Dispositivo de protección contra sobretensiones

Entre los diversos tipos de líneas, como las de distribución de energía, fotovoltaicas y de comunicación, los rayos y las sobretensiones de la red son los principales peligros que causan daños a los equipos: una vez expuestos a rayos o sobretensiones, los equipos sofisticados como los convertidores de frecuencia y los PLC en la parte trasera son muy propensos a quemarse, lo que genera mayores costos de mantenimiento y reemplazo de equipos, e incluso causa interrupciones en la producción y las comunicaciones. Los disyuntores comunes sólo pueden proteger contra sobrecargas y cortocircuitos en las líneas y no pueden soportar impactos de sobretensión; simplemente no pueden proporcionar protección contra rayos. El dispositivo de protección contra sobretensiones aborda precisamente este problema, diseñado específicamente para prevenir sobretensiones por rayos. Descarga rápidamente las sobretensiones y limita las sobretensiones, construyendo una barrera de seguridad de protección contra rayos para los equipos posteriores.

¿Cuáles son las principales ventajas?

El dispositivo de protección contra sobretensiones se centra en los requisitos básicos de la protección contra sobretensiones por rayos, diferenciándose de otros dispositivos de protección contra rayos. Cada ventaja se adapta a los puntos débiles de uso reales de los compradores, lo que garantiza la seguridad del equipo y al mismo tiempo reduce los costos de adquisición y operación.

Protección contra sobretensiones inducidas por rayos, salvaguardando con precisión la seguridad del equipo: Diseñado específicamente para sobretensiones por rayos y sobretensiones de la red, cuando ocurre una sobretensión en la línea, puede descargar rápidamente la sobretensión a tierra, limitando la sobretensión dentro de un rango seguro, protegiendo efectivamente varios tipos de equipos, como convertidores de frecuencia y PLC en la parte trasera, evitando daños al equipo debido a la sobretensión y cubriendo las necesidades de protección contra rayos de diversos escenarios de distribución.

Respuesta rápida a nivel ns, eliminando la transmisión de sobretensión: Tiempo de respuesta ≤ 25 ns. Puede responder a los impactos de sobretensión en un período de tiempo extremadamente corto, descargando rápidamente la sobretensión, evitando que la sobretensión se transmita al equipo trasero, eliminando el riesgo de daño al equipo en la fuente y siendo más rápido en respuesta y más oportuno en protección en comparación con los dispositivos de protección contra rayos comunes.

Compacto y que ahorra espacio, adecuado para varios gabinetes de distribución: adopta un diseño compacto, es de tamaño pequeño y ocupa un espacio mínimo. No requiere una ocupación excesiva del espacio. Incluso los armarios de distribución pequeños pueden acomodarlo fácilmente. Puede adaptarse perfectamente a gabinetes de distribución y gabinetes de control, sin necesidad de ampliar el tamaño del gabinete, ahorrando espacio y costos de instalación.

Una opción rentable que reduce significativamente los costes de protección contra rayos: en comparación con otros dispositivos de protección contra rayos, el precio se reduce significativamente. No es necesario gastar una gran cantidad de dinero en dispositivos de protección contra rayos de alta gama. Para diversos escenarios de protección contra rayos, el uso del dispositivo de protección contra sobretensiones puede cumplir con todos los requisitos de protección contra rayos, equilibrando el efecto de protección y la economía, lo que reduce significativamente los costos de adquisición del proyecto.

Especificaciones técnicas

Detalles del producto

Junray Electrical pone gran énfasis en el meticuloso refinamiento de sus productos. Cada aspecto del diseño tiene en cuenta tanto el rendimiento de protección como la facilidad de operación práctica, asegurando el funcionamiento estable a largo plazo del equipo y reduciendo el costo de mantenimiento posterior. El diseño de respuesta rápida de nivel ns garantiza una acción rápida durante los impactos de sobretensiones, proporcionando una protección más oportuna; está equipado con una función de indicación de falla, que puede emitir automáticamente una indicación cuando el protector contra sobretensiones no funciona correctamente, lo que facilita a los operadores localizar rápidamente la falla y reemplazarla a tiempo, mejorando así la eficiencia del mantenimiento; adopta un diseño de protección de aislamiento dedicado, con un rendimiento de aislamiento confiable, que previene eficazmente posibles riesgos de seguridad en el uso de energía de bajo voltaje, garantiza la seguridad tanto del equipo como del personal, y es compatible con diversos entornos complejos de distribución de energía.

