TỔNG QUAN VỀ SPD – CẤU TẠO, PHÂN LOẠI VÀ CÁCH CHỌN CHO NHÀ XƯỞNG CÔNG NGHIỆP
Trong môi trường công nghiệp hiện đại, hệ thống điện của nhà xưởng không chỉ cung cấp năng lượng cho động cơ và thiết bị sản xuất, mà còn vận hành các hệ thống điều khiển tự động, giám sát an ninh, và kết nối mạng lưới SCADA. Sự hiện diện của các thiết bị điện tử nhạy cảm khiến hệ thống trở nên dễ bị tổn thương bởi xung điện áp đột biến, đặc biệt là sét lan truyền.
Thiết bị chống sét lan truyền – SPD (Surge Protective Device) là giải pháp bắt buộc trong bảo vệ hệ thống điện khỏi các xung tăng áp này. Bài viết dưới đây trình bày một cách hệ thống về khái niệm, cấu tạo, phân loại và cách lựa chọn SPD phù hợp với điều kiện vận hành của nhà xưởng công nghiệp.
1. SPD là gì?
SPD (Surge Protective Device) là thiết bị được lắp đặt song song với hệ thống điện nhằm hấp thụ và chuyển hướng các xung điện áp đột biến do sét, đóng ngắt thiết bị công suất lớn, hoặc nhiễu từ bên ngoài.
1.1. Mục đích
-
Bảo vệ thiết bị điện, điện tử khỏi hư hại do xung điện áp cao
-
Duy trì độ ổn định và tuổi thọ hệ thống điện
-
Giảm rủi ro gián đoạn sản xuất, cháy nổ
1.2. Cách thức hoạt động
SPD hoạt động như một van chuyển mạch:
-
Khi điện áp ở mức bình thường: SPD ở trạng thái cách ly
-
Khi có xung tăng áp (ví dụ sét lan truyền): SPD dẫn dòng xung xuống đất qua đường tiếp địa, bảo vệ thiết bị phía sau
2. Cấu tạo cơ bản của SPD
SPD thường gồm các linh kiện sau:
|
Thành phần |
Vai trò |
|---|---|
|
Varistor (MOV) |
Phần tử nhạy điện áp, dẫn dòng khi vượt ngưỡng |
|
Tiristor / Diode Zener |
Điều khiển ngưỡng hoạt động chính xác (thường dùng trong SPD tín hiệu) |
|
Spark Gap (khe hở tia lửa) |
Xả xung điện rất lớn, thường dùng ở SPD Type 1 |
|
Thermal Disconnect |
Cắt SPD khỏi mạch khi quá nhiệt hoặc hỏng |
|
Đèn chỉ báo / tiếp điểm báo lỗi |
Cảnh báo người dùng khi SPD ngừng hoạt động |
3. Phân loại SPD theo chức năng và vị trí lắp đặt
Theo tiêu chuẩn IEC 61643-11, SPD được phân làm 3 cấp:
3.1. SPD Type 1 (Cấp 1) – Bảo vệ thô
-
Lắp tại: Tủ điện tổng, điểm đấu nối nguồn từ lưới điện quốc gia
-
Xử lý xung sét có dạng sóng 10/350 μs (sét đánh trực tiếp)
-
Dòng xả danh định: 25 – 100 kA
-
Thành phần chính: Spark Gap hoặc Varistor công suất lớn
-
Đặc điểm: Không cắt xung hoàn toàn, chỉ giới hạn đỉnh xung
3.2. SPD Type 2 (Cấp 2) – Bảo vệ trung gian
-
Lắp tại: Tủ phân phối, tủ tầng, sub-panel
-
Xử lý xung lan truyền trong hệ thống nội bộ, dạng sóng 8/20 μs
-
Dòng xả: 10 – 40 kA
-
Thành phần chính: Varistor (MOV) hoặc GDT
-
Đặc điểm: Bảo vệ chính trong nhà xưởng, ngăn xung sét gây hại thiết bị
3.3. SPD Type 3 (Cấp 3) – Bảo vệ tinh
