• Основные технические преимущества CRESIN CSCB
• Сравнение трёх решений резервной защиты
• Критические дефекты и скрытые риски
• CRESIN, серия CSCB — специализированный защитный устройство перенапряжения (SPD) для резервной защиты (SCB, рекомендуемое стандартное решение для совместимости)
• Основные технические преимущества CRESIN CSCB
• Принцип защиты от коротких замыканий и селективного отключения устройства CSCB при СПД
• Четыре распространённые ошибки при подключении резервного питания в системах ПСД и связанные с ними опасности для безопасности
• Глобальное маркетинговое применение и вспомогательные технические услуги CRESIN
• Сценарии применения серии CSCB
• Часто задаваемые вопросы (FAQ) о резервной защите SPD
• Заключение

ТЕХНИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО | ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ

Импульсы молнии, переключательные переходные процессы постоянного тока и аномальные перенапряжения в сети постепенно могут повредить устройства защиты от перенапряжений (УЗП). Когда УЗП выходит из строя вследствие термического пробоя или короткого замыкания, протекающий непрерывный последующий ток может привести к возгоранию распределительных шкафов, повреждению шин и выходу системы из строя, что создаёт серьёзные риски для безопасности в комбинаторных ящиках фотоэлектрических установок, низковольтных распределительных щитах и промышленных контрольных шкафах.

Согласно МЭК 61643-12 В соответствии со стандартами GB/T 18802 перед каждым УЗИП необходимо устанавливать независимое устройство резервной защиты от коротких замыканий (SCPD). В данной статье рассматриваются ключевая роль резервной защиты УЗИП, типичные ошибки при монтаже и представлено оборудование CRESIN. КСКБ Серия, посвящённая резервному защитному устройству, — надёжное решение для применений УЗИП классов I и II. 

Основная цель защиты от перенапряжения SPD 

РЗ и резервная защита выполняют совершенно разные функции защиты и не могут заменять друг друга:

Основная функция УЗИП: отводить токи грозовых перенапряжений в диапазоне микросекунд на заземляющий проводник, ограничивать переходные перенапряжения и защищать инверторы, ПЛК, оборудование постоянного тока и распределительное оборудование. УЗИП не способен отключать устойчивый ток короткого замыкания промышленной частоты.

Основная функция резервной защиты: при возникновении у СПД термического разгона или короткого замыкания быстро отключить неисправный устройство, предотвратить образование непрерывной дуги тока последовательного протекания, устранить риск возгорания в распределительном шкафу и избежать отключения всего электрического контура вследствие повреждения СПД.

Следовательно, для обеспечения полноценной защиты от перенапряжений необходима совместная работа как устройств защиты от перенапряжений (УЗП), так и специализированной резервной защиты. УЗП отвечает за поглощение и ограничение энергии переходных перенапряжений, тогда как резервная защита гарантирует безопасное отключение в случае выхода УЗП из строя или возникновения внутреннего отказа.

Серия CRESIN CSCB специально разработана в качестве устройства резервной защиты, предназначенного для установки в составе УЗИП, и обеспечивает точную координацию между отводом перенапряжения и выключением замыкания на землю. В режиме нормальной работы при грозовых перенапряжениях CSCB сохраняет стабильность, не вызывая ложных срабатываний, что гарантирует непрерывную защиту от перенапряжений. При выходе УЗИП из строя и возникновении опасного последующего тока CSCB быстро отключает повреждённую ветвь, подавляет дуговые разряды в цепях переменного и постоянного тока и предотвращает вторичные повреждения электрооборудования.

Совмещая УЗИП с устройствами защиты от коротких замыканий на землю, система защиты обеспечивает комплексное решение по безопасности: она защищает последующее оборудование от импульсных перенапряжений и одновременно предотвращает возникновение пожароопасных ситуаций и отключения системы, вызванные выходом УЗИП из строя. Такой согласованный подход к защите широко применим в фотоэлектрических системах постоянного тока, низковольтных распределительных сетях переменного тока, промышленных шкафах управления, системах хранения энергии и других критически важных электротехнических приложениях. 

