birçok nedenden dolayı sık sık hasar görebilir. Bu nedenler, tasarım, kurulum, bakım ve dış çevresel faktörlere ilişkili olabilir. Aşağıda bazı yaygın nedenler ve açıklamalar bulunmaktadır:

1. Düşük Kaliteli Gerilim Darbesi Koruyucu

• Yetersiz Gerilim Derecelendirmesi: Eğer gerilim darbesi koruyucunun derecelendirilmiş gerilimi veya maksimum sürekli çalışma gerilimi (UC) gerçek sistem geriliminden veya en yüksek olası hata geriliminden düşükse, normal işlem sırasında aşırı gerilime maruz kalabilir, bu da sıklıkla hasara veya hasara yol açabilir.

• Üretim Kusurları: Düşük kaliteli gerilim darbesi koruyucuların iç komponentleri, düşük kaliteli varistörler veya hatalı kaynak gibi kusurlar olabilir. Bu, performansını etkileyebilir ve darbe koşullarında başarısız olmasına neden olabilir.

2. Olmayan veya Yanlış Ön Uç Koruması

• Yedek Koruma Yok: Standartlara göre, bir sigorta veya devre kesicisi gerilim darbesi koruyucusunun hemen öncesine monte edilmelidir, böylece gerilim darbesi koruyucusu başarısız olduğunda süregen hata akımının (yani güç frekansı takip akımı) akmasını önlemelidir. Bu koruma olmadan, gerilim darbesi koruyucusu bir darbeden dolayı hasar gördüğünde, süregen hata akımı ondan geçerek aşırı ısınmaya veya hatta yangına neden olabilir.

• Yanlış Sigorta Seçimi: Bir sigorta monte edilmiş olsa bile, eğer nominal akımı veya tipi uygun değilse, zamanında hata akımını kesmeyebilir, bu da aşırı yüklenmeye ve gerilim darbesi koruyucusunun hasar görmesine neden olabilir.

3. Zayıf Topraklama

• Yüksek Toprak Direnci: Gerilim darbesi koruyucusunun toprak kablosu güvenilir bir topraklama sistemi ile bağlantılı olmalı ve toprak direnci standartlara uymalıdır (genellikle 10 ohm'dan az). Eğer topraklama zayıf ise, yıldırım akımları etkili bir şekilde boşaltılamaz ve gerilim darbesi koruyucusu aşırı gerilim ve akıma maruz kalır, bu da sıklıkla hasara yol açar.

• Yetersiz Toprak Kablosu Özellikleri: Toprak kablosunun kesit alanı (genellikle en az 4 milimetrekare) yıldırım akımlarını karşılayacak kadar büyük olmalıdır. Eğer toprak kablosu çok ince ise, bir yıldırım sırasında aşırı ısınabilir ve başarısız olabilir, bu da gerilim darbesi koruyucusunun performansını etkiler.

4. Sıklıkla Yıldırım Aktivitesi

• Yıldırım Riski Yüksek Bölgeler: Sıklıkla yıldırım aktivitesi olan bölgelerde, özellikle açık alanlarda veya dağ zirvelerinde (örneğin, fotovoltaik sistemler veya alt istasyonlar) kurulan ekipmanlarda, gerilim darbesi koruyucusu sıklıkla yıldırım vuruşlarına maruz kalabilir. Eğer gerilim darbesi koruyucusunun koruma seviyesi bu sıklıkta gelen vuruşları karşılamak için yeterli değilse, sıklıkla hasara uğrayabilir.

• Tetiklenmiş Yıldırım: Doğrudan yıldırım vuruşlarından yanı sıra, güç hatları veya iletişim hatları üzerinden tetiklenmiş yıldırım da aşırı gerilim oluşturabilir. Çok seviyeli koruma önlemleri yetersiz ise, tetiklenmiş yıldırım gerilim darbesi koruyucusunu sıklıkla harekete geçirir ve sonunda hasara uğratır.

5. Anahtarlamadan Oluşan Darbeler ve Geçici Gerilimler

• Anahtarlamadan Oluşan Darbeler: Büyük güç devrelerinin anahtarlama işlemlerinden, endüktif veya kapasitif yüklerin bağlanması veya çıkarılması ve büyük elektrik sistemleri veya transformatörlerin anahtarlama işlemleri önemli anahtarlama darbeleri ve geçici gerilimler oluşturabilir. Bu geçici gerilimler, gerilim darbesi koruyucusunun kapasitesini aşabilir ve sıklıkla hasara yol açabilir.

• Ağ Fluktuasyonları: Akım ağının voltajının dengesiz olduğu, özellikle voltajın büyük ölçüde değiştiği bölgelerde, gerilim darbesi koruyucusu sıklıkla harekete geçebilir, özellikle de maksimum sürekli çalışma gerilimi voltaj fluktuasyonları aralığına yakın olduğunda.

