Истражување на принципите на пренапонските заштитници?
Сè уште го чувствувам мирисот на изгорениот лак од тестот што го направивме минатата година - еден удар од 6 kV и лажната плочка поцрни за половина секунда.
Заштитникот од пренапон работи така што собира дополнителна енергија и ја турка кон земјата, а потоа го ограничува напонот под нивото што може да им наштети на вашите машини. Јас ги градам овие уреди секој ден во Венжоу и ги тестирам според IEC 61643-11.
Ако знаете како се прави трикот, можете да го изберете вистинскиот дел и да престанете да плаќате за спецификации што никогаш не ги користите. Продолжете да читате и ќе ви ги покажам состојките на уредот.
Основни цели: пренос на енергија и стегање на напонот?
Еднаш видов како пренапон од 40 kA го промаши погонот за една микросекунда затоа што MOV се активираше на време - тој мал диск заштеди инвертер од 12.000 долари.
Двете основни цели се: (1) брзо поместување на енергијата на пренапонот кон земјата и (2) одржување на напонот што го достигнува товарот под безбедната граница наведена на листот со податоци.
Како се движи енергијата во кутијата
На линијата пристигнува бран. MOV импедансата паѓа од мегаоми на оми за наносекунди. Струјата го следи полесниот пат низ уредот, а потоа тече низ зелено-жолтата жица за заземјување. Колку е потопла жицата, толку е помала нејзината импеданса, па затоа користиме 6 mm² Cu и го држиме кабелот под 50 cm. Секоја дополнителна должина додава 1 µH индуктивност, а тоа додава 1 kV на напонот на пропуштање. Купувачите го забораваат овој детаљ и го обвинуваат делот кога плочата сè уште откажува.
Напон на стегање наспроти напон на пропуштање
Луѓето ги мешаат двата броја. Напонот на стегање е она што го гледа MOV уредот. Напонот на пропуштање е она што го гледа товарот по паѓањето на кабелот. Секогаш ги наведувам двата на мојот лист за тестирање. Дел што се стега на 700 V сè уште може да пропушти 1.200 V да стигнат до VFD ако опашката на заземјувањето е 80 cm. Исечете ја опашката, исечете ја болката.
Вистински податоци од нашата лабораторија
| Ниво на пренапон | Големина на MOV | Земјен олово | Пропуштање низ | Резултат |
| 20 kA 8/20 µs | диск од 32 мм | 25 см | 980 V | ПОМИНЕ |
| 20 kA 8/20 µs | диск од 32 мм | 80 см | 1,450V | НЕУСПЕШНОСТ |
| 40 kA 8/20 µs | Диск од 40 мм | 25 см | 1.050V | ПОМИНЕ |
Табелата покажува дека должината на кабелот е подобра од големината на MOV. Им порачувам на сите купувачи: потрошете еден долар плус за кратки потенцијални клиенти пред да потрошите пет за поголем дел.
Зошто додаваме цевка за празнење на гас во хибридни дизајни
MOV се троши по големи удари. GDT може да направи повеќе снимки, но е бавен. Ги ставаме паралелно. MOV прво стартува и се стега првите 100 ns. Потоа GDT се вклучува и ја зема струјата во најголемиот дел. MOV мирува и живее подолго. Хибридот сега е наш најпродаван кај германските соларни фарми бидејќи екипата на локацијата сака 20 години живот.
Основни компоненти и хиерархиски механизми за заштита?
Отворам една од нашите единици Тип 1+2 и гледам MOV, GDT, осигурувачи и мал термички прекинувач што клика како чајник кога е уморен.
Основните делови се: (А) варистори или GDT кои трошат енергија, (Б) термички прекинувачи кои спречуваат пожари и (В) резервни осигурувачи кои отстрануваат кратки споеви. Ги редиме во три слоја за да одговараат на системот за поврзување во постројката.
Прв слој: Тип 1 на сервисната врата
Овој дел гледа директна молња. Користиме импулсна цевка од 25 kA 10/350 µs плус MOV блок од 50 kA. Целта е да се намали ударот од 1.000 kV на под 4 kV пред да влезе во разводната табла. Го монтираме на DIN шина од 35 mm и го поврзуваме со 16 mm² Cu на главната заземјувачка шипка. Една дупка за завртка на погрешно место додава 2 µH и 2 kV дополнително. Го проверувам цртежот двапати; купувачот зачувува прегорен трансформатор.
Втор слој: Тип 2 кај подпанелите
Овој слој ги спречува предизвиканите пренапони од блиски удари или префрлување на големи мотори. Избираме 40 kA 8/20 µs MOV со термичко исклучување. Делот се вклучува за да може корисникот да го замени без да го прекине напојувањето. Додаваме зелена LED диода која се исклучува кога делот е расипан. Менаџер на локација во Милано ми рече дека може да провери 50 панели за десет минути само со одење низ ходник и броење зелени точки.
