Apa itu SPD listrik?

Apa itu SPD?

Perangkat Pelindung Lonjakan (SPD) digunakan untuk melindungi instalasi listrik, yang terdiri dari unit konsumen, kabel, dan aksesori, dari lonjakan daya listrik yang dikenal sebagai tegangan lebih transien.

Mereka juga digunakan untuk melindungi peralatan elektronik sensitif yang terhubung ke instalasi, seperti komputer, televisi, mesin cuci, dan sirkuit keselamatan, seperti sistem deteksi kebakaran dan penerangan darurat. Peralatan dengan sirkuit elektronik sensitif dapat rentan terhadap kerusakan akibat tegangan lebih transien. Efek dari lonjakan dapat mengakibatkan kegagalan instan atau kerusakan pada peralatan yang hanya terlihat dalam jangka waktu yang lebih lama. SPD biasanya dipasang di dalam unit konsumen untuk melindungi instalasi listrik.

Setiap kali terjadi peningkatan arus atau tegangan secara tiba-tiba dalam sirkuit listrik atau sirkuit komunikasi sebagai akibat dari gangguan luar, perangkat pelindung lonjakan dapat menghantarkan dan membuang dalam waktu yang sangat singkat, mencegah lonjakan merusak perangkat lain dalam sirkuit.

Perangkat pelindung lonjakan (SPD) adalah metode yang hemat biaya untuk mencegah pemadaman dan meningkatkan keandalan sistem.

Mereka biasanya dipasang di panel distribusi dan memainkan peran penting dalam memastikan pengoperasian perangkat elektronik yang lancar dan tanpa gangguan dalam berbagai aplikasi dengan membatasi tegangan lebih transien.

Jenis SPD

Klasifikasi Tipe SPD berkaitan dengan pengujian yang harus dapat dipenuhi oleh perangkat. Persyaratan pengujian untuk SPD untuk sistem tenaga harus sesuai dengan EN 61643-11:2012+A11:2018 Perangkat pelindung lonjakan tegangan rendah. Perangkat pelindung lonjakan yang terhubung ke sistem distribusi daya tegangan rendah. Persyaratan dan metode pengujian.

Ada tiga kelas pengujian. Pengantar EN 61643-11:2012+A11:2018 menyarankan bahwa pengujian Kelas I dimaksudkan untuk mensimulasikan impuls arus petir yang dilakukan sebagian, sementara pengujian Kelas II dan Kelas III melibatkan impuls dengan durasi yang lebih pendek.

Pengujian Kelas I dilakukan dengan impuls arus 10/350 µs (Klausul E.5 dari EN 623051:2011). Ini mewakili impuls petir standar.

Untuk Kelas II, pengujian dilakukan dengan impuls tegangan In 8/20 µs arus pelepasan nominal.

Untuk Kelas III, pengujian dilakukan dengan generator gelombang kombinasi tegangan 1,2/50 µs 8/20 µs.

SPD dapat diklasifikasikan sesuai dengan lebih dari satu kelas pengujian. Jika demikian, pengujian yang diperlukan untuk semua kelas pengujian yang dinyatakan harus diterapkan pada perangkat.

SPD Tipe 1

SPD Tipe 1, yang memenuhi pengujian Kelas I, dirancang untuk mengalihkan arus lonjakan tinggi yang terkait dengan sambaran petir langsung ke bumi dengan aman dan membatasi tegangan lebih transien untuk mencegah kerusakan pada kabel instalasi dan peralatan yang terhubung. Mereka juga melindungi terhadap risiko terhadap kehidupan manusia.

Jika diperlukan perlindungan terhadap arus lonjakan tinggi yang terkait dengan sambaran petir langsung, misalnya ketika sebuah bangunan memiliki Sistem Perlindungan Petir (LPS) struktural atau saluran udara yang berisiko terkena sambaran langsung, SPD daya Tipe 1 harus dipasang sedekat mungkin di setiap asal atau titik masuk layanan listrik ke dalam instalasi listrik.