Без надёжной резервной защиты на объекте произойдут три серьёзных аварии: 

Неисправная ШНП продолжает пропускать ток промышленной частоты, что приводит к образованию высокотемпературных дуг и воспламенению огнестойкого корпуса шкафа;

Ток короткого замыкания вызывает перегрев и оплавление главных шин, что приводит к полному отключению электроэнергии на промышленных объектах или в электрических системах и к значительным экономическим потерям;

Перегрузка по току распространяется вверх по сети к трансформаторам, вызывая срабатывание главного выключателя и более широкие отключения электроэнергии. 

Сравнение трёх решений резервной защиты 

Обычный предохранитель gG/gL (резервный предохранитель УЗИ) 

Принцип действия: размыкание цепи за счёт плавления плавкого металла при длительном превышении тока; низкая индуктивность и отсутствие дополнительного остаточного напряжения при импульсном разряде.

Преимущества: низкая стоимость закупки, хорошая токовая селективность, малое дополнительное остаточное напряжение при перенапряжениях, высокая отключающая способность при коротких замыканиях.

Недостатки: одноразовый компонент, требующий замены после срабатывания; отсутствует удалённая сигнализация о неисправности; высокая вероятность несоответствия номинальному току УЗИП.

Ограничения применения: подходит только для небольших распределительных схем с низким током короткого замыкания; не способен полностью различать ток импульса молнии и ток аварийного тока промышленной частоты, склонен к ложным отключениям при мощных молниевых перенапряжениях. 

Обычный миниатюрный автоматический выключатель (МАВ, автомат защиты от перенапряжений) 

Принцип действия: биметаллическая пластина для защиты от перегрузки и электромагнитная катушка для мгновенного срабатывания при коротком замыкании; после устранения неисправности устройство можно повторно включить вручную.

Преимущества: сбрасывается без замены, имеется видимая механическая индикация срабатывания для удобства ежедневного технического обслуживания.

Недостатки: Внутренние электромагнитные компоненты вносят дополнительную индуктивность, что может приводить к повышению остаточного напряжения при разряде перенапряжения и снижать эффективность защиты со стороны УЗИП. Обычные автоматические выключатели не рассчитаны специально на координацию с УЗИП и могут обладать недостаточной способностью к гашению дуги при коротких замыканиях, возникающих в цепи УЗИП.

Ограничения применения: Не рекомендуется использовать в качестве специализированного устройства резервной защиты от перенапряжений в высокорисковых системах, таких как фотоэлектрические установки и промышленные распределительные сети, где требуется точная координация между током перенапряжения и током короткого замыкания. 

CRESIN, серия CSCB — специализированный защитный устройство перенапряжения (SPD) для резервной защиты (SCB) 

Принцип действия: применяется технология селективного термомагнитного отключения, позволяющая различать нормальные токи грозовых перенапряжений и опасные последующие токи промышленной частоты. CSCB сохраняет проводимость во время разряда перенапряжения и отключает повреждённую ветвь УЗИП при возникновении короткого замыкания.

Преимущества: обеспечивает точную координацию УЗИП без ложных срабатываний при перенапряжениях, быстро выявляет неисправности УЗИП, гасит дуговые разряды в цепях переменного и постоянного тока, предотвращает риск возгорания шкафа и повышает общую безопасность системы.

Недостатки: по сравнению с обычными предохранителями и автоматическими выключателями МОП, специализированные резервные защитные устройства от перенапряжений требуют профессионального подбора с учётом параметров УЗИ и условий эксплуатации.

Ограничения применения: Для достижения оптимальных характеристик защиты необходимо обеспечить соответствующее соответствие модели параметрам класса защиты SPD, напряжению системы и току разряда. 

Критические дефекты и скрытые риски 

Внутренняя катушка обладает значительной индуктивностью; при разряде молниевого перенапряжения индуктивность дополнительно усиливает остаточное напряжение в 1,1–1,25 раза, что снижает эффективность защиты УЗИП и ставит под угрозу высокоточное оборудование, такое как инверторы и системы управления.

Склонен к ложным срабатываниям при воздействии мощных импульсных токов 8/20 мкс или 10/350 мкс, что приводит к разрыву целостности контура молниезащиты во время грозовых явлений.

Плохая координация с термическим расцепителем УЗО, низкая скорость отключения при коротких замыканиях в цепях УЗО, недостаточная способность к гашению дуги в высокотоковых распределительных устройствах постоянного тока для фотоэлектрических систем. 

