¿Qué es una sobretensión?

En términos generales, una sobretensión es una onda transitoria de corriente, voltaje o potencia en un circuito. El voltaje normal de la fuente de alimentación es de 220 Vac, pero a veces, el voltaje aumentará repentinamente a cientos o incluso miles de voltios en un corto período de tiempo, formando una forma de onda en forma de “punta”, que es una sobretensión. Los rayos, los cortocircuitos en los equipos, los postes de servicios públicos derribados y el funcionamiento de motores de alta potencia en la red pueden causar sobretensiones. La duración de la sobretensión es muy corta (microsegundos), pero es suficiente para provocar daños en equipos eléctricos como el alumbrado público. Por lo tanto, necesitamos protector de sobretensiones para proteger los aparatos eléctricos.

Diferentes tipos de sobretensiones y sus daños.

Las sobretensiones existen en la naturaleza y en nuestra vida diaria. La duración típica y la magnitud de las sobretensiones varían de una fuente a otra. A continuación hemos categorizado las protector de sobretensiones.

Diferentes tipos de sobretensiones

1. Caída de rayos: A menudo se producen tormentas eléctricas o campos minados. Las luces de la calle se instalan en lugares relativamente abiertos, por lo que es fácil que los rayos los alcancen directamente, lo que requiere un alto carácter; entre todas las oleadas, es la más potencialmente dañina. Las sobretensiones transitorias que provocan pueden extenderse a grandes distancias y, a menudo, se asocian con corrientes de irrupción de gran amplitud. Incluso los efectos indirectos de los rayos pueden causar picos de tensión de miles de voltios y picos de corriente de decenas de miles de amperios. Si bien su duración es corta (de cientos de microsegundos a milisegundos), tales eventos pueden causar fallas en el equipo o incluso dañar el equipo instalado (incluido el incendio, etc.).
2. Sobretensión causada por la conmutación del equipo: Estos existen en la red eléctrica y afectan a los artefactos de iluminación a través de la línea eléctrica. Por ejemplo, el encendido diario de lámparas, o el arranque y parada de grandes equipos, suelen tener sobretensiones en el circuito. Estas operaciones de conmutación pueden causar que se generen y propaguen picos de tensión inducidos a través de las líneas de suministro. En el caso de grandes corrientes de conmutación o cortocircuitos, pueden fluir corrientes muy altas en milisegundos, y estos cambios de corriente a corto plazo pueden causar sobretensiones transitorias.
3. Sobretensiones inducidas: Hay momentos en que una nube de tormenta se acerca pero no golpea directamente un edificio, y se generan chispas eléctricas a partir de equipos metálicos dentro del edificio. La gente llama a este fenómeno de no golpear directamente, sino solo sentir la energía del rayo como una oleada inducida. La sobretensión inducida también se denomina inducción de rayos o sobretensión inducida. De acuerdo con el principio de generación, se divide en sobretensiones inducidas electrostáticas y sobretensiones inducidas electromagnéticas. La sobretensión inducida electrostática se debe principalmente a que cuando la nube de electrocúmulos está cerca del suelo, la carga en la capa de la nube y el objeto del suelo es diferente, lo que da como resultado un voltaje electrostático (voltaje inducido), que a su vez hace que la descarga cause daño a la energía. sistema de suministros. Sobretensión inducida electromagnética, esto se debe a que cuando el rayo se descarga, la corriente del rayo de gran impacto genera un campo magnético fuerte que cambia rápidamente en el espacio circundante, y el campo magnético fuerte genera una corriente inducida, que afecta el equipo, luminarias al aire libre (como luz deportiva y alumbrado público) y sistema de suministro de energía.

Daño de oleaje

Hay dos tipos principales de peligros de sobretensión: catastróficos y acumulativos.

1. Riesgo catastrófico: si una sobretensión supera la capacidad de resistencia del equipo, el equipo se destruye por completo o su vida útil se reduce considerablemente. Por lo general, el voltaje de aislamiento del motor es 2 veces el voltaje de funcionamiento normal más aproximadamente 1000 V, por lo que el voltaje de aislamiento del motor de 220 V generalmente es de 1500 V. Las sobretensiones golpean continuamente el aislamiento, lo que hace que se rompa y que falle el equipo o las lámparas.
2. Peligros acumulativos: el efecto acumulativo de múltiples sobretensiones pequeñas provoca la degradación del rendimiento de los dispositivos semiconductores, fallas en los equipos y una vida útil más corta, y eventualmente puede provocar fallas en los equipos y la iluminación.

¿Cuál es la diferencia entre el modo común y la sobretensión del modo diferencial?