SPD Tipe 2

SPD Tipe 2, yang memenuhi pengujian Kelas II, ketika terletak di asal instalasi listrik mengatasi risiko tegangan lebih yang timbul dari sambaran petir tidak langsung, membatasi tegangan lebih transien ke tingkat yang aman untuk peralatan yang terhubung. Pengaturan semacam itu cocok untuk instalasi di lokasi di mana sambaran petir langsung tidak mungkin terjadi, seperti di daerah perkotaan yang dibangun.

Jika suatu instalasi tidak memiliki LPS yang terpasang dan tidak memerlukan perlindungan terhadap efek petir langsung, SPD Tipe 2 harus dipasang sedekat mungkin dengan asal (s) instalasi listrik.

Dalam instalasi industri, SPD Tipe 2 dapat dipasang di papan sub-distribusi atau dekat dengan peralatan yang akan dilindungi, di hilir dari SPD Tipe 1 dan/atau Tipe 2 yang dipasang di asal instalasi.

SPD Tipe 3

Peralatan sensitif di dalam instalasi dapat memperoleh manfaat dari perlindungan yang disediakan oleh SPD Tipe 3 selain yang disediakan oleh SPD Tipe 1 dan/atau Tipe 2.

Perlu dicatat bahwa SPD Tipe 3 hanya boleh dipasang di instalasi di mana SPD Tipe 1 dan/atau 2 ada di hulu dari posisi yang dimaksudkan.

Mereka dapat dipasang di dalam papan sub-distribusi (biasanya SPD Tipe 2+3), di dekat atau di dalam item peralatan yang dianggap rentan terhadap kerusakan akibat tegangan lebih, atau di stopkontak tetap atau kabel stopkontak bergerak.

SPD Tipe 3 juga dapat melindungi peralatan dari transien switching yang berasal dari dalam tempat.

SPD Tipe Gabungan (misalnya Tipe 1+2, Tipe 1+2+3, Tipe 2+3)

SPD dapat diklasifikasikan sesuai dengan lebih dari satu kelas pengujian (misalnya, pengujian Kelas I (Tl) dan pengujian Kelas II (T2)). Dalam hal ini, pengujian yang diperlukan untuk semua kelas pengujian yang dinyatakan harus dilakukan.

SPD Tipe1+2 dipasang dekat dengan posisi pemasukan, seperti pada papan distribusi pertama, di bangunan yang berisiko terkena sambaran petir langsung yang memiliki sistem proteksi petir dan/atau diberi makan oleh saluran udara.

Apa itu tegangan lebih transien?

Tegangan lebih transien didefinisikan sebagai lonjakan listrik berdurasi pendek yang terjadi karena pelepasan energi secara tiba-tiba yang sebelumnya disimpan atau diinduksi dengan cara lain. Tegangan lebih transien dapat terjadi secara alami atau buatan manusia.

Dalam sistem distribusi listrik, tegangan transien terjadi karena peningkatan tiba-tiba dalam amplitudo tegangan atau arus sirkuit. Hal ini juga dikenal sebagai lonjakan atau lonjakan tegangan.

Fluktuasi tegangan ini dapat disebabkan oleh sambaran petir, operasi switching, atau pengoperasian motor besar karena arus awal masuk yang tinggi atau peralatan lainnya.

Transien akibat sambaran petir: Salah satu jenis yang umum adalah transien petir, yang terjadi ketika petir menyambar saluran listrik atau peralatan di dekatnya. Hal ini dapat menyebabkan lonjakan tegangan tiba-tiba, yang dapat merusak peralatan dan menyebabkan pemadaman listrik.

Transien akibat operasi switching: Jenis tegangan transien lainnya disebut transien switching, yang terjadi ketika beban listrik besar dihidupkan atau dimatikan. Hal ini dapat menyebabkan lonjakan tegangan tiba-tiba, yang dapat merusak peralatan di dekatnya.

