Overspændingsbeskyttelsesenhed SPD

Overspændingsbeskyttelsesenhed SPD kaldes også overspændingsafbryder. Alle overspændingsbeskyttere til et bestemt formål er faktisk en slags hurtig switch, og overspændingsbeskytteren aktiveres inden for et bestemt spændingsområde. Efter at være aktiveret, vil undertrykkelseskomponenten i overspændingsbeskyttelsen blive afbrudt fra tilstanden med høj impedans, og L-polen omdannes til en lav modstandstilstand. På denne måde kan den lokale energistrøm i den elektroniske enhed udluftes. Under hele lynprocessen vil overspændingsbeskyttelsen opretholde en relativt konstant spænding over polen. Denne spænding sikrer, at overspændingsbeskytteren altid er tændt og sikkert kan aflade overspændingsstrømmen til jorden. Med andre ord beskytter overspændingsbeskyttere følsomt elektronisk udstyr mod virkningerne af lynhændelser, omskiftningsaktivitet på det offentlige net, effektfaktorkorrektionsprocesser og anden energi genereret af interne og eksterne kortsigtede aktiviteter.

Anvendelse

Lyn har åbenlyse trusler mod personlig sikkerhed og udgør en potentiel trussel mod forskellige enheder. Beskadigelse af strømstød på udstyr er ikke begrænset til direkte lynnedslag. Lynstrækninger fra tæt afstand udgør en enorm trussel mod følsomme moderne elektroniske enheder på den anden side kan lynaktivitet i afstanden og udladningen mellem tordenværen skabe stærke indgangsstrømme i strømforsyningen og signalsløjferne, så det normale flowudstyr er normalt. Kør og forkorter udstyrets levetid. Lynstrømmen strømmer gennem jorden på grund af tilstedeværelsen af ​​jordmodstand, som genererer en høj spænding. Denne høje spænding bringer ikke kun det elektroniske udstyr i fare, men truer også menneskeliv på grund af trinspændingen.

Overspænding, som navnet antyder, er en forbigående overspænding, der overstiger den normale driftsspænding. I det væsentlige er en overspændingsbeskytter en voldsom puls, der optræder på få få milliontedele af et sekund og kan forårsage overspændinger: tungt udstyr, kortslutning, strømafbrydelse eller store motorer. Produkter, der indeholder overspændingsafskærmere, kan effektivt absorbere pludselige udbrud af energi for at beskytte tilsluttet udstyr mod skader.

En overspændingsbeskytter, også kaldet en lynafbryder, er en elektronisk enhed, der giver sikkerhedsbeskyttelse af forskellige elektroniske enheder, instrumenter og kommunikationslinjer. Når en pludselig strøm eller spænding pludselig genereres i et elektrisk kredsløb eller en kommunikationslinje på grund af ekstern interferens, kan overspændingsbeskytteren lede shunten på meget kort tid og derved undgå skader på andet udstyr i kredsløbet af bølgen.

Grundlæggende funktioner

Overspændingsbeskytteren har en stor gennemstrømningshastighed, en lav restspænding og en hurtig responstid;

Brug den nyeste lysbueslukningsteknologi for fuldstændigt at undgå brande;

Temperaturkontrolbeskyttelseskredsløb med indbygget termisk beskyttelse;

Med en strømstatusindikation, der angiver overspændingsbeskyttelsens arbejdsstatus;

Strukturen er streng, og arbejdet er stabilt og pålideligt.

Terminologi

1, luftafslutningssystem

Overspændingsbeskyttere bruges til metalgenstande og metalstrukturer, der direkte accepterer eller modstår lynnedslag, såsom lynstænger, lynbeskyttelsesbælter (linjer), lynbeskyttelsesnet osv.

2, ned ledersystem

Overspændingsbeskyttelsen forbinder lynledningsreceptorens metalleder med jordforbindelsesenheden.

3, jordafslutningssystem

Summen af ​​jordelektroden og jordlederen.

4, jordelektrode

En metalleder begravet i jorden, der er i direkte kontakt med jorden. Også kendt som jordforbindelse. Forskellige metalelementer, metalfaciliteter, metalrør, metaludstyr osv., Der direkte berører jorden, kan også tjene som en jordelektrode, der kaldes en naturlig jordelektrode.

5, jordleder

Forbind jordforbindelsesforbindelsesledningerne eller ledere fra det elektriske udstyrs jordforbindelse til jordforbindelsesledningerne eller ledere fra de metalgenstande, der har behov for potentialudligning, den samlede jordforbindelse, jordforbindelsen, den samlede jordforbindelse bar og potentialudligning.

6, direkte lynblitz

Direkte lyn rammer virkelige genstande såsom bygninger, jord eller lynbeskyttelsesanordninger.

7, tilbage flashover

Lynstrømmen passerer gennem et jordforbindelse eller et jordforbindelsessystem for at forårsage en ændring i områdets jordpotentiale. Jordpotentiale modangreb kan forårsage ændringer i jordingspotentialet, som kan beskadige elektronisk udstyr og elektrisk udstyr.

8, lynbeskyttelsessystem (LPS)

Overspændingsbeskyttere reducerer skader forårsaget af lyn på bygninger, installationer osv., Herunder eksterne og interne lynbeskyttelsessystemer.

8.1 Eksternt lynbeskyttelsessystem

En lynbeskyttelsesdel af bygningens ydre eller krop. Overspændingsbeskytteren består normalt af en lynreceptor, en nedleder og en jordforbindelse for at forhindre direkte lynnedslag.

