Quan điểm: 0 Tác giả: Trình chỉnh sửa trang web xuất bản Thời gian: 2024-10-18 Nguồn gốc: Địa điểm
Các thiết bị bảo vệ Surge (SPDS) là các thành phần quan trọng trong các hệ thống điện, được thiết kế để bảo vệ các thiết bị nhạy cảm khỏi các tác động gây hại của quá áp hoặc tăng điện thoáng qua. Những sự gia tăng này là những đột biến ngắn, mạnh mẽ trong điện áp có thể xâm nhập vào các hệ thống điện từ các nguồn bên ngoài như sét đánh hoặc được tạo ra bên trong do chuyển đổi tải, khởi động động cơ hoặc gián đoạn điện.
Nếu không có SPD, những sự gia tăng điện áp này có thể gây ra thiệt hại nghiêm trọng, từ việc phá hủy các thiết bị điện tử nhạy cảm và hệ thống điều khiển cho đến việc gây ra thời gian chết kéo dài và sửa chữa tốn kém. Nhu cầu bảo vệ tăng đột biến đáng tin cậy phát triển khi các ngôi nhà và cơ sở công nghiệp hiện đại trở nên phụ thuộc nhiều hơn vào thiết bị điện tử. Vì lý do này, SPD là rất quan trọng đối với bất kỳ ai muốn đảm bảo hoạt động không bị gián đoạn và an toàn của các cài đặt điện của họ.
· Sự gia tăng bên ngoài : gây ra bởi các yếu tố môi trường như các cuộc đình công sét, có thể đưa các quá độ điện áp cao vào các hệ thống điện.
· Sự gia tăng nội bộ : Kết quả từ các hành động chuyển đổi, chẳng hạn như bật hoặc tắt thiết bị lớn. Những sự gia tăng bên trong này, mặc dù thường có độ lớn nhỏ hơn so với các cuộc tấn công sét, thường xuyên hơn và vẫn có thể gây ra hao mòn đáng kể cho các thiết bị điện tử nhạy cảm.
Hậu quả của việc không bảo vệ các hệ thống điện với SPD bao gồm thiệt hại thiết bị, giảm tuổi thọ của thiết bị, mất dữ liệu và thời gian chết đáng kể, đặc biệt là trong các môi trường công nghiệp và thương mại.
SPD hoạt động bằng cách chuyển hướng hoặc giới hạn dòng điện tăng và kẹp điện áp đến mức an toàn hơn. Trong quá trình hoạt động bình thường, SPD vẫn ở trạng thái kháng cáo cao, cho phép dòng điện bình thường chảy qua mạch không bị cản trở. Khi xảy ra sự kiện tăng đột biến, SPD phát hiện điện áp dư và chuyển đổi ngay lập tức sang trạng thái biến đổi thấp, truyền sự tăng vọt ra khỏi thiết bị nhạy cảm, thường là xuống đất.
Sau khi đối phó với sự đột biến, SPD sẽ tự động đặt lại về trạng thái kháng cáo cao của nó, sẵn sàng phản ứng với sự gia tăng trong tương lai. Việc chuyển đổi nhanh chóng giữa trở kháng cao và thấp đảm bảo rằng SPD có thể liên tục bảo vệ thiết bị mà không cần can thiệp thủ công hoặc thời gian chết.
1. Phát hiện đột biến : Ngay khi điện áp tăng lên trên một ngưỡng nhất định, SPD sẽ kích hoạt.
2. Sự chuyển hướng đột biến : Thiết bị giảm trở kháng, cho phép điện áp dư thừa bỏ qua các phần nhạy cảm của mạch, thường được hướng an toàn đến hệ thống nối đất.
3. Đặt lại : Một khi sự đột biến được giảm thiểu, SPD trở lại trạng thái thụ động, sẵn sàng cho sự gia tăng tiếp theo.
Phản ứng nhanh chóng của SPD (thường được đo bằng nano giây) là rất quan trọng trong việc ngăn chặn các tác động gây hại của gai điện áp, đặc biệt đối với các thiết bị điện tử hiện đại hoạt động ở mức điện áp chính xác.
SPD dựa vào một số thành phần chính để thực hiện các chức năng bảo vệ của chúng. Các thành phần này được thiết kế để giới hạn điện áp bằng cách kẹp nó đến mức an toàn hoặc chuyển sang trạng thái biến đổi thấp để chuyển hướng sự tăng vọt.
