Přepěťová ochrana SPD

Zařízení přepěťové ochrany SPD se také nazývá svodič přepětí. Všechny přepěťové ochrany pro konkrétní účel jsou ve skutečnosti jakýmsi rychlým spínačem a přepěťová ochrana se aktivuje v určitém rozsahu napětí. Po aktivaci se odrušovací složka přepěťové ochrany odpojí od stavu s vysokou impedancí a pól L se změní na stav s nízkým odporem. Tímto způsobem lze odvětrat lokální rázový proud energie v elektronickém zařízení. Během celého procesu blesku bude přepěťová ochrana udržovat relativně konstantní napětí na pólu. Toto napětí zajišťuje, že přepěťová ochrana je vždy zapnutá a může bezpečně vybíjet nárazový proud na zem. Jinými slovy, přepěťové ochrany chrání citlivá elektronická zařízení před účinky bleskových událostí, přepínací aktivity na veřejné síti, procesy korekce účiníku a další energie generované interními a externími krátkodobými činnostmi.

editaci videa

Blesk má zjevné ohrožení osobní bezpečnosti a představuje potenciální hrozbu pro různá zařízení. Poškození rázových rázů zařízení se neomezuje pouze na přímé údery blesku. Údery blesku zblízka představují obrovskou hrozbu pro citlivá moderní elektronická zařízení; na druhé straně může blesková aktivita ve vzdálenosti a výboji mezi bouřkovými mraky vytvářet silné zapínací proudy v napájecích a signálních smyčkách, takže zařízení pro normální tok je normální. Spusťte a zkrátte životnost zařízení. Bleskový proud protéká zemí v důsledku přítomnosti zemního odporu, který generuje vysoké napětí. Toto vysoké napětí nejenže ohrožuje elektronické zařízení, ale také ohrožuje lidský život v důsledku krokového napětí.

Přepětí, jak název napovídá, je přechodné přepětí, které překračuje normální provozní napětí. Přepěťová ochrana je v zásadě prudký puls, který se vyskytuje jen za několik miliónů vteřin a může způsobit přepětí: těžké vybavení, zkraty, přepínání výkonu nebo velké motory. Výrobky obsahující svodiče přepětí mohou účinně absorbovat náhlé výbuchy energie a chránit připojené zařízení před poškozením.

Přepěťová ochrana, nazývaná také bleskojistka, je elektronické zařízení, které poskytuje bezpečnostní ochranu pro různá elektronická zařízení, přístroje a komunikační linky. Pokud je v elektrickém obvodu nebo komunikační lince náhle generován náhlý proud nebo napětí v důsledku vnějšího rušení, může přepěťová ochrana provést zkrat ve velmi krátké době, čímž se zabrání poškození dalšího zařízení v obvodu přepětím.

Základní vlastnosti

Přepěťová ochrana má velký průtok, nízké zbytkové napětí a rychlou dobu odezvy;

Abyste se zcela vyhnuli požáru, použijte nejnovější technologii hašení oblouku;

Ochranný obvod regulace teploty se zabudovanou tepelnou ochranou;

S indikací stavu napájení indikující pracovní stav přepěťové ochrany;

Struktura je přísná a práce je stabilní a spolehlivá.

Terminologie

1, Jímací systém

Přepěťové ochrany se používají pro kovové předměty a kovové konstrukce, které přímo přijímají nebo odolávají úderům blesku, jako jsou hromosvody, pásy (vedení), sítě proti blesku atd.

2, Dolní vodičový systém

Přepěťová ochrana spojuje kovový vodič bleskového receptoru s uzemňovacím zařízením.

3, zemnící ukončovací systém

Součet zemské elektrody a zemského vodiče.

4, uzemňovací elektroda

Kovový vodič zakopaný v zemi, který je v přímém kontaktu se zemí. Také známý jako uzemňovací pól. Různé kovové prvky, kovová zařízení, kovové trubky, kovová zařízení atd., Které se přímo dotýkají Země, mohou také sloužit jako zemská elektroda, která se nazývá přirozená zemská elektroda.

5, zemnící vodič

Připojte spojovací vodiče nebo vodiče uzemňovacího zařízení z uzemňovací svorky elektrického zařízení k připojovacím vodičům nebo vodičům uzemňovacího zařízení z kovových předmětů, které vyžadují vyrovnání potenciálů, celkovou zemnící svorku, souhrnnou zemnicí desku, celkové uzemnění bar a vyrovnání potenciálů.

6, přímý blesk

Přímé údery blesku na skutečné objekty, jako jsou budovy, země nebo zařízení na ochranu před bleskem.

7, přeskakování zpět

Bleskový proud prochází uzemňovacím bodem nebo uzemňovacím systémem, aby způsobil změnu zemního potenciálu oblasti. Protiútoky zemního potenciálu mohou způsobit změny v potenciálu uzemňovacího systému, což může způsobit poškození elektronických zařízení a elektrických zařízení.

8, Systém ochrany před bleskem (LPS)

Přepěťové ochrany snižují škody způsobené bleskem na budovách, instalacích atd., Včetně vnějších a vnitřních systémů ochrany před bleskem.

8.1 Vnější systém ochrany před bleskem

Část ochrany před bleskem vnějšku nebo těla budovy. Přepěťová ochrana se obvykle skládá z bleskového receptoru, vodiče a uzemňovacího zařízení, aby se zabránilo přímým úderům blesku.

