Основные параметры и стандарты испытаний устройств защиты от перенапряжения (УЗП)

Устройство защиты от перенапряжения (SPD): Устройство, используемое для ограничения переходных перенапряжений и отвода импульсных токов. Устройства защиты от перенапряжений (SPD) в основном применяются в низковольтных распределительных системах и информационных системах для защиты от перенапряжений, вызванных молнией, коммутационных перенапряжений, электромагнитных импульсов молнии (LEMP) и импульсов электромагнитных помех (EMI). Для защиты от таких перенапряжений на стороне высокого напряжения вместо них используются ограничители перенапряжений.

I. Ключевые параметры устройств защиты от перенапряжения (УЗП)

1. Максимальное непрерывное рабочее напряжение (Uc): Максимальное среднеквадратичное (СКЗ) или постоянное напряжение, которое может непрерывно подаваться в режиме защиты устройства защиты от перенапряжения (УЗП). По сути, это номинальное напряжение УЗП. Значение Uc влияет как на срок службы УЗП, так и на уровень его защиты от перенапряжения. Выбор более высокого значения Uc может продлить срок службы изделия, но также увеличит остаточное напряжение, что вредно для защищаемого оборудования.

2. Номинальный разрядный ток (входной): Пиковый ток волнового сигнала длительностью 8/20 мкс, который может выдержать устройство защиты от перенапряжения (SPD). Этот параметр используется для испытаний класса II, а также служит критерием предварительной подготовки для испытаний классов I и II. Стандарты SPD определяют ряд значений In, и производители выбирают соответствующий уровень In для испытаний. После того, как устройство SPD проходит испытание, его значение In официально обозначается как выбранный уровень.

3. Максимальный разрядный ток (Imax) в испытаниях класса II: Пиковый ток импульса длительностью 8/20 мкс, который может выдержать устройство защиты от перенапряжения (SPD). Хотя определение аналогично In, стандарты SPD предусматривают отдельные серии для In и Imax, причем Imax > In для одного и того же класса. Прохождение испытания на заданном уровне In не гарантирует, что SPD пройдет испытание на соответствующем уровне Imax, поскольку условия испытания (величина тока и количество импульсов) различаются.

4. Импульсный ток (Iimp): Способность устройства защиты от разряда молнии (SPD) выдерживать ток молнии длительностью 10/350 мкс характеризуется двумя параметрами: пиковым током (Ipeak) и зарядом (Q). Этот параметр используется для испытаний класса I.

5. Уровень защиты от перенапряжения (вверху): Также известное как остаточное напряжение, это напряжение на устройстве защиты от перенапряжений (SPD), когда после срабатывания через него протекает заданный пиковый ток. Значение Up должно быть ниже выдерживаемого напряжения защищаемого оборудования. GB50343-2012 *Технический кодекс по молниезащите электронных информационных систем зданий* устанавливает уровни выдерживаемого импульсного напряжения для различных ступеней низковольтных распределительных систем. Номинальное выдерживаемое импульсное напряжение оборудования (Uw), предоставляемое производителем, указывает на его изоляционные свойства против перенапряжений. Поэтому при выборе SPD необходимо обеспечить значение Up

II. Соответствующие испытания для устройств защиты от перенапряжения (УЗП)

В разделах выше упоминаются тесты I и II классов. Ниже представлены методики проведения тестов:
1. Тест I класса: Проводилось с использованием номинального разрядного тока (In), импульса напряжения 1,2/50 мкс и максимального импульсного тока Iimp (волна тока молнии 10/350 мкс). Если заряд, переданный за 10 мс, равен Q, то пиковый ток Ipeak = 0,5Q.
2. Тест II класса: Исследование проводилось с использованием номинального разрядного тока (In), импульса напряжения 1,2/50 мкс и максимального разрядного тока Imax (волновой импульс тока 8/20 мкс).
3. Тест III класса: Проводилось с использованием комбинированной волны, определяемой как напряжение холостого хода (Uoc) длительностью 1,2/50 мкс и ток короткого замыкания (Isc) длительностью 8/20 мкс, генерируемых генератором комбинированных волн сопротивлением 2 Ом.

Эти категории испытаний не имеют иерархической структуры и, следовательно, не могут быть напрямую сопоставлены. Производители могут выбрать любой класс испытаний для проверки. Однако при проектировании электрооборудования зданий выбор устройств защиты от перенапряжения (SPD), проверяемых в соответствии с классом I или классом II, должен соответствовать следующим требованиям:

IEC 61024: Относится к вопросам защиты людей от ударов молнии в зданиях, включая выбор уровней защиты системы молниезащиты (СЗ).

IEC 61312: В документе рассматриваются вопросы защиты от электромагнитных импульсов молнии (ЭМИМ), включая требования к экранированию зданий, заземлению и выравниванию потенциалов.

МЕК 62305: Содержит рекомендации по проектированию систем молниезащиты, обобщающие общие принципы и требования к молниезащите.