Трет слој: Тип 3 при оптоварување
Погоните, PLC-ата и персоналните компјутери имаат потреба од локален заштитник. Користиме единици од 10 kA 8/20 µs со пропусен напон под 900 V. Делот се вклопува во ѕидна кутија или во внатрешноста на штекерската лента. Кабелот од Тип 2 до товарот мора да остане под 10 m. Ако траекторијата е подолга, додаваме уште еден Тип 3. Еднаш заштедив серво од 4.000 долари со додавање на SPD за штекер од 9 долари, бидејќи панелот беше оддалечен 30 m.
Како слоевите комуницираат едни со други
Енергијата е како вода. Ако првата брана е полна, втората брана мора да биде подготвена. Ги поставуваме нивоата на напон во чекори: стеги тип 1 на 1,8 kV, тип 2 на 1,4 kV, тип 3 на 0,9 kV. Долниот слој никогаш не започнува пред горниот слој, така што секој дел го дели оптоварувањето. Го тестираме целиот синџир во нашата лабораторија со три единици во серија и приклучок од 100 kA. Пропуштањето на крајниот приклучок е 720 V, безбеден за секој погон од 230 V.
Список на делови што ги користиме секој ден
| Дел | Улога | Спецификација | Животни циклуси |
| 40 мм MOV | Стегач | 40 kA 8/20 µs | 20 големи хитови |
| Термички прекинувач | Противпожарна заштита | 120 °C | Еднократен |
| 6 A gG осигурач | Краток јасен | 50 kA прекин | Еднократен |
| GDT цевка | Резервна копија | Искра од 600 V | 100 погодоци |
| LED + отпорник | Статус | одвод од 2 mA | 10 години |
Соработка и безбедносна резервна копија?
Сè уште се сеќавам на денот кога пукна термичкиот осигурач и црвеното знаме му кажа на техничарот да го замени уредот - без драма, без пожар, само петминутна пауза.
SPD мора да работи со прекинувачи, заземјување и насочување на кабли. Додаваме термички осигурувачи, микропрекинувачи и далечински сигнали за да знае тимот на градилиштето кога делот е истрошен и безбедната резервна копија ја презема работата.
Зошто на СПД му е потребен прекинувачот како пријател
MOV може да предизвика краток спој кога ќе престане да работи. Резервниот осигурувач мора да го отстрани дефектот пред панелот да изгори. Ја споредуваме кривата на осигурувачот со струјата на дефект на MOV. MOV од 40 kA откажува при краток спој од 1 kA. Избираме осигурувач од 6 A gG кој се исклучува за 0,1 s при 1 kA. Осигурувачот никогаш не прегорува при нормална пренапонска струја бидејќи тоа трае микросекунди. Математиката е прецизна, но функционира. Им давам на купувачите табела со осигурувачи за да не погодуваат нивните електричари.
Далечинско сигнализирање за големи локации
Еден клиент работи со печки за стакло кои работат 24/7. Тој не може да оди низ фабриката секоја недела. Додаваме микро-прекинувач во SPD кој се превртува кога ќе се отвори термичкиот диск. Прекинувачот напојува PLC влез од 24 V. Црвена светилка на HMI вели „SPD мртов“. Операторот нè повикува, ние испраќаме резервен кертриџ, а тој го заменува при следната промена на смената. Нула непланирани запирања за две години.
Координација со RCD и детектори за лакови
Некои инженери стравуваат дека истекувањето од SPD ќе го активира RCD. Ние го одржуваме истекувањето под 0,3 mA на 230 V. RCD од 30 mA никогаш не го гледа. Ако локацијата користи детектори за лачни лак, додаваме EMI филтер пред SPD за да не го измами високофреквентното стегање на детекторот. Ја тестиравме оваа мешавина во TÜV Rheinland и поминавме.
Клучни индикатори за перформанси?
Следам три бројки на секоја пратка: напон на пропуштање, стапка на дефекти на 1.000 парчиња и време на замена на лице место. Доколку има отстапувања, ја запирам линијата.
Најважните KPI се: (1) ниво на заштита од напон (Up) мерено во лабораторија, (2) број на век на траење на пренапон пред абење и (3) просечно време за замена (MTTR) на системи во функција. Ги евидентирам овие за секоја серија што ја продаваме.
Зошто пропуштањето е крал
Пад од 200 V во Up може да го дуплира животниот век на дискот. Ние тестираме секој MOV диск на 100% струја и го евидентираме напонот. Дисковите што читаат високо одат на линијата за соларна фарма каде што стегањето е помалку критично. Дисковите што читаат ниско одат на германската PLC линија. Овој вид додава еден час на производството, но ги намалува грешките на терен за 40%. Јас плаќам за час, го заштедувам ноќниот повик.
Тест за број на животи што го спроведуваме
Го погодуваме истиот дел со 20 kA на секои пет минути додека не се активира термичкиот прекинувач. Носителот на рекордот траеше 27 инјекции. Ја објавуваме кривата на листот со податоци. Купувачите гледаат дека делот сè уште работи по десет години нормални пренапони. Тој еден графикон затвора повеќе зделки од моето најдобро намалување на цената.
Заклучок
Трансфер на енергија, стегање, слоеви, резервна копија и јасни KPI - тоа е целата приказна. Изберете SPD кој има ниски резултати за пропуштање и ниска стапка на враќање, и купувате сон.