5kA vs. 10 kA:n ylijännitesuojat: kuinka valita oikea luokitus?

Kun valitset metallioksidiylijännitesuojan sähkönjakeluverkkoon tai sähköasemaprojektiin, yksi insinöörien usein kohtaamista kysymyksistä on valita 5 kA vai 10 kA malli.

Ensi silmäyksellä ero näyttää selvältä. 10 kA:n ylijännitesuojalla on suurempi nimellinen purkausvirta kuin 5 kA:n mallilla. Tekeekö se automaattisesti paremman valinnan?

Ei välttämättä.

Sopiva luokitus riippuu odotettavissa olevista salamanpurkausolosuhteista, verkon kokoonpanosta, energiankäsittelyvaatimuksista ja laitteen vaatimasta suojaustasosta.

Sähkölaitteiden ostajille, EPC-urakoitsijoille ja sähkölaitoksille näiden erojen ymmärtäminen on välttämätöntä ennen tarjouksen pyytämistä tai teknisen tarjouksen hyväksymistä.

Mitä nimellinen purkausvirta tarkoittaa?

Nimellinen purkausvirta, jota yleisesti edustaa In , on tärkeä luokitusparametri metallioksidiylijännitesuojaimille.

Se edustaa standardin 8/20 μs salamavirtaimpulssin huippuarvoa, jota käytetään suojaimen luokittelussa.

Käytännössä:

• 5 kA:n ylijännitesuojan nimellispurkausvirta on 5 000 A.

• 10 kA:n ylijännitesuojan nimellispurkausvirta on 10 000 A.

Näitä arvoja ei kuitenkaan pidä tulkita suurimmaksi salamavirraksi, jonka pysäytin voi kestää.

Suojaimen todellinen suorituskyky riippuu myös sen sisäisestä metallioksidivastuksen rakenteesta, jäännösjännitteen ominaisuuksista, varauksensiirtokyvystä ja energian absorptiokyvystä.

10 kA:n luokitus ilmaisee siksi erilaisen luokituksen ja siihen liittyvät suorituskykyvaatimukset sen sijaan, että se tarkoittaisi yksinkertaisesti sitä, että tuote on kaksi kertaa tehokkaampi kuin 5 kA:n malli.

5 kA vs. 10 kA ylijännitesuojat: mitkä ovat tärkeimmät erot?

Molempia luokituksia käytetään sähköjärjestelmän suojauksessa, mutta ne liittyvät erilaisiin sovellusvaatimuksiin.

Keskijännitteisissä jakeluverkoissa 5kA-malleja harkitaan yleisesti sovelluksissa, joissa odotettu sähköinen jännitys ja määritellyt suorituskykyvaatimukset ovat valitun pysäyttimen suunnittelukyvyn rajoissa.

10 kA:n malli voidaan määrittää, kun sovelletaan korkeampia purkausvirta- tai energiankäsittelyvaatimuksia tai kun voimalaitoksen tekniset tiedot edellyttävät korkeampaa luokitusta.

IEC-luokitusjärjestelmä tarjoaa myös hyödyllisen kontekstin.

Standardin IEC 60099-5:2018 mukaan seuraavat nimellispurkausvirta-arvot liittyvät eri suojausluokkiin:

Tämä havainnollistaa tärkeää seikkaa: nimellinen purkausvirta ei yksinään määrittele ylijännitesuojan täydellistä suorituskykyluokitusta. Myös muut parametrit, mukaan lukien varauksen siirto ja lämpöenergian arvot, on otettava huomioon.

Milloin 5 kA:n ylijännitesuoja sopii?

5 kA:n ylijännitesuojaa harkitaan usein keskijännitesovelluksissa, joissa odotetut salamanpurkausolosuhteet ja energiavaatimukset ovat yhteensopivia sen suunnittelun kanssa.

Tyypillisiä huomioita ovat:

• Perinteiset keskijännitejakeluverkot.

• Jakelumuuntajan suojaus.