8.2 Vnitřní systém ochrany před bleskem

Část ochrany před bleskem uvnitř budovy (konstrukce), přepěťová ochrana se obvykle skládá z systému vyrovnání potenciálů, společného uzemňovacího systému, stínícího systému, přiměřeného zapojení, přepěťové ochrany atd., Které se používají hlavně ke snížení a prevenci bleskového proudu Elektromagnetický efekt generovaný v ochranný prostor.

Analýza

Bleskové katastrofy jsou jednou z nejzávažnějších přírodních katastrof. Na světě je každoročně nespočet obětí a ztrát na majetku způsobených bleskovými katastrofami. S velkým počtem aplikací elektronických a mikroelektronických integrovaných zařízení narůstá poškození systémů a zařízení způsobené bleskovým přepětím a bleskovými elektromagnetickými impulsy. Proto je velmi důležité co nejdříve vyřešit problém ochrany budov před blesky a elektronických informačních systémů.

Mezi mraky nebo mraky nebo mezi mraky a zemí může dojít k výboji blesku. kromě vnitřního přepětí způsobeného používáním mnoha velkokapacitních elektrických zařízení, systému napájení (čínský standard nízkonapěťového zdroje napájení: AC 50 Hz 220 / 380V) a dopadu elektrického zařízení a ochrany před bleskem a přepětím se stal středem pozornosti.

Úder blesku mezi mrakem a zemí přepěťové ochrany se skládá z jednoho nebo několika samostatných blesků, z nichž každý nese řadu velmi vysokých proudů s velmi krátkou dobou trvání. Typický výboj blesku bude zahrnovat dva nebo tři údery blesku, přibližně jednu dvacetinu sekundy mezi každým úderem blesku. Většina bleskových proudů klesá mezi 10,000 100,000 a 100 XNUMX ampéry a jejich doba trvání je obvykle kratší než XNUMX mikrosekund.

Použití velkokapacitních zařízení a invertorových zařízení v napájecím systému přepěťové ochrany způsobilo stále vážnější vnitřní problém přepětí. Přisuzujeme to účinkům přechodného přepětí (TVS). Pro jakékoli napájené zařízení je přípustný rozsah napájecího napětí. Někdy může i velmi úzký přepěťový šok způsobit napájení nebo poškození zařízení. To je případ poškození přechodným přepětím (TVS). Zejména u některých citlivých mikroelektronických zařízení může někdy malý nárůst způsobit smrtelné poškození.

Se stále přísnějšími požadavky na ochranu před bleskem souvisejících zařízení se instalace ochrany proti přepětí (SPD) k potlačení přepětí a přechodných přepětí na vedení a nadproudu na odvzdušňovacím vedení stala důležitou součástí moderní technologie ochrany před bleskem. jeden.

1, charakteristiky blesku

Ochrana před bleskem zahrnuje vnější ochranu před bleskem a vnitřní ochranu před bleskem. Vnější ochrana před bleskem se používá hlavně pro bleskosvody (bleskosvody, sítě na ochranu před bleskem, pásy na ochranu před bleskem, vedení na ochranu před bleskem), svodiče a uzemňovací zařízení. Hlavní funkcí přepěťové ochrany je zajistit ochranu tělesa budovy před přímými údery blesku. Blesky, které mohou zasáhnout budovu, jsou vybíjeny do země bleskozvody (pásy, sítě, dráty), svodiči atd. Vnitřní ochrana před bleskem zahrnuje ochranu před bleskem, přepětí, zemní potenciální protiútoky, vniknutí bleskových vln a elektromagnetické a elektrostatické indukce. Metoda je založena na ekvipotenciálním propojení, včetně přímého připojení a nepřímého připojení přes SPD, takže kovové těleso, vedení zařízení a země tvoří podmíněné ekvipotenciální těleso a vnitřní zařízení jsou posunuta a indukována bleskem a jinými rázy. Bleskový proud nebo nárazový proud je vybíjen do země, aby byla chráněna bezpečnost osob a zařízení v budově.

Blesk se vyznačuje velmi rychlým nárůstem napětí (do 10 μs), vysokým špičkovým napětím (desítky tisíc až miliony voltů), velkým proudem (desítky až stovky tisíc zesilovačů) a krátkou dobou trvání (desítky až stovky mikrosekund), přenosová rychlost je rychlá (přenáší se rychlostí světla), energie je velmi obrovská a je nejničivější z přepětí.

2, klasifikace přepěťových ochran

SPD je nepostradatelné zařízení pro ochranu elektronických zařízení před bleskem. Jeho funkcí je omezit okamžité přepětí elektrického vedení a vedení přenosu signálu na rozsah napětí, kterému zařízení nebo systém vydrží, nebo vyvést silný bleskový proud do země. Chraňte chráněné zařízení nebo systémy před nárazy.

2,1 Klasifikace podle pracovního principu

Podle jejich pracovního principu lze SPD rozdělit na typ napěťového spínače, typ mezní hodnoty napětí a kombinovaný typ.

(1) Napěťový spínač typu SPD. Při absenci přechodného přepětí vykazuje vysokou impedanci. Jakmile reaguje na přechodné přepětí blesku, jeho impedance mutuje na nízkou impedanci, což umožňuje průchod bleskového proudu, známého také jako zkratový spínač typu SPD.