Oleh karena itu, peralatan proteksi lonjakan diperlukan dalam sistem kelistrikan untuk mengurangi efek tegangan transien, mereka mengalihkan kelebihan tegangan dari sistem yang terhubung.

Mengapa Kita Membutuhkan Perangkat Pelindung Lonjakan?

Perangkat pelindung lonjakan (SPD) sangat penting dalam melindungi peralatan elektronik dari efek berbahaya tegangan lebih transien yang dapat menyebabkan kerusakan, waktu henti sistem, dan kehilangan data.

Dalam banyak kasus, biaya penggantian atau perbaikan peralatan bisa signifikan, terutama dalam aplikasi penting seperti rumah sakit, pusat data, dan pabrik industri.

Pemutus sirkuit dan sekering tidak dirancang untuk menangani peristiwa berenergi tinggi ini, sehingga diperlukan perlindungan lonjakan tambahan.

Sementara SPD dirancang khusus untuk mengalihkan tegangan lebih transien dari peralatan, melindunginya dari kerusakan dan memperpanjang masa pakainya.

Kesimpulannya, SPD sangat penting dalam lingkungan teknologi modern.

Bagaimana Cara Kerja Perangkat Pelindung Lonjakan?

Prinsip dasar di balik SPD adalah bahwa mereka menyediakan jalur impedansi rendah ke ground untuk kelebihan tegangan. Ketika terjadi lonjakan atau lonjakan tegangan, SPD bekerja dengan mengalihkan kelebihan tegangan dan arus ke ground.

Dengan cara ini, besarnya tegangan masuk diturunkan ke tingkat yang aman yang tidak merusak perangkat yang terpasang.

Untuk bekerja, perangkat pelindung lonjakan harus berisi setidaknya satu komponen non-linier (varistor atau celah percikan), yang dalam kondisi yang berbeda beralih antara keadaan impedansi tinggi dan rendah.

Fungsinya adalah untuk mengalihkan arus pelepasan atau impuls dan untuk membatasi tegangan lebih pada peralatan hilir.

Perangkat pelindung lonjakan berfungsi dalam tiga situasi yang tercantum di bawah ini.

A. Kondisi Normal (tidak adanya lonjakan)

Dalam kasus tidak ada kondisi lonjakan, SPD tidak berdampak pada sistem dan bertindak sebagai sirkuit terbuka, ia tetap dalam keadaan impedansi tinggi.

B. Selama lonjakan tegangan

Dalam kasus lonjakan dan lonjakan tegangan, SPD bergerak ke keadaan konduksi dan impedansinya menurun. Dengan cara ini, ia akan melindungi sistem dengan mengalihkan arus impuls ke ground.

C. Kembali ke operasi normal

Setelah tegangan lebih dilepaskan, SPD kembali ke keadaan impedansi tinggi normalnya.

Bagaimana Cara Memilih Perangkat Pelindung Lonjakan yang Ideal?

Perangkat Pelindung Lonjakan (SPD) adalah komponen penting dari jaringan listrik. Namun, memilih SPD yang sesuai untuk sistem Anda mungkin merupakan masalah yang sulit.

Tegangan pengoperasian kontinu maksimum (UC):

Tegangan pengenal SPD harus kompatibel dengan tegangan sistem kelistrikan untuk menawarkan perlindungan yang sesuai untuk sistem. Peringkat tegangan yang lebih rendah akan merusak perangkat dan peringkat yang lebih tinggi tidak akan mengalihkan transien dengan benar.

Waktu Respons:

Ini dijelaskan sebagai waktu SPD bereaksi terhadap transien. Semakin cepat SPD merespons, semakin baik perlindungan oleh SPD. Biasanya, SPD berbasis dioda Zener memiliki waktu respons tercepat. Jenis yang diisi gas memiliki waktu respons yang relatif lambat dan jenis sekering dan MOV memiliki waktu respons yang paling lambat.

Arus pelepasan nominal (In):

SPD harus diuji pada bentuk gelombang 8/20μs dan nilai tipikal untuk SPD berukuran mini perumahan adalah 20kA.

