I. Bevezetés
A túlfeszültség -védőkészülékek (SPD) az elektromos rendszerek kritikus elemei, amelyek célja az érzékeny berendezések védelme az átmeneti túlfeszültségek vagy túlfeszültségek káros hatásaitól. Ezek a túlfeszültségek rövidek, erőteljes feszültségű tüskék, amelyek külső forrásokból, például villámcsapásokból származhatnak, vagy a terheléskapcsoló, a motor indítása vagy az energia megszakítások miatt belsőleg generálhatók.
SPD -k nélkül ezek a feszültség -túlfeszültségek súlyos károkat okozhatnak, az érzékeny elektronika és a vezérlőrendszerek elpusztításától kezdve a hosszan tartó leállási és költséges javításokig. A megbízható túlfeszültség -védelem szükségessége növekszik, amikor a modern otthonok és ipari létesítmények egyre inkább függnek az elektronikus berendezésektől. Ezért az SPD -k létfontosságúak mindenkinek, aki meg akarja biztosítani az elektromos telepítések folyamatos és biztonságos működését.
A hullámok eredete
· Külső hullámok : olyan környezeti tényezők, mint például a villámcsapások, amelyek nagyfeszültségű tranzienseket vezethetnek be az energiarendszerekbe.
· Belső túlfeszültségek : A műveletek váltásának, például a nagy berendezés be- vagy kikapcsolásának következménye. Ezek a belső hullámok, bár általában kisebb nagyságrendűek, mint a villámcsapások, gyakoribbak, és továbbra is jelentős kopást okozhatnak az érzékeny elektronikában.
Az elektromos rendszerek SPD -kkel történő védelmének következményei között szerepel a berendezések károsodása, az eszközök csökkentett élettartama, az adatvesztés és a jelentős leállás, különösen az ipari és kereskedelmi környezetben.
Ii. Hogyan működnek a túlfeszültség -védőeszközök (SPD)
Az SPD -k úgy működnek, hogy a túlfeszültség -áram elterelésével vagy korlátozásával, valamint a feszültség biztonságosabb szintre szorítják. A normál működés közben az SPD nagympedancia állapotban marad, lehetővé téve, hogy a normál áram akadálytalanul folyjon az áramkörön. Ha egy túlfeszültség-esemény bekövetkezik, az SPD észleli a túlzott feszültséget, és azonnal átvált egy alacsony impedancia állapotra, gyakran az érzékeny berendezésektől, gyakran a földre irányítva.
A túlfeszültség kezelése után az SPD automatikusan visszaáll a magas impedancia állapotába, készen áll a jövőbeli hullámokra való reagálásra. Ez a magas és alacsony impedancia közötti gyors váltás biztosítja, hogy az SPD -k folyamatosan védjék a berendezéseket kézi beavatkozás vagy leállás nélkül.
A működés legfontosabb szakaszai:
1. Surge észlelése : Amint a feszültség egy bizonyos küszöb fölé emelkedik, az SPD aktiválódik.
2. Surge elterelése : Az eszköz csökkenti az impedanciát, lehetővé téve a túlzott feszültségnek az áramkör érzékeny részeit, gyakran biztonságosan a földelő rendszerhez.
3. Visszaállítás : Miután a túlfeszültség enyhült, az SPD visszatér egy passzív állapotba, készen áll a következő túlfeszültségre.
Az SPD -k gyors reakciója (amelyet gyakran nanosekundumokban mérnek) kritikus fontosságú a feszültség tüskék káros hatásainak megelőzésében, különösen a modern elektronikában, amely a pontos feszültségszintre működik.
Iii. Kulcs SPD alkatrészek
Az SPD -k számos kulcsfontosságú elemre támaszkodnak védőfunkcióik elvégzéséhez. Ezeket az alkatrészeket úgy tervezték, hogy korlátozzák a feszültséget azáltal, hogy biztonságos szintre szorítják, vagy alacsony impedancia állapotra váltanak a túlfeszültség átirányításához.
1.Feszültségkorlátozó alkatrészek :
Fém -oxid -varisztorok (MOV -k) : A MOV -kat széles körben használják az SPD -kben, hogy képesek legyenek felszívni és eloszlatni a túlfeszültség -energiát. A MOV -k gyorsan reagálnak a túlfeszültségekre, rögzítik a feszültséget és védik a csatlakoztatott eszközöket. Elsődleges előnye a válaszidő és az energiakezelési képesség kiegyensúlyozása.