(2) SPD omezující tlak. Pokud neexistuje žádné přechodné přepětí, jedná se o vysokou impedanci, ale s nárůstem nárazového proudu a napětí se jeho impedance bude i nadále snižovat a jeho proudové a napěťové charakteristiky jsou silně nelineární, někdy se jim říká „svorkový typ SPD“.

(3) Kombinovaný SPD. Jedná se o kombinaci složky typu přepínání napětí a složky typu omezující napětí, které lze zobrazit jako typ přepínání napětí nebo typ omezující napětí nebo obojí, v závislosti na charakteristikách použitého napětí.

2.2 Klasifikace podle účelu

Podle jejich použití lze SPD rozdělit na elektrické vedení SPD a signální vedení SPD.

2.2.1 Elektrické vedení SPD

Vzhledem k tomu, že energie úderu blesku je velmi velká, je nutné energii úderu blesku postupně vybíjet na zem pomocí odstupňování výboje. Nainstalujte přepěťovou ochranu nebo přepěťovou ochranu omezující napětí, které vyhoví zkoušce klasifikace třídy I na křižovatce zóny přímého blesku (LPZ0A) nebo pásma přímého blesku (LPZ0B) a prvního ochranného pásma (LPZ1). Primární ochrana, která vyzařuje přímý bleskový proud nebo vyzařuje velké množství vedené energie, když je vedení přenosu energie vystaveno přímým úderům blesku. Přepěťová ochrana omezující napětí je instalována na křižovatce každé zóny (včetně zóny LPZ1) za první ochrannou zónou jako druhá, třetí nebo vyšší úroveň ochrany. Chránič druhé úrovně je ochranným zařízením pro zbytkové napětí předstupňového chrániče a indukovaný úder blesku v oblasti. Když je absorpce bleskové energie předního stupně velká, některé části jsou pro zařízení nebo chránič třetí úrovně stále poměrně velké. Přenášená energie bude vyžadovat další absorpci chráničem druhé úrovně. Přenosové vedení bleskojistky prvního stupně současně indukuje také elektromagnetické pulzní záření blesku. Když je vedení dostatečně dlouhé, energie indukovaného blesku se dostatečně zvětší a pro další odvádění energie blesku je zapotřebí chránič druhé úrovně. Chránič třetího stupně chrání zbytkovou bleskovou energii skrz chránič druhého stupně. Podle úrovně výdržného napětí chráněného zařízení, pokud může dvoustupňová ochrana před bleskem dosáhnout limitu napětí pod úrovní napětí zařízení, jsou zapotřebí pouze dvě úrovně ochrany; pokud je úroveň odolnosti zařízení nízká, může vyžadovat čtyři úrovně nebo dokonce více úrovní ochrany.

Vyberte SPD, musíte porozumět některým parametrům a jejich fungování.

(1) Vlna 10 / 350μs je křivka, která simuluje přímý úder blesku, a energie křivky je velká; vlna 8/20 μs je tvar vlny, který simuluje indukci blesku a vedení blesku.

(2) Jmenovitý vybíjecí proud In se týká špičkového proudu protékajícího SPD a proudové vlny 8/20 μs.

(3) Maximální vybíjecí proud Imax, známý také jako maximální průtok, odkazuje na maximální vybíjecí proud, kterému může SPD odolat s proudovou vlnou 8/20 μs.

(4) Maximální nepřetržité výdržné napětí Uc (rms) se týká maximálního střídavého napětí rms nebo stejnosměrného napětí, které lze nepřetržitě přivést na SPD.

(5) Zbytkové napětí Ur se vztahuje k hodnotě zbytkového tlaku při jmenovitém vybíjecím proudu In.

(6) Ochranné napětí Up charakterizuje parametr napěťové charakteristiky mezi mezními svorkami SPD a jeho hodnotu lze vybrat ze seznamu preferovaných hodnot, který by měl být větší než nejvyšší hodnota mezního napětí.

(7) Napěťový spínač typu SPD vyzařuje hlavně proudovou vlnu 10/350 μs a typ SPD omezující napětí hlavně vybíjí proudovou vlnu 8/20 μs.

2.2.2 Signální vedení SPD

Signální vedení SPD je ve skutečnosti bleskojistka instalovaná v přenosovém vedení signálu, obvykle na předním konci zařízení, aby chránila následující zařízení a zabránila vlnám blesku ovlivňovat poškozené zařízení ze signálního vedení.

1) Volba úrovně ochrany napětí (nahoru)

Hodnota Up by neměla překročit jmenovité napětí chráněného zařízení. Up vyžaduje, aby SPD byl dobře přizpůsoben izolaci chráněného zařízení.

V nízkonapěťovém napájecím a distribučním systému by zařízení mělo mít určitou schopnost odolat přepětí, to znamená schopnost odolat rázům a přepětí. Pokud nelze získat hodnotu rázového přepětí různých zařízení třífázového systému 220 / 380V, lze ji vybrat podle daných indikátorů IEC 60664-1.

2) Volba jmenovitého vybíjecího proudu In (nárazový průtok)

Špičkový proud protékající SPD, proudová vlna 8/20 μs. Používá se pro klasifikační test třídy II SPD a také pro předúpravu SPD pro klasifikační testy třídy I a třídy II.

