I. Panimula
Ang mga aparatong proteksiyon (SPD) ay mga mahahalagang sangkap sa mga sistemang elektrikal, na idinisenyo upang maprotektahan ang mga sensitibong kagamitan mula sa mga nakasisirang epekto ng mga lumilipas na overvoltage o surge. Ang mga surge na ito ay maikli, malakas na mga spike sa boltahe na maaaring magpasok ng mga de-koryenteng sistema mula sa mga panlabas na mapagkukunan tulad ng mga welga ng kidlat o nabuo sa loob dahil sa pag-load ng pag-load, mga start-up ng motor, o mga pagkagambala sa kuryente.
Kung wala ang mga SPD, ang mga boltahe na ito ay maaaring maging sanhi ng malubhang pinsala, mula sa pagsira sa mga sensitibong elektroniko at mga control system na magdulot ng matagal na downtime at magastos na pag -aayos. Ang pangangailangan para sa maaasahang proteksyon ng pag -surge ay lumalaki habang ang mga modernong tahanan at pang -industriya na pasilidad ay nagiging mas nakasalalay sa mga elektronikong kagamitan. Para sa kadahilanang ito, ang mga SPD ay mahalaga para sa sinumang naghahanap upang matiyak na walang tigil at ligtas na operasyon ng kanilang mga de -koryenteng pag -install.
Pinagmulan ng mga surge
· Mga panlabas na surge : sanhi ng mga kadahilanan sa kapaligiran tulad ng mga welga ng kidlat, na maaaring magpakilala ng mga transients na may mataas na boltahe sa mga sistema ng kuryente.
· Mga Panloob na Surge : Resulta mula sa paglipat ng mga aksyon, tulad ng pag -on o pag -off ng malalaking kagamitan. Ang mga panloob na surge na ito, kahit na karaniwang mas maliit sa magnitude kaysa sa mga welga ng kidlat, ay mas madalas at maaari pa ring maging sanhi ng makabuluhang pagsusuot sa sensitibong elektronika.
Ang mga kahihinatnan ng hindi pagprotekta sa mga de -koryenteng sistema na may mga SPD ay kasama ang pinsala sa kagamitan, nabawasan ang habang -buhay ng mga aparato, pagkawala ng data, at makabuluhang downtime, lalo na sa mga setting ng pang -industriya at komersyal.
Ii. Paano gumagana ang Surge Protective Device (SPDS)
Ang mga SPD ay nagpapatakbo sa pamamagitan ng pag -iiba o paglilimita sa kasalukuyang pag -agos at pag -clamping ng boltahe sa isang mas ligtas na antas. Sa panahon ng normal na operasyon, ang SPD ay nananatili sa isang mataas na estado ng impedance, na nagpapahintulot sa normal na kasalukuyang dumaloy sa pamamagitan ng circuit na walang humpay. Kapag naganap ang isang kaganapan sa pag-surge, nakita ng SPD ang labis na boltahe at agad na lumipat sa isang estado ng mababang-impedance, na nagsusumite ng pag-agos na malayo sa mga sensitibong kagamitan, madalas sa lupa.
Matapos makitungo sa pag-akyat, awtomatikong na-reset ng SPD sa estado ng mataas na impedance, handa nang tumugon sa mga pag-surge sa hinaharap. Ang mabilis na paglipat sa pagitan ng mataas at mababang impedance ay nagsisiguro na ang mga SPD ay maaaring patuloy na maprotektahan ang mga kagamitan nang walang manu -manong interbensyon o downtime.
Mga pangunahing yugto ng operasyon:
1. Surge Detection : Sa sandaling tumataas ang boltahe sa itaas ng isang tiyak na threshold, aktibo ang SPD.
2. Surge Diversion : Ang aparato ay binabawasan ang impedance, na nagpapahintulot sa labis na boltahe na makaligtaan ang mga sensitibong bahagi ng circuit, na madalas na nakadirekta nang ligtas sa sistema ng saligan.