CRESIN, серия CSCB — специализированный защитный устройство перенапряжения (SPD) для резервной защиты (SCB, рекомендуемое стандартное решение для совместимости) 

Основная логика конструкции: импульсы молнии проходят без срабатывания, а токи короткого замыкания отсекаются в течение миллисекунд.

Принят двойной термомагнитный механизм селективного отключения, позволяющий точно различать токи молниевых импульсов в масштабе микросекунд и токи аварийных замыканий промышленной частоты в масштабе миллисекунд:

При прохождении через УЗИ нормальных грозовых перенапряжений (волновой формой 8/20 мкс / 10/350 мкс) устройство CSCB остаётся полностью проводящим без срабатывания в неположенный момент и без дополнительного повышения остаточного напряжения.

При возрастании тока в цепи и его коротком замыкании, приводящем к возникновению непрерывного тока последования ≥3 А, устройство защиты от коротких замыканий (CSCB) срабатывает в течение миллисекунд, чтобы отключить повреждённую цепь и надёжно погасить дуги постоянного и переменного тока.

Для получения официальной полной таблицы технических параметров CSCB, включая подробные электрические характеристики, данные о производительности, сведения по применению и особенности продукта, пожалуйста, перейдите на страницу… Страница с описанием продукта CSCB . Все технические документы и сопутствующая информация о продукте доступны для ознакомления. 

Основные технические преимущества CRESIN CSCB 

Полный охват моделей: модели согласования T1 — CSCB‑SA15S/SA25S для УЗИ класса I; модели согласования T2 — CSCB‑S20S/S40S/S60S/S80S/S100S для УЗИ класса II, поддерживающие полный спектр вариантов количества полюсов: 1P, 2P, 3P и 4P.

Высокая стойкость к токам короткого замыкания: максимальная отключающая способность — до 50 кА; совместимо с условиями высоких токов КЗ в крупномасштабных распределительных системах постоянного тока.

Опциональные удалённые сигнальные контакты: могут быть подключены к системам мониторинга SCADA предприятия для передачи сигналов тревоги о неисправностях УЗИП в режиме реального времени.

Стандартное крепление на DIN‑рейку 35 мм; каждая модульная плата T2 имеет ширину всего 18 мм, что позволяет экономить пространство в шкафу; степень защиты IP20, рабочий температурный диапазон — от −25 °C до 60 °C, что обеспечивает надёжную работу в суровых условиях, таких как крышные фотоэлектрические установки, наземные электростанции и промышленные распределительные шкафы.

Соответствует стандарту NB/T 42150‑2021 и идеально совместим со всеми устройствами защиты от перенапряжений серии CRESIN SPD, включая устройства защиты от перенапряжений постоянного тока для фотоэлектрических систем CSMS‑B40. 

Принцип защиты от коротких замыканий и селективного отключения устройства CSCB при СПД 

CRESIN CSCB включает двухуровневую конструкцию защитного отключения, обеспечивая вседиапазонную защиту от неисправностей для устройств защиты от перенапряжений (УЗИП):

Термическое отключение при перегрузке (модуль с биметаллической пластиной) Симулирует кривую тепловой емкости варистора внутри УЗИП. При накоплении длительного тока утечки, вызывающего постепенное термическое старение УЗИП, биметаллическая пластина под воздействием тепла деформируется и размыкает цепь до того, как варистор достигнет температуры воспламенения, что исключает скрытые риски возгорания, связанные с медленным повышением температуры.

Мгновенное магнитное отключение при коротком замыкании (электромагнитный блок катушки) Когда УЗИП разрушается и возникает короткое замыкание, вызывающее мгновенный большой ток замыкания, электромагнитный механизм быстро разрывает цепь в течение 0,1 с, полностью гася дуги переменного и постоянного тока промышленной частоты и предотвращая распространение повреждения.

Единый ключевой параметр для всех моделей CSCB: промышленный ток срабатывания на частоте сети 3±1 А, который точно выявляет опасный последующий ток, возникающий вследствие неисправных УЗИП, при этом игнорируя переходные токи молниевых импульсов, тем самым устраняя давний проблемный вопрос отрасли — ложное срабатывание предохранителей и обычных автоматических выключателей. 