Ve skutečnosti je In maximální maximální hodnota rázového proudu, která může projít zadaným počtem opakování (obvykle 20krát) a zadaným tvarem vlny (8/20 μs) bez podstatného poškození SPD.

3) Výběr maximálního vybíjecího proudu Imax (mezní kapacita průtoku rázem)

Špičkový proud protékající SPD, proudová vlna 8/20 μs, se používá pro klasifikační test třídy II. Imax má mnoho podobností s In, které používají špičkový proud proudové vlny 8/20 μs k provedení klasifikačního testu třídy II na SPD. Rozdíl je také zřejmý. Imax provádí pouze nárazovou zkoušku na SPD a SPD po zkoušce nezpůsobí podstatné poškození a In může provést 20 takových zkoušek a SPD nelze po zkoušce podstatně zničit. Proto je Imax aktuální mezní hodnotou nárazu, takže maximální vybíjecí proud se také nazývá konečná kapacita impulzního toku. Imax> In.

princip činnosti

Přepěťová ochrana je nepostradatelné zařízení pro ochranu před bleskem elektronických zařízení. Dříve se tomu říkalo „svodič“ nebo „přepěťová ochrana“. Angličtina je zkrácena jako SPD. Úlohou přepěťové ochrany je: Přechodné přepětí do elektrického vedení a vedení pro přenos signálu je omezeno na rozsah napětí, kterému zařízení nebo systém vydrží, nebo je do země vybíjen silný bleskový proud, který chrání chráněné zařízení nebo systému před nárazem a poškozením.

Typ a struktura přepěťové ochrany se liší od aplikace k aplikaci, ale měla by obsahovat alespoň jednu nelineární součást omezující napětí. Základní komponenty používané v přepěťových chráničech jsou vybitá mezera, výbojka naplněná plynem, varistor, potlačovací dioda a tlumivka.

Základní součást

1. Vypouštěcí mezera (známá také jako ochranná mezera):

Obvykle se skládá ze dvou kovových tyčí oddělených určitou mezerou vystavenou vzduchu, z nichž jedna je připojena k fázovému vedení napájecího napětí L nebo neutrálnímu vedení (N) požadovaného ochranného zařízení a druhá kovová tyč a zemnící vedení (PE) je připojeno. Když udeří přechodné přepětí, mezera se rozbije a část přepěťového náboje se přivede do země, což zabrání nárůstu napětí na chráněném zařízení. Vzdálenost mezi dvěma kovovými tyčemi výbojové mezery může být nastavena podle potřeby a struktura je relativně jednoduchá a nevýhodou je, že výkon hašení oblouku je špatný. Vylepšená výbojová mezera je úhlová mezera a její funkce hašení oblouku je lepší než u první. Je to způsobeno působením elektrické energie F obvodu a vzestupem proudu horkého vzduchu k uhasení oblouku.

2. Výbojka:

Skládá se z dvojice studených negativních desek, které jsou od sebe odděleny a uzavřeny ve skleněné trubici nebo keramické trubici naplněné určitým inertním plynem (Ar). Aby se zvýšila pravděpodobnost spuštění vypouštěcí trubice, je ve vypouštěcí trubici také přítomno spouštěcí činidlo. Tento typ výbojky naplněné plynem má dvoupólový a třípólový typ.

Technické parametry výbojky jsou: stejnosměrné výbojové napětí Udc; rázové výbojové napětí Up (obecně Up≈ (2 ~ 3) Udc; výdržný proud s frekvencí In; impulzní výdržný proud Ip; izolační odpor R (> 109Ω)); interelektrodová kapacita (1-5PF)

Výbojku lze použít za stejnosměrných a střídavých podmínek. Zvolené stejnosměrné vybíjecí napětí Udc je následující: Použití za stejnosměrných podmínek: Udc≥1.8U0 (U0 je stejnosměrné napětí, aby linka fungovala normálně)

Použití za střídavých podmínek: U dc ≥ 1.44Un (Un je efektivní hodnota střídavého napětí pro normální provoz linky)

3. Varistor:

Jedná se o polovodičový varistor na bázi oxidu kovu, jehož hlavní složkou je ZnO. Když napětí přivedené na oba konce dosáhne určité hodnoty, je odpor velmi citlivý na napětí. Jeho pracovní princip je ekvivalentní sériovému a paralelnímu připojení více polovodičových PN. Varistor se vyznačuje dobrými nelineárními charakteristikami (I = CUα, α je nelineární koeficient), velkou průtokovou kapacitou (~ 2KA / cm2), nízkým normálním svodovým proudem (10-7 ~ 10-6A), nízkým zbytkovým napětím (v závislosti na on V provozním napětí a kapacitě průtoku varistoru) je doba odezvy na přechodné přepětí rychlá (~ 10-8 s), bez volnoběhu.

Technické parametry varistoru jsou napětí varistoru (tj. Spínací napětí) UN, referenční napětí Ulma; zbytkové napětí Ures; poměr zbytkového napětí K (K = Ures / UN); maximální průtoková kapacita Imax; svodový proud; Doba odezvy.

