Doğru Aşırı Gerilim Koruyucu (SPD) Nasıl Seçilir?

Aşırı gerilim koruyucuları kaç kategoriye ayrılabilir?

Tip 1 (Gerilim Anahtarlamalı Tip)

• İşlev:
  Esas olarak doğrudan veya uyarılmış yıldırım çarpmalarından kaynaklanan büyük akımları (10/350 μs dalga formu) boşaltmak için kullanılır.
  Genellikle binaların ana güç dağıtım girişinde (LPZ0'dan LPZ1'e geçiş bölgesi) uygulanır.
• Çalışma Prensibi:

Normal durumda yüksek empedans: 

Ani gerilim yükselmesi olmadığında, aşırı gerilim koruma cihazı yüksek empedans durumunda kalır ve devreyi etkilemez.
Tetikleme anında düşük empedans:

Ani gerilim eşik değerini (örneğin, 4kV) aştığında, dahili gaz deşarj tüpü (GDT) veya kıvılcım aralığı bozulur ve onlarca kA'lık akımların anında deşarj olmasına olanak tanıyan düşük empedanslı bir yol oluşturur.
Arkın daha sonra söndürülmesi: Ani gerilim düşüşü sona erdikten sonra, GDT kendi kendini onarma mekanizmasıyla yüksek empedans durumuna geri döner.

• Temel Bileşenler:

Gaz Deşarj Tüpü (GDT):Soy gazın iyonizasyonu yoluyla iletim gerçekleşir.
Kıvılcım aralığı:Hava kırılması yoluyla deşarj olur ve yüksek akım taşıma kapasitesine sahiptir (100kA'yı aşabilir).

Tip 2 (Gerilim Sınırlayıcı Tip)

• İşlev:

Yıldırım çarpmasına ve anahtarlama aşırı gerilimlerine karşı koruma sağlar (8/20μs dalga formu).

Dağıtım panolarında kullanılır.

• Çalışma Prensibi:

Doğrusal olmayan empedans karakteristiği: 

Ani gerilim yükseldiğinde, dahili varistörün (MOV) empedansı aniden düşerek gerilimi güvenli bir seviyede (örneğin, Up ≤ 1,5kV) sabitler.

Sürekli deşarj: 

MOV, orta düzeydeki akımları (20–40kA) tekrar tekrar deşarj edebilir, ancak yüksek akımlar performansını düşürebilir.

• Temel Bileşen:

Metal Oksit Varistör (MOV):Çinko oksit (ZnO) parçacıklarından oluşan, gerilime duyarlı bir yarı iletken cihaz.

Tip 3 (Birleşik veya İnce Koruma)

• İşlev

Hızlı yanıt:Tepki süresi ≤1ns olan TVS diyotları veya MOV+TVS kombinasyonlarını kullanır.

Ultra düşük sıkıştırma gerilimi (örneğin, Up ≤ 0,8kV), hassas ekipmanların güvenliğini sağlar.

Temel bileşen:

Geçici Gerilim Bastırma (TVS) diyotu:PN bağlantı çığ etkisinden yararlanarak son derece hızlı tepki verir ancak akım taşıma kapasitesi sınırlıdır (

Doğru aşırı gerilim koruma cihazını (SPD) seçmek çok önemlidir. Farklı senaryolar için nasıl bir cihaz seçmelisiniz?

1.Koruma Gereksinimlerini Tanımlayın

1.1 Ani Artış Kaynaklarını Belirleme

Doğrudan yıldırım çarpması (örneğin, binaya isabet etmesi):  Tip 1 SPD (10/350μs dalga formu) gerektirir.

Yıldırım çarpması veya anahtarlama aşırı gerilimleri (örneğin, şebeke dalgalanmaları, ekipman başlatma/durdurma): Tip 2 veya Tip 3 SPD (8/20μs dalga formu) gerektirir.

1.2 Koruma Bölgelerinin (LPZ) Belirlenmesi

LPZ0 → LPZ1 bölgesi (örneğin, ana güç girişi):

 Tip 1 veya Tip 1+2 hibrit SPD.

LPZ1 → LPZ2 bölgesi (örneğin, zemin dağıtım paneli):

Tip 2 SPD.

LPZ2 → LPZ3 bölgesi (örneğin, ekipman ön ucu):

Tip 3 veya hassas SPD.

2.Anahtar Parametre Seçimi

2.1Maksimum Sürekli Çalışma Gerilimi (Uc)

2.1.1 Sistemin nominal voltajından daha yüksek olmalıdır (örneğin, 385V'luk bir sistem için Uc ≥ 385V seçin).

2.2.2 Şebeke dalgalanmalarını (±%10~20) hesaba katın.

2.2Gerilim Koruma Seviyesi (Yukarı)

2.2.1 Lower Up daha iyi koruma sağlar ancak korunan ekipmanın dayanım voltajıyla uyumlu olmalıdır.

2.2.2 Genel kural: Up ≤ ekipmanın dayanım geriliminin %80'i (örneğin, ekipman 2,5 kV'a dayanabiliyorsa, Up ≤ 2,0 kV seçin).

2.3 Akım Taşıma Kapasitesi (In / Imax)

• Tip 1: Giriş ≥ 12,5kA (10/350μs dalga formu).
• Tip 2: Ana dağıtım paneli: Imax ≥ 40kA (8/20μs).

Alt dağıtım paneli: Imax ≥ 20kA (8/20μs).

• Tip 3: ≥ 5kA'da (birleşik dalga).

2.4 Yanıt Süresi

Standart SPD'ler: ≤25ns.

Hassas ekipmanlar için daha hızlı seçenekleri tercih edin (örneğin, TVS diyotları, ≤1ns).

3.Uygulama Senaryosuna Göre Seçim

3.1Güç Kaynağı Sistemleri

3.1.1 Ana Dağıtım Paneli: Tip 1+2 hibrit aşırı gerilim koruma cihazı (ör. Imax = 100kA, Up ≤ 2,5kV).

3.1.2 Alt Dağıtım Paneli: Tip 2 Aşırı Gerilim Koruma Cihazı (ör., Imax = 40kA, Up ≤ 1.8kV).

3.1.3 Ekipman Ucu: Tip 3 veya sokete monte edilmiş aşırı gerilim koruma cihazı (örneğin, Yukarı ≤ 1,2kV).

3.2 Sinyal/İletişim Hatları

3.2.1 Uygun arayüz tiplerine sahip (örneğin, RJ45, RS485) özel sinyal SPD'leri kullanın.

İletim hızına ve ekleme kaybına dikkat edin (Gigabit ağ kullanıyorsanız, yüksek frekans uyumlu bir model seçin).

3.3 PV/DC Sistemleri

Uc ≥ 1,2 × sistem maksimum voltajı değerine sahip DC aşırı gerilim koruma cihazları seçin.