Bạn có cho rằng một thiết bị bảo vệ chống sét lan truyền AC bao phủ toàn bộ tòa nhà của bạn không?

CHYTThiết bị chống sét lan truyền ACcác ứng dụng cho thấy tại sao một điểm bảo vệ có thể không đủ cho một tòa nhà nhiều tầng.

Dòng điện đột biến không lịch sự đi vào tòa nhà qua một cánh cửa được xác định trước. Sét, chuyển mạch tiện ích, khởi động và dừng động cơ hoặc lỗi trên mạng điện cục bộ có thể gây ra quá điện áp nhất thời tại các điểm khác nhau trong hệ thống lắp đặt điện. Khi dòng điện đột biến xâm nhập vào một tòa nhà, bản thân hệ thống dây điện có thể trở thành một phần của sự cố, mang đến sự đột biến tức thời cho các thiết bị nhạy cảm.

Điều đó đặt ra một câu hỏi thực tế cho việc quy hoạch hệ thống điện: Một thiết bị chống sét lan truyền AC có thực sự bảo vệ được toàn bộ tòa nhà không?

Trong một hệ thống lắp đặt nhỏ với đường cáp ngắn và thiết bị hạn chế, một thiết bị được bố trí ở vị trí chiến lược có thể mang lại sự bảo vệ hữu ích. Tuy nhiên, trong một tòa nhà lớn hơn, việc dựa vào một điểm bảo vệ duy nhất có thể khiến các mạch hạ lưu bị lộ.

Tại sao một điểm bảo vệ có thể không đủ

Bảo vệ chống sét hoạt động bằng cách chuyển điện áp quá độ ra khỏi thiết bị và hướng tới hệ thống nối đất. Thiết bị bảo vệ càng gần thiết bị được bảo vệ thì việc kiểm soát điện áp tới thiết bị đó càng dễ dàng.

Điều này trở nên phức tạp hơn khi tòa nhà ngày càng lớn hơn.

Hãy xem xét một tòa nhà thương mại ba tầng. Bảng phân phối chính có thể được đặt ở tầng trệt, trong khi máy tính, bộ điều khiển HVAC, hệ thống chiếu sáng, thiết bị liên lạc và các tải điện tử khác được phân bổ trên nhiều tầng. Thiết bị chống sét lan truyền chỉ được lắp đặt ở bảng điều khiển chính đến không thể tự động loại bỏ mọi hiện tượng nhất thời trong toàn bộ mạng điện.

Chiều dài cáp rất quan trọng vì điện áp vẫn có thể phát triển dọc theo dây dẫn trong quá trình chuyển tiếp nhanh. Do đó, một thiết bị hoạt động tốt ở lối vào dịch vụ có thể cần được hỗ trợ từ các điểm bảo vệ bổ sung ở phía hạ nguồn.

Đây là một lý do tại sao bảo vệ chống đột biến điện nên được hiểu là một hệ thống hơn là một bộ phận đơn lẻ.

Nơi quá áp nhất thời có thể di chuyển

Không phải mọi đột biến đều có cùng nguồn gốc hoặc đường dẫn. Sự kiện sét đánh trực tiếp chỉ có một khả năng. Việc chuyển đổi điện hàng ngày cũng có thể tạo ra tình trạng tạm thời.

Các nguồn phổ biến bao gồm:

Một thiết bị nhất thời có thể di chuyển từ hệ thống phân phối chính sang các mạch nhánh. Nếu thiết bị nhạy cảm được đặt cách xa điểm bảo vệ chính thì biện pháp bảo vệ bổ sung có thể thích hợp.

Chế độ xem đơn giản sau đây giúp giải thích sự khác biệt:

Việc bố trí chính xác phụ thuộc vào thiết kế điện, hệ thống nối đất, độ nhạy của thiết bị và các yêu cầu lắp đặt hiện hành.

Khoảng cách giữa các tấm quan trọng

Một trong những chi tiết dễ bị bỏ qua nhất là khoảng cách vật lý giữa các thiết bị bảo vệ và tải.

Hãy tưởng tượng một tòa nhà lớn với bảng điện chính ở một phần và tủ điều khiển tự động hóa ở phần khác. Ngay cả khi cả hai được kết nối với cùng một hệ thống điện, chúng không giống nhau về mặt điện trong thời gian chuyển tiếp rất nhanh.

Dây dẫn dài hơn tạo ra trở kháng. Trong trường hợp tăng đột biến, điều này có thể góp phần tạo ra chênh lệch điện áp giữa điểm lắp đặt bảo vệ và điểm kết nối thiết bị.

Điều này không có nghĩa là mọi ổ cắm đều yêu cầu thiết bị bảo vệ riêng. Thay vào đó, chiến lược bảo vệ nên tuân theo cấu trúc của hệ thống phân phối điện.