Varistor se používá za následujících podmínek: napětí varistoru: UN ≥ [(√ 2 × 1.2) / 0.7] U0 (U0 je jmenovité napětí napájecího zdroje frekvence)

Minimální referenční napětí: Ulma ≥ (1.8 ~ 2) Uac (používá se za stejnosměrných podmínek)

Ulma ≥ (2.2 ~ 2.5) Uac (používá se za střídavých podmínek, Uac je provozní napětí AC)

Maximální referenční napětí varistoru by mělo být určeno výdržným napětím chráněného elektronického zařízení. Zbytkové napětí varistoru by mělo být nižší než úroveň napětí chráněného elektronického zařízení, tj. (Ulma) max≤Ub / K. Kde K je poměr zbytkového napětí a Ub je napětí poškození chráněného zařízení.

4. Potlačení diody:

Potlačovací dioda má funkci omezenou svorkou. Funguje v oblasti obráceného rozdělení. Díky nízkému upínacímu napětí a rychlé odezvě je vhodný zejména pro použití jako součást ochrany poslední úrovně ve víceúrovňových ochranných obvodech. Voltampérová charakteristika potlačovací diody v oblasti rozpadu může být vyjádřena následujícím vzorcem: I = CUα, kde α je nelineární koeficient, pro Zenerovu diodu α = 7 ～ 9, v lavinové diodě α = 5 ～ 7.

Technické parametry potlačení diody

(1) Průrazné napětí, které označuje průrazné napětí při specifikovaném zpětném průrazném proudu (často 1 mA), které je u Zenerových diod typicky v rozsahu 2.9 V až 4.7 V, a jmenovité přerušení lavinových diod. Nosné napětí je často v rozmezí 5.6V až 200V.

(2) Maximální klešťové napětí: Jedná se o nejvyšší napětí, které se objeví na obou koncích trubice, když prochází velkým proudem předepsaného tvaru vlny.

(3) Pulzní výkon: Týká se součinu maximálního klešťového napětí na obou koncích trubice a proudového ekvivalentu v trubici při specifikovaném průběhu proudu (např. 10/1000 μs).

(4) Napětí reverzního posunu: Vztahuje se na maximální napětí, které lze přivést na oba konce trubice v zóně zpětného úniku, při které by se trubice neměla rozpadat. Toto zpětné posunovací napětí by mělo být výrazně vyšší než nejvyšší špička provozního napětí chráněného elektronického systému, tj. Během normálního provozu systému nemůže být ve stavu slabého vedení.

(5) Maximální svodový proud: Vztahuje se na maximální zpětný proud protékající trubkou pod zpětným posuvným napětím.

(6) Doba odezvy: 10-11 s

5. tlumivka cívka:

Cívka tlumivky je zařízení pro potlačení interference v běžném režimu s feritem jako jádrem. Je symetricky navinut na stejné feritové toroidní jádro dvěma cívkami stejné velikosti a stejného počtu závitů. K vytvoření zařízení se čtyřmi konci je nutné potlačit velkou indukčnost signálu společného režimu a na diferenciální indukčnost signálu diferenciálního režimu má malý vliv. Cívka tlumivky může účinně potlačit interferenční signál společného režimu (například rušení bleskem) ve vyvážené linii, ale nemá žádný vliv na signál diferenciálního režimu, který linka normálně vysílá.

Tlumivka by měla při výrobě splňovat následující požadavky:

1) Dráty navinuté na jádře cívky by měly být navzájem izolovány, aby se zajistilo, že nedojde ke zkratu mezi závity cívky při přechodném přepětí.

2) Když cívka protéká velkým okamžitým proudem, jádro se nezdá být nasycené.

3) Jádro v cívce by mělo být izolováno od cívky, aby se zabránilo rozbití mezi nimi pod přechodným přepětím.

4) Cívka by měla být co nejvíce navinuta, což může snížit parazitní kapacitu cívky a zvýšit schopnost cívky na okamžité přepětí.

6. Zkrat 1/4 vlnové délky

Páčidlo o vlnové délce 1/4 je chránič přepětí mikrovlnného signálu založený na spektrální analýze bleskových vln a teorii stojatých vln anténního napáječe. Délka kovové zkratovací lišty v tomto chrániči závisí na frekvenci provozního signálu (např. 900 MHz nebo 1800 1 MHz). Stanoví se velikost vlnové délky 4/XNUMX. Délka paralelní zkratovací tyče má nekonečnou impedanci pro frekvenci pracovního signálu, která je ekvivalentní otevřenému obvodu a neovlivňuje přenos signálu. Avšak u bleskových vln, protože energie blesku je distribuována hlavně pod n + KHZ, zkratovací lišta Pro impedanci bleskových vln je malá, což odpovídá zkratu, je úroveň bleskové energie vybíjena do země.

Vzhledem k tomu, že průměr zkratové tyče o vlnové délce 1/4 je obvykle několik milimetrů, je odolnost proti nárazovému proudu dobrá a může dosáhnout 30KA (8 / 20μs) nebo více a zbytkové napětí je malé. Toto zbytkové napětí je způsobeno hlavně vlastní indukčností zkratovací lišty. Nedostatkem je, že výkonové pásmo je úzké a šířka pásma je přibližně 2% až 20%. Další nevýhodou je, že na anténní podavač nelze aplikovat stejnosměrné zkreslení, což omezuje některé aplikace.