Cobertura de escenario completo

Con sus principales ventajas de respuesta rápida, tamaño compacto y alta rentabilidad, el dispositivo de protección contra sobretensiones se aplica ampliamente en diversos escenarios de protección contra rayos de líneas de distribución de energía, convirtiéndose en el equipo estándar para protección contra rayos, que coincide con precisión con los requisitos de protección contra rayos de diferentes escenarios. En escenarios de distribución de energía en fábricas, se adapta a las líneas de distribución de energía de las fábricas, protegiendo los equipos de producción contra rayos y daños por sobretensión, asegurando la estabilidad de la producción; en escenarios de distribución de energía en edificios, se adapta a líneas de distribución de energía en edificios, salvaguardando la seguridad de diversos equipos eléctricos en el edificio; en escenarios de distribución de energía de comunicaciones, se adapta a las líneas de comunicación, evitando daños por sobretensión en los equipos de comunicación y garantizando una comunicación fluida; en escenarios de distribución de energía de ingeniería, se adapta a las líneas de distribución de energía en el sitio de proyectos de ingeniería, adecuadas para entornos exteriores complejos, lo que garantiza la seguridad del suministro de energía para proyectos de construcción; en escenarios de distribución de energía fotovoltaica, se adapta a las líneas de distribución de energía fotovoltaica, protegiendo el sistema fotovoltaico de los rayos, asegurando la estabilidad del suministro de energía fotovoltaica.

Preguntas frecuentes

Pregunta: ¿La función de protección contra rayos del dispositivo de protección contra sobretensiones es diferente de la de los disyuntores comunes?

Respuesta: Los disyuntores comunes solo pueden proteger contra sobrecargas de línea y cortocircuitos, pero no pueden manejar sobretensiones y sobretensiones. Este producto está desarrollado específicamente para la protección contra sobretensiones causadas por rayos. Puede descargar rápidamente la sobrecorriente y limitar las sobretensiones, y está diseñado específicamente para proteger convertidores de frecuencia, PLC y otros equipos de la parte trasera. Es un dispositivo de protección contra rayos que no puede ser reemplazado por disyuntores comunes.

Pregunta: ¿Puede proteger el equipo de precisión de back-end?

Respuesta: El tiempo de respuesta es ≤ 25 ns. Puede actuar rápidamente en el instante de un impacto sobretensión, descargando la sobretensión a tierra y limitando la sobretensión dentro del rango seguro que el equipo puede soportar. No permitirá que la sobretensión se conduzca al equipo de back-end, protegiendo eficazmente los equipos de precisión, como convertidores de frecuencia y PLC, y evitando daños al equipo.

Pregunta: ¿Se pueden personalizar la capacidad actual y el número de polos?

Respuesta: Sí. La capacidad actual varía de 20 kA a 100 kA, y los números de polos cubren 1P/2P/3P/4P. Todos ellos admiten la personalización. Según diferentes escenarios, como fábricas, energía fotovoltaica y comunicaciones, la intensidad de protección contra rayos y las especificaciones de línea se pueden adaptar para crear equipos exclusivos que se adapten con precisión a diversas necesidades de protección contra rayos.

Estudio de caso de modernización

I. Descripción general del proyecto

Este proyecto implica una mejora de la protección contra rayos para un taller de producción automatizado ubicado en una región del sur de China propensa a frecuentes tormentas. El taller está equipado con sistemas electrónicos sensibles de bajo voltaje, incluidos sistemas de control central PLC, variadores de frecuencia (VFD), sensores, sistemas de monitoreo de seguridad e instrumentos de precisión. Situado en un área abierta frecuentemente expuesta a tormentas de verano, el sistema de distribución de energía original de la instalación carecía de protección contra sobretensiones estandarizada y dependía únicamente de medidas rudimentarias de protección contra rayos. Después de las tormentas eléctricas, la instalación experimentó repetidamente fallas en los equipos, como averías de VFD, quemaduras de módulos PLC, apagones del sistema de monitoreo, inestabilidad de la señal de los instrumentos y apagados inexplicables de los equipos, lo que resultó en interrupciones en la línea de producción, desechos de productos y pérdidas económicas significativas. Estos incidentes fueron casos típicos de daños a equipos causados ​​por rayos inducidos y sobretensiones.