8.2 Internt lynbeskyttelsessystem

Lynbeskyttelsesdelen inde i bygningen (struktur), overspændingsbeskyttelsen består normalt af potentialudligningssystem, fælles jordforbindelse, afskærmningssystem, rimelig ledningsføring, overspændingsbeskytter osv., Der hovedsagelig bruges til at reducere og forhindre lynstrøm Den elektromagnetiske effekt genereret beskyttelsesrummet.

Analyse

Lynkatastrofer er en af ​​de mest alvorlige naturkatastrofer. Der er utallige tab og ejendomstab forårsaget af lynkatastrofer hvert år i verden. Med et stort antal applikationer af elektroniske og mikroelektroniske integrerede enheder øges beskadigelsen af ​​systemer og udstyr forårsaget af lynoverspænding og lynets elektromagnetiske impulser. Derfor er det meget vigtigt at løse lynkatastrofebeskyttelsesproblemet i bygninger og elektroniske informationssystemer så hurtigt som muligt.

Overspændingsbeskyttelses lynafladning kan forekomme mellem skyer eller skyer eller mellem skyer og jord; ud over den interne bølge forårsaget af brugen af ​​mange elektriske apparater med stor kapacitet, strømforsyningssystemet (Kinas lavspændingsforsyningssystemstandard: AC 50Hz 220 / 380V) og virkningen af ​​elektrisk udstyr og beskyttelse mod lyn og bølge er blevet fokus for opmærksomhed.

Lynet mellem skyen og overspændingsbeskyttelsens jord består af en eller flere separate lyn, der hver bærer et antal meget høje strømme med meget korte varigheder. En typisk lynafladning vil omfatte to eller tre lynnedslag, cirka en tyvendedel af et sekund mellem hvert lynnedslag. De fleste lynstrømme falder mellem 10,000 og 100,000 ampere, og deres varighed er typisk mindre end 100 mikrosekunder.

Brugen af ​​udstyr med stor kapacitet og inverterudstyr i overspændingsbeskyttelsessystemet har medført et stadig mere alvorligt internt overspændingsproblem. Vi tilskriver det virkningerne af forbigående overspænding (TVS). Det tilladte område for strømforsyningsspændingen er til stede for enhver strømforsynet enhed. Nogle gange kan endda et meget smalt overspændingsstød forårsage strøm eller beskadigelse af udstyret. Dette er tilfældet med transient beskadigelse af overspænding (TVS). Især for nogle følsomme mikroelektroniske enheder kan nogle gange en lille bølge forårsage dødelig skade.

Med de stadig strengere krav til lynbeskyttelse af relateret udstyr er installationen af ​​Surge Protection Device (SPD) for at undertrykke overspændinger og forbigående overspændinger på linjen og overstrøm på udluftningslinjen blevet en vigtig del af moderne lynbeskyttelsesteknologi. en.

1, lynegenskaber

Lynbeskyttelse inkluderer ekstern lynbeskyttelse og intern lynbeskyttelse. Den eksterne lynbeskyttelse bruges hovedsageligt til lynreceptorer (lynstænger, lynbeskyttelsesnet, lynbeskyttelsesbælter, lynbeskyttelsesledninger), nedledere og jordforbindelsesanordninger. Overspændingsbeskyttelsens hovedfunktion er at sikre, at bygningskroppen er beskyttet mod direkte lynnedslag. Lynbolte, der kan ramme en bygning, udledes til jorden gennem lynstænger (bælter, net, ledninger), nedledere osv. Intern lynbeskyttelse inkluderer lynbeskyttelse, linjestød, jordpotentiale modangreb, lynbølgebrydning og elektromagnetisk og elektrostatisk induktion. Metoden er baseret på potentialudligning, herunder direkte forbindelse og indirekte forbindelse gennem SPD, så metallegemet, udstyrsledningen og jorden danner et betinget ækvipotentielt legeme, og de interne faciliteter shuntes og induceres af lyn og andre overspændinger. Lynstrømmen eller overspændingsstrømmen udledes til jorden for at beskytte sikkerheden for mennesker og udstyr i bygningen.

Lyn er kendetegnet ved meget hurtig spændingsstigning (inden for 10 μs), høj spids (højt spænding (titusinder til millioner volt), stor strøm (titusinder til hundreder af tusinder af ampere) og kort varighed (titusinder til hundreder af mikrosekunder)), transmissionshastigheden er hurtig (transmitterer med lysets hastighed), energien er meget enorm, og den er den mest destruktive blandt overspændingerne.

2, klassificering af overspændingsbeskyttere

SPD er en uundværlig enhed til lynbeskyttelse af elektronisk udstyr. Dens funktion er at begrænse den øjeblikkelige overspænding af kraftledningen og signaltransmissionsledningen til det spændingsområde, som udstyret eller systemet kan modstå, eller at aflade kraftig lynstrøm i jorden. Beskyt beskyttet udstyr eller systemer mod stød.

2,1 Klassificering efter arbejdsprincip

Klassificeret i henhold til deres arbejdsprincip, kan SPD opdeles i spændingskontakt, spændingsgrænsetype og kombinationstype.

(1) Spændingskontakt type SPD. I mangel af forbigående overspænding udviser den høj impedans. Når den reagerer på lynets forbigående overspænding, muteres dens impedans til lav impedans, hvilket tillader lynstrøm at passere igennem, også kendt som “kortslutningskontakt type SPD”.