Základní obvod

Obvod přepěťové ochrany má různé formy podle různých potřeb. Základními komponentami je výše zmíněných několik typů. Technicky známý výzkumník produktů ochrany před bleskem může navrhnout řadu obvodů, stejně jako lze použít krabici bloků. Různé strukturní vzory. Je odpovědností pracovníků na ochranu před bleskem vyvíjet produkty, které jsou účinné a nákladově efektivní.

Stupňovaná ochrana

Svodič blesku prvního stupně bleskojistky může krvácet pro přímý bleskový proud nebo krvácet, když je vedení přenosu energie vystaveno přímému úderu blesku. Na místech, kde může dojít k přímému úderu blesku, TŘÍDA-I musí být provedeno. Ochrana před bleskem. Svodič blesku druhého stupně je ochranným zařízením pro zbytkové napětí předního zařízení na ochranu před bleskem a úder blesku v oblasti. Pokud je v předním stolku velká absorpce energie blesku, stále existuje část zařízení nebo zařízení ochrany před bleskem třetí úrovně. Je to docela obrovské množství energie, které se bude přenášet, a pro další absorpci vyžaduje svodič druhého stupně. Přenosové vedení bleskojistky prvního stupně současně indukuje také elektromagnetické záření LEMP s bleskovým impulsem. Když je vedení dostatečně dlouhé, energie indukovaného blesku se dostatečně zvětší a pro další vybíjení bleskové energie je zapotřebí zařízení ochrany před bleskem druhé úrovně. Svodič blesku třetího stupně chrání LEMP a zbytkovou energii blesku přes svodič blesku druhého stupně.

První úroveň ochrany

Účelem přepěťové ochrany je zabránit tomu, aby přepěťové napětí bylo vedeno přímo z oblasti LPZ0 do oblasti LPZ1, čímž se omezuje přepěťové napětí v řádu desítek tisíc až stovek tisíc voltů na 2500 až 3000 V.

Přepěťová ochrana instalovaná na nízkonapěťové straně výkonového transformátoru je třífázový svodič blesku s napájením typu spínače. Tok blesku by neměl být nižší než 60KA. Svodič blesku této třídy musí být velkokapacitní svodič blesku připojený mezi fázemi vstupu do napájecího systému uživatele a zemí. Obecně se vyžaduje, aby chránič přepětí této třídy měl maximální nárazovou kapacitu více než 100 K na fázi a požadované mezní napětí bylo menší než 1500 V, což se nazývá chránič přepětí třídy I a přepěťová ochrana. Tyto elektromagnetické svodiče přepětí, navržené tak, aby vydržely vysoké proudy blesků a indukčních úderů blesku a přilákaly přepětí s vysokou energií, přemisťují velké množství zapínacího proudu na zem. Poskytují pouze omezující napětí (maximální napětí, které se na lince objeví, když zapínací proud protéká svodičem napájení, se nazývá omezující napětí). Chránič TŘÍDY třídy I se používá hlavně k absorbování velkých zapínacích proudů, pouze nemůže plně chránit citlivá elektrická zařízení uvnitř systému napájení.

Přepěťová ochrana první úrovně může chránit před 10 / 350μs a 100KA bleskovými vlnami a splňovat nejvyšší standardy ochrany stanovené IEC. Technická reference je následující: tok blesku je větší nebo roven 100KA (10 / 350μs); zbytkové napětí není větší než 2.5 KV; doba odezvy je menší nebo rovna 100ns.

Ochrana druhé úrovně

Účelem přepěťové ochrany je dále omezit zbytkové přepěťové napětí v bleskojistce prvního stupně na 1500-2000 V a vyrovnat potenciálně připojení LPZ1-LPZ2.

Svodič blesku napájený z distribučního rozvaděče musí být zařízením ochrany před bleskem omezujícím napětí jako ochranou druhé úrovně. Kapacita bleskového proudu nesmí být nižší než 20KA. Musí být instalován v napájecím zdroji důležitých nebo citlivých elektrických zařízení. Silniční distribuční stanice. Tyto svodiče přepětí poskytují lepší absorpci zbytkové energie přepětí přes svodič přepětí na vstupu napájení zákazníka a mají vynikající potlačení přechodných přepětí. Svodič přepětí používaný v této oblasti vyžaduje maximální nárazovou kapacitu 45 kA nebo více na fázi a požadované mezní napětí by mělo být menší než 1200 V, což se nazývá TŘÍDA II svodič blesku. Obecný uživatelský napájecí systém může dosáhnout ochrany druhé úrovně, aby splnil požadavky na provoz elektrického zařízení.

Chránič přepětí druhého stupně využívá ochranu třídy C pro ochranu v plném režimu fázově, fázově a středně uzemněně. Hlavní technické parametry jsou: kapacita bleskového toku větší nebo rovna 40KA (8 / 20μs); zbytkové napětí Špičková hodnota není větší než 1000 25 V; doba odezvy není větší než XNUMXns.

Ochrana třetí úrovně

Účelem přepěťové ochrany je v konečném důsledku chránit zařízení snížením zbytkového přepěťového napětí na méně než 1000 XNUMX V, aby nárazová energie zařízení nepoškodila.