• Ilmajakelulinjat sopivilla verkkokokoonpanoilla.

• Projektit, joiden käyttöarvot sallivat 5 kA:n suojajohdin.

Monissa jakelusovelluksissa oikein valittu 5 kA:n suodatin voi tarjota tarvittavan suojan ilman, että tarpeettomasti määritetään suurempaa nimellispurkausvirtaa.

Tärkeintä on varmistaa todelliset sähköolosuhteet ja valmistajan suorituskykytiedot sen sijaan, että valitaan malli pelkästään sen nimellisvirran perusteella.

Milloin kannattaa harkita 10 kA:n ylijännitesuojaa?

10 kA:n ylijännitesuojaa kannattaa harkita, kun projekti vaatii korkeampaa nimellispurkausvirtaluokitusta tai vaativampaa sähköistä suorituskykyä.

Insinöörit voivat esimerkiksi määrittää 10 kA malleja:

• Sähköaseman suojaussovellukset.

• Jakeluverkot, joissa on suurempi odotettu salamapurkausjännitys.

• Asennukset vaativat aaltoenergiaa.

• Projektit, joissa on tietyt hyödyllisyys- tai EPC-tekniikat.

Pidemmät liitetyt johtojärjestelmät, kondensaattoriparistoasennukset ja muut verkon ominaisuudet voivat myös vaikuttaa vaadittuun pysäyttimen toimintaan.

On tärkeää arvioida nämä olosuhteet yhdessä. Korkeampi salamavalotus ei automaattisesti määritä oikeaa luokitusta ilman koko verkon suunnittelua.

Tarjoaako 10 kA:n ylijännitesuoja aina paremman suojan?

Tämä on erityisen tärkeä kysymys ostoinsinööreille.

Suurempi nimellinen purkausvirta ei automaattisesti tarkoita pienempää jäännösjännitettä tai parempaa suojausta jokaisessa sovelluksessa.

Todellinen suojauskyky on arvioitava käyttämällä suojalaitteen jännite-virta-ominaisuuksia ja sen suhdetta suojatun laitteen eristyskestävyyteen.

Esimerkiksi kahta tuotetta vertaillessaan ostajien ei pitäisi vain verrata 5 kA:lla mitattua jäännösjännitettä yhdessä mallissa 10 kA:n jäännösjännitteeseen toisessa. Nämä arvot mitataan erilaisissa virtaolosuhteissa.

Järkevämmässä vertailussa tulisi ottaa huomioon jäännösjännite samalla määritellyllä purkausvirralla sekä asiaankuuluva salamaimpulssin suojataso.

Myös laitteen salamaimpulssinkestojännite (LIWV) on otettava huomioon.

Jos pysäyttimen suojataso on liian korkea suhteessa muuntajan tai kojeiston eristyskykyyn, vaadittua suojakoordinaatiota ei välttämättä saavuteta.

Lisäksi pysäyttimen ja suojatun laitteen välisten liitäntäjohtimien pituus voi vaikuttaa laitteen liittimissä esiintyvään jännitteeseen.

Siksi ylijännitesuojan valitseminen ei ole pelkästään suuremman määrän valitsemista.

Viisi tekijää, jotka on tarkistettava ennen kuin valitset 5 kA tai 10 kA

Ennen ostopäätöksen tekemistä insinöörien tulee katsoa nimellistä purkausvirtaa pidemmälle.

1. Järjestelmän jännite ja jatkuva käyttöjännite

Nimellisjännite (Ur) ja suurin jatkuva käyttöjännite (Uc) on valittava korkeimman järjestelmän jännitteen, maadoitusolosuhteiden ja odotettavissa olevien tilapäisten ylijännitteiden mukaan.

Väärin valittu Uc tai Ur voi aiheuttaa liiallisen sähkörasituksen normaalikäytössä tai maasulkuolosuhteissa.

