Type 1 بهتر است یا Type 2؟
هیچکدام بهصورت مطلق بهتر نیستند. SPD Type 1 برای شرایطی طراحی میشود که تجهیز باید توانایی تخلیه بخشی از جریان صاعقه را داشته باشد. SPD Type 2 عمدتاً برای محدود کردن اضافهولتاژهای القایی و سوئیچینگ در داخل تأسیسات استفاده میشود. بنابراین سؤال درست این نیست که «کدام قویتر است؟»، بلکه باید پرسید: در این نقطه از تأسیسات چه نوع Surgeای ممکن است وجود داشته باشد؟
و اگر هر دو قابلیت در یک نقطه لازم باشند، SPD ترکیبی Type 1+2 میتواند مطرح شود.
SPD دقیقاً چه کاری انجام میدهد؟
SPD یا Surge Protective Device وسیلهای حفاظتی است که اضافهولتاژهای بسیار کوتاهمدت را محدود میکند و جریان Surge را به مسیر مناسب منحرف میسازد.
این اضافهولتاژها ممکن است از صاعقه، القای میدان الکترومغناطیسی، عملیات کلیدزنی یا تغییرات سریع شبکه ایجاد شوند.
فیوز و MCB برای حفاظت اضافهجریان طراحی شدهاند، اما SPD برای حفاظت تجهیزات در برابر اضافهولتاژهای گذرا استفاده میشود.
SPD Type 1 چیست؟
Type 1 برای نقاطی از تأسیسات مطرح میشود که احتمال عبور بخشی از جریان صاعقه وجود دارد.
این SPD معمولاً در مرزهای اولیه حفاظت و در نزدیکی ورودی تأسیسات در طرحهای دارای سیستم حفاظت صاعقه استفاده میشود.
شکل موج 10/350 µs برای شبیهسازی تنش پرانرژی مرتبط با جریان صاعقه در آزمونهای Type 1 استفاده میشود.
SPD Type 2 چیست؟
Type 2 برای حفاظت در برابر Surgeهای القایی و اضافهولتاژهای سوئیچینگ در شبکههای فشار ضعیف استفاده میشود.
این نوع SPD در بسیاری از تابلوهای اصلی، تابلوهای فرعی و نزدیک تجهیزات حساس دیده میشود.
Type 2 الزاماً برای عبور انرژی مستقیم یا جزئی جریان صاعقه در نقطهای که Type 1 لازم است طراحی نشده است.
تفاوت اصلی Type 1 و Type 2
| ویژگی | Type 1 | Type 2 |
|---|---|---|
| هدف اصلی | تخلیه جریان جزئی صاعقه | محدود کردن Surge القایی و سوئیچینگ |
| پارامتر شاخص | Iimp | In / Imax |
| موج آزمون شاخص | 10/350 µs | 8/20 µs |
| محل معمول | ورودی تأسیسات یا مرز LPZ | تابلوها و نزدیک تجهیزات |
| ارتباط با LPS | بسیار مهم | بیشتر برای Surgeهای داخل تأسیسات |
| حفاظت تجهیزات حساس | مرحله اولیه | محدودسازی دقیقتر Surge در مراحل بعدی |
چرا نمیتوان گفت Type 1 «قویتر» و در نتیجه بهتر است؟
Type 1 برای تحمل انرژی متفاوتی طراحی شده است، اما این به معنی آن نیست که نصب Type 1 در هر نقطه بهترین حفاظت ممکن را ایجاد میکند.
حفاظت Surge باید مرحلهبندی و هماهنگ باشد. ممکن است در ورودی ساختمان Type 1 استفاده شود و نزدیک تجهیز حساس Type 2 سطح ولتاژ را بیشتر محدود کند.
برای حفاظت اینورتر، سطح حفاظت ولتاژی Up نیز بسیار مهم است. SPDای که جریان بزرگی تحمل میکند اما هماهنگی مناسبی با تجهیز پاییندست ندارد، لزوماً بهترین انتخاب نیست.
Type 1+2 چیست؟
Type 1+2 یا Combined SPD تجهیزی است که قابلیتهای مربوط به آزمون Type 1 و Type 2 را در یک محصول ترکیب میکند.
این نوع SPD در پروژههایی استفاده میشود که طراح میخواهد در یک نقطه هم قابلیت تخلیه جریان جزئی صاعقه و هم محدودسازی Surge را داشته باشد.
تمرکز روی جریان ضربهای مرتبط با صاعقه.
تمرکز روی Surgeهای القایی و سوئیچینگ.
قابلیتهای دو کلاس را در یک محصول ارائه میکند.
اگر تحلیل تأسیسات فقط Type 2 را لازم بداند، صرف خرید Type 1+2 به معنی طراحی بهتر نیست. طرح حفاظت باید متناسب با ریسک واقعی باشد.