Đối với các nhóm mua sắm và kỹ thuật, đây là một điểm khác biệt quan trọng. Câu hỏi không nên chỉ đơn giản là “Cần bao nhiêu thiết bị chống sét lan truyền?” Một câu hỏi hay hơn là: “Đâu là những điểm mà năng lượng nhất thời có thể đi vào, di chuyển và đạt đến tải trọng nhạy cảm?”

Sự phối hợp quan trọng hơn việc chỉ thêm thiết bị

Việc lắp đặt nhiều thiết bị chống đột biến điện không tự động tạo ra một hệ thống tốt hơn.

Các thiết bị được cài đặt ở các cấp độ phân phối khác nhau cần phải hoạt động cùng nhau. Đặc tính, khả năng phóng điện, mức bảo vệ điện áp và cách bố trí lắp đặt của chúng phải được coi là một phần của hệ thống điện hoàn chỉnh.

Sự phối hợp kém có thể làm giảm hiệu quả của sự sắp xếp tổng thể. Ngược lại, các giai đoạn bảo vệ được bố trí thích hợp có thể phân chia nhiệm vụ giữa điểm phân phối chính và các mạch hạ lưu.

Một cách tiếp cận chung là thiết lập các mức độ bảo vệ khác nhau:

Bảo vệ chính

Dịch vụ điện đến là điểm quan trọng đầu tiên cần xem xét. Bảo vệ ở đây giải quyết vấn đề năng lượng nhất thời đáng kể đi vào từ mạng điện bên ngoài.

Bảo vệ phân phối thứ cấp

Khi tòa nhà có bảng phân phối riêng biệt, việc bảo vệ bổ sung có thể được xem xét. Điều này đặc biệt có liên quan khi đường cáp tương đối dài hoặc khi mạch hạ lưu chứa các thiết bị điện nhạy cảm.

Bảo vệ thiết bị cục bộ

Các hệ thống có độ nhạy cao có thể yêu cầu bảo vệ ở gần thiết bị hơn. Ví dụ có thể bao gồm hệ thống điều khiển điện tử, thiết bị liên lạc, thiết bị giám sát và các thiết bị khác có thể bị ảnh hưởng bởi quá điện áp nhất thời.

Mục tiêu không phải là đặt sự bảo vệ ở mọi nơi. Mục đích là để ngăn chặn sự đột biến tìm ra đường đi không được bảo vệ đến thiết bị quan trọng.

Cần kiểm tra những gì trước khi chọn mộtThiết bị bảo vệ chống sét AC?

Bản thân tòa nhà cung cấp nhiều manh mối cần thiết cho việc lập kế hoạch bảo vệ.

Việc xem xét hữu ích nên bao gồm cấu hình hệ thống điện, điện áp danh định, bố trí nối đất, môi trường đột biến dự kiến, cấu trúc phân phối và các loại tải được kết nối.

Cũng cần xác định xem các mạch có mở rộng ra ngoài trời hay kết nối với thiết bị đặt ở khu vực lộ thiên hay không. Những kết nối như vậy có thể thay đổi đáng kể hồ sơ rủi ro.

Các câu hỏi chính bao gồm:

Những kiểm tra này thường hữu ích hơn việc chọn một thiết bị chỉ dựa trên điện áp danh định hoặc hình thức vật lý.

Còn những tòa nhà có hệ thống năng lượng mặt trời thì sao?

Tình hình trở nên thú vị hơn khi thiết bị quang điện được kết nối với tòa nhà.

Việc lắp đặt năng lượng mặt trời có thể tạo ra các đường dẫn điện bổ sung giữa thiết bị ngoài trời và hệ thống phân phối trong nhà. Mảng PV, bộ biến tần, hệ thống dây điện DC và mạch đầu ra AC đều có thể trở thành một phần của cuộc thảo luận về bảo vệ tổng thể.

Điều này đặc biệt quan trọng đối với các tòa nhà lắp đặt năng lượng mặt trời trên mái nhà vì thiết bị PV gần với việc tiếp xúc ngoài trời hơn trong khi năng lượng được tạo ra cuối cùng sẽ kết nối với cơ sở hạ tầng điện của tòa nhà.

Do đó, việc bảo vệ chống sét phía AC cần được xem xét cùng với bố trí bảo vệ PV rộng hơn. Bộ ngắt mạch DC, công tắc cách ly DC, thiết bị chống sét lan truyền DC và các thành phần bảo vệ quang điện khác xử lý các bộ phận khác nhau của hệ thống và không được coi là có thể thay thế cho nhau.

Đối với một tòa nhà được trang bị năng lượng mặt trời, việc chỉ xem xét bảng điều khiển chính AC có thể cung cấp một bức tranh không đầy đủ.

Giả định “Một thiết bị cho mọi thứ”

Sức hút của một thiết bị duy nhất là điều dễ hiểu. Nó có vẻ đơn giản hơn, chiếm ít không gian hơn và có thể giảm số lượng thành phần cần phối hợp.

