Czy potrzebujesz zabezpieczenia napięcia dla falownika? Praktyczny przewodnik dla kupujących

Czy potrzebujemy zabezpieczenia napięcia dla falownika?

Krótka odpowiedź: chroń obciążenie, a nie falownik

Jeśli Twój falownik jest nowoczesną jednostką podłączoną do sieci, hybrydową lub poza siecią z konfigurowalnym oknem napięcia AC i opóźnieniem ponownego uruchomienia, oddzielne zabezpieczenie przed nim niewiele zmienia. Falownik pobiera już próbki napięcia sieciowego, odłącza się, gdy zasilanie opuszcza okno, i czeka przed ponownym podłączeniem. Drugie urządzenie szeregowo dodaje drugi punkt wyłączenia, a nie drugą warstwę inteligencji.

Argument za zabezpieczeniem pojawia się, gdy aktywem, którego boisz się utracić, nie jest falownik. Klimatyzatory, zamrażarki i pompy odwiertowe tracą moment obrotowy z kwadratem przyłożonego napięcia: przy 190 V w silniku 230 V moment rozruchowy spada do około 68% wartości nominalnej podczas wzrostu prądu roboczego. Sprężarka uruchamia się mocniej, pracuje cieplej i ostatecznie ulega awarii.

Użytecznym pytaniem nie jest zatem to, czy falownik wymaga ochrony, ale które z dwóch bardzo różnych zdarzeń ma być chronione.

Odczytaj tabelę jako podział pracy: falownik obsługuje częstotliwość, ograniczenia prądu stałego i własny sprzęt, podczas gdy zabezpieczenie radzi sobie z wolnym dryftem napięcia po stronie obciążenia.

Co Twój falownik już obsługuje sam

Nowoczesny falownik to monitor napięcia z dołączonym stopniem mocy. W systemach nominalnych 230 V typowe okna prądu przemiennego mieszczą się w zakresie od 184 V do 253 V; w jednostkach nominalnych 120 V przy użyciu kodów sieci północnoamerykańskiej, bliższych 88 V do 132 V, z ograniczeniami częstotliwości w pobliżu 47–52 Hz i 59,3–60,5 Hz. Jednostki hybrydowe dodają gamę MPPT i rozłącznik niskiego napięcia DC.

Wartą zrozumienia granicą jest to, że falownik dokonuje pomiaru na własnych zaciskach, a nie na urządzeniu. Długi, niewymiarowy zasilacz może obniżyć napięcie o dwadzieścia woltów pomiędzy falownikiem a sprężarką, podczas gdy falownik nadal odczytuje wartość całkowicie akceptowalną.

Pomaga także oddzielenie dwóch stanowisk pracy. Szybkie zdarzenia o dużej energii należą do ograniczników przepięć; powolne odchylenia należą do urządzenia zabezpieczającego przed napięciem, którego zachowanie pomiarowe i przełączające wyjaśniono w tej uwadze co właściwie robi zabezpieczenie napięciowe . Oczekiwanie, że zabezpieczenie wtyczki pochłonie uderzenie pioruna, jest jednym z bardziej kosztownych nieporozumień w tej kategorii.

Pięć sytuacji, w których dodatkowe urządzenie zasługuje na swoje miejsce

Ochronnik napięcia jest rozsądnym dodatkiem w takich warunkach, a rzadko gdzie indziej.

• Słabe sieci wiejskie, w których napięcie zasilania spada poniżej 200 V pod obciążeniem i w ciągu nocy wzrasta powyżej 250 V.
• Gęste obszary fotowoltaiczne na dachach, gdzie zagregowany eksport przesuwa lokalne napięcie w stronę górnego limitu wyłączenia w południe.
• Obciążenia silnikowe, takie jak klimatyzatory, agregaty chłodnicze, zamrażarki i pompy, w których podnapięcie zamienia się bezpośrednio w ciepło.
• Generator lub mała elektrownia wodna, w której napięcie powraca powoli po stopniu obciążenia.
• Pojedynczy punkt dystrybucyjny zasilający kilka urządzeń, gdzie jedno urządzenie może obsłużyć cały oddział.

W każdym przypadku wartość wynika z regulowanych progów i odpowiedniego opóźnienia ponownego podłączenia, a nie ze słowa „ochrona” wydrukowanego na obudowie. Urządzenie ze stałym oknem zasilane jest materiałami, przez które przejechałoby odpowiednio dostrojone.

Ochrona napięcia rzadko dotyczy falownika. Chodzi o sprężarkę, która nie może uruchomić się przy 180 V i tablicę sterującą, która nie toleruje 260.

Rozważmy wspólny punkt zasilania 120 V zasilający klimatyzator, lodówkę i router z jednego gniazdka. Jednostka wielowyjściowa 15 A z regulowaną dolną granicą utrzymuje odgałęzienie w trybie offline podczas przerwy w dostawie prądu i przywraca je dopiero wtedy, gdy napięcie jest rzeczywiście stabilne, zamiast pozwalać sprężarce na próbę uruchomienia przy napięciu 95 V.