Четыре распространённые ошибки при подключении резервного питания в системах ПСД и связанные с ними опасности для безопасности 

Согласно полевым обследованиям глобальных сервисных команд CRESIN, охватывающим проекты в сфере фотоэлектрической энергетики и распределительных сетей в Европе, Юго‑Восточной Азии и на Ближнем Востоке, более 60% случаев возгорания электрощитов вызваны нестандартной прокладкой резервной защитной проводки: 

Ошибка 1: Установить защиту от перенапряжений за устройством защиты от перенапряжений (со стороны заземляющего проводника)

Риск: после срабатывания УЗИП ток замыкания протекает непосредственно к шине защитного заземления без изоляции; при длинных подводящих линиях под воздействием грозовых перенапряжений возникает наведённое напряжение, что резко повышает остаточное напряжение Uп и может вывести из строя последующее электрооборудование. Стандартное правило: предохранитель, плавкий предохранитель или автоматический выключатель должны быть подключены последовательно на входном терминале питания УЗИП (со стороны положительного/отрицательного полюса), между главной шиной и УЗИП. 

Ошибка 2: Слишком длинные и замкнутые соединительные кабели SPD

Риск: Каждый метр кабеля создаёт индуктивность примерно 1 мкГн; при импульсном токе до 20 кА на клеммах оборудования дополнительно наводится напряжение до 2 кВ, что полностью нивелирует эффект ограничения напряжения устройствами защиты от перенапряжений. Стандартное правило: суммарная длина вводных проводов УЗИП и заземляющих кабелей должна быть ограничена 0,5 м, избегать петлеобразных участков и минимизировать повороты под прямым углом. 

Ошибка 3: Несоответствие номинального тока резервной защиты

Опасность 1: Слишком большой предохранитель или автоматический выключатель: ток короткого замыкания при аварии в УЗИП не способен расплавить предохранитель и не приводит к срабатыванию автомата, а непрерывные дуговые разряды приводят к возгоранию шкафа. Опасность 2: Недостаточно мощное резервное устройство: обычный импульс грозового напряжения вызывает случайное отключение, и вся система теряет защиту от перенапряжений во время грозовой погоды. Соответствие по рекомендации: CRESIN CSMS‑B40 PV DC УЗИП допускает использование резервного предохранителя максимальным током 125 А gG/gL; соответствующую модель CSCB следует выбирать исходя из максимального тока разряда УЗИП (УЗИП на 40 кА — CSCB‑S40S, УЗИП на 80 кА — CSCB‑S80S). 

Ошибка 4: Единый комплект резервной защиты, используемый несколькими параллельно подключёнными модулями УЗИП

Риск: при выходе из строя одного УЗИП общая система резервирования не способна изолировать повреждённый независимый участок; ток короткого замыкания распространяется по всем параллельным цепям УЗИП, что приводит к полному отключению питания всего шкафа. Стандартное правило: каждое независимое устройство УЗИП или один полюс УЗИП должен быть оснащён собственным резервным предохранителем CSCB; использование одного SCPD для нескольких групп УЗИП запрещено. 

Глобальное маркетинговое применение и вспомогательные технические услуги CRESIN 

Компания CRESIN поставляет устройства защиты от перенапряжений (УЗП), резервные защитные устройства CSCB, а также комплексные решения по защите от перенапряжений для глобальных дистрибьюторов, солнечных EPC‑подрядчиков, производителей модулей и OEM‑клиентов, охватывая рынки Европы, Юго‑Восточной Азии, Латинской Америки, Африки и Ближнего Востока. 

Сценарии применения серии CSCB 

Системы постоянного тока: для распределительных систем постоянного тока напряжением 600 В/1000 В/1200 В/1500 В, совместимые с устройствами защиты от перенапряжений постоянного тока CSMS‑B40.

Распределение переменного тока низкого напряжения: применяется в главных распределительных шкафах, подразделительных щитах и коммерческих крышных энергосистемах; совместимо с устройствами защиты от перенапряжений переменного тока класса I CSMS‑A15 и класса II CSMS‑B40.

Комплексные решения по защите от перенапряжений для промышленной автоматизации, телекоммуникационных шкафов и систем хранения энергии.

Если вам необходимы полные технические паспорта CSCB, инструкции по монтажу, каталоги продукции и другие сопутствующие документы, пожалуйста, посетите наш… Страница каталога товаров для доступа ко всем редактируемым файлам. 

Часто задаваемые вопросы (FAQ) о резервной защите SPD

Зачем в РУП требуется резервная защита?

