Kuchunguza Kanuni za Walinzi wa Kuongezeka?
Bado nanusa harufu ya varnish iliyochomwa kutoka kwa jaribio tulilofanya mwaka jana—mguso mmoja wa kV 6 na ubao bandia ukawa mweusi baada ya nusu sekunde.
Kinga ya mawimbi hufanya kazi kwa kunyakua nishati ya ziada na kuisukuma chini, kisha inabana volteji iliyo chini ya kiwango ambacho kinaweza kudhuru mashine zako. Ninajenga vitengo hivi kila siku huko Wenzhou na kuvijaribu kwa IEC 61643-11.
Ukijua jinsi mbinu hiyo inavyofanywa, unaweza kuchagua sehemu sahihi na kuacha kulipa vipimo ambavyo huvitumii kamwe. Endelea kusoma nami nitakuonyesha ujasiri wa kifaa hicho.
Malengo makuu: uhamisho wa nishati na kubana kwa volteji?
Niliwahi kutazama ongezeko la 40 kA likikosa diski kwa sekunde moja ndogo kwa sababu MOV ilibofya kwa wakati—diski hiyo ndogo iliokoa inverter ya $12,000.
Malengo mawili makuu ni: (1) kuhamisha nishati ya mawimbi hadi ardhini haraka, na (2) kuweka volteji inayofikia mzigo chini ya kikomo salama kilichoandikwa kwenye laha ya data.
Jinsi Nishati Inavyosonga Ndani ya Sanduku
Msukumo unafika kwenye mstari. Kizuizi cha MOV kinashuka kutoka mega-ohms hadi ohms katika sekunde nano. Mkondo huchukua njia rahisi kupitia kifaa, kisha hutiririka chini ya waya wa kijani-njano. Kadiri waya inavyokuwa moto zaidi, ndivyo kizuizi chake kinapungua, kwa hivyo tunatumia 6 mm² Cu na kuweka risasi chini ya sentimita 50. Urefu wowote wa ziada huongeza 1 µH ya inductance na hiyo huongeza 1 kV kwenye volteji ya let-through. Wateja husahau maelezo haya na kulaumu sehemu wakati bodi bado inakufa.
Volti ya Kufunga dhidi ya Volti ya Kuruhusu Kupitia
Watu huchanganya nambari mbili. Volti ya kubana ndiyo MOV inayoiona. Volti ya kupitishia ndiyo mzigo unaoona baada ya kebo kushuka. Mimi huorodhesha zote mbili kwenye karatasi yangu ya majaribio. Sehemu inayobana kwa 700 V bado inaweza kuruhusu 1,200 V kufikia VFD ikiwa mkia wa ardhi ni 80 cm. Kata mkia, punguza maumivu.
Takwimu Halisi kutoka kwa Maabara Yetu
| Kiwango cha Kuongezeka | Ukubwa wa MOV | Kiongozi wa Dunia | Acha Kupitia | Matokeo |
| 20 kA 8/20 µs | Diski ya milimita 32 | Sentimita 25 | 980 V | PASI |
| 20 kA 8/20 µs | Diski ya milimita 32 | Sentimita 80 | 1.450V | SHINDWA |
| 40 kA 8/20 µs | Diski ya 40 mm | Sentimita 25 | 1.050V | PASI |
Jedwali linaonyesha kwamba urefu wa kebo unazidi ukubwa wa MOV. Ninamwambia kila mnunuzi: tumia dola moja ya ziada kwenye wateja wafupi kabla ya kutumia watano kwenye sehemu kubwa zaidi.
Kwa Nini Tunaongeza Mrija wa Kutoa Gesi katika Miundo Mseto
MOV huchakaa baada ya mapigo makubwa. GDT inaweza kupiga risasi zaidi lakini ni polepole. Tunaziweka sambamba. MOV huanza kwanza na kubana kwa ns 100 za kwanza. Kisha GDT inawaka na kuchukua mkondo wa wingi. MOV inapumzika na kuishi kwa muda mrefu zaidi. Mseto sasa ndio unaouzwa zaidi kwa mashamba ya jua ya Ujerumani kwa sababu wafanyakazi wa eneo hilo wanataka maisha ya miaka 20, sio miaka mitano.
Vipengele vikuu na mifumo ya ulinzi wa kihierarkia?
Ninafungua moja ya vitengo vyetu vya Aina ya 1+2 na naona MOV, GDT, fyuzi, na swichi ndogo ya joto ambayo hubofya kama birika linapochoka.
