ما تحتاج لمعرفته حول الحماية من زيادة التيار في مصادر الطاقة

مقدمة

تعمل إمدادات الطاقة في الهواء الطلق في بيئات قاسية. يواجهون البرق والشبكات غير المستقرة وتشغيل الكابلات الطويلة وأحمال التبديل المتكررة. تخلق هذه الظروف طفرات الجهد التي يمكن أن تلحق الضرر أو تدمر إمدادات الطاقة والأجهزة المتصلة. بالنسبة لإضاءة LED وأنظمة الأمن والخزانات الخارجية ، لم تعد حماية الطفرة اختيارية ، بل هي مطلب أساسي. تساعد حماية الطفرة الجيدة على منع التوقف عن العمل ، وتقلل من تكلفة الاستبدال ، وتضمن يبقى نظامك آمنًا أثناء الأحداث الكهربائية غير المتوقعة.

ما الذي يسبب طفرة الطاقة في البيئات الخارجية والصناعية؟

تأتي موجات الطاقة من مصادر متعددة. بعضها ناتج عن الطبيعة. البعض الآخر يأتي من شبكة الكهرباء أو من المعدات داخل المبنى. فهم هذه المصادر يساعدك على اختيار الحماية المناسبة.

طفرة البرق (الإضراب المباشر وغير المباشر)

لا يحتاج البرق إلى ضرب القطب مباشرة لإحداث ضرر. لا يزال بإمكان الضربة القريبة أن تحفز زيادة قوية من خلال الكابلات الطويلة. هذا هو أكبر خطر على أضواء الشوارع وأضواء النفق وسائقي LED في الهواء الطلق وخزائن المحطة الأساسية.

تبديل العبور (تحويل الحمل في المباني / المصانع)

تتسبب المحركات الكبيرة والمضخات ووحدات HVAC في ارتفاع الجهد عند تشغيلها وإيقافها. ينتقل هؤلاء العابرين التبديل عبر النظام الكهربائي ويمكنهم الإجهاد على إمدادات الطاقة بمرور الوقت.

أخطاء الشبكة (خط قصير ، خطأ أرضي ، تبديل الأداة)

يمكن أن تتسبب الدوائر القصيرة أو الأعطال الأرضية أو أحداث تبديل المرافق في قفزات مفاجئة للجهد. تواجه الأنظمة الخارجية المتصلة بالكابلات الطويلة أو المكشوفة مخاطر أكبر لأن الطفرات يمكن أن تنتقل إلى أبعد من ذلك دون امتصاصها.

فهم معايير الطفرة (IEC 61000-4-5 شرح ببساطة)

IEC 61000-4-5 هو اختبار مناعة الطفرة الأكثر استخدامًا. يخبرك بمدى قدرة مصدر الطاقة على التعامل مع ارتفاع الطاقة العالي. يحاكي الاختبار زيادة حقيقية باستخدام موجة 8/20μs أو 1.2 / 50μs. يعني التصنيف الأعلى أن مصدر الطاقة يمكنه البقاء على قيد الحياة من الطفرات الأكبر. تحتاج برامج تشغيل LED الخارجية عادةً إلى حماية طفرة 4kV-10kV ، اعتمادًا على مستويات البرق المحلية.

أنواع أجهزة الحماية من الطفرة (درجات ومكونات SPD)

(تستخدم أنواع مختلفة من SPD (جهاز حماية الطفرة) لمستويات مختلفة من الحماية. وهي تعمل معا لامتصاص، تحويل، أو المشبك الجهد للحفاظ على امدادات الطاقة آمنة.)