Устройство защиты от перенапряжений (УЗП) предназначено для отвода токов грозового удара и ограничения переходных перенапряжений, однако оно не способно разрывать постоянный ток короткого замыкания промышленной частоты. В случае выхода УЗП из строя вследствие термического старения или внутреннего короткого замыкания требуется наличие специального резервного защитного устройства, которое быстро отключает неисправное УЗП, предотвращает возникновение дуги и пожароопасных ситуаций и обеспечивает безопасность системы. 

Могут ли обычные предохранители или автоматические выключатели заменить устройство резервной защиты типа УЗИП?

Нет. Обычные предохранители и автоматические выключатели не предназначены специально для координации защиты с УЗИП. Они могут вызывать ложное отключение при грозовых перенапряжениях, повышать остаточное напряжение или обеспечивать недостаточное гашение дуги при коротких замыканиях в УЗИП. Специализированное резервное защитное устройство для УЗИП способно точно различать токи перенапряжения и опасные последующие токи. 

В чём заключается разница между предохранителем для УЗИП и автоматическим выключателем для УЗИП?

Резервный предохранитель УЗИП отключает ток короткого замыкания путём плавления предохранительного элемента. Он обеспечивает надёжную защиту от коротких замыканий, однако после срабатывания требует замены. Автоматический выключатель УЗИП можно повторно включить после срабатывания, тогда как обычные автоматические выключатели из‑за внутренней индуктивности могут ухудшать характеристики защиты УЗИП. Специализированный резервный защитный устройство SCB обеспечивает более эффективную координацию с системами УЗИП. 

Как CRESIN CSCB обеспечивает резервную защиту SPD?

CRESIN CSCB использует технологию селективного термомагнитного отключения. В режиме нормального разряда грозового перенапряжения CSCB остаётся проводящим, не вызывая нежелательных отключений. При возникновении в устройстве защиты от перенапряжений (SPD) постоянного последующего тока вследствие старения или короткого замыкания CSCB мгновенно отключает повреждённую цепь за доли миллисекунды, подавляя дуговые разряды и повышая безопасность системы. 

Где следует устанавливать устройство резервной защиты типа SPD?

Устройство резервной защиты УЗИП должно устанавливаться последовательно со стороны источника питания, перед УЗИП, между главным шинопроводом и входным клеммным блоком УЗИП. Неправильная установка за УЗИП или со стороны заземляющего проводника (PE) может препятствовать эффективной изоляции повреждений и увеличивать риск повреждения оборудования. 

Как выбрать подходящую модель CSCB для устройства защиты от перенапряжений (УЗП)?

Модель CSCB должна выбираться в соответствии с типом УЗИП, классом защиты, максимальным током разряда и требованиями к напряжению системы. Компания CRESIN предлагает различные модели CSCB, совместимые с УЗИП классов I и II, предназначенные для таких применений, как фотоэлектрические системы постоянного тока, низковольтные системы распределения переменного тока и промышленные системы управления. 

Заключение 

Обычные предохранители и миниатюрные автоматические выключатели не способны обеспечить требования селективной координации в системах резервной защиты УЗИП в условиях сложных фотоэлектрических и промышленных энергосистем, характеризуясь такими явными недостатками, как ложное срабатывание, повышенное остаточное напряжение и недостаточная эффективность гашения дуги.

Как указано в таблице технических параметров CSCB, CRESIN CSCB — это специализированный резервный защитный устройство от перенапряжений, предназначенное для защиты от молний. Оно обеспечивает избирательную изоляцию между токами перенапряжения и авариями на промышленной частоте, предотвращая возникновение пожарных рисков, связанных с выходом из строя устройства защиты от перенапряжений.

Для фотоэлектрических систем, модернизации распределительных сетей и производства солнечных панелей компания CSCB предлагает безопасное, стандартизированное и экономически эффективное решение по защите с помощью устройств защиты от перенапряжений (УЗИП), соответствующее требованиям МЭК и национальным стандартам.

Для подбора проектов, проведения испытаний образцов или разработки индивидуальных решений, пожалуйста, посетите наш… Страница «Контакты» Наши инженеры оказывают консультационную поддержку по выбору SPD и CSCB, а также предоставляют помощь в прокладке проводки и техническую помощь. Мы также открыты к сотрудничеству с дистрибьюторами и производителями OEM/ODM.