Iimp چیست و چرا برای Type 1 مهم است؟
Iimp یا Impulse Current یکی از پارامترهای کلیدی SPD Type 1 است.
این مقدار نشاندهنده توانایی SPD برای تحمل و تخلیه جریان ضربهای در آزمون مرتبط با جریان صاعقه است.
این دو عدد تحت شرایط آزمون متفاوت تعریف میشوند و مقایسه مستقیم آنها بدون توجه به شکل موج آزمون صحیح نیست.
In و Imax در Type 2 چه معنایی دارند؟
در SPD Type 2 معمولاً دو پارامتر In و Imax در دیتاشیت مشاهده میشود.
| پارامتر | نام | مفهوم |
|---|---|---|
| In | Nominal Discharge Current | جریان تخلیه نامی در آزمون مربوطه |
| Imax | Maximum Discharge Current | حداکثر جریان تخلیه Type 2 در آزمون مربوطه |
| Iimp | Impulse Current | پارامتر اصلی مرتبط با Type 1 |
این مقادیر جریان کاری مدار یا جریان خروجی اینورتر نیستند. آنها مشخصات تحمل و تخلیه Surge توسط SPD هستند.
فرق موج 10/350 با 8/20 چیست؟
اعداد 10/350 و 8/20 زمانهای مشخصه موج جریان در آزمونهای Surge هستند.
موج 10/350 µs انرژی بسیار بالاتری را برای شبیهسازی تنش مرتبط با جریان صاعقه نمایش میدهد. موج 8/20 µs برای آزمون جریان Surge در Type 2 بهکار میرود.
| شکل موج | ارتباط اصلی | SPD |
|---|---|---|
| 10/350 µs | جریان ضربهای صاعقه | Type 1 |
| 8/20 µs | جریان Surge | Type 2 |
چه زمانی Type 1 را بررسی کنیم؟
Type 1 معمولاً زمانی وارد طراحی میشود که سیستم حفاظت صاعقه و تحلیل مسیرهای جریان نشان دهد بخشی از جریان صاعقه ممکن است وارد هادیهای برق شود.
- وجود سیستم حفاظت خارجی صاعقه
- ورود خطوط از مرز LPZ
- احتمال عبور جریان جزئی صاعقه
- ورودی اصلی تأسیسات
- اتصال تجهیزات به LPS در شرایط مشخص
- الزام ناشی از تحلیل حفاظت صاعقه
باید طراحی کامل LPS، فاصله جداسازی، Bonding و مسیر کابلها بررسی شود.
چه زمانی Type 2 انتخاب میشود؟
اگر در نقطه مورد نظر جریان جزئی مستقیم صاعقه انتظار نمیرود اما تجهیزات در معرض اضافهولتاژهای القایی یا سوئیچینگ هستند، Type 2 معمولاً گزینه مورد بررسی است.
- تابلو توزیع داخلی
- نزدیک اینورتر
- حفاظت تجهیزات الکترونیکی
- Surge القایی
- Surge ناشی از کلیدزنی
- مرحله پاییندست حفاظت
برای اینورتر خورشیدی Type 1 بهتر است یا Type 2؟
باز هم پاسخ به محل نصب اینورتر و سیستم حفاظت کل ساختمان بستگی دارد.
اگر اینورتر داخل تأسیساتی قرار دارد که SPD مناسب در ورودی دارد و در نقطه اینورتر فقط حفاظت تکمیلی Surge لازم است، ممکن است Type 2 نزدیک اینورتر استفاده شود.
اما اگر شرایط سیستم حفاظت صاعقه باعث شود مسیر مورد نظر در معرض جریان جزئی صاعقه قرار گیرد، باید Type 1 یا Type 1+2 نیز بررسی شود.
نوع SPD سمت AC لزوماً با SPD سمت DC یکسان نیست و هر دو سمت باید بر اساس مسیرهای Surge خودشان طراحی شوند.
وجود LPS چه اثری بر انتخاب SPD دارد؟
LPS یا Lightning Protection System سیستم حفاظت خارجی و داخلی ساختمان در برابر اثرات صاعقه است.
اگر ساختمان دارای LPS باشد، طراح باید بررسی کند که جریان صاعقه چگونه تقسیم میشود و آیا بخشی از آن میتواند وارد کابلهای برق شود.
صاعقهگیر خارجی بهتنهایی از تجهیزات الکترونیکی داخل ساختمان محافظت کامل نمیکند. همبندی، SPD و مفهوم LPZ بخش مهم حفاظت داخلی هستند.
LPZ چه ارتباطی با Type 1 و Type 2 دارد؟
در مفهوم Lightning Protection Zones یا LPZ، ساختمان و سیستم الکتریکی به نواحی مختلف از نظر شدت تنش الکترومغناطیسی و جریان Surge تقسیم میشوند.