1.Các thành phần giới hạn điện áp :
Các biến thể oxit kim loại (MOCS) : MOV được sử dụng rộng rãi trong SPDS cho khả năng hấp thụ và tiêu tán năng lượng tăng cao. MOVS phản ứng nhanh chóng với tăng, kẹp điện áp và bảo vệ các thiết bị được kết nối. Ưu điểm chính của họ là cân bằng thời gian đáp ứng và khả năng xử lý năng lượng.
Diodes ức chế điện áp thoáng qua (TV) : Các điốt TV phản ứng thậm chí còn nhanh hơn MOVS, khiến chúng trở nên lý tưởng để bảo vệ các thiết bị phản ứng nhanh, phản ứng nhanh như chất bán dẫn và hệ thống truyền thông. Tuy nhiên, các điốt TV xử lý các dòng điện tăng nhỏ hơn MOCS.
2.Các thành phần chuyển đổi điện áp :
Các ống xả khí (GDT) : GDT là lý tưởng cho các ứng dụng mà dự kiến sẽ có dòng điện tăng cao, chẳng hạn như trong các hệ thống phân phối điện. Chúng chuyển từ trạng thái biến đổi cao sang trạng thái áp dụng thấp khi điện áp tăng vượt quá ngưỡng cụ thể, cho phép chúng xử lý tăng năng lượng cao hơn nhưng với thời gian phản ứng chậm hơn so với điốt MOV hoặc TVS.
Khoảng cách tia lửa : Khoảng cách tia lửa sử dụng không khí hoặc các khí khác để tạo thành đường phân hủy điện khi điện áp tăng lên đến một điểm nhất định. Chúng được sử dụng trong bảo vệ điện áp cao và chậm hơn để phản ứng so với các thiết bị trạng thái rắn.
3.SPDS lai : Một số SPD kết hợp cả hai thành phần chuyển đổi điện áp và điện áp để cung cấp sự bảo vệ toàn diện trên một loạt các sự kiện tăng vọt. Thiết kế lai kết hợp phản ứng nhanh của điốt TV với khả năng xử lý năng lượng của MOV hoặc GDT.
SPDS rất khác nhau trong hiệu suất của chúng dựa trên các loại thành phần họ sử dụng. Hiểu các yếu tố này giúp lựa chọn SPD phù hợp cho các ứng dụng khác nhau:
1. Thời gian trả lời : Đây là thời gian để SPD phản ứng với sự gia tăng. Các điốt TV có thời gian phản hồi nhanh nhất (trong phạm vi nano giây), trong khi khoảng cách tia lửa và GDT chậm hơn để phản ứng nhưng có thể xử lý các độ tăng lớn hơn.
2. Dòng điện tiếp theo : Các thiết bị chuyển đổi điện áp như GDT có thể cho phép một dòng điện nhỏ tiếp tục chảy sau khi sự đột biến đã qua, được gọi là dòng điện tiếp theo. Đây thường không phải là một vấn đề trong các hệ thống AC, nhưng điều quan trọng là phải xem xét cho các ứng dụng DC.
3. Điện áp cho phép : Đây là điện áp dư được phép đi qua SPD trong một sự kiện tăng. Các thiết bị như điốt TVS cung cấp giới hạn tốt nhất của điện áp cho phép, nhưng khả năng xử lý các dòng điện tăng lớn của chúng bị hạn chế. MOV cung cấp một sự cân bằng tốt bằng cách cung cấp điện áp cho phép vừa phải và khả năng xử lý hiện tại cao hơn.
MOV thường được coi là một giải pháp đi đến vì chúng cung cấp một sự pha trộn tốt về tốc độ phản hồi, khả năng tăng vọt và độ bền tổng thể.
Khi chọn một SPD , điều cần thiết là đánh giá các số liệu hiệu suất chính để đảm bảo rằng thiết bị đáp ứng nhu cầu bảo vệ của hệ thống điện cụ thể của bạn.
1. Điện áp hoạt động liên tục tối đa (MCOV) : Đây là điện áp tối đa mà SPD có thể xử lý liên tục mà không bị thiệt hại. SPD với xếp hạng MCOV cao hơn phù hợp hơn cho các hệ thống trải nghiệm các biến thể điện áp bền vững.
2. Xếp hạng bảo vệ điện áp (VPR) hoặc mức bảo vệ điện áp (UP) : Giá trị này cho biết điện áp tối đa được phép đi qua SPD trong một sự kiện tăng. Một VPR thấp hơn tương ứng để bảo vệ tốt hơn vì nó giảm thiểu điện áp tăng vọt đến thiết bị.
