Анализ на разликите между предпазителите от пренапрежение и мълниеотводите в работните принципи и приложения

В енергийните системи и различното електрическо оборудване пренапрежението и ударите от мълнии са две от най-често срещаните и разрушителни опасности за безопасността. За да се намалят тези рискове, предпазителите от пренапрежение (SPD) имълниеприемнициобикновено се инсталират в инженерни приложения.

Въпреки че и двете са устройства за електрическа защита, те имат значителни разлики в своите защитени обекти, принципи на работа и сценарии на приложение и не могат просто да бъдат разменени или заменени едно с друго.

I. Защита от пренапрежение: „Първата линия на защита“ срещу вътрешно пренапрежение на системата

Предпазителите от пренапрежение, известни също като устройства за защита от пренапрежение (SPD), се използват предимно за защита срещу пренапрежения, генерирани в електроенергийната система, като например:

Работно пренапрежение (включване, изключване, внезапни промени в товара)

Индуцирано пренапрежение

Пренапрежения, предизвикани от мълния (недиректни удари на мълния)

Принцип на работа

Когато системното напрежение е в нормалния диапазон, протекторът от пренапрежение е в състояние с висок импеданс и няма почти никакъв ефект върху работата на системата;

След като мрежовото напрежение мигновено превиши допустимата си стойност, нелинейните компоненти вътре в протектора бързо провеждат, отклоняват, затягат или абсорбират излишната енергия, като по този начин ограничават напрежението в края на оборудването до безопасен диапазон.

Общите функционални компоненти включват:

Металооксиден варистор (MOV)

Газоразрядна тръба (GDT)

Силициево управляван токоизправител (SCR)

Типични места за инсталиране

Край на входящата линия на разпределителния шкаф

Шинопроводна система

Преден край на прецизно оборудване (PLC, инструменти, комуникационно оборудване и др.)

Неговата основна функция е да: намали амплитудата на пренапрежението и да защити изолацията на оборудването и вътрешните електронни компоненти.

II. Гръмоотвод: Осигуряване на „път за мълниеносна енергия“

Мълниеотводите се използват предимно за защита срещу директни удари на мълния и силни удари на мълния. Фокусът не е върху "ограничаване на напрежението", а върху бързото разреждане на тока на мълнията.

Принцип на работа

Когато мълния удари преносна линия или сграда, мълниеотводът може да образува канал с нисък импеданс за много кратко време, директно отклонявайки огромната енергия на мълния към земята, предотвратявайки преминаването на тока на мълния през тялото на оборудването или конструкцията на сградата, като по този начин намалява:

Повреда на оборудването

Повреда на изолацията

Риск от токов удар за персонала

При липса на удар от мълния или при нормални работни условия, мълниеотводът по принцип не участва в работата на системата.

 Често срещани типове

Щифтови мълниеприемници

Отводители от метални оксиди (тип без междини)

Типични сценарии за приложение

Преносни и разпределителни линии

Подстанции

Изграждане на мълниезащитни системи

Външни електрически съоръжения

Гръмоотводите наблягат на защита срещу директни удари на мълния и разсейване на енергия, а не на прецизен контрол на напрежението.

Сравнение между предпазители от пренапрежение и мълниеотводи

IV. Правилен подход при избора в инженерната практика

В практическото инженерство предпазителите от пренапрежение и мълниеотводите често се използват в комбинация, а не като избор или/или:

Мълниеприемници: Отговаря за "блокирането и отклоняването на светкавиците"

Предпазители от пренапрежение: Отговарят за "намаляване на остатъчните пренапрежения и защита на чувствително оборудване"

Само чрез формиране на степенувана защитна система може наистина да се подобри безопасността и стабилността на електрическата система при двойните рискове от удари на мълния и пренапрежение на системата.