Doğru Tek Fazlı Aşırı Gerilim Koruma Cihazı Nasıl Seçilir?

Doğru Tek Fazlı Aşırı Gerilim Koruma Cihazı Nasıl Seçilir?

İki kahve makinesini ve 3.800 dolarlık bir CNC kontrol cihazını bozduktan sonra, bir voltaj dalgalanmasının neye benzediği hakkında hiçbir fikrim olmadığını itiraf ettim.

Tek fazlı bir aşırı gerilim koruma cihazı (SPD) seçerken üç sayıya bakıyorum: maksimum aşırı akım (kA), gerilim koruma seviyesi (VPR) ve kısa devre dayanımı (SCCR). Bunları devre kesicinizin boyutuna ve yük hassasiyetine uygun hale getirin; cihaz, koruduğu ekipmandan daha uzun ömürlü olacaktır.

Yanlış veri sayfasına zaman kaybetmemek için kullandığım üç dakikalık filtreyi siz de istiyorsanız okumaya devam edin.

Tek Fazlı Güç Kaynağını Anlamak?

Sigorta atana ve panoda iki kablo artı topraklama kablosu olduğunu görene kadar "tek fazlı"nın tek bir kablo anlamına geldiğini sanıyordum.

Tek fazlı güç, evleri ve küçük dükkanları besleyen 230 V veya 120 V iki telli şebekedir. Bir faz iletkeni, bir nötr iletken ve tekrarlayan bir sinüs dalgası, ışıklar, dizüstü bilgisayarlar ve torna tezgahları için ihtiyacınız olan tüm enerjiyi sağlar.

Dalga şeklinin önemi

Sinüs dalgası 230 V'luk bir sistemde 325 V tepe değerine ulaşır. Bu tepe değerinin üzerine bir ani gerilim yükselir ve mikrosaniyeler içinde 600 V'a ulaşabilir. Eğer aşırı gerilim koruma cihazınız (SPD) 275 V RMS değerinde ise, erken devreye girer ve dalganın tepesini keser. Daha ucuz olduğu için 420 V'luk bir model alırsanız, ani gerilim doğrudan frekans sürücünüze (VFD) gider. Alet çantamda her zaman bir cep osiloskobu bulunduruyorum; kesilmiş dalgaya bir bakış, doğru voltaj sınıfını seçip seçmediğimi anlamamı sağlıyor.

Tablo 1: Yaygın tek fazlı gerilimler ve önerilen aşırı gerilim koruma cihazı gerilim sınıfı

Tek Fazlı Aşırı Gerilim Koruması Nedir?

Alıcıya aşırı gerilim koruyucunun sadece süslü bir uzatma kablosu olduğunu söyledim; o da bana lazer kesici tamir faturasını gönderdi.

Tek fazlı aşırı gerilim koruma cihazı, devre kesici panelinizin yanına monte edilen kompakt bir ünitedir. İçinde, metal oksit varistörler (MOV'lar) veya gaz tüpleri, aşırı akımı 25 nanosaniyeden daha kısa sürede toprağa yönlendirerek yüklerinizin dayanım geriliminin altında kalmasını sağlar.

Görebileceğiniz kısımlar

Plastik kutuyu açtığınızda madeni paraya benzeyen üç disk bulacaksınız. Bunlar MOV'lardır. Her diskin yanında bir termal sigorta bulunur; MOV aşırı ısınırsa, sigorta atar ve yeşil LED söner. Bir keresinde arızalı bir üniteyi kesip açmıştım; sigorta teli kopmuştu ve MOV kararmıştı. Bu görsel kontrol, arızalı bir koruyucuyu yeniden takmaktan beni kurtardı.

Tablo 2: İç organlar ve onları öldüren faktörler

Tek Fazlı Aşırı Gerilim Koruma Cihazı (Tek Fazlı SPD) Nasıl Çalışır?

Veri kaydedicime 40 kA'lık bir akım çarptığını gözlemledim; prizdeki voltaj 1200 V yerine sadece 90 V yükseldi.

Aşırı gerilim koruma cihazı (SPD), nötr hat ile toprak hattı arasına yerleştirilir. Aşırı gerilim geldiğinde, iç bileşenleri nanosaniyeler içinde düşük empedanslı bir duruma geçer. Aşırı gerilim akımı yazıcınızdan değil, SPD'den geçer ve sınırlama voltajı hassas yükün hasar eşiğinin altında kalır.

Sıkıştırma eğrisi

Her MOV'un voltaj-akım ilişkisini gösteren bir eğrisi vardır. 1 mA'de MOV iletime başlar; 1 kA'de voltaj %50 daha yüksektir. Bu eğriyi CNC'min dayanım özelliklerinin üzerine yerleştiriyorum. Eğer CNC 800 V'ta arızalanırsa ve MOV 3 kA'de 820 V'a ulaşırsa, daha büyük bir MOV'a geçiyorum veya ikinci bir kademe ekliyorum. Katalogdaki bilgilere asla tek başına güvenmiyorum; iki çizgiyi çizip aradaki farkı arıyorum.

Tek Fazlı Aşırı Gerilim Koruyucunun Çalışma Prensibi?

