Các thông số chính và tiêu chuẩn thử nghiệm của thiết bị chống sét lan truyền (SPD)

Thiết bị chống sét lan truyền (SPD): Thiết bị chống sét lan truyền (SPD) là thiết bị dùng để hạn chế quá áp thoáng qua và chuyển hướng dòng điện đột biến. SPD chủ yếu được sử dụng trong hệ thống phân phối điện áp thấp và hệ thống thông tin để bảo vệ chống lại quá áp do sét đánh, quá áp do chuyển mạch, xung điện từ do sét (LEMP) và xung nhiễu điện từ (EMI). Để bảo vệ phía điện áp cao chống lại các quá áp như vậy, người ta sử dụng thiết bị chống sét lan truyền thay thế.

I. Các thông số chính của thiết bị chống sét lan truyền (SPD)

1. Điện áp hoạt động liên tục tối đa (Uc): Điện áp hiệu dụng (RMS) hoặc điện áp DC tối đa có thể được cấp liên tục cho chế độ bảo vệ của thiết bị chống sét lan truyền (SPD). Về cơ bản, đây là điện áp định mức của SPD. Giá trị Uc ảnh hưởng đến cả tuổi thọ của SPD và mức độ bảo vệ điện áp của nó. Chọn giá trị Uc cao hơn có thể kéo dài tuổi thọ sản phẩm nhưng cũng sẽ làm tăng điện áp dư, điều này gây hại cho thiết bị được bảo vệ.

2. Dòng điện xả định mức (In): Dòng điện cực đại của sóng dòng điện 8/20μs mà thiết bị chống sét lan truyền (SPD) có thể chịu được. Thông số này được sử dụng cho các thử nghiệm Loại II và cũng đóng vai trò là tiêu chí tiền xử lý cho các thử nghiệm Loại I và II. Các tiêu chuẩn SPD định nghĩa một loạt các giá trị In, và các nhà sản xuất chọn mức In thích hợp để thử nghiệm. Sau khi SPD vượt qua thử nghiệm, giá trị In của nó được chính thức chỉ định là mức đã chọn.

3. Dòng xả tối đa (Imax) trong các thử nghiệm Loại II: Dòng điện cực đại (Imax) của sóng dòng điện 8/20μs mà thiết bị chống sét lan truyền (SPD) có thể chịu được. Mặc dù định nghĩa tương tự như In, nhưng các tiêu chuẩn SPD cung cấp các dãy riêng biệt cho In và Imax, với Imax > In cho cùng một loại. Việc vượt qua bài kiểm tra ở mức In nhất định không đảm bảo rằng SPD sẽ vượt qua ở mức Imax tương ứng, vì các điều kiện thử nghiệm (độ lớn dòng điện và số xung) khác nhau.

4. Dòng điện xung (Iimp): Khả năng chịu đựng sóng dòng điện sét 10/350μs của SPD được đặc trưng bởi hai thông số: dòng điện đỉnh (Ipeak) và điện tích (Q). Thông số này được sử dụng cho các thử nghiệm Loại I.

5. Mức bảo vệ điện áp (Tăng): Còn được gọi là điện áp dư, đây là điện áp đặt vào thiết bị chống sét lan truyền (SPD) khi một dạng sóng dòng điện đỉnh xác định chạy qua nó sau khi kích hoạt. Điện áp Up phải thấp hơn điện áp chịu đựng của thiết bị được bảo vệ. Tiêu chuẩn GB50343-2012 *Mã kỹ thuật về chống sét cho hệ thống thông tin điện tử trong tòa nhà* quy định mức điện áp chịu đựng xung cho các giai đoạn khác nhau của hệ thống phân phối điện áp thấp. Điện áp chịu đựng xung định mức (Uw) của thiết bị, do nhà sản xuất cung cấp, cho biết khả năng cách điện của thiết bị đối với quá điện áp. Do đó, việc lựa chọn SPD phải đảm bảo Up

II. Các thử nghiệm liên quan đến thiết bị chống sét lan truyền (SPD)

Các phần trên đề cập đến các bài kiểm tra Loại I và Loại II. Dưới đây là các phương pháp kiểm tra:
1. Bài kiểm tra lớp I: Thí nghiệm được thực hiện bằng cách sử dụng dòng phóng điện định mức (In), xung điện áp 1,2/50μs và dòng xung cực đại Iimp (sóng dòng điện sét 10/350μs). Nếu điện tích truyền trong vòng 10 ms là Q, thì dòng điện đỉnh Ipeak = 0,5Q.
2. Bài kiểm tra loại II: Thí nghiệm được tiến hành bằng cách sử dụng dòng phóng điện định mức (In), xung điện áp 1,2/50μs và dòng phóng điện tối đa Imax (sóng dòng điện 8/20μs).
3. Bài kiểm tra loại III: Thí nghiệm được thực hiện bằng cách sử dụng sóng kết hợp, được định nghĩa là điện áp hở mạch (Uoc) 1,2/50μs và dòng điện ngắn mạch (Isc) 8/20μs được tạo ra bởi máy phát sóng kết hợp 2Ω.

Các hạng mục thử nghiệm này không được phân cấp và do đó không thể so sánh trực tiếp. Nhà sản xuất có thể chọn bất kỳ hạng mục thử nghiệm nào để kiểm định. Tuy nhiên, trong thiết kế điện tòa nhà, việc lựa chọn các thiết bị chống sét lan truyền (SPD) được thử nghiệm theo Hạng I hoặc Hạng II phải tuân thủ:

IEC 61024: Liên quan đến việc bảo vệ an toàn cho người dân khỏi sét đánh trong các tòa nhà, bao gồm việc lựa chọn cấp độ bảo vệ của hệ thống chống sét (LPS).

IEC 61312: Đề cập đến việc bảo vệ chống lại xung điện từ sét (LEMP), bao gồm các yêu cầu về che chắn, nối đất và liên kết đẳng thế cho công trình xây dựng.

IEC 62305: Cung cấp các hướng dẫn về thiết kế hệ thống chống sét, tổng hợp các nguyên tắc và yêu cầu chung về chống sét.