Para resolver fundamentalmente el problema de los daños en los equipos de control automatizados de precisión por sobretensiones y sobretensiones de conmutación, se implementó un sistema integral de protección contra rayos de varios niveles. Esto implicó la instalación de dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) Clase I, Clase II y Clase III en la unidad de distribución de energía principal del taller, gabinetes de alimentación derivados y gabinetes de control de bajo voltaje, respectivamente, garantizando así el funcionamiento seguro y estable de equipos electrónicos sensibles y de alta potencia.

II. Problemas previos a la modernización

Falta de protección contra sobretensiones de múltiples niveles y poca resistencia a los rayos: el sistema original carecía de una instalación SPD estandarizada; en consecuencia, las sobretensiones y las sobretensiones inducidas por rayos no se podían descargar de forma segura, lo que afectaba directamente a los equipos electrónicos de precisión.

Quemado frecuente de equipos de control automatizado de precisión: las tormentas frecuentemente causaban averías en la placa base VFD, daños en los módulos de E/S del PLC, deriva de la señal de los sensores y apagones en el sistema de monitoreo.

Interferencia de sobretensión de conmutación con la producción: el arranque y apagado de equipos de alta potencia generó sobretensiones transitorias, lo que provocó mal funcionamiento del sistema de control, corrupción de datos y paradas inexplicables de la línea de producción.

Conexión a tierra no estándar e incapacidad para descargar la corriente del rayo: El sistema de conexión a tierra de protección contra rayos existente estaba envejecido y corroído, lo que impedía la rápida disipación de la sobretensión a tierra y permitía que el voltaje residual dañara el aislamiento del equipo.

Incumplimiento de las normas de aceptación de protección contra rayos: los sistemas de distribución de alto y bajo voltaje carecían de dispositivos de protección contra sobretensiones adecuados; la ausencia de un sistema adecuado de protección contra rayos implicó que la instalación no pudiera pasar las inspecciones de normalización de seguridad eléctrica. 

III. Plan de configuración del equipo

De acuerdo con los estándares de protección contra rayos de edificios y los requisitos de protección para equipos de fábrica de precisión, se adopta una configuración de protección contra sobretensiones de tres niveles. La protección en capas se implementa en el lado de alto voltaje, las líneas entrantes principales de bajo voltaje, las ramas de distribución de energía y los terminales de bajo voltaje (corriente débil) para descargar progresivamente la sobretensión y fijar el voltaje.

Especificaciones del equipo principal

Nombre del dispositivo: Dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD)

SPD Nivel 1 (Gabinete Principal): En 50kA, Imax 100kA; Se utiliza para líneas entrantes principales de bajo voltaje para descargar rayos directos y sobretensiones de alta energía.

SPD Nivel 2 (Gabinete de Distribución): En 20kA, Imax 40kA; Se utiliza para circuitos derivados de distribución de energía para proporcionar protección secundaria de limitación de voltaje.

SPD Nivel 3 (Terminal): En 10kA, Imax 20kA; Se utiliza para PLC, monitoreo y terminales de instrumentación para sujetar con precisión el voltaje residual.

Principio de protección: Utiliza características de varistor; permanece inactivo (alta impedancia) en condiciones normales y cambia a baja impedancia al llegar la sobretensión para descargar instantáneamente la corriente y fijar el voltaje.

Características estructurales: Incluye desconexión por falla, alarmas de señalización remota y una ventana indicadora visual de falla para una fácil identificación de los daños.

Estándares de instalación: Emplea cables cortos y rectos estandarizados, conexión a tierra dedicada para protección contra rayos y conexión equipotencial para minimizar el voltaje residual.

Aplicaciones adecuadas: Automatización industrial, instrumentos de precisión, sistemas de bajo voltaje (corriente débil) y sistemas de distribución de energía en áreas propensas a rayos.