Sehemu za msingi ni: (A) varistors au GDT zinazotumia nishati, (B) miunganisho ya joto inayozima moto, na (C) fuse mbadala zinazoondoa saketi fupi. Tunazipanga katika tabaka tatu ili zilingane na mfumo wa nyaya kwenye kiwanda.
Safu ya Kwanza: Aina ya 1 kwenye Mlango wa Huduma
Sehemu hii inaona radi ya moja kwa moja. Tunatumia bomba la msukumo la 25 kA 10/350 µs pamoja na kizuizi cha MOV cha 50 kA. Lengo ni kupunguza mgongano kutoka kV 1,000 hadi chini ya kV 4 kabla ya kuingia kwenye ubao wa kubadilishia. Tunaiweka kwenye reli ya DIN ya 35 mm na kuifunga kwa 16 mm² Cu kwenye upau mkuu wa ardhi. Shimo moja la boliti mahali pasipofaa huongeza 2 µH na 2 kV ya ziada. Ninaangalia mchoro mara mbili; mnunuzi anaokoa transfoma iliyokaangwa.
Safu ya Pili: Aina ya 2 kwenye Paneli Ndogo
Safu hii huzuia milipuko inayosababishwa na migongano iliyo karibu au ubadilishaji mkubwa wa injini. Tunachagua MOV za kA 8/20 µs 40 zenye muunganisho wa joto. Sehemu huchomekwa ili mtumiaji aweze kuibadilisha bila kuua nguvu. Tunaongeza LED ya kijani ambayo huzima sehemu hiyo ikiwa imezimwa. Meneja wa eneo huko Milan aliniambia anaweza kuangalia paneli 50 katika dakika kumi kwa kutembea tu kwenye njia na kuhesabu nukta za kijani.
Safu ya Tatu: Aina ya 3 kwenye Mzigo
Viendeshi, PLC na PC zinahitaji ulinzi wa ndani. Tunatumia vitengo vya 10 kA 8/20 µs vyenye le-through chini ya 900 V. Sehemu hiyo inafaa kwenye kisanduku cha ukutani au ndani ya ukanda wa soketi. Kebo kutoka Aina ya 2 hadi mzigo lazima ibaki chini ya mita 10. Ikiwa muda wa kukimbia ni mrefu zaidi, tunaongeza Aina nyingine ya 3. Niliwahi kuokoa servo ya $4,000 kwa kuongeza SPD ya soketi ya $9 kwa sababu paneli ilikuwa umbali wa mita 30.
Jinsi Tabaka Wanavyozungumzana
Nishati ni kama maji. Ikiwa bwawa la kwanza limejaa, bwawa la pili lazima liwe tayari. Tunaweka viwango vya volteji kwa hatua: Vibanio vya Aina ya 1 kwa 1.8 kV, Aina ya 2 kwa 1.4 kV, Aina ya 3 kwa 0.9 kV. Safu ya chini haianzi kamwe kabla ya safu ya juu, kwa hivyo kila sehemu inashiriki mzigo. Tunajaribu mnyororo mzima katika maabara yetu kwa vitengo vitatu mfululizo na mgomo wa 100 kA. Mtiririko kwenye soketi ya mwisho ni 720 V, salama kwa kiendeshi chochote cha 230 V.
Orodha ya Vipuri Tunavyotumia Kila Siku
| Sehemu | Jukumu | Maalum | Mizunguko ya Maisha |
| MOV ya milimita 40 | Kibandiko | 40 kA 8/20 µs | Nyimbo 20 kubwa zilizopigwa |
| Swichi ya joto | Kituo cha zimamoto | 120 °C | Picha moja |
| Fuse ya 6 A gG | Fupi wazi | 50 kA kuvunjika | Picha moja |
| Mrija wa GDT | Hifadhi nakala rudufu | Cheche ya V 600 | Mapigo 100 |
| Kipingamizi cha LED + | Hali | Mfereji wa maji wa 2 mA | Miaka 10 |
Uhifadhi wa ushirikiano na usalama?
Bado nakumbuka siku ambayo fyuzi ya joto ilijitokeza na bendera nyekundu ikamwambia fundi abadilishe kifaa hicho—bila drama, bila moto, mapumziko ya dakika tano tu.