3. Dòng phóng điện danh nghĩa (IN) : Xếp hạng này cho thấy dòng điện tăng bao nhiêu SPD có thể xử lý nhiều lần mà không bị suy giảm. Nó là một tính năng quan trọng cho các hệ thống trải nghiệm sự gia tăng thường xuyên.
4. Trạng thái chỉ dẫn : Các chỉ số trực quan (như đèn LED hoặc cờ cơ) hiển thị trạng thái hoạt động của SPD, giúp dễ dàng xác định xem thiết bị có hoạt động chính xác hay cần thay thế.
SPD được đánh giá dựa trên khả năng dòng điện tăng vọt của họ, điều này phản ánh khả năng xử lý các mức năng lượng tăng vọt khác nhau của họ. Thông thường có hai khía cạnh của khả năng tăng đột biến:
1. Độ bền : đề cập đến khả năng xử lý nhiều sự gia tăng nhỏ hơn của SPD theo thời gian.
2. Khả năng tăng tối đa một lần : Điều này phản ánh mức độ năng lượng mà SPD có thể xử lý trong một sự kiện đột biến duy nhất. Điều quan trọng cần lưu ý là xếp hạng của nhà sản xuất cho khả năng tăng đột biến có thể khác nhau và không có tiêu chuẩn phổ quát nào để xác định giá trị này, điều này làm cho nó ít đáng tin cậy hơn cho mục đích so sánh.
SPD được phân loại theo loại và lớp kiểm tra theo các tiêu chuẩn ngành như các tiêu chuẩn từ UL và IEC. Các loại chính bao gồm:
· SPDS loại 1 : Được cài đặt ở lối vào dịch vụ chính và bảo vệ chống lại các sự đột biến bên ngoài như Lightning Strikes.
· SPDS loại 2 : Cài đặt xuôi dòng trong các bảng phụ và bảo vệ chống lại các đợt tăng nội bộ được tạo ra trong tòa nhà.
· SPDS loại 3 : Được cài đặt gần với thiết bị mà họ bảo vệ, cung cấp bảo vệ cục bộ chống lại các sự gia tăng nhỏ hơn.
Để bảo vệ toàn diện, việc xếp tầng SPD (cài đặt nhiều lớp thiết bị) trong toàn bộ hệ thống điện là cần thiết. Chiến lược này đảm bảo rằng cả tăng bên ngoài lớn và tăng nhỏ hơn được giảm nhẹ.
Một chiến lược bảo vệ tăng áp phối hợp liên quan đến việc sử dụng SPD tại các điểm khác nhau trong một hệ thống điện để cung cấp nhiều lớp phòng thủ. Ở lối vào dịch vụ chính, SPDS loại 1 có thể chặn các sự gia tăng lớn từ các nguồn bên ngoài. Xa hơn nữa, các SPD loại 2 cung cấp bảo vệ bổ sung chống lại các sự gia tăng được tạo ra bên trong hoặc những người bỏ qua lớp bảo vệ đầu tiên. Cuối cùng, SPDS loại 3 nằm ở điểm sử dụng đảm bảo rằng thiết bị nhạy cảm được bảo vệ khỏi mọi sự gia tăng còn lại.
Cách tiếp cận lớp này được coi là thực tiễn tốt nhất để giảm thiểu rủi ro thiệt hại thiết bị và đảm bảo độ tin cậy của hệ thống dài hạn.
Các thiết bị bảo vệ Surge (SPD) rất cần thiết để bảo vệ việc lắp đặt điện khỏi các tác động có hại của tăng. Cho dù xử lý các gia tăng bên ngoài gây ra bởi sét hoặc tăng bên trong từ chuyển đổi tải, SPDS đảm bảo hoạt động an toàn và đáng tin cậy của thiết bị của bạn. Các thiết kế lai, kết hợp các tính năng tốt nhất của các thành phần chuyển đổi điện áp và giới hạn điện áp, cung cấp sự bảo vệ toàn diện trong nhiều kịch bản.
Để biết các giải pháp SPD chất lượng cao và hướng dẫn chuyên gia, hãy truy cập điện tử yint để biết thêm thông tin về việc chọn đúng thiết bị cho nhu cầu cụ thể của bạn. Các sản phẩm của họ đảm bảo hệ thống điện của bạn được bảo vệ khỏi các tác động không thể đoán trước và gây hại của sự gia tăng.
