2025-07-15
Sự cố tăng áp đề cập đến sự tăng đột ngột và ngắn trong điện áp điện chạy qua ổ cắm điện hoặc hệ thống điện. Những sự cố tăng áp này có thể xảy ra do nhiều nguyên nhân khác nhau, chẳng hạn như sét đánh, dao động lưới điện hoặc hoạt động của các thiết bị điện công suất lớn.
Hệ thống điện dễ bị tổn thương bởi các xung điện áp và sự cố tăng áp có thể làm hỏng thiết bị, gây ra thời gian ngừng hoạt động tốn kém và ảnh hưởng đến độ tin cậy của hệ thống. Tăng áp điện áp thoáng qua có thể do một số tình huống gây ra bao gồm hoạt động của cầu dao, VFD, động cơ, máy biến áp, bộ tụ điện hoặc chuyển mạch của mạng điện. Thiết bị bảo vệ chống sét lan truyền (SPD) điện áp thấp đóng một vai trò quan trọng trong việc bảo vệ thiết bị nhạy cảm khỏi các nhiễu điện có hại này.
SPD là gì?
Thiết bị bảo vệ chống sét lan truyền (SPD) được sử dụng để bảo vệ hệ thống điện khỏi sự cố tăng áp điện được gọi là quá áp thoáng qua.
Tại sao SPD lại quan trọng?
Ngăn ngừa hư hỏng thiết bị: SPD giới hạn sự cố tăng áp bằng cách chuyển dòng điện tăng áp ra khỏi hệ thống điện, giúp ngăn ngừa hư hỏng không thể khắc phục cho các thiết bị nhạy cảm.
Cải thiện độ tin cậy: Bằng cách bảo vệ hệ thống khỏi quá áp thoáng qua, SPD đảm bảo hiệu suất ổn định, giảm nguy cơ hỏng hóc và thời gian ngừng hoạt động bất ngờ.
Bảo vệ hiệu quả về chi phí: SPD là một cách hợp lý để bảo vệ hệ thống điện, cung cấp khả năng bảo vệ lâu dài với chi phí thấp so với chi phí sửa chữa hoặc thay thế tiềm năng.
Ứng dụng linh hoạt: SPD tùy thuộc vào xếp hạng Loại phù hợp với nhiều loại cơ sở, bao gồm hệ thống công nghiệp, cơ sở hạ tầng truyền thông, hệ thống điều khiển quy trình và thậm chí cả bảng điện dân dụng để bảo vệ các thiết bị gia dụng.
SPD hoạt động như thế nào?
SPD hoạt động bằng cách giới hạn điện áp cung cấp cho mạch trong sự kiện tăng áp. SPD cung cấp một đường dẫn trở kháng thấp cho sự cố tăng áp thông qua điện trở oxit kim loại (MOV) của nó, hấp thụ hoặc chuyển hướng dòng điện tăng áp dư thừa xuống đất, đảm bảo rằng các thiết bị điện tiếp tục hoạt động trong giới hạn điện áp an toàn. Ở điện áp hoạt động bình thường, SPD vẫn ở trạng thái trở kháng cao, vì vậy chúng không can thiệp vào hiệu suất của hệ thống.
Các loại SPD
SPD được phân loại thành ba loại chính dựa trên vị trí và ứng dụng dự kiến của chúng:
SPD Loại 1
- Mục đích: Được thiết kế để bảo vệ chống lại các sự cố tăng áp năng lượng cao, chẳng hạn như do sét đánh trực tiếp.
- Lắp đặt: Được lắp đặt ở lối vào dịch vụ chính trước cầu dao chính, giữa tiện ích và hệ thống điện của tòa nhà.
- Trường hợp sử dụng: Thường được sử dụng ở những khu vực dễ bị sét đánh hoặc nơi các tòa nhà có hệ thống chống sét bên ngoài (ví dụ: cột thu lôi).
SPD Loại 2
- Mục đích: Bảo vệ chống lại các sự cố tăng áp còn lại đi qua SPD Loại 1 hoặc được tạo ra nội bộ bởi các hoạt động chuyển mạch.
- Lắp đặt: Được lắp đặt tại bảng phân phối hoặc bảng phụ, sau cầu dao chính.
- Trường hợp sử dụng: Thích hợp để bảo vệ các thiết bị và thiết bị nhạy cảm bên trong tòa nhà.
SPD Loại 3
- Mục đích: Cung cấp khả năng bảo vệ cục bộ cho các thiết bị riêng lẻ.