2. Salamavalotus ja verkkoasetukset

Salamanisku, ilmajohdon konfiguraatio, suojaus, maadoitusolosuhteet, kytkettyjen johtojen pituudet ja kytkettyjen johtojen lukumäärä voivat vaikuttaa odotettavissa olevaan purkausvirtaan sulkimen kautta.

Nämä tekijät auttavat insinöörejä päättämään, onko 5 kA vai 10 kA luokitus sopiva.

3. Energian ja varauksen siirtokyky

Nimellinen purkausvirta on vain osa suorituskyvyn arviointia.

Sovellettavan luokituksen ja projektin vaatimuksista riippuen insinöörien tulee tarkistaa myös toistuvan varauksen siirtoluokitus (Qrs), lämpövarauksen siirtoluokitus (Qth) ja lämpöenergialuokitus (Wth).

Nämä parametrit ovat erityisen tärkeitä, kun asennus altistuu vaativille sähkörasituksille.

4. Jäännösjännitteen ja eristyksen koordinointi

Pysäyttimen salamaimpulssin suojataso on sovitettava yhteen suojatun muuntajan, kojeiston tai muun sähkölaitteen eristyskestävyystason kanssa.

Sopiva suojamarginaali tulee säilyttää sovellettavien eristyskoordinaatiovaatimusten mukaisesti.

5. Sovellettavat standardit ja apuohjelman tekniset tiedot

IEC 60099-4 käsittelee aukotonta metallioksidiylijännitesuojaa koskevia vaatimuksia ja testausta, kun taas IEC 60099-5 tarjoaa valinta- ja sovellussuosituksia.

Hanke-eritelmässä voidaan määritellä myös vaadittu sulkuluokka, nimellispurkausvirta, energiakapasiteetti, kotelorakenne ja lisätestausvaatimukset.

Tarkista aina sovellettava standardiversio ja asiakkaan tekniset tiedot ennen lopullisen mallin vahvistamista.

Mitä sinun tulee sisällyttää, kun pyydät tarjousta ylijännitesuojasta?

Yleinen syy teknisten selvitysten viivästyksiin on se, että alkukyselyssä ilmoitetaan vain järjestelmän jännite ja nimellinen purkausvirta.

Tarkemman tuotesuosituksen saamiseksi on hyödyllistä antaa seuraavat tiedot:

Jos joitain sähköparametreja ei ole vielä saatavilla, voit silti lähettää järjestelmäjännitteen, asennushakemuksen ja projektin tiedot. Valmistaja voi sitten tarkistaa tiedot ja tunnistaa valinnan edellyttämät lisäparametrit.

DGG Teho: 5kA ja 10kA metallioksidiylijännitesuojaratkaisut

DGG Power toimittaa metallioksidiylijännitesuojaimia keski- ja suurjännitteisten sähkönjakelu- ja siirtosovelluksiin.

Tuotevalikoimamme sisältää erilaisia ​​rajoittimien luokituksia, rakenteita ja asennuskokoonpanoja vastaamaan erilaisiin projektivaatimuksiin.

DGG-tuotevalikoimaan sisältyy sekä 5kA että 10kA nimellispurkausvirtamalleja eri jännitetasoilla ja sovellusluokissa.

Valitusta mallista riippuen asiakkaat voivat keskustella:

• Jakelutyyppiset ja asematyyppiset ylijännitesuojat.

• Eri nimellisjännitteen ja jatkuvan käyttöjännitteen yhdistelmät.

• Polymeeri- ja posliinikoteloiset kokoonpanot.

• Erilaiset asennusrakenteet ja tarvikkeet.

• Saatavilla mallikohtaiset tekniset asiakirjat ja tyyppitestausraportit.

Tiettyjen teknisten raporttien ja konfiguraatioiden saatavuus tulee varmistaa suhteessa todelliseen tarjottavaan malliin.

Sen sijaan, että suosittelisi 10 kA mallia vain siksi, että se on korkeampi, DGG Power pyrkii ymmärtämään asiakkaan sähkövaatimukset ja tunnistamaan sopivan tuotekokoonpanon.