3. I -reset : Kapag ang pag -akyat ay nabawasan, ang SPD ay bumalik sa isang passive state, handa na para sa susunod na pagsulong.
Ang mabilis na pagtugon ng mga SPD (madalas na sinusukat sa mga nanosecond) ay kritikal sa pagpigil sa mga nakasisirang epekto ng mga spike ng boltahe, lalo na para sa mga modernong elektroniko na nagpapatakbo sa tumpak na mga antas ng boltahe.
III. Mga pangunahing sangkap ng SPD
Ang mga SPD ay umaasa sa ilang mga pangunahing sangkap upang maisagawa ang kanilang mga proteksiyon na pag -andar. Ang mga sangkap na ito ay idinisenyo upang limitahan ang boltahe sa pamamagitan ng pag-clamping nito sa isang ligtas na antas o lumipat sa isang mababang estado ng pagpapagaan upang mai-redirect ang pag-agos.
1.Mga sangkap na naglilimita sa boltahe :
Mga Varistors ng Metal Oxide (MOV) : Ang mga MOV ay malawakang ginagamit sa mga SPD para sa kanilang kakayahang sumipsip at mawala ang mataas na antas ng enerhiya ng pag -surge. Mabilis na gumanti ang mga movs sa pag -surge, pag -clamping ng boltahe at pagprotekta sa mga konektadong aparato. Ang kanilang pangunahing bentahe ay ang pagbabalanse ng oras ng pagtugon at kapasidad sa paghawak ng enerhiya.
Ang mga lumilipas na boltahe na pagsugpo (TVS) diode : Ang mga diode ng TVS ay gumanti kahit na mas mabilis kaysa sa mga MOV, na ginagawang perpekto para sa pagprotekta ng maselan, mabilis na pagtugon sa kagamitan tulad ng mga semiconductors at mga sistema ng komunikasyon. Gayunpaman, ang mga diode ng TVS ay humahawak ng mas maliit na mga alon ng pag -surge kaysa sa mga MOV.
2.Mga sangkap ng boltahe na lumilipat :
Mga Gas Discharge Tubes (GDT) : Ang mga GDT ay mainam para sa mga aplikasyon kung saan inaasahan ang mataas na mga alon ng pag -agos, tulad ng sa mga sistema ng pamamahagi ng kuryente. Lumipat sila mula sa isang mataas na estado ng impedance sa isang mababang estado ng impedance kapag ang mga boltahe ng pag-surge ay lumampas sa isang tiyak na threshold, na pinapayagan silang hawakan ang mas mataas na mga surge ng enerhiya ngunit may mas mabagal na oras ng pagtugon kumpara sa mga diode ng mga TV o TV.
Spark Gaps : Ang mga spark gaps ay gumagamit ng hangin o iba pang mga gas upang makabuo ng isang de -koryenteng landas ng breakdown kapag ang mga boltahe ay umabot sa isang tiyak na punto. Ginagamit ang mga ito sa proteksyon ng high-boltahe at mas mabagal upang umepekto kumpara sa mga aparato ng solid-state.
3.Hybrid SPDS : Ang ilang mga SPD ay pinagsama ang parehong mga boltahe na naglilimita at boltahe na lumilipas na mga sangkap upang mag-alok ng komprehensibong proteksyon sa isang mas malawak na hanay ng mga kaganapan sa pag-surge. Pinagsasama ng mga disenyo ng Hybrid ang mabilis na pagtugon ng mga diode ng TV na may mga kakayahan sa paghawak ng enerhiya ng mga MOV o GDT.
Iv. Mga uri ng mga sangkap ng SPD at mga kadahilanan sa pagganap
Ang mga SPD ay magkakaiba -iba sa kanilang pagganap batay sa mga uri ng mga sangkap na ginagamit nila. Ang pag -unawa sa mga salik na ito ay nakakatulong sa pagpili ng tamang SPD para sa iba't ibang mga aplikasyon:
1. Oras ng pagtugon : Ito ang oras na kinakailangan para sa isang SPD na umepekto sa isang pag -agos. Ang mga diode ng TVS ay may pinakamabilis na oras ng pagtugon (sa saklaw ng nanosecond), habang ang mga spark gaps at GDT ay mas mabagal upang umepekto ngunit maaaring mahawakan ang mas malaking surge.