- Lắp đặt: Được lắp đặt gần tải (ví dụ: ổ cắm điện hoặc SPD ở cấp ổ cắm).
- Trường hợp sử dụng: Bảo vệ các thiết bị cụ thể như máy tính, TV và thiết bị y tế.
Ứng dụng một pha so với ba pha
Việc lựa chọn cấu hình SPD phụ thuộc vào việc hệ thống là một pha hay ba pha, vì các hệ thống này khác nhau về cấu trúc và mức điện áp.
Hệ thống một pha
- Cấu hình: Thường liên quan đến một dây nóng (L), một dây trung tính (N) và một kết nối đất (E).
- Điện áp phổ biến: 120V hoặc 230V.
- Lựa chọn SPD: SPD một pha rất dễ cài đặt, yêu cầu kết nối giữa L-N, L-E và N-E, tùy thuộc vào hệ thống nối đất.
Hệ thống ba pha
- Cấu hình: Liên quan đến ba dây nóng (L1, L2, L3), trung tính (N) và đất (E).
- Điện áp phổ biến: 400V giữa các pha hoặc 230V giữa pha và trung tính.
- Lựa chọn SPD: Hệ thống ba pha yêu cầu SPD đa cực có khả năng xử lý sự cố tăng áp trên tất cả các dây nóng, trung tính và đất.
Hệ thống nối đất và ứng dụng SPD
Hệ thống nối đất của một hệ thống điện ảnh hưởng đến vị trí và kết nối của SPD. Các hệ thống nối đất phổ biến bao gồm hệ thống TN-S, TT và TN-C-S.
TN-C-S (Terra Neutral – Kết hợp và Tách biệt)
Hệ thống này còn được gọi là hệ thống Nối đất nhiều lần bảo vệ (PME).
Trong hệ thống TN-C-S, các dây dẫn trung tính (N) và đất (PE, đất bảo vệ) được kết hợp thành một dây dẫn duy nhất (PEN, đất bảo vệ-trung tính) trong mạng cung cấp và sau đó được tách ra tại hệ thống của người tiêu dùng.
TT (Terra-Terra)
Trong hệ thống TT, người tiêu dùng cung cấp kết nối đất cục bộ của riêng họ bằng cách sử dụng một điện cực đất, tách biệt với hệ thống nối đất của mạng cung cấp.
TN-S (Terra Neutral – Tách biệt)
Trong hệ thống TN-S, các dây dẫn đất (PE) và trung tính (N) được tách biệt trong toàn bộ mạng cung cấp.
Thực tiễn tốt nhất để lắp đặt SPD
Phối hợp SPD:
Sử dụng phương pháp xếp tầng với SPD Loại 1 ở lối vào dịch vụ chính và SPD Loại 2 trong bảng phân phối.
SPD Loại 3 có thể cung cấp khả năng bảo vệ cục bộ bổ sung cho các thiết bị nhạy cảm.
Xem xét nối đất:
Đảm bảo hệ thống nối đất được thiết kế và bảo trì tốt, vì hiệu quả của SPD phụ thuộc vào kết nối đất trở kháng thấp.
Xác minh việc tuân thủ các quy định của địa phương liên quan đến các giá trị điện trở đất.
Xếp hạng điện áp:
Chọn SPD có mức bảo vệ điện áp (Up) phù hợp với khả năng chịu đựng cách điện của hệ thống.
Đối với hệ thống ba pha, hãy đảm bảo SPD có thể xử lý mức điện áp pha-pha và pha-đất.
Bảo trì thường xuyên:
Kiểm tra định kỳ SPD để đảm bảo chức năng, vì chúng xuống cấp theo thời gian và có thể cần thay thế sau các sự kiện tăng áp đáng kể.
Kết luận
SPD đóng một vai trò quan trọng trong việc bảo vệ hệ thống điện khỏi quá áp thoáng qua. Việc lựa chọn loại SPD thích hợp và đảm bảo khả năng tương thích với hệ thống nối đất là rất quan trọng để bảo vệ chống sét lan truyền hiệu quả trong các ứng dụng một pha và ba pha. Bằng cách tuân thủ các thực tiễn tốt nhất và duy trì một hệ thống nối đất mạnh mẽ, các cơ sở có thể giảm thiểu thiệt hại cho cơ sở hạ tầng điện và thiết bị nhạy cảm, tăng cường an toàn và tính liên tục trong hoạt động.