(2) Trykbegrænsende SPD. Når der ikke er nogen forbigående overspænding, er den høj impedans, men når overspændingsstrømmen og spændingen stiger, vil dens impedans fortsætte med at falde, og dens strøm- og spændingskarakteristika er stærkt ikke-lineær, undertiden kaldet "fastspændt type SPD".

(3) Kombineret SPD. Det er en kombination af en komponent med spændingskoblingstype og en komponent med spændingsbegrænsende type, der kan vises som en spændingskoblingstype eller en spændingsbegrænsende type eller begge, afhængigt af karakteristika for den anvendte spænding.

2.2 Klassificering efter formål

I henhold til deres anvendelse kan SPD opdeles i kraftledning SPD og signalledning SPD.

2.2.1 Power Line SPD

Da lynnedslagets energi er meget stor, er det nødvendigt gradvist at aflade lynets energi til jorden ved hjælp af gradering af udladning. Installer en overspændingsbeskytter eller en spændingsbegrænsende overspændingsbeskytter, der består klasse I-klassificeringstesten ved krydset mellem den direkte lynbeskyttelseszone (LPZ0A) eller den direkte lynbeskyttelseszone (LPZ0B) og den første beskyttelseszone (LPZ1). Primær beskyttelse, der udleder direkte lynstrøm eller udleder store mængder ledet energi, når kraftoverførselsledningen udsættes for direkte lynnedslag. En spændingsbegrænsende overspændingsbeskytter er installeret i krydset mellem hver zone (inklusive LPZ1-zonen) bag den første beskyttelseszone som et andet, tredje eller højere beskyttelsesniveau. Anden niveau beskytteren er en beskyttelsesindretning til den resterende spænding af førtrinsbeskytteren og det inducerede lynnedslag i området. Når lynforsyningen til fronten er stor, er nogle dele stadig ret store for udstyret eller beskyttelsen på tredje niveau. Den energi, der transmitteres, vil kræve yderligere absorption af det andet niveau beskytter. Samtidig vil transmissionslinjen i det første trin lynafbryder også inducere lynets elektromagnetiske pulsstråling. Når linjen er lang nok, bliver energien fra den inducerede lyn stor nok, og det andet niveau beskytter er nødvendigt for yderligere at bløde lynenergien. Tredje trins beskytter beskytter den resterende lynenergi gennem anden trins beskytter. I henhold til det beskyttede udstyrs modstandsspændingsniveau, hvis to-niveau lynbeskyttelsen kan nå spændingsgrænsen under udstyrets spændingsniveau, er der kun behov for to beskyttelsesniveauer; hvis udstyret tåler spændingsniveauet er lavt, kan det kræve fire niveauer eller endda flere beskyttelsesniveauer.

Vælg SPD, du skal forstå nogle parametre, og hvordan de fungerer.

(1) 10 / 350μs bølgen er en bølgeform, der simulerer et direkte lynnedslag, og bølgeformenergien er stor; 8 / 20μs bølgen er en bølgeform, der simulerer lyninduktion og lynledning.

(2) Den nominelle afladningsstrøm In refererer til spidsstrømmen, der strømmer gennem SPD og 8/20 μs strømbølge.

(3) Den maksimale afladningsstrøm Imax, også kendt som den maksimale strømningshastighed, refererer til den maksimale udladningsstrøm, der kan modstås af SPD med en strømbølge på 8 / 20μs.

(4) Den maksimale kontinuerlige modstandsspænding Uc (rms) henviser til den maksimale vekselstrømsspænding rms eller jævnstrømsspænding, der kontinuerligt kan påføres SPD.

(5) Restspændingen Ur henviser til resttryksværdien ved den nominelle udladningsstrøm In.

(6) Beskyttelsesspændingen Up karakteriserer parameteren for spændingskarakteristik mellem SPD-grænseterminalerne, og dens værdi kan vælges fra listen over foretrukne værdier, som skal være større end den højeste værdi af grænsespændingen.

(7) Spændingsomskifter type SPD aflader hovedsageligt 10 / 350μs strømbølge, og spændingsbegrænsende type SPD aflader hovedsagelig 8 / 20μs strømbølge.

2.2.2 Signallinje SPD

Signallinjen SPD er faktisk en signallynafbryder installeret i signaltransmissionsledningen, generelt ved frontenden af ​​enheden, for at beskytte efterfølgende enheder og forhindre lynbølger i at påvirke den beskadigede enhed fra signalledningen.

1) Valg af beskyttelsesniveau for spænding (Op)

Op-værdien bør ikke overstige den nominelle spænding for det beskyttede udstyr. Op kræver, at SPD er godt tilpasset isoleringen af ​​det udstyr, der beskyttes.

I lavspændingsforsynings- og distributionssystemet skal udstyret have en vis evne til at modstå bølge, det vil sige evnen til at modstå stød og overspænding. Når virkningsoverspændingsværdien af ​​forskellige apparater i 220 / 380V trefasesystem ikke kan opnås, kan den vælges i henhold til de givne indikatorer i IEC 60664-1.

2) Valg af den nominelle udledningsstrøm In (effektflowkapacitet)

Topstrømmen, der flyder gennem SPD, 8/20 μs strømbølge. Det bruges til klasse II klassificeringstest af SPD og også til forbehandling af SPD til klasse I og klasse II klassificeringstest.