Tutustu meidän Metal Oxide Surge Arrester -tuotevalikoima saadaksesi lisätietoja saatavilla olevista tuotteista.

Usein kysytyt kysymykset

Onko 10 kA:n ylijännitesuoja kaksi kertaa tehokkaampi kuin 5 kA:n ylijännitesuoja?

Ei. Arvot edustavat erilaisia ​​nimellispurkausvirtaluokituksia, jotka perustuvat 8/20μs impulssin huippuun. Kokonaissuorituskyky riippuu myös pysäyttimen suunnittelusta, energian ja varauksen siirtokyvystä sekä muista sähköisistä ominaisuuksista.

Voinko vaihtaa 5 kA:n ylijännitesuojan 10 kA:n malliin?

Ei automaattisesti. Vaihdon tulee täyttää vaaditut Ur, Uc, jäännösjännite, eristyskoordinaatio, energiankäsittelyvaatimukset ja soveltuvat projektispesifikaatiot.

Soveltuvatko 5kA ylijännitesuojat 11kV ja 33kV jakeluverkkoihin?

Ne saattavat sopia tiettyihin sovelluksiin, mutta oikea luokitus riippuu verkko-olosuhteista, suojan luokittelusta ja hyödyllisyysvaatimuksista. Järjestelmän jännite ei yksin määritä, onko 5kA vai 10kA sopiva.

Kumpi on parempi sähköaseman suojaukseen, 5kA vai 10kA?

Sähköasemasovelluksissa harkitaan yleisesti 10 kA:n mallia, mutta lopullisessa valinnassa on noudatettava soveltuvaa aseman pysäyttimen luokitusta, energiavaatimuksia ja eristyskoordinaatiotutkimusta. Korkeajännitteiset asemasovellukset saattavat vaatia yli 10 kA:n luokituksia ja luokituksia.

Voiko DGG syöttää sekä 5kA että 10kA ylijännitesuojat?

Kyllä. DGG:n tuotevalikoimassa on malleja, joilla on molemmat nimellispurkausvirtaluokat. Ilmoita vaadittu jännitetaso, sovellus ja tekniset tiedot, jotta sopiva malli ja saatavilla olevat asiakirjat voidaan varmistaa.

Johtopäätös: Valitse oikea luokitus, ei vain korkeampi luokitus

5kA ja 10kA ylijännitesuojainten valitseminen vaatii enemmän kuin kahden luvun vertailun.

Oikean päätöksen tulee perustua odotettavissa oleviin salamapurkausolosuhteisiin, verkon kokoonpanoon, energiankäsittelyvaatimuksiin, eristyskoordinaatioon ja sovellettaviin laitosmäärittelyihin.

Oikein valittu 5 kA:n suojalaite voi sopia yhteen jakeluprojektiin, kun taas toinen asennus voi vaatia 10 kA mallin tai korkeamman suojan luokituksen.

Sähkölaitosten, EPC-urakoitsijoiden ja sähkölaitteiden jakelijoiden työskentely valmistajan kanssa, joka ymmärtää nämä tekniset vaatimukset, voi tehdä tuotteiden arvioinnista ja hankintaprosessista yksinkertaisempaa.

Etsitkö 5kA tai 10kA metallioksidiylijännitesuojaa?

Ota yhteyttä DGG Poweriin ja kerro järjestelmäsi jännitteestä, sovelluksesta, tarvittavista sähköparametreista ja projektin teknisistä tiedoista.

Tiimimme voi auttaa tarkistamaan vaatimukset ja vahvistamaan sopivat tuotevaihtoehdot, tekniset tiedot ja saatavilla olevat tyyppitestiasiakirjat.

Tekniset referenssit

• IEC 60099-4:2014 – Metallioksidiylijännitesuojat ilman rakoja vaihtovirtajärjestelmille.

• IEC 60099-5:2018 – Ylijännitesuojan valinta- ja käyttösuositukset.

• Siemens, metallioksidiylijännitesuojat suurjännitejärjestelmissä: perusteet.