در مرزهای اصلی که احتمال عبور جریان صاعقه وجود دارد، SPD با قابلیت Type 1 مطرح میشود. در مراحل داخلیتر، Type 2 میتواند برای کاهش بیشتر Surge و حفاظت تجهیزات حساس استفاده شود.
آیا میتوان Type 1 و Type 2 را پشت سر هم استفاده کرد؟
بله؛ در بسیاری از طراحیهای چندمرحلهای SPDهای مختلف در نقاط متفاوت تأسیسات استفاده میشوند.
اما این تجهیزات باید Energy Coordinated باشند.
دریافت بخش پرانرژیتر جریان ضربهای.
کاهش بیشتر اضافهولتاژ در تابلوهای پاییندست.
کاهش تنش روی تجهیزات حساس.
فاصله کابل، مشخصات SPDها و دستورالعمل سازنده در هماهنگی چند SPD اهمیت دارند.
Up چرا به اندازه Type اهمیت دارد؟
Up یا Voltage Protection Level یکی از مهمترین مشخصات SPD است.
این پارامتر بیان میکند SPD در شرایط آزمون مشخص اضافهولتاژ را تا چه سطحی محدود میکند.
دو SPD Type 2 میتوانند Up، Uc، In و Imax متفاوتی داشته باشند و عملکرد یکسانی برای حفاظت اینورتر نداشته باشند.
Uc در انتخاب Type 1 یا Type 2 چه نقشی دارد؟
Uc یا Maximum Continuous Operating Voltage حداکثر ولتاژ پیوسته قابل اعمال به SPD است.
فرقی نمیکند SPD Type 1 باشد یا Type 2؛ Uc باید با ولتاژ واقعی شبکه، نحوه اتصال SPD و سیستم ارتینگ سازگار باشد.
برای مثال صرف انتخاب Type 1+2 بدون بررسی ولتاژ شبکه به معنی طراحی صحیح نیست.
ساختمان معمولی بدون LPS خارجی
فرض کنید یک اینورتر خورشیدی در ساختمانی نصب شده که در نقطه مورد بررسی جریان جزئی صاعقه روی کابل AC انتظار نمیرود.
در چنین شرایط فرضی، Type 2 میتواند گزینه اصلی مورد بررسی باشد. سپس باید Uc، Up، In، Imax، Backup Protection و سیستم ارتینگ بررسی شوند.
ساختمان دارای سیستم حفاظت صاعقه
حال ساختمانی را فرض کنید که دارای LPS خارجی است و تحلیل حفاظت نشان داده بخشی از جریان صاعقه میتواند از مسیر برق وارد تأسیسات شود.
اگر طراحی به قابلیت Type 1 نیاز دارد، SPD باید واقعاً آزمون و مشخصات مربوط به Type 1 از جمله Iimp مناسب را داشته باشد.
اگر اینورتر Type 2 داخلی داشته باشد چه؟
بعضی اینورترها دارای SPD داخلی در سمت AC، DC یا هر دو هستند.
اگر SPD داخلی Type 2 باشد، این موضوع به معنی آن نیست که در نقطهای که Type 1 لازم است دیگر نیازی به Type 1 نداریم.
SPD داخلی اینورتر معمولاً برای حفاظت خود دستگاه طراحی شده است، اما حفاظت ورودی ساختمان و مرزهای LPZ موضوع دیگری است.
Type 3 چیست و چه ارتباطی با Type 1 و Type 2 دارد؟
Type 3 برای حفاظت تکمیلی در نزدیکی تجهیزات حساس و پس از مراحل بالادست حفاظت Surge مطرح میشود.
Type 3 جایگزین Type 1 در نقطه عبور جریان صاعقه یا Type 2 در تابلو اصلی نیست.
| مرحله | SPD | کاربرد کلی |
|---|---|---|
| ورودی / مرز صاعقه | Type 1 | جریان جزئی صاعقه |
| تابلو داخلی | Type 2 | Surge القایی و سوئیچینگ |
| نزدیک تجهیز حساس | Type 3 | حفاظت تکمیلی |
اشتباهات متداول در انتخاب Type 1 و Type 2
گفتن اینکه Type 1 همیشه بهتر است
Type 1 و Type 2 برای وظایف متفاوت تعریف شدهاند و باید بر اساس محل نصب انتخاب شوند.
استفاده از Type 2 در نقطهای که Iimp لازم است
اگر نقطه نصب در معرض جریان جزئی صاعقه است، باید قابلیت Type 1 بررسی شود.
خرید Type 1+2 فقط چون عدد بزرگتری دارد
SPD ترکیبی زمانی ارزشمند است که طراحی واقعاً به هر دو قابلیت نیاز داشته باشد.
مقایسه Iimp و Imax فقط با عدد
این پارامترها تحت شکل موجها و شرایط آزمون متفاوت تعریف میشوند.