Faktisk er In den maksimale spidsværdi af overspændingsstrømmen, der kan passere det specificerede antal gange (normalt 20 gange) og den specificerede bølgeform (8/20 μs) uden væsentlig skade på SPD.

3) Valg af maksimal afladningsstrøm Imax (begræns stødstrømskapacitet)

Den maksimale strøm, der strømmer gennem SPD, 8/20 μs strømbølge, bruges til klasse II klassificeringstest. Imax har mange ligheder med In, som bruger en spidsstrøm på 8/20 μs strømbølge til at udføre en klasse II klassificeringstest på SPD. Forskellen er også åbenbar. Imax udfører kun en stødtest på SPD, og ​​SPD forårsager ikke væsentlig skade efter testen, og In kan udføre 20 sådanne tests, og SPD kan ikke ødelægges væsentligt efter testen. Derfor er Imax den nuværende grænse for påvirkningen, så den maksimale afladningsstrøm kaldes også den ultimative impulstrømskapacitet. Det er klart, Imax> In.

funktionsprincip

Surge Protection Device er en uundværlig enhed til lynbeskyttelse af elektronisk udstyr. Det plejede at blive kaldt "arrester" eller "overspændingsbeskytter". Engelsk forkortes som SPD. Overspændingsbeskyttelsens rolle er at Den forbigående overspænding til kraftledningen og signaloverførselsledningen er begrænset til det spændingsområde, som udstyret eller systemet kan modstå, eller den kraftige lynstrøm udledes i jorden for at beskytte det beskyttede udstyr eller system fra stød og skader.

Overspændingsbeskyttelsens type og struktur varierer fra applikation til applikation, men den skal indeholde mindst en ikke-lineær spændingsbegrænsende komponent. De grundlæggende komponenter, der anvendes i overspændingsbeskyttere, er afladet hul, gasfyldt afgangsrør, varistor, undertrykkelsesdiode og chokerespolen.

Grundlæggende komponent

1. Udledningsgap (også kendt som beskyttelsesgap):

Den består generelt af to metalstænger adskilt af et bestemt mellemrum udsat for luften, hvoraf den ene er forbundet med strømforsyningens faseledning L eller den neutrale ledning (N) på den krævede beskyttelsesanordning og den anden metalstang og jordledning (PE) er tilsluttet. Når den forbigående overspænding rammer, brydes mellemrummet, og en del af overspændingsladningen indføres i jorden, hvilket undgår spændingsstigningen på den beskyttede enhed. Afstanden mellem de to metalstænger i udløbsgabet kan justeres efter behov, og strukturen er relativt enkel, og ulempen er, at lysbueslukningsydelsen er dårlig. Det forbedrede udledningsgab er et vinkelmæssigt hul, og dets lysbueslukningsfunktion er bedre end den tidligere. Det skyldes virkningen af ​​den elektriske effekt F i kredsløbet og stigningen af ​​varmluftstrømmen for at slukke lysbuen.

2. Gasudladningsrør:

Den består af et par kolde negative plader, der er adskilt fra hinanden og lukket i et glasrør eller et keramisk rør fyldt med en bestemt inaktiv gas (Ar). For at øge udløserrørets sandsynlighed er der også et udløsningsmiddel tilvejebragt i udløbsrøret. Denne type gasfyldt afgangsrør har en to-polet type og en tre-polet type.

De tekniske parametre for gasudladningsrøret er: DC-udladningsspænding Udc; stødudladningsspænding Op (generelt, Up≈ (2 ~ 3) Udc; strømfrekvens modstå strøm In; impuls modstå strøm Ip; isolationsmodstand R (> 109Ω)); interelektrodekapacitans (1-5PF)

Gasudladningsrøret kan bruges under jævn- og vekselstrømsforhold. Den valgte jævnstrømsafladningsspænding Udc er som følger: Brug under jævnstrømsforhold: Udc≥1.8U0 (U0 er jævnstrømsspændingen for, at linjen fungerer normalt)

Brug under vekselstrømsforhold: U dc ≥ 1.44Un (Un er rms-værdien af ​​vekselspændingen til normal drift af linjen)

3. varistor:

Det er en metaloxid halvleder varistor med ZnO som hovedkomponent. Når spændingen, der påføres i begge ender, når en bestemt værdi, er modstanden meget følsom over for spænding. Dets funktionsprincip svarer til serien og den parallelle forbindelse af flere halvleder PN. Varistoren er kendetegnet ved gode ikke-lineære egenskaber (I = CUα, α er en ikke-lineær koefficient), stor flowkapacitet (~ 2KA / cm2), lav normal lækstrøm (10-7 ~ 10-6A), lav restspænding (afhængig af on I varistors driftsspænding og flowkapacitet) er svartiden til den forbigående overspænding hurtig (~ 10-8s), ingen frihjul.

Varistors tekniske parametre er varistorspænding (dvs. koblingsspænding) UN, referencespænding Ulma; restspænding Ures; restspændingsforhold K (K = Ures / UN); maksimal flowkapacitet Imax; lækstrøm; responstid.