2. Sundin ang kasalukuyang : Ang mga aparato na lumilipas ng boltahe tulad ng mga GDT ay maaaring payagan ang isang maliit na kasalukuyang upang magpatuloy na dumadaloy matapos na lumipas ang pagsulong, na tinatawag na follow-on kasalukuyang. Ito ay karaniwang hindi isang isyu sa mga sistema ng AC, ngunit mahalagang isaalang -alang para sa mga aplikasyon ng DC.
3. Let-through boltahe : Ito ang natitirang boltahe na pinapayagan na dumaan sa SPD sa panahon ng isang kaganapan sa pagsulong. Nag-aalok ang mga aparato tulad ng TVS Diode ng pinakamahusay na limitasyon ng let-through boltahe, ngunit ang kanilang kapasidad para sa paghawak ng malalaking mga alon ng pag-surge ay limitado. Ang mga MOV ay nagbibigay ng isang mahusay na balanse sa pamamagitan ng pag-aalok ng katamtaman na let-through boltahe at mas mataas na mga kakayahan sa paghawak.
Ang mga MOV ay madalas na itinuturing na isang go-to solution dahil nagbibigay sila ng isang mahusay na halo ng bilis ng pagtugon, kapasidad ng pag-surge, at pangkalahatang tibay.
V. Mga tampok ng pagganap ng SPD na isaalang -alang upang isaalang -alang
Kapag pumipili ng isang SPD , mahalagang suriin ang mga pangunahing sukatan ng pagganap upang matiyak na ang aparato ay nakakatugon sa mga pangangailangan ng proteksyon ng iyong tukoy na sistema ng elektrikal.
1. Pinakamataas na tuluy -tuloy na boltahe ng operating (MCOV) : Ito ang maximum na boltahe na maaaring hawakan ng isang SPD nang walang pinsala sa pagdurusa. Ang mga SPD na may mas mataas na mga rating ng MCOV ay mas mahusay na angkop para sa mga system na nakakaranas ng mga pagkakaiba -iba ng boltahe.
2. Rating ng Proteksyon ng Boltahe (VPR) o antas ng proteksyon ng boltahe (UP) : Ang halagang ito ay nagpapahiwatig ng maximum na boltahe na pinapayagan na dumaan sa SPD sa panahon ng isang kaganapan sa pagsulong. Ang isang mas mababang VPR ay tumutugma sa mas mahusay na proteksyon dahil pinapaliit nito ang boltahe ng pag -abot sa pag -abot ng kagamitan.
3. Nominal Discharge Kasalukuyang (IN) : Ang rating na ito ay nagpapakita kung magkano ang pagsulong ng kasalukuyang maaaring hawakan ng SPD nang paulit -ulit nang walang pagkasira. Ito ay isang kritikal na tampok para sa mga system na nakakaranas ng madalas na mga surge.
4. Katayuan ng Indikasyon : Ang mga visual na tagapagpahiwatig (tulad ng mga LED o mekanikal na mga watawat) ay nagpapakita ng katayuan sa pagpapatakbo ng SPD, na ginagawang madali upang matukoy kung ang aparato ay gumagana nang tama o nangangailangan ng kapalit.
