Analiza diferențelor dintre dispozitivele de protecție împotriva supratensiunii și paratrăsnetele în principiile de lucru și aplicații

În sistemele de alimentare și diverse echipamente electrice, supratensiunea și loviturile de trăsnet sunt două dintre cele mai comune și mai distructive pericole de siguranță. Pentru a atenua aceste riscuri, protectoare de supratensiune (SPD) șiparatrăsnetsunt instalate de obicei în aplicații de inginerie.

Deși ambele sunt dispozitive de protecție electrică, ele au diferențe semnificative în ceea ce privește obiectele protejate, principiile de lucru și scenariile de aplicare și nu pot fi pur și simplu schimbate sau înlocuite unul cu celălalt.

I. Protector de supratensiune: „Prima linie de apărare” împotriva supratensiunii interne a sistemului

Protectoarele de supratensiune, cunoscute și ca dispozitive de protecție la supratensiune (SPD), sunt utilizate în principal pentru a proteja împotriva supratensiunilor generate în sistemul de alimentare, cum ar fi:

Supratensiune de funcționare (pornire, oprire, modificări bruște de sarcină)

Supratensiune indusă

Creșteri induse de fulgere (lovituri de fulgere nedirecte)

Principiul de lucru

Când tensiunea sistemului se află în intervalul normal, protectorul de supratensiune este într-o stare de impedanță ridicată și nu are aproape niciun efect asupra funcționării sistemului;

Odată ce tensiunea de linie depășește instantaneu valoarea admisibilă, componentele neliniare din interiorul protectorului conduc rapid, deturnează, fixează sau absorb energia în exces, limitând astfel tensiunea la capătul echipamentului la un interval sigur.

Componentele funcționale comune includ:

Varistor cu oxid de metal (MOV)

Tub de descărcare de gaz (GDT)

Redresor controlat cu siliciu (SCR)

Locații tipice de instalare

Capătul liniei de intrare a dulapului de distribuție a energiei

Sistem de bare colectoare

Partea frontală a echipamentelor de precizie (PLC, instrumente, echipamente de comunicație etc.)

Funcția sa de bază este de a reduce amplitudinea supratensiunii și de a proteja izolația echipamentului și componentele electronice interne.

II. Paratrăsnet: Oferirea unei „cale pentru energia fulgerului”

Paratrăsnetele sunt utilizate în principal pentru a proteja împotriva loviturilor directe de trăsnet și a fulgerelor puternice. Accentul nu se pune pe „limitarea tensiunii”, ci pe descărcarea rapidă a curentului fulgerului.

Principiul de lucru

Când fulgerul lovește o linie de transmisie sau o clădire, paratrăsnetul poate forma un canal cu impedanță scăzută într-un timp foarte scurt, deturnând direct energia uriașă a fulgerului către sol, împiedicând trecerea curentului de fulger prin corpul echipamentului sau prin structura clădirii, reducând astfel:

Defectarea echipamentului

Deteriorări ale izolației

Pericol de electrocutare pentru personal

În lipsa unui fulger sau în condiții normale de funcționare, paratrăsnetul practic nu participă la funcționarea sistemului.

 Tipuri comune

Paratrăsnet tip pin

Descărcătoare de supratensiune cu oxid de metal (tip fără întreruperi)

Scenarii tipice de aplicare

Linii de transport si distributie

Substații

Construcția sistemelor de protecție împotriva trăsnetului

Instalatii electrice exterioare

Descărcătorul de trăsnet accentuează protecția împotriva loviturilor directe de trăsnet și disiparea energiei, mai degrabă decât controlul precis al tensiunii.

Comparație între dispozitivele de protecție împotriva supratensiunii și paratrăsnetele

IV. Abordarea corectă a selecției în practica de inginerie

În inginerie practică, dispozitivele de protecție la supratensiune și paratrăsnetul sunt adesea folosite în combinație, mai degrabă decât ca o alegere:

Paratrăsnet: Responsabil pentru „blocarea și deviarea fulgerelor”

Protectoare de supratensiune: responsabile pentru „atenuarea supratensiunilor reziduale și protejarea echipamentelor sensibile”

Doar prin formarea unui sistem de protecție gradat, siguranța și stabilitatea sistemului electric pot fi cu adevărat îmbunătățite sub riscul dublu de lovituri de trăsnet și supratensiune a sistemului.