Átmeneti feszültség-elnyomás (TV-k) diódák : A TV-diódák még gyorsabban reagálnak, mint a MOV-k, így ideálisak a finom, gyors válaszadások, például a félvezetők és a kommunikációs rendszerek védelmére. A TV -diódák azonban kisebb túlfeszültség -áramokat kezelnek, mint a MOV -k.
2.Feszültségváltó alkatrészek :
Gázkibocsátócsövek (GDT) : A GDT -k ideálisak azokhoz az alkalmazásokhoz, ahol nagy sebesség -áram várható, például az energiaelosztó rendszerekben. Áthelyezik a nagy impedanciájú állapotról alacsony impedancia állapotra, amikor a túlfeszültség feszültsége meghaladja az adott küszöböt, lehetővé téve számukra a magasabb energiatörések kezelését, de lassabb válaszidővel, összehasonlítva a MOV-k vagy a TV-diódákkal.
Ragymaradások : A szikrarések levegőt vagy más gázokat használnak az elektromos bontási útvonal kialakításához, amikor a túlfeszültség feszültsége egy adott pontot eléri. Nagyfeszültségű védelemben használják őket, és lassabban reagálnak a szilárdtestű eszközökhöz képest.
3.Hibrid SPD-k : Egyes SPD-k egyesítik mind a feszültségkorlátozó, mind a feszültségváltó alkatrészeket, hogy átfogó védelmet nyújtsanak a túlfeszültség-események szélesebb körében. A hibrid minták egyesítik a TVS-diódák gyors válaszát a MOV-k vagy GDT-k energiakezelő képességeivel.
Iv. Az SPD komponensek és teljesítménytényezők típusai
Az SPD -k teljesítményükben nagyon eltérőek, az általuk használt alkatrészek típusaitól függően. Ezeknek a tényezőknek a megértése segít a megfelelő SPD kiválasztásában a különböző alkalmazásokhoz:
1. Válaszidő : Ez az az idő, amikor egy SPD reagál a túlfeszültségre. A TV -diódáknak a leggyorsabb válaszideje van (a nanosekundumtartományban), míg a Spark Gaps és a GDT -k lassabbak, hogy reagáljanak, de képesek kezelni a nagyobb hullámokat.
2. Következő áram : A feszültségváltó eszközök, mint például a GDT-k, lehetővé teszik a kis áram folyásának folytatódását a túlfeszültség átadása után, amelyet nyomon követő áramnak hívnak. Ez általában nem jelent problémát az AC rendszerekben, de fontos figyelembe venni a DC alkalmazásokat.
3. Let-átmeneti feszültség : Ez a fennmaradó feszültség, amelynek megengedett, hogy áthaladjon az SPD-n egy túlfeszültség-esemény során. Az olyan eszközök, mint a TVS-diódák, a legmegfelelőbb korlátozást kínálják az átmeneti feszültségnek, de a nagy túlfeszültség-áramok kezelésére való képességük korlátozott. A MOV-k jó egyensúlyt biztosítanak azáltal, hogy mérsékelt átmeneti feszültséget és nagyobb áramkezelési képességeket kínálnak.
A MOV-kat gyakran a Go-to-megoldásnak tekintik, mivel ezek jó keveréket biztosítanak a válaszsebesség, a túlfeszültség és az általános tartósság szempontjából.
V. Key SPD teljesítmény -funkciók, amelyeket figyelembe kell venni
Amikor kiválasztja a SPD , elengedhetetlen a kulcsfontosságú teljesítménymutatók értékelése annak biztosítása érdekében, hogy az eszköz megfeleljen az adott elektromos rendszer védelmi igényeinek.
1. Maximális folyamatos működési feszültség (MCOV) : Ez a maximális feszültség, amelyet egy SPD folyamatosan képes kezelni, sérülés nélkül. A magasabb MCOV -minősítéssel rendelkező SPD -k jobban megfelelnek azoknak a rendszereknek, amelyek tartós feszültségváltozásokat tapasztalnak.
2. Feszültségvédelmi besorolás (VPR) vagy feszültségvédelmi szint (fel) : Ez az érték azt jelzi, hogy a maximális feszültség lehetővé teszi az SPD -n keresztül egy túlfeszültség -esemény során. Az alacsonyabb VPR a jobb védelemnek felel meg, mivel minimalizálja a berendezést elérő túlfeszültség -feszültséget.