Vi. Surge kasalukuyang kapasidad at mga limitasyon
Ang mga SPD ay na -rate batay sa kanilang kasalukuyang kapasidad, na sumasalamin sa kanilang kakayahang hawakan ang iba't ibang mga antas ng enerhiya ng pag -surge. Mayroong karaniwang dalawang aspeto ng kapasidad ng pag -surge:
1. Pagtitiis : Tumutukoy sa kakayahan ng SPD na hawakan ang maraming mas maliit na mga surge sa paglipas ng panahon.
2. Isang beses na maximum na kapasidad ng pag-surge : Sinasalamin nito kung magkano ang enerhiya na maaaring hawakan ng SPD sa isang solong kaganapan sa pag-surge. Mahalagang tandaan na ang mga rating ng tagagawa para sa kapasidad ng pagsulong ay maaaring magkakaiba, at walang unibersal na pamantayan para sa pagtukoy ng halagang ito, na ginagawang hindi gaanong maaasahan para sa mga layunin ng paghahambing.
Vii. Pag -uuri ng mga SPD
Ang mga SPD ay ikinategorya ng uri at klase ng pagsubok ayon sa mga pamantayan sa industriya tulad ng mula sa UL at IEC. Ang mga pangunahing uri ay kasama ang:
· Uri ng 1 SPDS : Naka -install sa pangunahing pasukan ng serbisyo at protektahan laban sa mga panlabas na surge tulad ng mga welga ng kidlat.
· Uri ng 2 SPD : naka-install na agos sa mga sub-panel at protektahan laban sa mga panloob na surge na nabuo sa loob ng gusali.
· Type 3 SPDS : Naka -install malapit sa kagamitan na pinoprotektahan nila, na nag -aalok ng naisalokal na proteksyon laban sa mas maliit na mga surge.
Para sa komprehensibong proteksyon, ang mga cascading SPD (pag -install ng maraming mga layer ng mga aparato) sa buong isang de -koryenteng sistema ay kinakailangan. Tinitiyak ng diskarte na ito na ang parehong malalaking panlabas na surge at mas maliit na panloob na surge ay nabawasan.
Viii. Coordinated Surge Protection Strategy
Ang isang coordinated na diskarte sa proteksyon ng surge ay nagsasangkot ng paggamit ng mga SPD sa iba't ibang mga punto sa isang de -koryenteng sistema upang mag -alok ng maraming mga layer ng pagtatanggol. Sa pangunahing pasukan ng serbisyo, ang uri ng 1 SPD ay maaaring hadlangan ang mga malalaking surge mula sa mga panlabas na mapagkukunan. Dagdag pa sa linya, ang Type 2 SPD ay nagbibigay ng karagdagang proteksyon laban sa mga surge na nabuo sa loob o yaong mga bypass sa unang layer ng proteksyon. Sa wakas, ang mga type 3 SPD na matatagpuan sa punto ng paggamit ay matiyak na ang mga sensitibong kagamitan ay protektado mula sa anumang natitirang mga surge.
Ang layered na diskarte na ito ay itinuturing na pinakamahusay na kasanayan para sa pag-minimize ng panganib ng pinsala sa kagamitan at tinitiyak ang pang-matagalang pagiging maaasahan ng system.
IX. Konklusyon
Ang Surge Protective Device (SPD) ay mahalaga para sa pagprotekta sa mga pag -install ng elektrikal mula sa mga nakakapinsalang epekto ng mga surge. Kung ang pakikitungo sa mga panlabas na surge na dulot ng kidlat o panloob na mga surge mula sa paglipat ng pag -load, tinitiyak ng mga SPD ang ligtas at maaasahang operasyon ng iyong kagamitan. Ang mga disenyo ng Hybrid, na pinagsama ang pinakamahusay na mga tampok ng boltahe na naglilimita at boltahe na lumilipas ng mga sangkap, ay nagbibigay ng komprehensibong proteksyon sa iba't ibang mga sitwasyon.
Para sa mga de-kalidad na solusyon sa SPD at gabay ng dalubhasa, bisitahin ang Yint-Electronic para sa karagdagang impormasyon sa pagpili ng tamang aparato para sa iyong mga tiyak na pangangailangan. Tinitiyak ng kanilang mga produkto ang iyong mga de -koryenteng sistema ay pinoprotektahan mula sa hindi mahuhulaan at nakakapinsalang mga epekto ng mga surge.