Lo scopo principale dell'installazione del dispositivo di protezione di backup nella parte anteriore del dispositivo di protezione da sovratensione è migliorare l'affidabilità del sistema, prolungare la durata dell'apparecchiatura e ottimizzare l'efficacia della protezione. La logica fondamentale di questo approccio può essere analizzata nei seguenti modi:
I. Limitazioni del limitatore di sovratensione
Vincoli di capacità e durata
I limitatori di sovratensione proteggono le apparecchiature assorbendo o dissipando l'energia di sovratensione. Tuttavia, i loro componenti interni (come varistori e tubi a scarica di gas) hanno limitazioni di capacità. L'esposizione frequente a correnti elevate può portare a un degrado delle prestazioni o addirittura a guasti.
I dispositivi di protezione di backup (come fusibili e interruttori automatici) possono limitare la corrente che passa attraverso l'SPD e prevenire danni all'SPD dovuti al sovraccarico, prolungando così la durata dell'SPD.
Differenza nella velocità di risposta
I tempi di risposta dell'SPD sono generalmente nell'ordine dei nanosecondi, mentre le protezioni di backup (come i fusibili) sono nell'ordine dei millisecondi. Mentre l'SPD può sopprimere rapidamente i picchi, i dispositivi di protezione del backup possono intercettare i successivi picchi continui e fornire una doppia protezione.
Requisiti di isolamento dei guasti
In caso di guasto dell'SPD (come un cortocircuito), la protezione di backup può interrompere rapidamente il circuito, impedire la diffusione del guasto in tutto il sistema e garantire che gli altri dispositivi funzionino normalmente.
ii. Funzioni principali delle protezioni di backup
Protezione da sovracorrente
I dispositivi di protezione di backup, come i fusibili, interrompono una corrente superiore a quella nominale attraverso i soffiatori dei fusibili per evitare che l'SPD si bruci a causa di un sovraccarico a lungo termine. Ad esempio, quando un fulmine colpisce con più energia di quella consentita dall'SPD, il fusibile esploderà per primo per proteggere l'SPD e le apparecchiature successive. Protezione da cortocircuito
Se i componenti interni dell'SPD vanno in cortocircuito-, la protezione di backup può disconnettere immediatamente il circuito, impedendo che la corrente di cortocircuito-causasse un incendio o danni alle apparecchiature. Questa protezione non può essere ottenuta da sola con l'SPD.
Ottimizzazione della protezione gerarchica
In un sistema di protezione multistrato, i protettori di backup lavorano con SPD per ottenere un'attenuazione graduale dell'energia. Per esempio:
Front-end: protezione di backup (come un interruttore automatico) per interrompere i guasti di cortocircuito-di corrente di grandi dimensioni;
Portata media-: l'SPD inibisce i fulmini
Terminale: dispositivi di protezione fine (come interfacce dati).
Questo design a strati può ridurre il carico dell'SPD e migliorare l'efficienza complessiva della protezione.
III. Requisiti standard tecnici di base per la configurazione dei protettori di standby
Gli standard internazionali (ad esempio IEC 60364-4-443) e le normative nazionali (ad esempio GB 50057) specificano che l'SPD deve essere utilizzato insieme a dispositivi di protezione da sovracorrente per garantire la sicurezza del sistema.
Principi di armonizzazione energetica
La corrente nominale della protezione di backup deve corrispondere ai parametri SPD per evitare manovre errate in caso di picchi normali e disconnettere in modo affidabile il circuito in caso di guasto. Ad esempio, la "tensione operativa continua massima" (Uc) dell'SPD deve essere superiore alla tensione del sistema e la protezione di backup deve essere più capace di sfondare rispetto alla corrente di cortocircuito-dell'SPD.
Comodità di manutenzione
Le protezioni di standby, come un fusibile sostituibile, sono facili da manutenere rapidamente e i malfunzionamenti dell'SPD di solito richiedono una sostituzione completa. Il tempo di inattività del sistema può essere ridotto isolando il guasto con la protezione del backup.
IV. INTRODUZIONE Scenari applicativi pratici
Sistema di alimentazione
Nelle sottostazioni o negli armadi di distribuzione, l'SPD è dotato di interruttori automatici nella parte anteriore per prevenire danni da corrente di cortocircuito-causati da fulmini e per facilitare il funzionamento remoto.
Rete di comunicazione
Nelle stazioni base o nei data center, l'SPD è combinato con fusibili per garantire che le apparecchiature di comunicazione non vengano danneggiate durante i fulmini o le fluttuazioni di potenza e che i guasti possano essere rapidamente identificati.
Controllo industriale
Nelle linee di produzione automatizzate, le protezioni di backup possono prevenire l'arresto della linea di produzione a causa di guasti all'SPD e garantire la continuità della produzione.