IV. Aspectos destacados de la construcción y la aplicación

Protección escalonada de tres niveles con descarga progresiva: el nivel 1 descarga sobretensiones de rayos de alta energía; El nivel 2 proporciona estabilización y filtrado de voltaje; El nivel 3 ofrece protección ajustada para equipos de precisión, evitando por completo las averías del equipo causadas por sobretensión.

Protección simultánea contra rayos inducidos y sobretensiones de conmutación: Protege contra rayos inducidos durante tormentas y al mismo tiempo absorbe las sobretensiones de conmutación causadas por el arranque/apagado de equipos y las fluctuaciones de la red.

Indicación de falla para fácil operación y mantenimiento: Cuenta con desconexión de falla incorporada y una ventana indicadora visual; el envejecimiento o la falla son evidentes de inmediato, lo que elimina la necesidad de instrumentos de prueba especializados para la resolución de problemas.

Velocidad de respuesta de nivel de nanosegundos: el tiempo de respuesta ultrarrápido garantiza una descarga instantánea de sobretensiones sin demoras ni brechas de protección, brindando protección precisa para equipos sensibles a nivel de chip.

Conexión a tierra y conexión equipotencial estandarizadas: se integra con las actualizaciones de conexión equipotencial de la instalación para eliminar la interferencia de diferencia potencial, resolviendo problemas persistentes como la inestabilidad de la señal y el mal funcionamiento del equipo. 

V. Resultados operativos después de la modernización

Eliminación de daños a los equipos inducidos por rayos: después de la modernización, el sistema resistió múltiples tormentas severas sin daños ni fallas en los PLC, los variadores de frecuencia (VFD), los sistemas de monitoreo y la instrumentación.

Eliminación completa de interferencias por sobretensiones: no se produjeron interferencias por sobretensiones debido a fluctuaciones de la red o al arranque/apagado del equipo; el sistema de control automatizado funcionó de manera estable, libre de paradas inexplicables o problemas de deriva de datos.

Vida útil significativamente extendida del equipo: la ausencia de sobretensiones transitorias de alto voltaje ralentizó drásticamente el envejecimiento de los componentes electrónicos y mejoró notablemente la integridad operativa del equipo.

Reducción sustancial de los costos de O&M: eliminó la necesidad de reparaciones masivas o reemplazos de equipos durante las temporadas de tormentas, reduciendo así las pérdidas por tiempos de inactividad de la producción y minimizando el consumo de repuestos.

Cumplimiento de las normas de protección contra rayos: La configuración de protección contra rayos de tres niveles está completa e instalada según rigurosos estándares, pasando tanto la inspección especializada de protección contra rayos como la inspección de seguridad eléctrica en el primer intento.

VI. Resumen del caso

Los dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) son esenciales para proteger los sistemas de automatización industrial, la electrónica de precisión de bajo voltaje y las instalaciones en áreas propensas a rayos. A diferencia de los pararrayos (que protegen contra impactos directos), los SPD protegen principalmente contra rayos inducidos, sobretensiones y sobretensiones de conmutación, protegiendo así los equipos de precisión a nivel de chip. La implementación de un sistema integral de protección contra rayos a través de una configuración escalonada (Nivel I, II y III) es una medida de seguridad crítica (y un requisito obligatorio para la aceptación eléctrica) en fábricas, complejos residenciales y proyectos de ingeniería municipal.

Compra Inmediata

No se pueden ignorar los riesgos de caída de rayos y sobretensión. Los disyuntores comunes no pueden proporcionar una protección eficaz contra los rayos. Una vez que el equipo se daña, no solo aumenta los costos de mantenimiento sino que también afecta el funcionamiento normal de la producción y las comunicaciones. El dispositivo de protección contra sobretensiones es la configuración estándar para protección contra rayos. Tiene una respuesta rápida, protección confiable, tamaño pequeño y rendimiento de alto costo. Es suministrado directamente por Junray Electrical, sin ninguna diferencia de precio de intermediario. La calidad está garantizada y el precio es más favorable. Contáctenos ahora para construir una línea de protección contra rayos para todo tipo de líneas de distribución y proteger la seguridad de los equipos.