SPD lazima ifanye kazi na vivunjaji, uchomaji ardhini na uelekezaji wa kebo. Tunaongeza fuse za joto, swichi ndogo na mawimbi ya mbali ili timu ya eneo ijue wakati sehemu imechoka na nakala rudufu salama itachukua nafasi.
Kwa Nini SPD Inahitaji Mvunjaji Kama Rafiki
MOV inaweza kufupisha mzunguko inapokufa. Fuse ya chelezo lazima iondoe hitilafu kabla ya paneli kuungua. Tunalinganisha mkunjo wa fuse na mkondo wa hitilafu wa MOV. MOV ya 40 kA inashindwa kufanya kazi kwa fupi ya 1 kA. Tunachagua fuse ya 6 A gG inayoondoka kwa sekunde 0.1 kwa 1 kA. Fuse haipuki kamwe kwenye mkondo wa kawaida wa mawimbi kwa sababu hiyo hudumu kwa sekunde ndogo. Hesabu ni ndogo, lakini inafanya kazi. Ninawapa wanunuzi chati ya fuse ili fundi wao wa umeme asiweze kukisia.
Ishara za Mbali kwa Tovuti Kubwa
Mteja mmoja anaendesha tanuru za kioo saa 24/7. Hawezi kutembea kwenye kiwanda kila wiki. Tunaongeza swichi ndogo ndani ya SPD ambayo hugeuka wakati diski ya joto inafunguliwa. swichi hulisha ingizo la 24 V PLC. Taa nyekundu kwenye HMI inasema "SPD imekufa." Opereta anatupigia simu, tunasafirisha katriji ya ziada, na anaibadilisha katika mabadiliko ya zamu inayofuata. Hakuna kusimama bila kupangwa katika miaka miwili.
Uratibu na RCD na Vigunduzi vya Arc
Baadhi ya wahandisi wanaogopa kwamba uvujaji wa SPD utakwamisha RCD. Tunaweka uvujaji chini ya 0.3 mA kwenye 230 V. RCD ya 30 mA haioni kamwe. Ikiwa tovuti inatumia vigunduzi vya arc, tunaongeza kichujio cha EMI mbele ya SPD ili kubana kwa masafa ya juu kusikoseshe kigunduzi. Tulijaribu mchanganyiko huu katika TÜV Rheinland na tukafaulu.
Viashiria Muhimu vya Utendaji?
Ninafuatilia nambari tatu kwa kila usafirishaji: volteji ya kuruhusiwa, kiwango cha hitilafu kwa kila vipande 1,000, na muda wa kubadilishana kwenye eneo la kazi. Ikiwa kuna hitilafu yoyote, ninasimamisha mstari.
KPI bora ni: (1) kiwango cha ulinzi wa volteji (Juu) kinachopimwa katika maabara, (2) idadi ya maisha ya kuongezeka kabla ya kuchakaa, na (3) wastani wa muda wa kubadilisha (MTTR) kwenye mifumo hai. Ninaziandika kwa kila kundi tunalouza.
Kwa Nini Kuacha Kupitia Ni Mfalme
Kushuka kwa volti 200 ndani kunaweza kuongeza muda wa matumizi ya diski mara mbili. Tunapima kila diski ya MOV kwa mkondo wa 100% na kuweka volteji. Diski zinazosoma juu huenda kwenye laini ya jua ambapo kubana si muhimu sana. Diski zinazosoma chini huenda kwenye laini ya PLC ya Ujerumani. Aina hii huongeza saa moja kwenye uzalishaji lakini hupunguza hitilafu za uwanjani kwa 40%. Ninalipa saa, nahifadhi simu ya usiku.
Jaribio la Hesabu ya Maisha Tunalofanya
Tunapiga sehemu ile ile na 20 kA kila baada ya dakika tano hadi swichi ya joto itakapotokea. Kishikilia rekodi kilidumu kwa risasi 27. Tunachapisha mkunjo kwenye karatasi ya data. Wanunuzi wanaona kwamba sehemu hiyo bado inafanya kazi baada ya miaka kumi ya ongezeko la kawaida. Grafu hiyo moja inafunga ofa nyingi kuliko punguzo langu bora la bei.
Hitimisho
Uhamisho wa nishati, kubana, tabaka, chelezo na KPI zilizo wazi—hiyo ndiyo hadithi nzima. Chagua SPD yenye alama za chini kwenye let-through na kiwango cha chini cha kurudi, na unanunua usingizi.