TỔNG QUAN VỀ SPD – CẤU TẠO, PHÂN LOẠI VÀ CÁCH CHỌN CHO NHÀ XƯỞNG CÔNG NGHIỆP
Sét lan truyền, xung điện áp đột biến (surge), hay nhiễu điện do đóng cắt tải đều có thể gây hư hỏng thiết bị điện, tủ điều khiển, hệ thống điều hòa và dây chuyền sản xuất. Đặc biệt trong nhà xưởng công nghiệp, nơi tập trung nhiều thiết bị giá trị cao, việc trang bị thiết bị chống sét lan truyền (SPD) là yêu cầu bắt buộc theo tiêu chuẩn IEC 60364-4-44, IEC 61643, và được áp dụng rộng rãi tại các nhà máy sản xuất, kho logistics, trung tâm dữ liệu, và hệ thống năng lượng mặt trời.
Bài viết này giúp bạn nắm rõ khái niệm, cấu tạo, phân loại và cách chọn SPD phù hợp cho từng khu vực trong nhà xưởng – từ tủ điện tổng đến các hệ thống điều khiển nhạy cảm.
1. SPD là gì?
SPD (Surge Protective Device) là thiết bị được lắp đặt vào hệ thống điện, nhằm giới hạn điện áp đột biến (surge) bằng cách chuyển hướng xung điện áp xuống đất, qua đó bảo vệ thiết bị và mạch điện phía sau.
SPD không ngăn chặn sét đánh trực tiếp, mà chỉ xử lý phần năng lượng lan truyền theo dây dẫn hoặc cảm ứng vào hệ thống điện – đây là nguyên nhân chính gây hư hỏng thiết bị.
2. Cấu tạo cơ bản của SPD
Một SPD tiêu chuẩn thường gồm:
-
Phần tử bảo vệ chính:
-
Varistor (MOV) – phổ biến nhất, phản ứng với điện áp tăng đột ngột
-
Spark Gap (khe hở hồ quang) – dùng trong SPD Type 1, xả dòng lớn
-
Diode Zener, GDT (Gas Discharge Tube) – dùng cho tín hiệu hoặc tốc độ đáp ứng cao
-
-
Cầu chì nhiệt: Ngắt SPD khi quá nhiệt hoặc hỏng để tránh cháy nổ
-
Bộ chỉ thị trạng thái: Đèn LED (màu xanh/đỏ) hoặc tiếp điểm cảnh báo
-
Vỏ cách điện, DIN-rail mount: Đảm bảo an toàn khi lắp trong tủ điện
3. Phân loại SPD theo tiêu chuẩn IEC 61643
3.1. SPD Type 1 – Bảo vệ thô (Gross protection)
-
Vị trí: Tủ điện tổng, MSB
-
Chức năng: Xả dòng xung sét trực tiếp do cảm ứng hoặc đánh gần
-
Dòng xả danh định: Iimp từ 12.5 – 50 kA (dạng xung 10/350 μs)
-
Ứng dụng: Khu vực có hệ thống chống sét trực tiếp (kim thu sét)
3.2. SPD Type 2 – Bảo vệ lan truyền (Fine protection)
-
Vị trí: Tủ điện phân phối, tủ điều khiển
-
Chức năng: Bảo vệ thiết bị điện khỏi xung lan truyền
-
Dòng xả danh định: In từ 5 – 40 kA (dạng xung 8/20 μs)
-
Ứng dụng: Nhà máy, kho, phân xưởng sản xuất thông thường
3.3. SPD Type 3 – Bảo vệ thiết bị đầu cuối
-
Vị trí: Gần thiết bị (tủ PLC, HMI, camera, ổ cắm...)