Arus pelepasan impuls maksimum (Iimp):

Perangkat harus dapat menangani arus lonjakan maksimum yang diharapkan pada jaringan distribusi untuk memastikan bahwa perangkat tersebut tidak gagal selama peristiwa transien dan perangkat harus diuji dengan bentuk gelombang 10/350μs.

Tegangan Penjepitan:

Ini adalah tegangan ambang batas dan di atas tingkat tegangan ini, SPD mulai menjepit setiap transien tegangan yang dideteksinya di saluran listrik.

Produsen dan Sertifikasi:

Memilih SPD dari produsen terkenal yang memiliki sertifikasi dari fasilitas pengujian yang tidak memihak, seperti UL atau IEC, sangat penting. Sertifikasi menjamin bahwa produk telah diperiksa dan lulus semua persyaratan kinerja dan keamanan.

Memahami pedoman ukuran ini akan memungkinkan Anda untuk memilih perangkat pelindung lonjakan terbaik untuk kebutuhan Anda dan menjamin perlindungan lonjakan yang efektif.

Aturan Instalasi yang Harus Diikuti

Terlepas dari betapa mudahnya memasang pelindung lonjakan dalam sistem distribusi daya, sangat penting untuk mengikuti prosedur yang tepat untuk memastikan keselamatan dan mengurangi potensi bahaya.

Mengikuti langkah-langkah ini saat memasang SPD dalam sistem distribusi:

- Matikan daya: Pastikan untuk mematikan daya sebelum memulai perbaikan listrik apa pun dan libatkan isolator off-load untuk menghindari terjadinya peristiwa yang tidak diinginkan.

- Lokasi pemasangan: Pilih lokasi yang sesuai untuk SPD. Untuk perlindungan terbaik, SPD idealnya harus terletak sedekat mungkin dengan pemutus utama. Diagram perangkat pelindung lonjakan dari pabrikan harus dikonsultasikan untuk detail tentang persyaratan lokasi.

- Pasang SPD: Pasang SPD di lokasi yang diinginkan pada rel DIN. Verifikasi bahwa sekrup pemasangan terpasang erat.

- Menghubungkan ke sambungan arde: Sesuai dengan rekomendasi pabrikan, ardekan SPD. Biasanya, ini memerlukan penyambungan kabel arde dari SPD ke batang bus arde.

- Uji SPD: Memulai ulang perangkat setelah memasang SPD akan memungkinkan Anda untuk memeriksa apakah semuanya berfungsi sebagaimana mestinya. Untuk detail tentang teknik pengujian tertentu, konsultasikan manual pemasangan perangkat pelindung lonjakan atau instruksi desainer.

Hanya teknisi listrik dengan lisensi atau teknisi lain dengan pendidikan dan pelatihan yang diperlukan yang harus memasang SPD.

Untuk menjaga keamanan yang berkelanjutan, SPD juga harus melalui pengujian dan pemeliharaan rutin.

Apa yang Menyebabkan Kegagalan Perangkat Pelindung Lonjakan (SPD)?

Perangkat pelindung lonjakan (SPD) direkayasa untuk memberikan perlindungan yang andal terhadap tegangan lebih transien, tetapi faktor-faktor tertentu dapat menyebabkan kegagalannya. Berikut adalah beberapa alasan mendasar di balik kegagalan SPD:

Lonjakan daya yang berlebihan:

Salah satu penyebab utama kegagalan SPD adalah tegangan lebih, tegangan lebih dapat terjadi karena sambaran petir, lonjakan daya, atau gangguan listrik lainnya. Pastikan untuk memasang jenis SPD yang tepat setelah perhitungan desain yang tepat sesuai dengan lokasi.

Faktor penuaan:

Karena kondisi lingkungan termasuk suhu dan kelembaban, SPD memiliki umur simpan yang terbatas dan mungkin memburuk seiring waktu. Selain itu, SPD dapat rusak oleh lonjakan tegangan yang sering.