Varistoren bruges under følgende betingelser: varistorspænding: UN ≥ [(√ 2 × 1.2) / 0.7] U0 (U0 er den nominelle spænding for strømforsyningens strømforsyning)

Minimumreferencespænding: Ulma ≥ (1.8 ~ 2) Uac (anvendes under jævnstrømsforhold)

Ulma ≥ (2.2 ~ 2.5) Uac (anvendes under AC-forhold, Uac er AC-driftsspænding)

Varistorens maksimale referencespænding skal bestemmes af den beskyttede elektroniske enheds modstandsspænding. Varistors restspænding skal være lavere end spændingsniveauet for den beskyttede elektroniske enhed, dvs. (Ulma) max≤Ub / K. Hvor K er det resterende spændingsforhold, og Ub er den beskyttede enheds skadespænding.

4. Undertrykkelsesdiode:

Undertrykkelsesdioden har en klembegrænset funktion. Det fungerer i det omvendte opdelingsområde. På grund af sin lave fastspændingsspænding og hurtige respons er den især velegnet til brug som sidste beskyttelseskomponenter i beskyttelseskredsløb i flere niveauer. Volt-ampere-karakteristikken for undertrykkelsesdioden i nedbrydningsområdet kan udtrykkes med følgende formel: I = CUα, hvor α er en ikke-lineær koefficient, for Zener-dioden α = 7 ～ 9, i lavindioden α = 5 ～ 7.

Suppression diode tekniske parametre

(1) Nedbrydningsspænding, der refererer til nedbrydningsspændingen ved den specificerede omvendte nedbrydningsstrøm (ofte 1ma), som typisk ligger inden for området 2.9V til 4.7V for Zener-dioder, og den nominelle nedbrydning af lavindioder. Slidspændingen ligger ofte i området 5.6V til 200V.

(2) Maksimal klemspænding: Det refererer til den højeste spænding, der vises i begge ender af et rør, når det passerer en stor strøm af en foreskrevet bølgeform.

(3) Impulseffekt: Det refererer til produktet af den maksimale klemspænding i begge ender af røret og strømækvivalenten i røret under en specificeret strømbølgeform (f.eks. 10/1000 μs).

(4) Omvendt forskydningsspænding: Det refererer til den maksimale spænding, der kan tilføres til begge ender af røret i den omvendte lækagezone, hvor røret ikke skal nedbrydes. Denne omvendte forskydningsspænding skal være væsentligt højere end det højeste driftsspændingstop for det beskyttede elektroniske system, dvs. den kan ikke være i en svag ledningstilstand under normal drift af systemet.

(5) Maksimal lækstrøm: Det refererer til den maksimale tilbagestrøm, der strømmer gennem røret under omvendt forskydningsspænding.

(6) Svartid: 10-11s

5. Choker spole:

Chokespolen er en almindelig tilstandsinterferensundertrykkelsesenhed med ferrit som kernen. Det er symmetrisk viklet på den samme ferrit toroidale kerne af to spoler af samme størrelse og det samme antal drejninger. For at danne en fireterminalenhed er det nødvendigt at undertrykke den store induktans af det fælles tilstandssignal, og det har ringe effekt på den differentielle induktans af det differentielle tilstandssignal. Drosselspolen kan effektivt undertrykke det almindelige tilstands interferenssignal (såsom lyninterferens) i den afbalancerede linje, men har ingen indflydelse på det differentielle mode-signal, som linjen normalt transmitterer.

Drosselspolen skal opfylde følgende krav, når den produceres:

1) Ledningerne, der er viklet på spolekernen, skal isoleres fra hinanden for at sikre, at der ikke opstår kort nedbrud mellem spolens omdrejninger under forbigående overspænding.

2) Når spolen strømmer gennem en stor øjeblikkelig strøm, ser kernen ikke ud til at være mættet.

3) Kernen i spolen skal isoleres fra spolen for at forhindre sammenbrud mellem de to under forbigående overspænding.

4) Spolen skal vikles så meget som muligt, hvilket kan reducere spolens parasitære kapacitans og øge spolens evne til øjeblikkelig overspænding.

6. 1/4 bølgelængde kortsluttet

1/4 bølgelængdestangen er en mikrobølgesignaloverspændingsbeskytter baseret på spektralanalyse af lynbølger og antenneføderens stående bølgeteori. Længden af ​​metalkortslutningsbjælken i denne beskytter er baseret på driftssignalfrekvensen (f.eks. 900 MHz eller 1800 MHz). Størrelsen på 1/4 bølgelængde bestemmes. Den parallelle kortslutningslængde har en uendelig impedans for arbejdssignalfrekvensen, hvilket svarer til et åbent kredsløb og påvirker ikke transmissionen af ​​signalet. Men for lynbølger, da lynenergien hovedsageligt er fordelt under n + KHZ, er kortslutningsbjælken. For lynbølgeimpedansen er lille, svarende til en kortslutning, ledes lynenerginiveauet ud i jorden.

Da diameteren på 1/4 bølgelængde-kortslutningsbjælken generelt er få millimeter, er stødstrømmodstanden god, og den kan nå 30KA (8 / 20μs) eller mere, og restspændingen er lille. Denne restspænding er hovedsageligt forårsaget af kortslutningens selvinduktans. Manglen er, at kraftbåndet er smalt, og båndbredden er ca. 2% til 20%. En anden ulempe er, at jævnstrømsforstyrrelse ikke kan anvendes på antenneføderen, hvilket begrænser nogle applikationer.

Grundlæggende kredsløb

Overspændingsbeskyttelsens kredsløb har forskellige former efter forskellige behov. De grundlæggende komponenter er de ovennævnte flere typer. En teknisk kendt lynbeskyttelsesproduktforsker kan designe en række kredsløb, ligesom en kasse med blokke kan bruges. Forskellige strukturelle mønstre. Det er lynbeskyttelsesarbejdernes ansvar at udvikle produkter, der er både effektive og omkostningseffektive.

