Neemt u aan dat één AC-overspanningsbeveiliging uw hele gebouw dekt?

CHYTAC-overspanningsbeveiligingtoepassingen laten zien waarom één beveiligingspunt misschien niet voldoende is voor een gebouw met meerdere verdiepingen.

Een stroomstoot komt niet beleefd een gebouw binnen via een vooraf bepaalde deur. Blikseminslag, het schakelen van nutsvoorzieningen, het starten en stoppen van motoren of storingen in het lokale elektriciteitsnetwerk kunnen op verschillende punten in een elektrische installatie tijdelijke overspanning veroorzaken. Zodra een stroomstoot een gebouw binnendringt, kan de bedrading zelf een deel van het probleem worden, waardoor de transiënt naar gevoelige apparatuur wordt overgebracht.

Dat roept een praktische vraag op bij de planning van elektrische systemen: kan één AC-overspanningsbeveiliging echt een heel gebouw beschermen?

In een kleine installatie met korte kabels en beperkte apparatuur kan één strategisch geplaatst apparaat nuttige bescherming bieden. In een groter gebouw kan het vertrouwen op één enkel beveiligingspunt echter stroomafwaartse circuits blootleggen.

Waarom één beveiligingspunt misschien niet genoeg is

Overspanningsbeveiliging werkt door overmatige transiënte spanning weg te leiden van de apparatuur en naar het aardingssysteem te leiden. Hoe dichter het beveiligingsapparaat zich bij de te beveiligen apparatuur bevindt, hoe gemakkelijker het is om de spanning te controleren die die apparatuur bereikt.

Dit wordt ingewikkelder naarmate een gebouw groter wordt.

Overweeg een commercieel gebouw van drie verdiepingen. Het hoofdverdeelbord bevindt zich mogelijk op de begane grond, terwijl computers, HVAC-controllers, verlichtingssystemen, communicatieapparatuur en andere elektronische belastingen over verschillende verdiepingen zijn verdeeld. Een overspanningsbeveiligingsapparaat dat alleen op het hoofdinkomende paneel is geïnstalleerd, kan niet automatisch elke transiënt in het hele elektrische netwerk elimineren.

De kabellengte is van belang omdat er tijdens een snelle transiënt nog steeds spanning langs de geleiders kan ontstaan. Een apparaat dat goed presteert bij de dienstingang heeft daarom mogelijk ondersteuning nodig van extra beveiligingspunten verderop stroomafwaarts.

Dit is een van de redenen waarom overspanningsbeveiliging beter als een systeem wordt gezien dan als een afzonderlijk onderdeel.

Waar voorbijgaande overspanning kan reizen

Niet elke golf heeft dezelfde oorsprong of hetzelfde pad. Een directe blikseminslag is slechts één mogelijkheid. Dagelijks elektrisch schakelen kan ook tijdelijke omstandigheden creëren.

Veel voorkomende bronnen zijn onder meer:

Een transiënt kan van het hoofddistributiesysteem naar vertakte circuits gaan. Als gevoelige apparatuur zich op enige afstand van het primaire beveiligingspunt bevindt, kan aanvullende bescherming passend zijn.

De volgende vereenvoudigde weergave helpt het verschil te verklaren:

De exacte opstelling is afhankelijk van het elektrische ontwerp, het aardingssysteem, de gevoeligheid van de apparatuur en de toepasselijke installatievereisten.

De afstand tussen panelen is belangrijk

Een van de gemakkelijkste details om over het hoofd te zien is de fysieke afstand tussen beveiligingsapparatuur en belastingen.

Stel je een groot gebouw voor met het elektrische hoofdpaneel in de ene sectie en een automatiseringsschakelkast in de andere. Zelfs als beide op hetzelfde elektrische systeem zijn aangesloten, zijn ze tijdens een zeer snelle transiënt niet elektrisch identiek.

Langere geleiders introduceren impedantie. Tijdens een overspanningsgebeurtenis kan dit bijdragen aan een spanningsverschil tussen het punt waar de beveiliging is geïnstalleerd en het punt waarop apparatuur is aangesloten.

Dit betekent niet dat elk stopcontact zijn eigen beveiligingsapparaat nodig heeft. In plaats daarvan moet de beveiligingsstrategie de structuur van het elektriciteitsdistributiesysteem volgen.