SPD نوع / مكون	ماذا يفعل	حيث يتم استخدامه	مستوى الحماية
النوع 1 SPD	يتعامل مع عواصف البرق القوية	دخول الطاقة الرئيسية	عالية جدًا
النوع 2 SPD	مقابض تبديل العواصف	لوحة التوزيع	واسطة
النوع 3 SPD	يحمي الإلكترونيات الحساسة	قريب من الجهاز	قليل
MOV	يمتص ارتفاع الجهد	داخل PSUs	امتصاص الطفرة
GDT	يتعامل مع تيارات البرق المتطرفة	أعمدة خارجية	عالية جدا
TVS ديود	حماية الدوائر الصغيرة	PCB / مرحلة الإخراج	استجابة سريعة

 

تأتي أجهزة حماية الطفرة في مستويات مختلفة لأن كل واحد مصمم لإيقاف نوع مختلف من الزيادة. النوع 1 SPDs هي أعلى مستوى ومصنوعة للمناطق ذات التعرض القوي للبرق ، وخاصة الأعمدة الخارجية وخزائن جانب الطريق. يمكنهم التعامل مع تيارات الطفرة الكبيرة جدًا من الضربات المباشرة أو القريبة. يتم استخدام SPDs من النوع 2 داخل المباني وألواح المصنع. فهي تحمي من تحويل الطفرات الناجمة عن المحركات ، ضواغط, وتقلبات الشبكة. توفر SPDs النوع 3 الطبقة النهائية من الحماية ويتم تثبيتها بالقرب من الجهاز النهائي مثل برنامج تشغيل LED أو مصدر طاقة صغير. أنها تتعامل مع صغيرة ، مسامير الجهد السريع التي يمكن أن تتلف الإلكترونيات ببطء. يستخدم كل SPD أيضًا مكونات داخلية مختلفة.MOVs هي الأكثر شيوعًا وتمتص طفرات الجهد العالي. وتستخدم GDTs في الثقيلة -واجب بيئات البرق وخلق مسار التفريغ للتيار العالي للغاية. تتفاعل الثنائيات TVS بسرعة كبيرة وتحمي الدوائر الحساسة. عندما تعمل هذه المكونات معًا ، فإنها توفر نظام حماية كامل يمنع موجات البرق ، ومسامير التبديل ، وأعطال الشبكة.

في الهواء الطلق LED امدادات الطاقة متطلبات حماية الطفرة

يحتاج سائقو LED في الهواء الطلق إلى حماية طفرة أقوى من النماذج الداخلية. تزيد الظروف الجوية ومسافة الكابل الطويلة والمنشآت المكشوفة من المخاطر.
يجب أن تشمل مصدر الطاقة LED الجيد في الهواء الطلق ما يلي:

• تصنيف الطفرة من 4kV-10kV
• MOV + GDT + TVS ديود مزيج
• نقاط تأريض قوية
• عزز العزل على مدخلات AC
• تصنيف IP عالية لحماية الرطوبة 

تساعد هذه الميزات على إطالة عمر أضواء الشوارع وأضواء النفق وإضاءة موقف السيارات واللافتات الخارجية.

أين يتم تثبيت حماية الطفرة (الداخلية مقابل SPD الخارجية)

تعمل حماية الطفرة بشكل أفضل عند وضعها في نقاط متعددة في النظام. يمكن لـ SPD الداخلي والخارجي العمل معًا لتوفير الحماية الكاملة.

حماية الطفرة الداخلية (داخل امدادات الطاقة)

العديد من إمدادات الطاقة LED في الهواء الطلق تشمل MOVs الداخلية أو TVS الثنائيات. هذا يحمي ضد الطفرات الصغيرة إلى المتوسطة مباشرة في الجهاز. انها مريحة ولا تحتاج إلى أسلاك إضافية.

وحدات SPD الخارجية (مربع SPD المتوازي)

يتم تثبيت وحدات SPD الخارجية بالقرب من مصدر الطاقة أو نقطة التوزيع. وهي مصممة للتعامل مع موجات البرق الكبيرة قبل تعرض مصدر الطاقة.

الحماية المشتركة = أفضل النتائج

يوفر استخدام SPD الداخلي والخارجي أعلى موثوقية. يمتص SPD الخارجي معظم الطاقة ، بينما تتعامل الحماية الداخلية مع الذروة الصغيرة المتبقية.