Graderet beskyttelse

Overspændingsbeskytterens første-trins lynafbryder kan bløde for direkte lynstrøm eller bløde, når kraftoverførselsledningen udsættes for direkte lynnedslag. For steder, hvor direkte lynnedslag kan forekomme, KLASSE-I skal udføres. Lynbeskyttelse. Andetrinets lynlås er en beskyttelsesanordning til den resterende spænding af frontendebeskyttelsesanordningen og det lyninducerede lyn i området. Når der er en stor lynenergiabsorption i forreste fase, er der stadig en del af udstyret eller det tredje niveau lynbeskyttelsesanordning. Det er en enorm mængde energi, der vil blive transmitteret og kræver en anden-trins afleder for yderligere absorption. Samtidig vil transmissionsledningen i det første trins lynafbryder også inducere lynimpuls elektromagnetisk stråling LEMP. Når linjen er lang nok, bliver energien fra det inducerede lyn stor nok, og det andet niveau lynbeskyttelsesanordning er nødvendigt for yderligere at aflade lynenergien. Tredje-trins lynbeskytter beskytter LEMP og tilbageværende lynenergi gennem anden-trins lynbeskytter.

Første niveau beskyttelse

Formålet med overspændingsbeskyttelsen er at forhindre, at overspændingen ledes direkte fra LPZ0-området til LPZ1-området, hvilket begrænser overspændingen på titusinder til hundreder af tusinder volt til 2500-3000V.

Overspændingsbeskytteren installeret på lavspændingssiden af ​​strømtransformatoren er en trefaset spændingsafbryder type strømforsyning lynafbryder. Lynstrømmen bør ikke være lavere end 60KA. Strømforsyningens lynafskærmning i denne klasse skal være en strømforsynings lynafbryder med stor kapacitet, der er forbundet mellem faserne i indgangen til brugerens strømforsyningssystem og jorden. Det kræves generelt, at overspændingsbeskyttelsen i denne klasse har en maksimal slagkapacitet på mere end 100KA pr. Fase, og den krævede grænsespænding er mindre end 1500V, hvilket kaldes en CLASS I-overspændingsbeskytter og en overspændingsbeskytter. Disse elektromagnetiske overspændingsafledere er designet til at modstå de høje strømme af lyn og induktive lynnedslag og for at tiltrække høje energistød, og shunt store mængder indgangsstrøm til jorden. De giver kun en begrænsningsspænding (den maksimale spænding, der vises på linjen, når startstrømmen strømmer gennem strømforsyningsafbryderen kaldes en begrænsningsspænding). KLASSE klasse I-beskytter bruges hovedsageligt til at absorbere store startstrømme, kun De kan ikke fuldt ud beskytte følsomt elektrisk udstyr inde i strømforsyningssystemet.

Det første niveau overspændingsbeskytter kan beskytte mod 10 / 350μs og 100KA lynbølger og opfylde de højeste beskyttelsesstandarder, der er fastsat af IEC. Den tekniske reference er som følger: lynstrømmen er større end eller lig med 100KA (10 / 350μs); den resterende spænding er ikke større end 2.5KV; svartiden er mindre end eller lig med 100ns.

Anden niveau beskyttelse

Formålet med overspændingsbeskyttelsen er yderligere at begrænse den resterende overspændingsspænding gennem det første trins lynafbryder til 1500-2000V og at tilslutte LPZ1-LPZ2 ækvipotentielt.

Strømforsyningens lynlås, der udsendes af fordelerkabinettledningen, skal være en spændingsbegrænsende strømforsynings lynbeskyttelsesanordning som anden niveau beskyttelse. Lynstrømskapaciteten må ikke være lavere end 20KA. Det skal installeres i strømforsyningen til vigtigt eller følsomt elektrisk udstyr. Vejfordelingsstation. Disse overspændingsafledere giver en bedre absorption af den resterende overspændingsenergi gennem overspændingsaflederen ved kundens strømforsyningsindgang og har fremragende undertrykkelse af forbigående overspændinger. Den overspændingsafbryder, der anvendes i dette område, kræver en maksimal slagkapacitet på 45 kA eller mere pr. Fase, og den krævede grænsespænding skal være mindre end 1200 V, hvilket kaldes en KLASSE II strømforsyning lynafbryder. Det generelle brugerstrømsforsyningssystem kan opnå anden niveau beskyttelse for at opfylde kravene til driften af ​​det elektriske udstyr.

Andet-trins overspændingsbeskytter vedtager klasse C-beskytter til fase-til-fase, fase-jord og mellem-jorden fuld-mode beskyttelse. De vigtigste tekniske parametre er: lynstrømskapacitet større end eller lig med 40KA (8 / 20μs); restspænding Spidsværdien er ikke mere end 1000V; svartiden er ikke mere end 25ns.

Tredje niveau beskyttelse

Formålet med overspændingsbeskytteren er i sidste ende at beskytte udstyret ved at reducere den resterende overspændingsspænding til mindre end 1000 V, så overspændingsenergien ikke beskadiger udstyret.