"Çalışma prensibi"nin pazarlama safsatası olduğunu düşünürdüm, ta ki bir terminal bloğunda bir kıvılcımın izini sürene kadar.

Çalışma prensibi basit empedans çökmesine dayanır. Normal voltaj altında, aşırı gerilim koruma cihazı (SPD) açık devre gibi davranır. Aşırı gerilim ek enerji sağladığında, MOV tanecikleri bozulur, kısa devre oluşturur ve enerjiyi toprağa yönlendirir. Aşırı gerilim sona erdikten sonra, MOV sıfırlanır ve bir sonraki darbeyi bekler.

Ünite içindeki enerji paylaşımı

20 kA'lık bir akım dalgalanması tek bir MOV'a etki etmez. Cihaz paralel olarak üç MOV kullanır, bu nedenle her disk yaklaşık üçte birini tüketir. Eğer bir MOV daha hızlı yaşlanırsa, direnci düşer ve daha fazla akım çeker, ısınır ve termal sigorta onu devre dışı bırakır. Bu zarif ölüm, diğer ikisinin hayatta kalmasını sağlar. Ben her zaman tarih kodlarını kontrol ederim; aynı partiden olan MOV'lar aynı oranda yaşlanır, bu nedenle yedek kitlerim eşleşen tarih damgalarına sahiptir.

Tek Fazlı Aşırı Gerilim Koruyucu Nasıl Takılır?

Bir keresinde aşırı gerilim koruma cihazını ters bağladım; LED ışığı yeşil kaldı ama koruma bir anda yok oldu.

Ana şalteri kapatın. Aşırı gerilim koruma cihazı (SPD) hattını şalterin yük tarafına, nötr hattını nötr bara ve topraklama hattını topraklama bara bağlayın. Kabloları 30 cm'den kısa tutun, birbirine bükün ve 2 Nm torkla sıkın. Panoyu kapatın, şalteri açın ve yeşil LED ışıklarının sabit yandığını doğrulayın.

Her işte yaptığım kablo uzunluğu testi

1 MHz'lik bir sinyal jeneratörü kullanıyorum ve SPD terminallerine 10 cm'lik bir tel bağlıyorum. 10 cm daha eklediğimde voltaj düşüşü iki katına çıkıyor. Bu test bana 30 cm'nin kesin sınır olduğunu kanıtlıyor; her ekstra santimetre, geçişe yaklaşık 40 V ekliyor. Panel kalabalık ise, SPD'yi kapıya monte ediyorum ve örgülü bakır kablo kullanıyorum; düz şekil endüktansı yarıya indiriyor.

Küçük İşletmelerde Tek Fazlı Aşırı Gerilim Koruyucularının Kullanımı?

Müvekkilimin fırını bir fırtınada üç fırınını kaybetti; sigortacı, ertesi gün yenilediğimiz erimiş basınç tahliye borusunu gösterene kadar "kötü şans" diye suçladı.

Tek fazlı aşırı gerilim koruma cihazları (SPD'ler), küçük mağazalardaki yazar kasaları, espresso makinelerini, CNC yönlendiricilerini ve güvenlik kameralarını korur. 1U'luk bir rafa sığarlar veya sayaçın yanındaki bir DIN rayına asılabilirler. Bir adet 20 kA'lık ünite, fırtınalı mevsim boyunca tüm fırın hattının çalışmasını sağlar.

Kullandığım yükleme gruplama hilesi

16 A'nın altındaki her cihazı listeliyor ve "hassas" veya "dayanıklı" olarak etiketliyorum. PLC'ler gibi hassas yükler, 550 V VPR'li tek bir aşırı gerilim koruma cihazı (SPD) paylaşıyor. Isıtıcılar gibi dayanıklı yükler ise 650 V VPR'li ikinci bir SPD'nin arkasında yer alıyor. Bu ayrım maliyeti düşürüyor çünkü 650 V'luk model %30 daha ucuz. Hesap tablom, sahibine 210 dolarlık bir tasarruf ve Wenzhou fabrikamızdan daha kısa teslim süresi sağlıyor.

Kurulum Kuralları Nelerdir?

Bir keresinde daha güzel görünmesi için DIN rayı yerine 50 cm'lik kablolar kullandım; müfettiş onu söktürdü.

Şu dört kurala uyun: kabloları 30 cm'den kısa tutun, 16 mm² bakır kullanın, yukarı akıma 32 A'lik bir devre kesici ekleyin ve aşırı gerilim koruma cihazını (SPD) sayaçtan sonra ancak kaçak akım rölesinden (RCD) önce monte edin. Yerel yönetmeliklere uyun: Almanya'da VDE 0100-443, İngiltere'de BS 7671 534 kullanın.

Tablo 3: Ekibime verdiğim hızlı kontrol listesi

Çözüm

Numaraları seçin, kabloları kesin, vidaları sıkın ve tek fazlı aşırı gerilim koruma cihazınız arızalanacak, böylece makineleriniz çalışmayacak.

Tek sayfalık fiyat teklifi için caroline@leikexing.com adresine e-posta gönderin, özel siparişinizi 15 gün içinde Wenzhou'dan gönderelim.