3. Névleges kisülési áram (IN) : Ez a besorolás megmutatja, hogy az SPD mekkora növekedési áramot képes többször kezelni lebomlás nélkül. Ez egy kritikus tulajdonság azoknál a rendszereknél, amelyek gyakori túlfeszültségeket tapasztalnak.
4. Jelölési állapot : A vizuális mutatók (például a LED -ek vagy a mechanikus zászlók) megmutatják az SPD működési állapotát, megkönnyítve annak meghatározását, hogy az eszköz megfelelően működik -e, vagy cserélést igényel -e.
Vi. A jelenlegi kapacitás és korlátozások túlfeszítése
Az SPD -ket a túlfeszültség -áramkapacitásuk alapján besorolják, ami tükrözi képességüket a túlfeszültség -energia különböző szintjeinek kezelésére. A túlfeszültségkapacitásnak általában két szempontja van:
1. Kitartás : utal az SPD azon képességére, hogy idővel több kisebb hullámot kezeljen.
2. Egyszeri maximális túlfeszültség-kapacitás : Ez azt tükrözi, hogy az SPD mennyi energiát képes kezelni egyetlen túlfeszültségű eseményen. Fontos megjegyezni, hogy a túlfeszültség -kapacitáshoz szükséges gyártói értékelések eltérőek lehetnek, és ennek az értéknek a meghatározására nincs univerzális szabvány, ami kevésbé megbízhatóvá teszi az összehasonlítási célokat.
Vii. Az SPD -k osztályozása
Az SPD -ket típus- és tesztosztály szerint kategorizálják az ipari szabványok szerint, például az UL és az IEC. A fő típusok a következők:
· Az 1. típusú SPD -k : A fő szolgáltatás bejáratához telepítve és védelem a külső túlfeszültségek, például a villámcsapások ellen.
· 2. típusú SPDS : Beépítve az alsó panelekbe és védi az épületben előállított belső túlfeszültségeket.
· 3. típusú SPD -k : A védett berendezés közelében van felszerelve, és lokalizált védelmet nyújt a kisebb túlfeszültségek ellen.
Az átfogó védelemhez a lépcsőzetes SPD -k (többrétegű eszközök telepítése) szükséges az elektromos rendszerben. Ez a stratégia biztosítja, hogy mind a nagy külső, mind a kisebb belső hullámok enyhüljenek.
Viii. Összehangolt túlfeszültség -védelmi stratégia
A koordinált túlfeszültség -védelmi stratégia magában foglalja az SPD -k használatát az elektromos rendszer különböző pontjain, hogy többrétegű védelmi rétegeket kínáljon. A fő szolgáltatás bejáratánál az 1. típusú SPD -k blokkolhatják a külső forrásokból származó nagy hullámokat. A vonal lefelé a 2. típusú SPD -k további védelmet nyújtanak a belsőleg generált túlfeszültségek vagy azok ellen, amelyek megkerülik az első védelmi rétegeket. Végül, a 3. típusú SPD -k, amelyek a használati ponton helyezkednek el, ellenőrizze, hogy az érzékeny berendezések árnyékolódjanak a maradék túlfeszültségektől.
Ezt a réteges megközelítést a berendezések károsodásának kockázatának minimalizálására és a rendszer hosszú távú megbízhatóságának biztosítására tekintik.
Ix. Következtetés
A túlfeszültség -védőeszközök (SPD) elengedhetetlenek az elektromos telepítések védelméhez a túlfeszültségek káros hatásaitól. Függetlenül attól, hogy a villámlás vagy a terhelésváltás által okozott külső túlfeszültségekkel foglalkozik, az SPD -k biztosítják a berendezés biztonságos és megbízható működését. A hibrid minták, amelyek kombinálják a feszültségkorlátozó és a feszültségváltó alkatrészek legjobb tulajdonságait, átfogó védelmet nyújtanak különféle forgatókönyvekben.
A kiváló minőségű SPD megoldásokért és a szakértői útmutatásokért látogasson el a Yint-Electronic webhelyre, ahol további információt szeretne kapni a megfelelő eszköz kiválasztásáról az Ön egyedi igényeihez. Termékeik biztosítják, hogy az elektromos rendszereket megóvják a hullámok kiszámíthatatlan és káros hatásaitól.