Når den strømforsynings lynbeskyttelsesanordning, der er installeret i den indgående ende af vekselstrømsforsyningen til det elektroniske informationsudstyr, bruges som tredje niveau beskyttelse, skal den være en serie-spændingsbegrænsende strømforsyning lynbeskyttelsesanordning, og dens lyn strømkapaciteten må ikke være lavere end 10KA.

Den endelige beskyttelseslinje for overspændingsbeskyttelsen kan bruges med en indbygget overspændingsbeskytter i forbrugerens interne strømforsyning for at opnå en fuldstændig eliminering af små forbigående overspændinger. Den overspændingsafbryder, der anvendes her, kræver en maksimal slagkapacitet på 20KA eller mindre pr. Fase, og den krævede begrænsningsspænding skal være mindre end 1000V. Det er nødvendigt at have en tredje beskyttelsesniveau til noget særligt vigtigt eller særligt følsomt elektronisk udstyr såvel som at beskytte det elektriske udstyr mod forbigående overspændinger genereret i systemet.

For korrektionsstrømforsyningen, der anvendes i mikrobølgekommunikationsudstyr, mobilstationskommunikationsudstyr og radarudstyr, er det nødvendigt at vælge DC strømforsyning lynbeskyttelsesanordning med arbejdsspændingstilpasning som den sidste trinbeskyttelse i henhold til beskyttelsen af ​​dens arbejdsspænding.

Niveau 4 og derover

Overspændingsbeskytteren i henhold til det beskyttede udstyrs modstandsspændingsniveau, hvis to-niveau lynbeskyttelsen kan nå grænsespændingen under udstyrets modstandsspændingsniveau, behøver den kun at gøre to beskyttelsesniveauer, hvis udstyret modstår spænding niveau er lavt, kan det have brug for fire eller flere beskyttelsesniveauer. Den fjerde niveaubeskyttelse af dens lynkapacitet bør ikke være lavere end 5KA.

Installation metode

1, SPD rutinemæssige installationskrav

Overspændingsbeskytteren er installeret med 35 mm standardskinne

For faste SPD'er skal følgende trin følges for regelmæssig installation:

1) Bestem afgangsstrømningsvejen

2) Marker ledningen for det ekstra spændingsfald, der forårsages ved enhedens terminal.

3) For at undgå unødvendige induktive sløjfer skal du markere PE-lederne på hver enhed.

4) Opret en potentialudligning mellem enheden og SPD.

5) At koordinere energikoordinering af SPD på flere niveauer

For at begrænse den induktive kobling mellem den installerede beskyttelsesdel og den ubeskyttede del af enheden, kræves der visse målinger. Den gensidige induktans kan reduceres ved adskillelse af følerkilden fra offerkredsløbet, valget af sløjfevinklen og begrænsningen af ​​området med lukket sløjfe.

Når den strømførende komponentleder er en del af en lukket sløjfe, reduceres sløjfen og den inducerede spænding, når lederen nærmer sig kredsløbet.

Generelt er det bedre at adskille den beskyttede ledning fra den ubeskyttede ledning, og den skal adskilles fra jordledningen. Samtidig skal de nødvendige målinger foretages for at undgå forbigående kvadraturkobling mellem strømkablet og kommunikationskablet.

2, valg af SPD-jordforbindelse

Datalinje: Kravet er større end 2.5 mm²; når længden overstiger 0.5 m, skal den være større end 4 mm².

Powerline: Når faselinjens tværsnitsareal S≤16mm², jordlinjen bruger S; når faselinjens tværsnitsareal er 16 mm²≤S≤35 mm², jordlinjen bruger 16 mm²; når faselinjens tværsnitsareal S≥35mm², jordlinjen kræver S / 2.

De vigtigste parametre

1. Nominel spænding Un: Den beskyttede systems nominelle spænding er konsistent. I informationsteknologisystemet angiver denne parameter den type beskytter, der skal vælges, hvilket angiver den effektive værdi af AC- eller DC-spændingen.

2. Nominel spænding Uc: kan påføres den specificerede ende af beskytteren i lang tid uden at forårsage en ændring i beskyttelsens egenskaber og aktivere den maksimale spændingseffektive værdi af beskyttelseselementet.

3. Nominel afladningsstrøm Isn: Den maksimale startstrømstop, som beskytteren tolereres, når en standard lynbølge med en bølgeform på 8/20 μs påføres beskytteren i 10 gange.

4. Maksimal udladningsstrøm Imax: Den maksimale startstrømstop, som beskytteren tolereres, når en standard lynbølge med en bølgeform på 8/20 μs påføres beskytteren.

5. Spændingsbeskyttelsesniveau Op: Den maksimale værdi af beskytteren i følgende tests: flashover-spændingen i hældningen på 1KV / μs; restspændingen for den nominelle afladningsstrøm.

6. Reaktionstid tA: Handlingsfølsomheden og nedbrydningstiden for den specielle beskyttelseskomponent, der hovedsageligt reflekteres i beskytteren, og ændringen i en bestemt tid afhænger af hældningen af ​​du / dt eller di / dt.

7. Datatransmissionshastighed Vs: angiver, hvor mange bitværdier der transmitteres i et sekund, enheden er: bps; det er referenceværdien af ​​den lynbeskyttelsesanordning, der er korrekt valgt i datatransmissionssystemet, og lynoverførselsanordningens datatransmissionshastighed afhænger af systemets transmissionstilstand.