نادیده گرفتن Up
ظرفیت تخلیه بالا بدون سطح حفاظت ولتاژی مناسب برای تجهیزات حساس کافی نیست.
نادیده گرفتن Uc
SPD باید بتواند ولتاژ پیوسته واقعی شبکه را تحمل کند.
نادیده گرفتن طول اتصال
سیمهای طولانی SPD میتوانند سطح حفاظت واقعی را تضعیف کنند.
قبل از انتخاب Type 1 یا Type 2 چه مواردی را بررسی کنیم؟
- وجود یا عدم وجود سیستم LPS
- محل دقیق نصب SPD
- مرز LPZ
- احتمال عبور جریان جزئی صاعقه
- Type 1، Type 2 یا Type 1+2
- Iimp در Type 1
- In در Type 2
- Imax در Type 2
- سطح حفاظت Up
- ولتاژ پیوسته Uc
- نوع سیستم ارتینگ
- تکفاز یا سهفاز بودن شبکه
- Backup Fuse
- سطح اتصال کوتاه شبکه
- طول سیم اتصال SPD
- SPD داخلی اینورتر
- هماهنگی چندمرحلهای SPDها
- دستورالعمل سازنده تجهیزات
چه استانداردهایی در انتخاب SPD مهم هستند؟
| استاندارد | موضوع کلی |
|---|---|
| IEC 61643-11 | الزامات و آزمون SPDهای شبکه AC فشار ضعیف |
| IEC 61643-12 | اصول انتخاب، محل نصب و هماهنگی SPDهای AC |
| IEC 62305 | حفاظت در برابر صاعقه |
| IEC 62305-4 | حفاظت سیستمهای الکتریکی و الکترونیکی داخل ساختمان |
نسخه استاندارد قابل اجرا، مقررات ملی و الزامات پروژه باید در طراحی واقعی کنترل شوند.
نتیجه نهایی
SPD Type 1 بهتر از Type 2 نیست و Type 2 هم جایگزین Type 1 نیست.
Type 1 زمانی استفاده میشود که SPD باید قابلیت تخلیه جریان جزئی صاعقه را داشته باشد. Type 2 برای محدود کردن Surgeهای القایی و سوئیچینگ در تأسیسات استفاده میشود.
اگر هر دو وظیفه در یک نقطه مورد نیاز باشند، Type 1+2 میتواند گزینه مناسبی باشد.
بعد از تعیین Type، پارامترهای Uc، Up، Iimp، In، Imax، ارتینگ و هماهنگی SPDها را بررسی کنید.
سؤالات متداول
Type 1 برای تنش پرانرژیتر مرتبط با جریان صاعقه طراحی میشود، اما این به معنی بهتر بودن آن برای همه نقاط تأسیسات نیست.
زمانی که طبق طراحی حفاظت صاعقه امکان عبور جریان جزئی صاعقه از نقطه مورد نظر وجود داشته باشد.
در نقاطی که جریان جزئی مستقیم صاعقه انتظار نمیرود و هدف اصلی حفاظت در برابر Surgeهای القایی و سوئیچینگ است.
SPD Type 1+2 قابلیتهای آزمون و عملکرد Type 1 و Type 2 را در یک تجهیز ترکیب میکند.
Iimp پارامتر کلیدی SPD Type 1 برای جریان ضربهای مرتبط با صاعقه است.
In جریان تخلیه نامی و Imax حداکثر جریان تخلیه در مشخصات Type 2 هستند.
10/350 µs با آزمون جریان ضربهای Type 1 و 8/20 µs با آزمون جریان Surge Type 2 ارتباط دارد.
صرف وجود صاعقهگیر برای نتیجهگیری کافی نیست. ساختار LPS، فاصله جداسازی، Bonding و مسیر ورود خطوط باید بررسی شوند.
نه لزوماً. اگر در ورودی تأسیسات قابلیت Type 1 لازم باشد، وجود Type 2 داخلی اینورتر جای آن را نمیگیرد.
بله، اما SPDها باید از نظر انرژی، فاصله، Up و دستورالعمل سازنده با یکدیگر هماهنگ باشند.
خیر. انتخاب به محل نصب، طراحی حفاظتی، سطح مورد نیاز حفاظت و هماهنگی تجهیزات بستگی دارد.
ابتدا باید مشخص شود در نقطه اتصال AC یا DC اینورتر چه نوع Surgeای انتظار میرود. سپس Type، Uc، Up و ظرفیت تخلیه مناسب انتخاب میشود.
Type را از روی محل نصب انتخاب کنید، نه فقط عدد روی SPD
وجود LPS، محل تابلو، نوع شبکه، اینورتر، سطح حفاظت Up و ظرفیت تخلیه همگی باید در کنار یکدیگر بررسی شوند.