Pokud je jako ochrana třetí úrovně použito zařízení na ochranu před bleskem instalované na příchozím konci napájecího zdroje elektronického informačního zařízení, musí se jednat o zařízení na ochranu před bleskem sériového typu omezující napětí a jeho blesk aktuální kapacita nesmí být nižší než 10KA.

Konečnou linii ochrany přepěťové ochrany lze použít s vestavěnou přepěťovou ochranou ve vnitřním napájení spotřebiče, aby se dosáhlo úplné eliminace malých přechodných přepětí. Zde použitý svodič přepětí vyžaduje maximální nárazovou kapacitu 20KA nebo méně na fázi a požadované mezní napětí by mělo být menší než 1000V. Je nutné mít a třetí úroveň ochrany pro některá obzvláště důležitá nebo zvláště citlivá elektronická zařízení, jakož i pro ochranu elektrického zařízení před přechodným přepětím generovaným v systému.

Pro usměrňovací napájecí zdroj používaný v mikrovlnných komunikačních zařízeních, komunikačních zařízeních mobilních stanic a radarových zařízeních je nutné zvolit Zařízení na ochranu proti blesku se stejnosměrným napájením s přizpůsobením pracovního napětí jako ochrana koncového stupně podle ochrany jeho pracovního napětí.

Úroveň 4 a vyšší

Přepěťová ochrana podle úrovně výdržného napětí chráněného zařízení, pokud může dvoustupňová ochrana před bleskem dosáhnout mezního napětí pod úrovní výdržného napětí zařízení, musí provést pouze dvě úrovně ochrany, pokud zařízení vydrží napětí úroveň je nízká, může vyžadovat čtyři nebo více úrovní ochrany. Ochrana jeho úrovně bleskového toku čtvrté úrovně by neměla být nižší než 5KA.

Způsob instalace

1, požadavky na rutinní instalaci SPD

Přepěťová ochrana je instalována se standardní lištou 35 mm

U pevných SPD je třeba při běžné instalaci dodržovat následující kroky:

1) Určete cestu vybíjecího proudu

2) Označte vodič pro další pokles napětí způsobený na svorce zařízení.

3) Abyste předešli zbytečným indukčním smyčkám, označte PE vodič každého zařízení.

4) Vytvořte vyrovnání potenciálů mezi zařízením a SPD.

5) Koordinovat energetickou koordinaci víceúrovňového SPD

Aby se omezila indukční vazba mezi instalovanou ochrannou částí a nechráněnou částí zařízení, jsou nutná určitá měření. Vzájemnou indukčnost lze snížit oddělením snímacího zdroje od obětovaného obvodu, výběrem úhlu smyčky a omezením oblasti uzavřené smyčky.

Když je vodič vodiče součásti, který je proudem, součástí uzavřené smyčky, smyčka a indukované napětí se snižují, když se vodič blíží obvodu.

Obecně je lepší oddělit chráněný vodič od nechráněného vodiče a měl by být oddělen od zemnícího vodiče. Současně je třeba provést nezbytná měření, aby se zabránilo přechodnému kvadraturnímu propojení mezi napájecím a komunikačním kabelem.

2, výběr průměru uzemňovacího drátu SPD

Datová linka: Požadavek je větší než 2.5 mm²; když délka přesáhne 0.5 m, musí být větší než 4 mm².

Powerline: Když je plocha průřezu fázového vedení S≤16mm²pozemní vedení používá S; když je průřez fázové čáry 16 mm²≤S≤35 mm², zemní vedení používá 16 mm²; když je plocha průřezu fázové čáry S≥35 mm², pozemní vedení vyžaduje S / 2.

Hlavní parametry

1. Jmenovité napětí Un: Jmenovité napětí chráněného systému je shodné. V systému informačních technologií tento parametr označuje typ chrániče, který by měl být vybrán, což označuje efektivní hodnotu střídavého nebo stejnosměrného napětí.

2. Jmenovité napětí Uc: lze aplikovat na specifikovaný konec chrániče po dlouhou dobu, aniž by došlo ke změně charakteristik chrániče a aktivaci maximální efektivní hodnoty napětí ochranného prvku.

3. Jmenovitý výbojový proud Isn: Maximální špička nárazového proudu, kterou chránič toleruje, když je na chránič 8krát aplikována standardní blesková vlna s průběhem 20/10 μs.

4. Maximální vybíjecí proud Imax: Maximální špička nárazového proudu, kterou ochranný modul toleruje, když se na chránič aplikuje standardní blesková vlna s tvarem vlny 8/20 μs.

5. Úroveň ochrany napětí nahoru: Maximální hodnota chrániče v následujících testech: přepadové napětí strmosti 1 KV / μs; zbytkové napětí jmenovitého vybíjecího proudu.

6. Doba odezvy tA: Citlivost akce a doba rozbití součásti speciální ochrany se odráží hlavně v chrániči a změna v určité době závisí na sklonu du / dt nebo di / dt.

7. Rychlost přenosu dat Vs: udává, kolik bitových hodnot se přenáší za sekundu, jednotka je: bps; je to referenční hodnota zařízení na ochranu před bleskem správně zvolená v systému přenosu dat a rychlost přenosu dat zařízení na ochranu před bleskem závisí na režimu přenosu systému.