Las sobretensiones de modo común representan un peligro para los objetos ubicados entre el potencial activo (conductores de fase y neutro) y el potencial de tierra. Normalmente son línea a tierra o neutro a tierra.

Las sobretensiones de modo diferencial suponen un peligro para los objetos situados entre dos potenciales activos. Normalmente son de línea a línea o de línea a neutro.

En comparación con los balastos magnéticos, los controladores LED tienen un diseño eléctrico más complejo y, por lo tanto, son más susceptibles a las sobretensiones. Especialmente cuando se usa al aire libre, el controlador LED debe adoptar un circuito especial de protección contra sobretensiones compuesto por MOV (varistor de óxido de metal) y GDT (tubo de descarga de gas). Como se mencionó en la sección anterior, los sobrevoltajes generalmente vienen de dos maneras: una es la operación de encendido y apagado cerca de la máquina de alta potencia, o el cambio rápido entre cargas pesadas y livianas conduce a sobrevoltajes entre la línea y el punto neutral, llamado diferencial. aumento de modo; la otra es que los rayos hacen que el nivel de voltaje de tierra fluctúe mucho y se produzca una sobretensión entre la línea o el punto neutro y tierra, lo que se denomina sobretensión de modo común.

¿Cómo funciona el protector de sobretensiones?

La protección contra sobretensiones debe garantizar que el voltaje transitorio no cause daños a las instalaciones, equipos o equipos terminales. Por lo tanto, un dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) cumple principalmente dos tareas: limitar la magnitud de la sobretensión para que no se exceda la rigidez dieléctrica del dispositivo. Descargue la corriente de irrupción asociada con la sobretensión.

Como se describió en la sección anterior, las sobretensiones pueden aparecer entre conductores activos como tensiones de modo diferencial, o entre conductores activos y el conductor de protección o potencial de tierra como tensiones de modo común. Teniendo esto en cuenta, los dispositivos de protección contra sobretensiones pueden instalarse entre conductores activos paralelos al equipo, o entre conductores activos y conductores de protección.

Cuando el voltaje de la línea de alimentación aumenta de manera anormal, la resistencia del dispositivo de protección contra sobretensiones caerá bruscamente, alejando la sobretensión de la línea de alimentación del equipo protegido, y cuando finalice la sobretensión, se restablecerá automáticamente a un estado de alta impedancia. Puede pensar en un SPD como una compuerta y en una marejada como una inundación. En condiciones normales, las compuertas están cerradas, pero cuando se ven inundaciones, se abren rápidamente para desviar el agua. Este proceso suele durar unos microsegundos, por lo que el equipo está protegido porque el equipo y las lámparas se cortocircuitan en ese momento. Además la duración del cortocircuito es corta y no tiene efecto sobre los equipos y lámparas. Así es como funcionan los dos tipos principales de módulos de protección contra rayos.

Estándares de prueba de protector de sobretensiones

Los estándares de prueba para dispositivos de protección contra sobretensiones incluyen EN 61643-12 (Europa), IEC 61643-12 (Internacional) y UL1449 (EE. UU.). Los dispositivos de protección contra sobretensiones generalmente se clasifican según los valores de rendimiento, según el nivel de protección y el lugar de uso, y siguen las normas correspondientes del producto. Las definiciones de términos, requisitos generales y procedimientos de prueba para dispositivos de protección contra sobretensiones se encuentran en EN61643-12 e IEC 61643-12. Del mismo modo, UL1449 también tiene regulaciones correspondientes para estos. Aquí analizamos lo que se incluye en el contenido de la prueba de sobretensión con IEC61643-12.

Corriente residual IpE

En esta prueba, el SPD debe conectarse de acuerdo con las instrucciones del fabricante durante el uso normal y el voltaje debe ajustarse al voltaje de prueba de referencia (U REF ).

Tensión límite de medición

Incluye las siguientes tres pruebas. Onda de tensión de 1,2/50 µs, formas de onda de corriente de 8/20 µs y 10/350 µs.

Prueba de servicio operativo

En esta prueba, las condiciones de operación del SPD se simulan aplicando un número específico de pulsos especificados al SPD cuando está energizado por la red de CA al voltaje máximo de operación continua Uc.

Seccionadores y rendimiento de seguridad de SPD sometidos a sobreesfuerzo

Las pruebas incluyen prueba de resistencia a la temperatura, estabilidad térmica, pruebas de comportamiento de corriente de cortocircuito, prueba adicional para simulación de modo de falla de SPD.