Kiedy obrońca jest niepotrzebny lub aktywnie nieprzydatny

Zanim dodasz urządzenie, warto rozpoznać cztery sytuacje.

• Falownik jest jedynym zagrożonym urządzeniem i ma już regulowane okno sieciowe z opóźnieniem ponownego uruchomienia.
• Dwa urządzenia nie są ze sobą zgodne: liczniki czasu odliczania z różnymi ustawieniami powodują cykle podłączania i rozłączania, które obciążają styczniki i sprężarki bardziej niż pierwotna usterka.
• Zasilanie spada dwadzieścia razy dziennie, a zabezpieczenie odcina zasilanie przy każdym spadku.
• Ochronnik zakrywa usterkę okablowania, taką jak zbyt mały zasilacz, luźny przewód neutralny lub źle dobrany generator.

Rozmiar: osiem kontroli przed złożeniem zamówienia

1. Napięcie znamionowe i standard wtyczki, 230 V dla UE i Wielkiej Brytanii lub 120 V dla USA, zweryfikowane na stronie, a nie w katalogu.
2. Prąd znamionowy dostosowany do wyłącznika znajdującego się wcześniej, a nie do etykiety urządzenia; urządzenie 15 A w obwodzie 30 A niczego nie chroni.
3. Moc przy rzeczywistym napięciu, ponieważ 3300 W przy 230 V wynosi około 14,3 A.
4. Regulowane górne i dolne progi, dzięki czemu można dostroić marginalne zasilanie, zamiast wyłączać je przez cały dzień.
5. Ponownie podłącz opóźnienie od jednej do pięciu minut; trzy minuty pozwalają sprężarce wyrównać ciśnienie przed ponownym uruchomieniem.
6. Liczba obudów i gniazd, gniazd pojedynczych lub wielokrotnych, wtykowych lub naściennych, dopasowana do okablowania.
7. Dokumentacja importowa: oznakowanie CE, zapisy jakości ISO 9001 i dowody testów akceptowane przez osobę sprawdzającą.
8. Zachowanie termiczne, ponieważ styki o obciążalności 16 A na stole warsztatowym nie są stykami o obciążalności 16 A w obudowie w temperaturze 45°C.

Kupujący, którzy potrzebują obu standardów, zwykle konsolidują jeden producent urządzeń zabezpieczających przed przepięciami i podnapięciami zamiast kwalifikować dwa łańcuchy dostaw, ponieważ logika regulowanych progów i większość oprzyrządowania obudów obejmują oba zakresy.

Gdzie w obwodzie znajduje się ochraniacz

Rozpoczynając pracę na zewnątrz od przyłącza sieci energetycznej, działa racjonalna kolejność: wyłącznik główny, urządzenie przeciwprzepięciowe typu 2 na panelu, wszelkie zabezpieczenia napięciowe wymagane przez lokalne przepisy, wejście prądu przemiennego lub port zapasowy falownika, a na koniec chronione odgałęzienie.

• Na wyjściu falownika, pomiędzy zasilaniem rezerwowym a obciążeniami, na utratę których nie możesz sobie pozwolić. To tu żyją silniki i to ich umiejscowienie zwraca koszty.
• Na wejściu zasilania, gdzie lokalne przepisy dotyczące okablowania wymagają urządzenia zabezpieczającego przed napięciem, niezależnie od falownika. Chroni falownik jako efekt uboczny, ale nie zastępuje niczego dalszego.

Ochrona własnego wejścia AC falownika przynosi najmniejszy zysk, ponieważ w systemie przyłączonym do sieci powiela pracę, którą falownik już wykonuje. W przypadku dedykowanego obwodu dopasuj urządzenie do gałęzi: jednostka 120 V 30 A pasuje do dużego, pojedynczego klimatyzatora z własnym wyłącznikiem, podczas gdy model 15 A będzie stale pracował na granicy.

Najważniejsze

Większość falowników nie potrzebuje zewnętrznego zabezpieczenia napięciowego, ponieważ już mierzą sieć i odłączają się od niej. Obciążenia często tak się dzieje, szczególnie silniki w słabych sieciach lub w zasilaczach przenoszących dużo energii słonecznej na dachu.

Jeżeli niepokoi Cię ryzyko uderzenia pioruna, kup urządzenie zabezpieczające przed przepięciami. Jeśli jest to sprężarka zasilana napięciem wahającym się pomiędzy 180 V a 260 V, kup regulowane zabezpieczenie z opóźnieniem, dopasuj je do wyłącznika i zamontuj przed silnikiem. Jeśli jest to sam falownik w w miarę stabilnej sieci, zamiast tego wydaj pieniądze na odpowiedni dobór rozmiaru kabla i urządzenie przeciwprzepięciowe montowane na panelu.

Ostatnia uwaga praktyczna: ochrona, której nie można dostroić, to ochrona, którą w końcu odłączysz. Możliwość regulacji i dopasowane opóźnienie ponownego połączenia są ważniejsze niż dodatkowy wzmacniacz w nagłówku.