Voor inkoop- en engineeringteams is dit een belangrijk onderscheid. De vraag moet niet simpelweg zijn: “Hoeveel overspanningsbeveiligingsapparaten zijn er nodig?” Een betere vraag is: “Waar zijn de punten waarop transiënte energie gevoelige ladingen kan binnendringen, verplaatsen en bereiken?”

Coördinatie is belangrijker dan simpelweg apparaten toevoegen

Het installeren van meerdere overspanningsbeveiligingen zorgt niet automatisch voor een beter systeem.

Apparaten die op verschillende distributieniveaus zijn geïnstalleerd, moeten samenwerken. Hun kenmerken, ontladingsvermogen, spanningsbeschermingsniveau en installatieopstelling moeten worden beschouwd als onderdeel van het volledige elektrische systeem.

Slechte coördinatie kan de effectiviteit van de algehele regeling verminderen. Omgekeerd kunnen op de juiste wijze gepositioneerde beveiligingstrappen de taak verdelen tussen het hoofdverdeelpunt en de stroomafwaartse circuits.

Een gemeenschappelijke aanpak is het vaststellen van verschillende beschermingsniveaus:

Primaire bescherming

De inkomende elektrische dienst is het eerste belangrijke punt om te overwegen. Bescherming richt zich hier op substantiële voorbijgaande energie die binnenkomt via het externe elektriciteitsnetwerk.

Secundaire distributiebescherming

Als een gebouw afzonderlijke verdeelpanelen heeft, kan aanvullende bescherming worden overwogen. Dit is vooral relevant wanneer de kabeltrajecten relatief lang zijn of wanneer stroomafwaartse circuits gevoelige elektrische apparatuur bevatten.

Lokale apparatuurbescherming

Zeer gevoelige systemen vereisen mogelijk bescherming dichter bij de apparatuur zelf. Voorbeelden hiervan zijn elektronische regelsystemen, communicatieapparatuur, bewakingsapparatuur en andere apparatuur die kan worden beïnvloed door voorbijgaande overspanning.

Het doel is niet om overal bescherming te plaatsen. Het is bedoeld om te voorkomen dat een piek een onbeschermde weg vindt naar apparatuur die er toe doet.

Wat moet worden gecontroleerd voordat u eenAC-overspanningsbeveiliging?

Het gebouw zelf biedt veel van de aanwijzingen die nodig zijn voor beschermingsplanning.

Een nuttige beoordeling moet de configuratie van het elektrische systeem, de nominale spanning, de aardingsopstelling, de verwachte piekomgeving, de distributiestructuur en de soorten aangesloten belastingen omvatten.

Het is ook de moeite waard om te bepalen of circuits zich buitenshuis uitstrekken of verbinding maken met apparatuur die zich in blootgestelde gebieden bevindt. Dergelijke verbindingen kunnen het risicoprofiel aanzienlijk veranderen.

Belangrijke vragen zijn onder meer:

Deze controles zijn over het algemeen nuttiger dan het kiezen van een apparaat alleen op basis van de nominale spanning of het fysieke uiterlijk.

Hoe zit het met gebouwen met zonne-energiesystemen?

De situatie wordt interessanter wanneer fotovoltaïsche apparatuur op het gebouw wordt aangesloten.

Zonne-energie-installaties kunnen extra elektrische paden introduceren tussen buitenapparatuur en binnendistributiesystemen. PV-arrays, omvormers, DC-bedrading en AC-uitgangscircuits kunnen allemaal onderdeel worden van de algemene discussie over bescherming.

Dit is vooral belangrijk voor gebouwen met zonne-energie-installaties op het dak, omdat de PV-apparatuur fysiek dichter bij de buitenlucht staat, terwijl de opgewekte stroom uiteindelijk verbinding maakt met de elektrische infrastructuur van het gebouw.

Overspanningsbeveiliging aan AC-zijde moet daarom samen met de bredere PV-beveiligingsregeling worden overwogen. DC-stroomonderbrekers, DC-scheidingsschakelaars, DC-overspanningsbeveiligingsapparaten en andere fotovoltaïsche beveiligingscomponenten richten zich op verschillende delen van het systeem en mogen niet als uitwisselbaar worden beschouwd.

Voor een gebouw dat is uitgerust met zonne-energie kan het beoordelen van alleen het AC-hoofdpaneel een onvolledig beeld opleveren.

De aanname van ‘één apparaat voor alles’

De aantrekkingskracht van één enkel apparaat is begrijpelijk. Het lijkt eenvoudiger, neemt minder ruimte in beslag en kan het aantal componenten dat moet worden gecoördineerd verminderen.