6. Gerilim Darbesi Koruyucusunun Yanlış Seçimi

• Yanlış Maksimum Sürekli Çalışma Gerilimi (UC): Daha önce belirtildiği gibi, gerilim darbesi koruyucusunun UC'si, sistemin en yüksek olası süregen hata geriliminden daha yüksek olmalıdır. Eğer UC değeri çok düşükse, gerilim darbesi koruyucusu normal işlem sırasında aşırı gerilime maruz kalabilir, bu da sıklıkla hasara yol açar.

• Yanlış Kalan Gerilim (Ures): Kalan gerilim, gerilim darbesi koruyucusunun bir darbe akımı emdiği sırada koruyucunun üstündeki gerilimidir. Eğer kalan gerilim çok yüksekse, aşağı akıştaki ekipmanlara zarar verebilir; eğer çok düşükse, bu gerilim darbesi koruyucusunun maksimum sürekli çalışma geriliminin daha düşük olduğunu gösterir, bu da sıklıkla hasara yol açar.

7. Koordineli Çok Seviyeli Koruma Tasarımının Eksikliği

• Çok Seviyeli Korumanın Eksikliği: Yıldırım ve geçici gerilimlere karşı etkili koruma sağlamak için, güç sisteminin farklı aşamalarında birden fazla seviyede gerilim darbesi koruyucusu monte edilmelidir. Eğer sadece bir seviye koruma monte edilmişse veya seviyeler arası koordinasyon yetersizse, tek bir gerilim darbesi koruyucusu aşırı darbe enerjisine maruz kalabilir ve sıklıkla hasara uğrayabilir.

• Koordinasyon Sorunları: Çok seviyeli gerilim darbesi koruyucular birlikte çalışmalıdır, ön aşama koruyucusu ilk olarak çoğu darbe enerjisini emmelidir, arka aşama koruyucusu ise kalan enerjiyi ele alır. Eğer koruyucuların tepki süreleri veya enerji emme yetenekleri uyumsuzsa, bir seviye aşırı yüklenmeye neden olabilir.

8. Yaşlanmış veya Hasarlı Gerilim Darbesi Koruyucular

• Hizmet Ömrünün Sonu: Gerilim darbesi koruyucular sınırlı bir hizmet ömrüne sahiptir ve zamanla, iç komponentleri (örneğin, varistörler) bozulabilir, bu da performanslarını düşürür. Yaşlanmış bir gerilim darbesi koruyucusu, darbe enerjisini etkili bir şekilde ememez ve sıklıkla hasara uğrayabilir.

• Kötü Bakım: Düzenli inceleme ve bakım, gerilim darbesi koruyucusunun iyi durumda kalması için gereklidir. Eğer bakım ihmal edilirse, gerilim darbesi koruyucusu, iç komponentlerin hasar görmesi veya kötü temas nedeniyle başarısız olabilir.

9. Dış Çevresel Faktörler

• Yüksek Sıcaklık: Yüksek çevre sıcaklıkları, gerilim darbesi koruyucusunun performansını etkileyebilir, aşırı ısınmasına ve sonunda hasara yol açabilir. Bu, özellikle ısı verimliliği düşük dış mekan monte edilen gerilim darbesi koruyucuları için doğrudur.

• Nem ve Korozyon: Nemli ortamlar veya koruyucu gazlar, gerilim darbesi koruyucusunun kasasını ve iç komponentlerini aşındırabilir, izolasyon performansını azaltabilir ve kısa devre veya hasara riskini artırabilir.

Çözümler

• Doğru Gerilim Darbesi Koruyucusunu Seçin: Sistemin gerilim seviyesine, yıldırım aktivitesi sıklığına ve ağ istikrarına bağlı olarak, maksimum sürekli çalışma gerilimi, kalan gerilim ve nominal boşaltma akımı gibi uygun teknik parametrelerle bir gerilim darbesi koruyucusu seçin.

• Doğru Kurulum ve Topraklamayı Sağlayın: Gerilim darbesi koruyucusunu doğru konuma monte edin ve hemen öncesine bir sigorta veya devre kesicisi bulun. Ayrıca, topraklama sisteminin standart gereksinimlere uygun, düşük toprak dirençli olduğundan emin olun.

• Çok Seviyeli Korumayı Uygulayın: Güç sisteminin farklı aşamalarında birden fazla seviyede gerilim darbesi koruyucusu monte edin, böylece uygun koordinasyon ve etkili darbe enerjisi dağılımı sağlanır.

• Düzenli Bakım ve Gözden Geçirme: Gerilim darbesi koruyucusunun durumunu düzenli olarak kontrol edin ve yaşlanma veya hasar belirtileri gösterdiğinde değiştirin, böylece en iyi çalışma durumunu koruyabilirsiniz.