كيفية اختيار حامي الطفرة المناسب لك مزود الطاقة (نموذج الفقرة)

يعتمد اختيار واقي الطفرة المناسب على مكان استخدام مصدر الطاقة ونوع المعدات المتصلة. بالنسبة للتطبيقات الخارجية مثل أضواء الشوارع وإضاءة النفق ، تحتاج عادةً إلى مزيج SPD من النوع 2 و Type 3 مع تصنيف زيادة لا يقل عن 6kV-10kV ، لأن هذه الأنظمة تواجه البرق المتكرر وتشغيل الكابلات الطويلة. في المباني الصناعية ، عادة ما يكون SPD من النوع 2 كافياً لأن معظم الطفرات تأتي من تبديل الأحمال مثل: المحركات ومعدات HVAC. عند مقارنة المنتجات ، ابحث عن بيانات اختبار الطفرة IEC 61000-4-5 الواضحة حتى تعرف أن مستوى الحماية حقيقي ومعتمد. إذا كان التثبيت في الهواء الطلق ، فتأكد من أن SPD يحتوي على سكن مقاوم للماء تصنيف IP65 أو IP67. يجب عليك أيضًا مطابقة تصنيف الجهد SPD مع مدخلات مصدر الطاقة الخاص بك - سواء كان ذلك 120V أو 230V أو 277V ، أو 380V لتجنب مشاكل عدم التطابق. وأخيرا، التأريض السليم أمر بالغ الأهمية لأنه حتى أفضل SPD لا يمكن أن تعمل بشكل صحيح إذا لم يكن لدى طاقة الزيادة مكان تذهب إليه.

الاستنتاج وعروض WHO

تعتبر حماية الطفرة ضرورية لأي نظام طاقة خارجي أو صناعي. سواء كنت تقوم بتصميم مصابيح الشوارع LED أو إضاءة الأنفاق أو خزائن الاتصالات أو المعدات الخارجية ، فإن SPD المناسب يساعد على منع الفشل ويحافظ على أمان نظامك في ظل ظروف قاسية. يستمر مصدر الطاقة المحمي جيدًا لفترة أطول ، ويقلل من تكلفة الصيانة ، ويحسن الموثوقية الإجمالية.

توفر WHO إمدادات الطاقة المصممة مع حماية قوية من الطفرة ، بما في ذلك نماذج لإضاءة LED الخارجية والاستخدام الصناعي:

• سلسلة XLG للماء (IP67) - 25W ~ 1200W ، حماية قوية من الطفرة ، مثالية لسائقين LED في الهواء الطلق.
• سلسلة HLG للماء - تيار ثابت / الجهد مع PFC المدمج وحماية الطفرة في الهواء الطلق.
• سلسلة WL رقيقة للغاية - إمدادات الطاقة الإسكانية من الألومنيوم للبيئات القاسية.
• LRS & S Series - إمدادات الطاقة AC / DC من الدرجة الصناعية مع حماية الطفرة والحمل الزائد.

مع مجموعة واسعة من المنتجات WHO ، يمكنك بناء أنظمة في الهواء الطلق تبقى مستقرة حتى تحت البرق وأعطال الشبكة وتبديل الطفرات.

 

الأسئلة الشائعة:

q1: ما الذي يجب أن لا توصيله أبدًا في حامي الطفرة؟
الأجهزة عالية الطاقة مثل الثلاجات أو أفران الميكروويف أو سخانات الفضاء أو أي شيء بمحرك كبير.

Q2: هل من المقبول ترك حامي الطفرة في كل وقت؟
نعم ، إنها آمنة بشكل عام ، ولكنها يمكن أن تتآكل بمرور الوقت وقد تحتاج إلى استبدال كل بضع سنوات.

q3: ما هي قواعد حماة الطفرة؟

1. لا تتجاوز الحد الأقصى للقوة الكهربائية أو الأمبيرية.
2. تستخدم للإلكترونيات ، وليس الأجهزة عالية الطاقة.
3. استبدال بعد زيادة كبيرة أو كل بضع سنوات.
4. تجنب حماة متعددة من الأقحوان.

q4: ما هي عيوب حماة الطفرة؟

• عمر محدود.
• لا يمكن الحماية من جميع الطفرات (مثل ضربات البرق المباشرة).
• يمكن أن تفشل بصمت.
• إضافة التكلفة والفوضى.

Q5: هل إيقاف تشغيل شريط الطاقة هو نفسه فصله؟
لا. بعض الإلكترونيات الاحتياطية لا تزال تسحب الطاقة عندما يكون الشريط مغلقًا ؛ فصل الكهرباء يقطع الطاقة بالكامل.