8. Ztráta vložení Ae: Poměr napětí před a po vložení chrániče při dané frekvenci.

9. Return Loss Ar: Udává poměr náběžné hrany vlny odražené ochranným zařízením (bod odrazu), což je parametr, který přímo měří, zda je ochranné zařízení kompatibilní s impedancí systému.

10. Maximální podélný výbojový proud: označuje špičkovou hodnotu maximálního zapínacího proudu, kterému je chránič vystaven, když se na každou zem aplikuje standardní blesková vlna s průběhem 8/20 μs.

11. Maximální boční výbojový proud: Maximální špička nárazového proudu, které je chránič vystaven, když je mezi linii a linku aplikována standardní blesková vlna s tvarem vlny 8/20 μs.

12. Online impedance: označuje součet impedance a indukční reaktance smyčky protékající chráničem pod jmenovitým napětím Un. Často se označuje jako „systémová impedance“.

13. Špičkový vybíjecí proud: Existují dva typy: jmenovitý vybíjecí proud Isn a maximální vybíjecí proud Imax.

14. Svodový proud: označuje stejnosměrný proud protékající chráničem při jmenovitém napětí Un 75 nebo 80.

Klasifikováno podle pracovního principu

1. Typ přepínače: Princip činnosti přepěťové ochrany je vysoká impedance, když nedochází k okamžitému přepětí, ale jakmile reaguje na přechodné přepětí blesku, jeho impedance se najednou změní na nízkou hodnotu, což umožní průchod bleskového proudu. Když se používá jako takové zařízení, zařízení má: výbojovou mezeru, plynovou výbojku, tyristor a podobně.

2. Typ omezující napětí: Princip činnosti přepěťové ochrany je vysoká impedance, když nedochází k přechodnému přepětí, ale její impedance se bude s rostoucím rázovým proudem a napětím trvale snižovat a její proudové a napěťové charakteristiky jsou silně nelineární. Zařízení používaná jako taková zařízení jsou: oxid zinečnatý, varistory, potlačovací diody, lavinové diody a podobné.

3. Rozdělené nebo turbulentní ：

Typ bočníku: Paralelně s chráněným zařízením, vykazující nízkou impedanci bleskového impulzu a vysokou impedanci normální pracovní frekvenci.

Turbulentní typ: V sérii s chráněným zařízením vykazuje vysokou impedanci bleskového pulzu a nízkou impedanci normální pracovní frekvenci.

Zařízení používaná jako taková zařízení jsou: tlumivky, cívkové filtry, nízkofrekvenční filtry, čtvrtvlnné šortky apod.

Použití přepěťové ochrany SPD

(1) Chránič napájení: Chránič střídavého proudu, Chránič stejnosměrného napájení, Chránič přepínacího výkonu atd.

Modul ochrany před bleskem střídavého proudu je vhodný pro ochranu napájení rozvodných místností, rozvodných skříní, rozvodných skříní, rozváděčů střídavého / stejnosměrného proudu atd.

V budově jsou venkovní vstupní rozvodné skříně a rozvodné skříně stavební vrstvy;

Pro nízkonapěťové (220 / 380VAC) průmyslové energetické sítě a civilní energetické sítě;

V energetickém systému se používá hlavně pro vstup nebo výstup třífázového napájení na obrazovce napájení hlavního velínu automatizované strojovny nebo rozvodny.

Vhodné pro různé systémy stejnosměrného napájení, jako například:

Panel pro distribuci stejnosměrného proudu;

Stejnosměrné napájecí zařízení;

DC rozvodná skříň;

Skříň elektronického informačního systému;

Výstup sekundárního napájecího zdroje.

(2) Chránič signálu: chránič nízkofrekvenčního signálu, chránič vysokofrekvenčního signálu, chránič anténního napáječe atd.

Síťové zařízení na ochranu před bleskem:

Indukční přepěťová ochrana způsobená úderem blesku a bleskovými elektromagnetickými impulsy pro síťová zařízení, jako je 10 / 100Mbps SWITCH, HUB, ROUTER; · Ochrana síťových přepínačů v místnosti; · Ochrana serveru v síťové místnosti; · Síťová místnost ochrana jiného zařízení síťového rozhraní;

24portová integrovaná ochrana před bleskem se používá hlavně pro centralizovanou ochranu více signálních kanálů v integrovaných síťových rozvaděčích a rozvaděčích.

Zařízení pro ochranu před bleskem video signálu:

Přepěťová ochrana se používá hlavně pro ochranu zařízení video signálu z bodu do bodu. Může chránit různá zařízení pro přenos videa před indukčním úderem blesku a přepěťovým napětím ze vedení přenosu signálu. Je také použitelný pro RF přenos pod stejným pracovním napětím. Integrovaná víceportová skříňka na ochranu před bleskem se používá hlavně pro centralizovanou ochranu ovládacích zařízení, jako jsou rekordéry na pevný disk a řezačky videa v integrované ovládací skříni.

Značka přepěťové ochrany

Nejběžnější svodiče na trhu jsou: Čína LSP přepěťová ochrana, Německo OBO přepěťová ochrana, DEHN přepěťová ochrana, PHOENIX přepěťová ochrana, US ECS přepěťová ochrana, US PANAMAX přepěťová ochrana, INNOVATIVNÍ přepěťová ochrana, US POLYPHASER přepěťová ochrana, Francie Soule přepěťová ochrana , UK ESP Furse přepěťová ochrana atd.