-
Chức năng: Hạn chế xung dư, bảo vệ thiết bị nhạy cảm
-
Điện áp dư thấp (Up): Thường ≤ 1.5 kV
-
Ứng dụng: Máy tính, cảm biến, mạng Ethernet
4. Cách chọn SPD theo khu vực trong nhà xưởng
|
Khu vực |
Loại SPD |
Dòng xả đề xuất |
Ghi chú |
|---|---|---|---|
|
Tủ MSB |
Type 1 hoặc 1+2 |
≥ 40 kA |
Bắt buộc nếu có chống sét trực tiếp |
|
Tủ DB |
Type 2 |
20 – 40 kA |
Lắp sau Type 1 |
|
Tủ điều khiển PLC |
Type 3 + SPD tín hiệu |
5 – 10 kA |
Kèm SPD RJ45, RS-485 |
|
Camera, thiết bị mạng |
SPD data (RJ45) |
2 – 5 kA |
Đáp ứng chuẩn Cat5e, Cat6 |
|
Hệ thống năng lượng mặt trời |
SPD DC |
600 – 1500 VDC |
Lắp tại combiner box và inverter |
5. Tiêu chí lựa chọn SPD kỹ thuật
|
Thông số |
Ý nghĩa |
Cách chọn |
|---|---|---|
|
Uc (Voltage Continuous) |
Điện áp làm việc liên tục |
≥ 10% điện áp danh định |
|
Up (Voltage Protection Level) |
Mức điện áp còn lại sau xung |
Càng thấp càng tốt (Up ≤ 1.5 kV cho thiết bị điện tử) |
|
Imax / In |
Dòng xả cực đại / danh định |
Căn cứ vào vị trí lắp (Imax ≥ 40 kA cho MSB) |
|
Tốc độ đáp ứng |
Thời gian phản ứng với xung |
< 25 ns với AC, < 1 ns với tín hiệu |
|
Khả năng phối hợp |
Giữa Type 1 – 2 – 3 |
Chọn SPD cùng hãng để phối hợp tốt |
6. Lưu ý khi lắp đặt SPD
- Dây nối đất từ SPD tới PE phải ngắn nhất có thể (≤ 0.5 m)
- Dây đấu nối không nên gập góc hoặc xoắn
- Luôn kết hợp cầu dao bảo vệ hoặc cầu chì dự phòng
- Kiểm tra định kỳ trạng thái SPD bằng đèn báo hoặc tiếp điểm
SPD là thành phần quan trọng trong chiến lược bảo vệ hệ thống điện công nghiệp hiện đại. Để đạt hiệu quả tối ưu, SPD cần được chọn đúng loại – lắp đúng vị trí – phối hợp đúng cấp độ, đồng thời đi kèm kế hoạch kiểm tra và bảo trì định kỳ.
Việc đầu tư đúng và đủ SPD không chỉ giúp bảo vệ tài sản thiết bị, mà còn giảm thời gian dừng máy, bảo đảm an toàn và hiệu quả sản xuất – đặc biệt trong các nhà máy áp dụng ISO 9001, ISO 45001 hoặc các chuẩn quản lý rủi ro công nghiệp.
GIỚI THIỆU ĐƠN VỊ CUNG CẤP DỊCH VỤ TƯ VẤN THIẾT KẾ & THI CÔNG UY TÍN
Tầm quan trọng của các đơn vị thi công là không thể phủ nhận, uy tín của họ sẽ đảm bảo chất lượng và tính thẩm mỹ cho công trình của bạn. Hiện nay, có rất nhiều đơn vị cung cấp dịch vụ thiết kế và thi công để đáp ứng nhu cầu xây dựng ngày càng tăng cao tại nước ta. Do đó, việc tìm kiếm một đơn vị uy tín không phải là điều dễ dàng và đòi hỏi bạn phải dành thời gian tìm hiểu. Trong quá trình lựa chọn, bạn cần tìm hiểu thật kỹ và đảm bảo rằng đơn vị đi cùng phải có chuyên môn cao, nhiều năm kinh nghiệm, có hợp đồng ký kết rõ ràng, chi phí minh bạch,... Để giúp khách hàng tiết kiệm thời gian tìm kiếm, Công ty TNHH Đầu tư Xây dựng Hưng Nghiệp Phú tự tin rằng sẽ là sự lựa chọn tốt nhất dành cho bạn.
Công ty TNHH Đầu tư Xây dựng Hưng Nghiệp Phú với sứ mệnh cung cấp các giải pháp và dịch vụ tốt nhất, xây dựng cộng đồng thịnh vượng cùng khách hàng, Hưng Nghiệp Phú đang từng bước khẳng định thương hiệu của mình thông qua sự hợp tác chân thành, với đội ngũ lãnh đạo có năng lực đạo đức, sáng tạo, chuyên môn cao và tầm nhìn chiến lược. Hưng Nghiệp Phú sở hữu đội ngũ nhân viên lành nghề, trình độ cao sẽ mang đến cho khách hàng những công nghệ chất lượng tốt nhất.
Công ty TNHH Đầu tư Xây dựng Hưng Nghiệp Phú - chuyên thi công các công trình dân dụng và công nghiệp. Chúng tôi mong muốn đồng hành cùng khách hàng trong các dự án xây dựng cũng như các thủ tục liên tục như sơ đồ quy hoạch, xin giấy phép xây dựng, hoàn thiện thủ tục, xin cấp chứng chỉ phòng cháy chữa cháy,... Nếu bạn có bất kỳ thắc mắc nào hoặc đang có nhu cầu thiết kế, hoàn thiện thủ tục, hãy liên hệ ngay với chúng tôi để được tư vấn miễn phí!
>>> Xem thêm:
_____________________
THÔNG TIN LIÊN HỆ HỢP TÁC:
Facebook: Công ty TNHH Đầu tư Xây dựng Hưng Nghiệp Phú (興業富)
Đường dây nóng: 1800.3368 (Miễn phí)
Trang web: xaydunghungnghiepphu.com
Gmail: kinhdoanh01@xaydunghungnghiepphu.com
Địa chỉ: Số 2034D, tổ 22, Ấp Phước Thái, P. Tân Khánh, TP. Hồ Chí Minh
------
Nguồn: Tổng hợp từ Internet