Kegagalan komponen:

SPD berisi beberapa komponen, seperti varistor oksida logam (MOV), yang dapat gagal karena cacat manufaktur atau faktor lingkungan.

Pengardean yang tidak tepat:

Agar SPD berfungsi dengan baik, pengardean diperlukan. SPD dapat mengalami malfungsi atau bahkan menjadi masalah keselamatan jika tidak diarde dengan benar.

Berapa Harga Perangkat Pelindung Lonjakan?

Biaya perangkat pelindung lonjakan dapat bervariasi tergantung pada elemen yang disebutkan di subbagian di atas, seperti jenis perangkat, tingkat perlindungan yang diinginkan, dan aplikasi.

Kisaran harga untuk SPD AC biasanya berkisar antara $10 dan $150 per unit. Jenis, merek, dan fitur perangkat tertentu memengaruhi harga.

Sangat penting untuk mempertimbangkan jumlah parameter perlindungan yang diperlukan saat memilih SPD. Tingkat perlindungan tertinggi disediakan oleh SPD Tipe 1, namun, mungkin lebih mahal daripada SPD Tipe 2.

Mungkin ada biaya tambahan pemasangan, selain harga barang itu sendiri. Untuk menjamin bahwa perangkat dipasang dengan benar dan disesuaikan untuk keamanan maksimum, sangat penting untuk memastikan bahwa pemasangan dilakukan oleh teknisi listrik bersertifikat.

Terlepas dari kenyataan bahwa pada awalnya mereka mungkin tampak sebagai investasi tambahan, harga untuk memperbaiki atau mengganti peralatan yang rusak mungkin jauh lebih dari harga untuk menyiapkan SPD.

Aplikasi Perangkat Pelindung Lonjakan

Perangkat Pelindung Lonjakan (SPD) menemukan aplikasi yang luas di berbagai bidang industri, komersial, dan domestik. Mereka melindungi peralatan listrik dan elektronik dari lonjakan tegangan dan transien yang dapat merusak atau menurunkan kinerjanya.

SPD tegangan rendah untuk industri, komersial, perumahan:

Dalam pengaturan industri, SPD Tegangan Rendah umumnya digunakan untuk melindungi peralatan sensitif seperti sistem komputer, PLC, dan perangkat elektronik lainnya dari lonjakan dan transien. SPD ini juga digunakan untuk melindungi motor dan mesin berat lainnya dari lonjakan daya dan lonjakan tegangan. Area komersial seperti pusat perbelanjaan juga mengandalkan SPD Tegangan Rendah untuk melindungi peralatan penting dari gangguan listrik. SPD dipasang di tempat tinggal untuk melindungi perangkat elektronik seperti komputer, TV, dan peralatan rumah tangga dari lonjakan tegangan.

SPD untuk aplikasi pengisian daya EV:

Di pasar aplikasi pengisian Daya Kendaraan Listrik (EV) yang sedang berkembang, SPD memainkan peran penting dalam memastikan keselamatan dan keandalan sistem pengisian daya EV. SPD ini melindungi stasiun pengisian daya dari lonjakan tegangan dan lonjakan yang dapat merusak peralatan dan menimbulkan risiko keselamatan bagi pengguna. Di pasar aplikasi pengisian Daya Kendaraan Listrik (EV) yang sedang berkembang, SPD memainkan peran penting dalam memastikan keselamatan dan keandalan sistem pengisian daya EV. SPD ini melindungi stasiun pengisian daya dari lonjakan tegangan dan lonjakan yang dapat merusak peralatan dan menimbulkan risiko keselamatan bagi pengguna.

SPD untuk aplikasi fotovoltaik surya:

Aplikasi fotovoltaik juga memerlukan SPD untuk melindungi dari sambaran petir dan gangguan listrik lainnya yang dapat merusak atau menurunkan kinerja panel surya dan komponen lain dalam sistem. SPD dipasang di antara panel surya dan inverter dan antara inverter dan jaringan.