Maar elektrische eenvoud op papier staat niet altijd gelijk aan adequate bescherming in het veld.

Een compact gebouw met een kort en eenvoudig distributiepad kan heel andere eisen stellen dan een fabriek, kantorencomplex, magazijn of gebouw met meerdere verdiepingen met meerdere verdeelborden.

De juiste vraag is dus niet of één apparaat onder ideale omstandigheden een gebouw kan beveiligen. Een zinvollere vraag is of de installatie voldoende bescherming biedt op de locaties waar transiënte energie realistisch kan optreden.

Deze verandering in perspectief kan voorkomen dat een anderszins redelijk beschermingsplan te afhankelijk wordt van één beschermingspunt.

Installatie is nog steeds belangrijk

Zelfs een correct geselecteerd component voor overspanningsbeveiliging kan slecht presteren als de installatie niet correct wordt uitgevoerd.

Verbindingsgeleiders moeten op passende wijze kort worden gehouden en worden gerangschikt volgens de geldende installatievereisten. Aarding en verbinding zijn even belangrijk omdat piekstroom een ​​gecontroleerd pad nodig heeft, weg van beschermde apparatuur.

Het apparaat moet ook worden geïnstalleerd op een locatie die geschikt is voor zijn elektrische functie en waar nodig worden gecoördineerd met stroomopwaartse overstroombeveiliging.

Deze details worden gemakkelijk over het hoofd gezien tijdens de selectie van componenten, omdat ze niet op een productlabel staan. Toch kunnen ze een direct effect hebben op de beschermingsprestaties in de echte wereld.

Om deze reden moeten de specificaties samen met het elektrische ontwerp worden beoordeeld in plaats van de overspanningsbeveiliging als een geïsoleerd accessoire te behandelen.

Een praktische manier om de bescherming van gebouwen te beoordelen

Voor inkoopteams en elektrotechnische planners kan een eenvoudige beoordeling in drie stappen het proces duidelijker maken.

Breng eerst de energieverdeling in kaart. Identificeer de binnenkomende voeding, hoofdpanelen, subpanelen en belangrijke apparatuur.

Ten tweede: identificeer blootstellingspunten. Let op aansluitingen buitenshuis, lange kabels, blootstelling aan bliksem en apparatuur met beperkte tolerantie voor transiënte spanning.

Ten derde: evalueer de beschermingscoördinatie. Bepaal of de beveiliging bij de dienstingang voldoende is of dat stroomafwaarts extra trappen nodig zijn.

Deze aanpak maakt het ook gemakkelijker om verschillende specificaties te vergelijken zonder zich uitsluitend op de prijs of een enkele elektrische parameter te concentreren.

Laatste afhaalmaaltijd

Een gebouw heeft niet noodzakelijkerwijs één enkel ‘piekingangspunt’. Transiënte overspanning kan zich door verschillende delen van een elektrische installatie verplaatsen, en de effectiviteit van de bescherming hangt af van de locatie, bedrading, aarding, gevoeligheid van de apparatuur en coördinatie.

Voor een klein en eenvoudig elektrisch systeem kan één strategisch geïnstalleerd beveiligingsapparaat voldoende zijn. Grotere of complexere installaties vereisen vaak een gelaagde aanpak waarbij de bescherming wordt gepositioneerd op basis van de structuur en het risico van het elektriciteitsnetwerk.

Bij het beoordelen van eenAC-overspanningsbeveiligingDe belangrijkste vraag is daarom niet simpelweg hoe krachtig het apparaat is, maar waar het wordt geïnstalleerd en welk deel van het elektrische systeem het naar verwachting zal beschermen. Voor fotovoltaïsche installaties moet deze beoordeling ook de relatie tussen AC- en DC-beveiliging omvatten.

Met zijn productassortiment dat AC- en DC-beveiligingscomponenten omvat, waaronder AC-overspanningsbeveiligingsapparatuur, DC-stroomonderbrekers, DC-overspanningsbeveiligingsapparaten, DC-scheidingsschakelaars, DC-zekeringen en zonne-energiecombineerkasten, biedt Zhejiang Dabo Electric Co., Ltd. (CHYT) een nuttige productcontext voor het overwegen van bescherming als onderdeel van het complete fotovoltaïsche en elektrische distributiesysteem.