Práctico protector de sobretensiones y solución ZGSM SPD

Práctico protector de sobretensiones

Hay muchos fabricantes de SPD en el mercado. Por lo tanto, al elegir un dispositivo de protección contra sobretensiones, se debe prestar especial atención a los siguientes puntos.

• Un buen dispositivo de protección contra sobretensiones debe probarse de acuerdo con los requisitos de IEC 61643-12 o UL1449
• Dado que los SPD suelen estar ocultos en lugares inaccesibles, como instalados en lámparas, no podemos observar a simple vista si están dañados (golpe de rayo), por lo que en caso de avería, las lámparas se pueden desconectar del circuito para que los electricistas las desconecten. reparar. ZGSM ofrece esta solución según la solicitud.
• En caso de humedad o polvo, se debe seleccionar SPD con una clasificación IP más alta. O se garantiza que las luminarias tienen buenas luminarias IP.
• El SPD debe tener en cuenta la clase de protección (Clase I o Clase II) de la luminaria. ZGSM ofrece soluciones de Clase I y Clase II.
• Además de la protección de la fuente de alimentación de 230v, se puede considerar la protección de la unidad de control, como DALI, segunda fase (control), 1-10v o DMX. Un SPD que combina CA y control es ideal para estas luminarias y, en general, brinda una mejor protección coordinada que dos SPD separados.

Solución con SPD de ZGSM

Al igual que nuestros electrodomésticos y computadoras en nuestros hogares necesitan protectores contra sobretensiones en caso de rayos o tormentas, también lo necesitan los accesorios de iluminación LED para exteriores. Debido a los componentes electrónicos sensibles que se utilizan en las lámparas LED, es necesario evitar el ruido electrónico (Surge). Al mismo tiempo, dado que estas lámparas LED para exteriores se instalan en entornos eléctricos exteriores hostiles, estos componentes electrónicos sensibles deben protegerse para evitar fallas prematuras. ZGSM tiene una variedad de sobretensiones Clase I y Clase II, 10KV y 20KV, diferentes especificaciones pueden cumplir con los requisitos de su proyecto. Al mismo tiempo, TUV prueba el aumento de ZGSM y el número estándar de prueba es IEC61643. Podemos proporcionarle el certificado y el informe de sobretensión para que lo verifique y pueda usar nuestro SPD con confianza.

Farola de ZGSM con SPD

Las luces LED han hecho posible iluminar nuestras calles, estacionamientos, áreas urbanas y parques de manera más eficiente y con una larga vida útil. Las luces de calle y jardín de ZGSM están equipadas con dispositivos de protección contra sobretensiones, lo que hace que estas luces tengan un rendimiento de iluminación sin precedentes. Con su ayuda, nuestras luminarias LED están protegidas de descargas de alta energía. Sin protectores contra sobretensiones, no podemos imaginar el alto riesgo de falla de una luminaria en una red de distribución de energía que se ve afectada por la caída de rayos o el encendido/apagado de grandes equipos.

Proyector ZGSM con SPD

Los reflectores LED hacen que nuestros campos de fútbol, canchas de baloncesto, canchas de tenis, campos de béisbol, etc. tengan buena iluminación por la noche. Estas luces de la cancha a menudo se encuentran a gran altura al aire libre (postes altos) y una cancha generalmente está equipada con una gran cantidad de vatios altos. Los reflectores ZGSM o las luces de los estadios a menudo están equipados con sobretensiones para proteger mejor su sistema de iluminación. Después de reducir las fallas, el estadio puede tener una buena experiencia para jugadores y espectadores. Al mismo tiempo, también puede reducir el costo de mantenimiento del estadio, por lo que también es una buena opción para los proveedores de servicios.

Resumen

A través de este artículo, espero que tenga una cierta comprensión de la aparición de sobretensiones, la clasificación de las sobretensiones, el principio de funcionamiento del dispositivo de protección contra sobretensiones y la protección de las lámparas LED por protectores contra sobretensiones. Debido a las ventajas de la tecnología LED, es muy popular entre los tipos de iluminación. Sin embargo, el reemplazo o la nueva instalación de lámparas LED requiere una gran inversión, por lo que debemos tomarnos un tiempo para evaluar sus requisitos de protección. Creemos que los dispositivos de protección contra sobretensiones son esenciales para evitar daños en las fuentes de alimentación LED y los módulos LED. Puede instalar dispositivos de protección contra sobretensiones en paralelo o en serie, según lo que desee lograr. Esperamos que este artículo le haya brindado alguna orientación para elegir la iluminación exterior y contra sobretensiones con protección contra sobretensiones (incluidas las luces de la calle, las luces de inundación y las luces de los estadios). Puede contactarnos para obtener más información, nuestro correo electrónico es [email protected].

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