Nhưng sự đơn giản về điện trên giấy không phải lúc nào cũng tương đương với khả năng bảo vệ đầy đủ trên hiện trường.

Một tòa nhà nhỏ gọn với đường phân phối ngắn và đơn giản có thể có những yêu cầu rất khác so với một nhà máy, tổ hợp văn phòng, nhà kho hoặc cơ sở nhiều tầng có nhiều bảng phân phối.

Do đó, câu hỏi đúng không phải là liệu một thiết bị có thể bảo vệ tòa nhà trong điều kiện lý tưởng hay không. Câu hỏi hữu ích hơn là liệu việc lắp đặt có cung cấp đủ sự bảo vệ ở những vị trí mà năng lượng nhất thời có thể xuất hiện trên thực tế hay không.

Sự thay đổi quan điểm này có thể ngăn kế hoạch bảo vệ hợp lý trở nên quá phụ thuộc vào một điểm bảo vệ.

Cài đặt vẫn còn vấn đề

Ngay cả thành phần bảo vệ đột biến được chọn chính xác cũng có thể hoạt động kém nếu quá trình cài đặt không được xử lý đúng cách.

Dây dẫn kết nối phải được giữ ngắn và bố trí phù hợp theo yêu cầu lắp đặt hiện hành. Việc nối đất và liên kết đều quan trọng như nhau vì dòng điện tăng vọt cần một đường dẫn được kiểm soát cách xa thiết bị được bảo vệ.

Thiết bị cũng cần được lắp đặt ở vị trí phù hợp với chức năng điện của nó và phối hợp với chức năng bảo vệ quá dòng ngược dòng nếu cần.

Những chi tiết này rất dễ bị bỏ qua trong quá trình lựa chọn thành phần vì chúng không xuất hiện trên nhãn sản phẩm. Tuy nhiên, chúng có thể có ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất bảo vệ trong thế giới thực.

Vì lý do này, các thông số kỹ thuật cần được xem xét cùng với thiết kế điện thay vì coi thiết bị chống sét lan truyền như một phụ kiện biệt lập.

Một cách thực tế để xem xét việc bảo vệ tòa nhà

Đối với các nhóm mua sắm và người lập kế hoạch điện, việc đánh giá ba bước đơn giản có thể làm cho quy trình trở nên rõ ràng hơn.

Đầu tiên, lập bản đồ phân phối điện. Xác định nguồn cung cấp đến, bảng chính, bảng phụ và thiết bị chính.

Thứ hai, xác định các điểm tiếp xúc. Hãy tìm các kết nối ngoài trời, đường cáp dài, khả năng tiếp xúc với sét và thiết bị có khả năng chịu điện áp quá độ hạn chế.

Thứ ba, đánh giá sự phối hợp bảo vệ. Xác định xem mức độ bảo vệ ở lối vào dịch vụ có đủ hay không hoặc liệu có cần bổ sung thêm các giai đoạn tiếp theo hay không.

Cách tiếp cận này cũng giúp dễ dàng so sánh các thông số kỹ thuật khác nhau mà không chỉ tập trung vào giá cả hoặc một thông số điện duy nhất.

Bài học cuối cùng

Một tòa nhà không nhất thiết phải có một “điểm vào đột biến” duy nhất. Quá điện áp nhất thời có thể di chuyển qua các bộ phận khác nhau của hệ thống lắp đặt điện và hiệu quả của việc bảo vệ phụ thuộc vào vị trí, hệ thống dây điện, nối đất, độ nhạy và sự phối hợp của thiết bị.

Đối với một hệ thống điện nhỏ và đơn giản, một thiết bị bảo vệ được lắp đặt một cách chiến lược có thể là đủ. Việc lắp đặt lớn hơn hoặc phức tạp hơn thường yêu cầu cách tiếp cận theo lớp trong đó việc bảo vệ được bố trí theo cấu trúc và rủi ro của mạng điện.

Khi xem xét mộtThiết bị chống sét lan truyền ACDo đó, câu hỏi quan trọng nhất không chỉ đơn giản là thiết bị mạnh đến mức nào mà còn là nó được lắp đặt ở đâu và nó sẽ bảo vệ bộ phận nào của hệ thống điện. Đối với việc lắp đặt quang điện, đánh giá này cũng phải bao gồm mối quan hệ giữa bảo vệ AC và DC.

Với dòng sản phẩm bao gồm các bộ phận bảo vệ AC và DC, bao gồm thiết bị chống sét lan truyền AC, cầu dao DC, thiết bị chống sét lan truyền DC, công tắc cách ly DC, cầu chì DC và hộp tổ hợp năng lượng mặt trời, Chiết Giang Dabo Electric Co., Ltd. (CHYT) cung cấp bối cảnh sản phẩm hữu ích để xem xét bảo vệ như một phần của hệ thống phân phối điện và quang điện hoàn chỉnh.