8. Indsættelsestab Ae: Forholdet mellem spændingen før og efter at beskytteren er indsat ved en given frekvens.

9. Return Loss Ar: Indikerer forholdet mellem den forreste kantbølge, der reflekteres af beskyttelsesanordningen (refleksionspunkt), som er en parameter, der direkte måler, om beskyttelsesenheden er kompatibel med systemets impedans.

10. Maksimal udladningsstrøm i længderetningen: refererer til spidsværdien af ​​den maksimale indgangsstrøm, som beskytteren udsættes for, når standard lynbølgen med en bølgeform på 8 / 20μs påføres hver jord.

11. Maksimal sideafladningsstrøm: Den maksimale startstrømstop, som beskytteren udsættes for, når standard lynbølgen med en bølgeform på 8 / 20μs anvendes mellem linjen og linjen.

12. Online impedans: refererer til summen af ​​impedansen og den induktive reaktans af sløjfen, der strømmer gennem beskytteren under den nominelle spænding Un. Ofte omtalt som "systemimpedans."

13. Maksimal afladningsstrøm: Der er to typer: nominel afladningsstrøm Isn og maksimal afladningsstrøm Imax.

14. Lækstrøm: refererer til jævnstrømmen, der strømmer gennem beskytteren ved en nominel spænding Un på 75 eller 80.

Klassificeret efter arbejdsprincip

1. Switch type: Overspændingsbeskyttelsens arbejdsprincip er høj impedans, når der ikke er nogen øjeblikkelig overspænding, men når den reagerer på lynets forbigående overspænding, vil dens impedans pludselig ændre sig til en lav værdi, så lynstrømmen kan passere. Når den bruges som sådan en enhed, har enheden: et afladningsgab, et gasudladningsrør, en tyristor og lignende.

2. Spændingsbegrænsende type: Overspændingsbeskyttelsens arbejdsprincip er høj impedans, når der ikke er nogen forbigående overspænding, men impedansen falder kontinuerligt med stigningen i overspændingsstrøm og spænding, og dens strøm- og spændingskarakteristika er stærkt ikke-lineær. Enheder, der anvendes som sådanne anordninger, er: zinkoxid, varistorer, undertrykkelsesdioder, lavine-dioder og lignende.

3. Splittet eller turbulent ：

Shunt-type: Parallelt med den beskyttede enhed, der udviser en lav impedans for lynimpulsen og en høj impedans for den normale driftsfrekvens.

Turbulent type: I serie med den beskyttede enhed udviser den en høj impedans for lynimpulsen og en lav impedans for den normale driftsfrekvens.

Enheder, der anvendes som sådanne enheder, er: chokerespoler, højpasfiltre, lavpasfiltre, kvartbølgeshorts og lignende.

Brug af overspændingsbeskyttelsesenhed SPD

(1) Strømbeskytter: Vekselstrømsbeskytter, jævnstrømsbeskytter, skiftende strømbeskytter osv.

AC-strømbeskyttelsesmodulet er velegnet til strømbeskyttelse af strømfordelingsrum, strømfordelingsskabe, omskabsskabe, AC / DC strømfordelingspaneler osv.

Der er udendørs inputfordelingsbokse og bygningslagfordelingsbokse i bygningen

Til industrielle elnet og civile elnet med lav spænding (220 / 380VAC);

I strømsystemet bruges det hovedsageligt til input eller output af trefaset strøm i strømforsyningsskærmen i det vigtigste kontrolrum i automatiseringsmaskinrummet eller understationen.

Velegnet til en række DC-strømsystemer, såsom:

DC strømfordelingspanel;

DC strømforsyning udstyr;

DC distribution boks;

Elektronisk informationssystem kabinet;

Output fra den sekundære strømforsyning.

(2) Signalbeskytter: lavfrekvent signalbeskytter, højfrekvent signalbeskytter, antenneføderbeskyttelse osv.

Netværkssignal lynbeskyttelsesanordning:

Induktiv beskyttelse mod overspænding forårsaget af lynnedslag og elektromagnetiske lynimpulser til netværksudstyr såsom 10/100 Mbps SWITCH, HUB, ROUTER; · Netværksrumsnetværksafbryderbeskyttelse; · Netværksrumsserverbeskyttelse; · Netværksrum andre netværk interface enhed beskyttelse;

Den 24-port integrerede lynbeskyttelsesboks bruges hovedsageligt til central beskyttelse af flere signalkanaler i integrerede netværksskabe og sub-switch kabinetter.

Videosignal lynbeskyttelsesanordning:

Overspændingsbeskyttelsen bruges hovedsageligt til punkt-til-punkt-beskyttelse af videosignaludstyr. Det kan beskytte forskellige videotransmissionsudstyr fra det induktive lynnedslag og overspænding fra signaltransmissionsledningen. Det gælder også for RF-transmission under samme arbejdsspænding. Den integrerede multi-port video lynbeskyttelsesboks bruges hovedsageligt til central beskyttelse af kontrolenheder såsom harddiskoptagere og videoklippere i det integrerede styreskab.

Overspændingsbeskyttelsesmærke

De mest almindelige afledere på markedet er: China LSP overspændingsbeskytter, Tyskland OBO overspændingsbeskytter, DEHN overspændingsbeskytter, PHOENIX overspændingsbeskytter, US ECS overspændingsbeskytter, US PANAMAX overspændingsbeskytter, INNOVATIV overspændingsbeskytter, US POLYPHASER Overspændingsbeskytter, Frankrig Soule overspændingsbeskytter , UK ESP Furse overspændingsbeskytter osv.