Aşırı Gerilim Koruma Cihazlarının (SPD) Temel Parametreleri ve Test Standartları

Aşırı Gerilim Koruma Cihazı (SPD): Geçici aşırı gerilimleri sınırlamak ve ani akımları yönlendirmek için kullanılan bir cihazdır. Aşırı gerilim koruma cihazları (SPD'ler) öncelikle düşük voltajlı dağıtım sistemlerinde ve bilgi sistemlerinde yıldırım aşırı gerilimlerine, anahtarlama aşırı gerilimlerine, yıldırım elektromanyetik darbelerine (LEMP) ve elektromanyetik girişim (EMI) darbelerine karşı koruma sağlamak için kullanılır. Bu tür aşırı gerilimlere karşı yüksek voltaj tarafında koruma için ise bunun yerine aşırı gerilim koruyucuları kullanılır.

I. Aşırı Gerilim Koruma Cihazlarının (SPD) Temel Parametreleri

1. Maksimum Sürekli Çalışma Gerilimi (Uc): Aşırı gerilim koruma cihazının (SPD) koruma moduna sürekli olarak uygulanabilen maksimum kök-ortalama kare (RMS) veya DC voltajı. Bu esasen SPD'nin nominal voltajıdır. Uc değeri hem SPD'nin ömrünü hem de voltaj koruma seviyesini etkiler. Daha yüksek bir Uc değeri seçmek, ürünün hizmet ömrünü uzatabilir ancak aynı zamanda korunan ekipman için zararlı olan artık voltajı da artıracaktır.

2. Nominal Deşarj Akımı (In): Aşırı gerilim koruma cihazının (SPD) dayanabileceği 8/20 μs'lik bir akım dalgasının tepe akımı. Bu parametre, Sınıf II testleri için kullanılır ve ayrıca Sınıf I ve II testleri için ön koşullandırma kriteri olarak da görev yapar. SPD standartları bir dizi In değeri tanımlar ve üreticiler test için uygun bir In seviyesi seçer. SPD testi geçtikten sonra, In değeri resmi olarak seçilen seviye olarak belirlenir.

3. II. Sınıf Testlerde Maksimum Deşarj Akımı (Imax): SPD'nin kaldırabileceği 8/20 μs'lik bir akım dalgasının tepe akımı. Tanımı In'ye benzer olsa da, SPD standartları In ve Imax için ayrı seriler sunar ve aynı sınıf için Imax > In'dir. Belirli bir In seviyesinde bir testi geçmek, test koşulları (akım büyüklüğü ve darbe sayısı) farklı olduğundan, SPD'nin karşılık gelen Imax seviyesinde de geçeceğini garanti etmez.

4. Darbe Akımı (Iimp): Aşırı gerilim koruma cihazının (SPD), 10/350 μs'lik yıldırım akımı dalgasına dayanma kapasitesi, iki parametre ile karakterize edilir: tepe akımı (Ipeak) ve yük (Q). Bu parametre, Sınıf I testlerinde kullanılır.

5. Gerilim Koruma Seviyesi (Yukarı): Artık gerilim olarak da bilinen bu değer, aktivasyondan sonra belirli bir tepe akım dalga biçimi üzerinden aktığında SPD üzerindeki gerilimi ifade eder. Up, korunan ekipmanın dayanım geriliminden düşük olmalıdır. GB50343-2012 *Bina Elektronik Bilgi Sistemlerinin Yıldırımdan Korunması için Teknik Kod*, düşük gerilim dağıtım sistemlerinin farklı aşamaları için darbe dayanım gerilimi seviyelerini belirtir. Üretici tarafından sağlanan ekipmanın nominal darbe dayanım gerilimi (Uw), aşırı gerilimlere karşı yalıtım yeteneğini gösterir. Bu nedenle, SPD seçimi Up

II. Aşırı Gerilim Koruma Cihazları (SPD'ler) için İlgili Testler

Yukarıdaki bölümlerde I. Sınıf ve II. Sınıf testlerinden bahsedilmiştir. Aşağıda test yöntemleri yer almaktadır:
1. 1. Sınıf Sınavı: Nominal deşarj akımı (In), 1,2/50 μs'lik bir voltaj darbesi ve maksimum darbe akımı Iimp (10/350 μs'lik yıldırım akımı dalgası) kullanılarak gerçekleştirilir. 10 ms içinde aktarılan yük Q ise, tepe akımı Ipeak = 0,5Q olur.
2. II. Sınıf Testi: Nominal deşarj akımı (In), 1,2/50 μs'lik bir voltaj darbesi ve maksimum deşarj akımı Imax (8/20 μs'lik akım dalgası) kullanılarak gerçekleştirilmiştir.
3. Sınıf III Testi: 2Ω'luk bir kombine dalga üreteci tarafından üretilen, 1,2/50μs açık devre gerilimi (Uoc) ve 8/20μs kısa devre akımı (Isc) olarak tanımlanan bir kombine dalga kullanılarak gerçekleştirilir.

Bu test kategorileri hiyerarşik değildir ve bu nedenle doğrudan karşılaştırılamaz. Üreticiler doğrulama için herhangi bir test sınıfını seçebilirler. Bununla birlikte, bina elektrik tasarımında, Sınıf I veya Sınıf II kapsamında test edilen aşırı gerilim koruma cihazlarının seçimi şu şartlara uygun olmalıdır:

IEC 61024: Binalarda yıldırım çarpmasına karşı kişilerin güvenliğinin korunmasıyla ilgili olup, yıldırım koruma sistemi (YKB) koruma seviyelerinin seçimini kapsamaktadır.

IEC 61312: Yıldırımdan kaynaklanan elektromanyetik darbelere (LEMP) karşı korumayı ele alır; bina kalkanlaması, topraklama ve eşpotansiyel bağlama gerekliliklerini içerir.

IEC 62305: Yıldırımdan korunma sistemlerinin tasarımı için kılavuzlar sunar ve yıldırımdan korunmaya ilişkin genel prensipleri ve gereksinimleri bir araya getirir.