SPDA وSPD

وفقًا للمعيار IEC 61643-01:2024، فإن مجموعة جهاز الحماية من زيادة التيار (SPDA) هي وحدة متكاملة تتكون من جهاز واحد أو أكثر من أجهزة الحماية من زيادة التيار (SPDs) مقترنة بمفاتيح فصل داخلية أو خارجية (مثل الصمامات أو قواطع الدائرة)، وهي مصممة لضمان التشغيل الآمن والموثوق به أثناء أحداث زيادة التيار وفي ظل ظروف الخطأ.

1. تعريف وتكوين النواة

· يتضمن SPDA مكونًا غير خطي واحد على الأقل (على سبيل المثال، مقاوم أكسيد معدني/MOV أو أنبوب تفريغ غازي) لقمع الجهد الزائد وتحويل تيارات الزيادة.

يجب أن  يتضمن الجهاز أجهزة فصل أو حماية من التيار الزائد (مثل الصمامات وقواطع الدائرة)، والتي يمكن دمجها داخليًا أو تحديدها خارجيًا من قبل الشركة المصنعة. تعزل هذه الأجهزة جهاز SPD بأمان عن نظام الطاقة في حال حدوث عطل (مثل قصر الدائرة) لمنع الحرائق أو تلف النظام والحفاظ على استمرارية الطاقة.

2. متطلبات السلامة والأداء الرئيسية

· اختبار تحمل تيار الدائرة القصيرة: يجب أن تخضع أجهزة SPDA لاختبارات صارمة للتحقق من قدرتها على التعامل مع تيارات الدائرة القصيرة المقدرة المعلنة (I scr ) دون تأثيرات خطيرة مثل القوس الكهربائي أو الاحتراق أو تمزق الغلاف.

اختبار الحمل الزائد المُخصص : يُحاكي هذا الاختبار الظروف غير الطبيعية (مثل ارتفاع الجهد الكهربائي المؤقت). يجب أن يقطع القاطع التيار الكهربائي خلال فترات زمنية محددة، مما يُجبر وحدة SPDA على الدخول في وضع عطل الدائرة المفتوحة الآمن. يختلف إعداد العينة باختلاف أوضاع الحماية (مثل استبدال مكونات الحد من الجهد لمحاكاة أسوأ السيناريوهات).

· تحمل الجهد الزائد المؤقت (TOV): يجب أن تتحمل أجهزة SPDAs أو تتعطل بشكل آمن في حال حدوث عطل في الجهد الزائد المؤقت (مثل الأعطال الأرضية أو انقطاعات الأسلاك المحايدة). يحدد المعيار أربعة أنواع من عطل الجهد الزائد المؤقت، مما يتطلب من أجهزة SPDAs إما تحمل الجهد الزائد أو التعطل بشكل آمن (مثل الدائرة المفتوحة) لتجنب مخاطر الحريق.

3. طرق التصنيف والاختبار

يتم تصنيف SPDAs على أساس مكوناتها الوقائية، ولكل منها متطلبات اختبار محددة:

· الصمامات المتكاملة: راجع معايير سلسلة IEC 60269 (على سبيل المثال، للأنظمة الصناعية وأنظمة الطاقة الكهروضوئية).

· قواطع الدائرة المتكاملة: راجع معايير IEC 60947-2 (الصناعية) أو IEC 60898 (المنزلية).

· أجهزة SPD مع حماية من الدائرة القصيرة الداخلية: لا حاجة إلى قاطع تيار خارجي.

· وظائف مركبة من أجهزة SPDA: تجمع بين حماية التيار الزائد وحماية الدائرة القصيرة بشكل لا ينفصل.

4. SPDA مقابل SPD العادي

5. غرض التصميم والتطبيقات

·SPDAs address safety risks during SPD failure (e.g., short-circuit fires) by integrating disconnectors, simplifying installation, and enhancing system reliability.

·They are suitable for AC (≤1000 V) and DC (≤1500 V) systems, commonly used in photovoltaic power stations, EV charging facilities, industrial distribution, and other scenarios requiring high safety standards.

Conclusion

IEC 61643-01:2024 emphasizes system-level safety and reliability for surge protection. SPDAs represent a critical evolution by combining SPDs with disconnectors in a pre-validated assembly, ensuring safer failure modes and reduced risks. Manufacturers must redesign products to meet these enhanced requirements, while users benefit from higher security and simplified compliance.

For further details, refer to IEC 61643-01:2024 Sections 9.3.6 (short-circuit tests) and Appendix F (combined protection mode testing).