-
Lắp gần thiết bị điện tử nhạy cảm (PLC, biến tần, máy tính, camera)
-
Dòng xả nhỏ: 2 – 10 kA
-
Tích hợp bộ lọc nhiễu EMI/RFI
-
Chỉ hoạt động hiệu quả khi phía trước đã có SPD Type 1 và type 2
4. Phân loại SPD theo đối tượng bảo vệ
|
Loại SPD |
Đối tượng bảo vệ |
Điện áp hoạt động |
|---|---|---|
|
SPD nguồn điện AC |
Thiết bị công suất, tủ điện, UPS |
220/380VAC |
|
SPD DC |
Hệ thống điện mặt trời, biến tần |
12 – 1.000 VDC |
|
SPD tín hiệu |
Cảm biến, PLC, RS485, 4-20mA |
5 – 24VDC |
|
SPD mạng |
Thiết bị mạng Ethernet, camera IP |
5 – 48VDC |
5. Cách chọn SPD cho nhà xưởng công nghiệp
5.1. Dựa trên sơ đồ điện và vị trí lắp đặt
-
Tủ điện tổng (MSB): Lắp SPD Type 1 (có thể tích hợp Type 2)
-
Tủ phân phối (DB, MDB): Lắp SPD Type 2
-
Tủ điều khiển (PLC, biến tần): Lắp SPD Type 3
-
Đường tín hiệu/dữ liệu: Dùng SPD chuyên dụng theo chuẩn tín hiệu
5.2. Thông số cần lưu ý khi chọn SPD
|
Thông số |
Ý nghĩa |
Gợi ý chọn |
|---|---|---|
|
Uc (Un) |
Điện áp làm việc liên tục |
≥ điện áp danh định của hệ thống |
|
Imax / In |
Dòng xả cực đại / danh định |
Phù hợp mức bảo vệ mong muốn |
|
Up (V protection level) |
Điện áp dư sau SPD |
Càng thấp càng tốt |
|
Tình trạng tiếp địa |
TT, TN, IT... |
Phải phù hợp sơ đồ hệ thống điện |
|
Thương hiệu & chứng chỉ |
IEC 61643, TUV, UL, CE |
Ưu tiên sản phẩm được chứng nhận quốc tế |
6. Một số lưu ý khi lắp đặt SPD
-
Dây nối đất SPD phải cực ngắn (≤ 0.5m), không gấp khúc
-
Không dùng chung dây trung tính và dây PE
-
Không đấu nối SPD trực tiếp lên thiết bị tải
-
SPD luôn phải nối vào hệ tiếp địa có điện trở ≤ 4 Ω
-
Lắp thêm cầu chì hoặc CB bảo vệ đầu vào SPD (MCB/Backup Fuse)
7. Bảo trì và kiểm tra SPD
-
Kiểm tra đèn chỉ báo trạng thái SPD định kỳ (6 tháng/lần)
-
Đối với SPD có tiếp điểm cảnh báo lỗi, nên kết nối vào hệ thống SCADA/BMS
-
Sau mỗi đợt mưa giông lớn hoặc khi có sự cố điện, cần đo lại hoạt động SPD
-
Thay thế SPD nếu phát hiện hỏng hoặc đã quá dòng chịu đựng
SPD là thiết bị không thể thiếu trong thiết kế hệ thống điện nhà xưởng hiện đại. Việc lựa chọn đúng chủng loại SPD theo phân cấp bảo vệ, đối tượng sử dụng và vị trí lắp đặt, kết hợp với hệ thống tiếp địa đạt chuẩn sẽ giúp bảo vệ toàn diện hệ thống điện khỏi các xung điện nguy hiểm, đảm bảo an toàn và ổn định cho hoạt động sản xuất.
Chủ đầu tư nên đầu tư đầy đủ cho hệ thống SPD từ giai đoạn thiết kế, lựa chọn sản phẩm chính hãng, và phối hợp với đơn vị có chuyên môn để triển khai thi công – bảo trì hiệu quả.
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. Thái Hòa, TP. Tân Uyên, Tỉnh Bình Dương
------
Nguồn: Tổng hợp từ Internet
