Uređaj za zaštitu od prenapona SPD

Uređaj za zaštitu od prenapona SPD također se naziva odvodnikom prenapona. Svi prenaponski zaštitnici za određenu namjenu zapravo su vrsta brze sklopke, a prenaponska zaštita aktivira se u određenom rasponu napona. Nakon aktiviranja, komponenta potiskivanja prenaponske zaštite odvojit će se od stanja visoke impedancije, a L pol pretvorit će se u stanje niskog otpora. Na taj se način može odzračiti lokalna prenaponska struja u elektroničkom uređaju. Tijekom cijelog procesa munje, prenaponska zaštita održavat će relativno konstantan napon na polu. Ovaj napon osigurava da je prenaponska zaštita uvijek uključena i može sigurno odvoditi prenaponsku struju na zemlju. Drugim riječima, prenaponski zaštitnici štite osjetljivu elektroničku opremu od učinaka udara groma, prebacivanja na javnu mrežu, procesa korekcije faktora snage i druge energije generirane unutarnjim i vanjskim kratkotrajnim aktivnostima.

primjena

Munja očito prijeti osobnoj sigurnosti i predstavlja potencijalnu prijetnju raznim uređajima. Šteta od udara struje na opremi nije ograničena na izravnu udara groma. Udari groma bliskog dometa predstavljaju veliku prijetnju osjetljivim modernim elektroničkim uređajima; s druge strane, aktivnost groma u daljini i pražnjenje između grmljavinskih oblaka može stvoriti jake udarne struje u napajanju i signalnim petljama, tako da je oprema s normalnim protokom normalna. Pokrenite i skratite životni vijek opreme. Struja groma prolazi zemljom zbog prisutnosti otpora tla koji stvara visoki napon. Ovaj visoki napon ne samo da ugrožava elektroničku opremu već i ugrožava ljudski život zbog napona koraka.

Prenaponski udar, kao što i samo ime govori, je privremeni prenaponski napon koji premašuje normalni radni napon. U osnovi, prenaponska zaštita je silovit impuls koji se javlja u samo nekoliko milijunti dijela sekunde i može uzrokovati prenaponske udare: teška oprema, kratki spojevi, prekidači napajanja ili veliki motori. Proizvodi koji sadrže odvodnike prenapona mogu učinkovito apsorbirati iznenadne navale energije kako bi zaštitili povezanu opremu od oštećenja.

Prenaponska zaštita, koja se naziva i odvodnik groma, elektronički je uređaj koji pruža sigurnosnu zaštitu za razne elektroničke uređaje, instrumente i komunikacijske vodove. Kada se iznenadna struja ili napon generiraju u električnom krugu ili komunikacijskoj liniji zbog vanjskih smetnji, prenaponski zaštitnik može provesti manevriranje u vrlo kratkom vremenu, izbjegavajući tako oštećenje druge opreme u krugu zbog prenaponskih udara.

Osnovne značajke

Prenaponska zaštita ima veliku brzinu protoka, nizak zaostali napon i brzo vrijeme odziva;

Koristite najnoviju tehnologiju za gašenje luka kako biste u potpunosti izbjegli požare;

Zaštitni krug za kontrolu temperature s ugrađenom toplinskom zaštitom;

S indikacijom stanja napajanja koja pokazuje radni status prenaponske zaštite;

Konstrukcija je rigorozna, a radovi stabilni i pouzdani.

Terminologija

1, Sustav prekida zraka

Prenaponski zaštitnici koriste se za metalne predmete i metalne konstrukcije koji izravno prihvaćaju ili podnose udare groma, poput gromobrana, gromobranskih pojaseva (linija), mreža za zaštitu od groma itd.

2, donji vodič

Prenaponska zaštita povezuje metalni vodič receptora groma s uređajem za uzemljenje.

3, Sustav završetka Zemlje

Zbroj Zemljine elektrode i Zemljinog vodiča.

4, Zemljina elektroda

Metalni vodič ukopan u zemlju koji je u izravnom kontaktu sa zemljom. Također poznat kao stup za uzemljenje. Razni metalni elementi, metalni uređaji, metalne cijevi, metalna oprema itd. Koji izravno dolaze u kontakt sa zemljom mogu također poslužiti kao zemaljska elektroda, koja se naziva prirodna zemaljska elektroda.

5, zemaljski vodič

Spojite žice ili vodiče uzemljivača s uzemljenja terminala električne opreme na spojne žice ili vodiče uzemljivača metalnih predmeta koji trebaju izjednačavanje potencijala, ukupni terminal uzemljenja, ploču sažetka uzemljenja, ukupno uzemljenje bar i izjednačavanje potencijala.

6, Izravna bljeskalica

Izravan udar groma na stvarne predmete kao što su zgrade, zemlja ili uređaji za zaštitu od groma.

7, prebacivanje straga

Struja groma prolazi kroz točku uzemljenja ili sustav uzemljenja da uzrokuje promjenu potencijala tla u regiji. Protuudari s potencijalnim tlom mogu prouzročiti promjene u potencijalu sustava uzemljenja, što može prouzročiti štetu na elektroničkoj opremi i električnoj opremi.

8, Sustav zaštite od munje (LPS)

Prenaponski zaštitnici smanjuju štetu koju munja nanosi na zgradama, instalacijama itd., Uključujući vanjske i unutarnje sustave zaštite od groma.

8.1 Vanjski sustav zaštite od munje

Gromobranski dio vanjštine ili tijela zgrade. Prenaponska zaštita obično se sastoji od receptora za munju, donjeg vodiča i uzemljivača kako bi se spriječili izravni udari groma.

8.2 Unutarnji sustav zaštite od munje

Dio zaštite od munje unutar zgrade (konstrukcije), prenaponska zaštita obično se sastoji od sustava za izjednačavanje potencijala, zajedničkog sustava uzemljenja, zaštitnog sustava, razumnog ožičenja, prenaponske zaštite itd., Koji se uglavnom koristi za smanjenje i sprječavanje struje groma. Elektromagnetski učinak generiran u zaštitni prostor.

Analiza

Munjevne katastrofe jedna su od najozbiljnijih prirodnih katastrofa. Svake godine u svijetu postoji bezbroj žrtava i imovinskih gubitaka uzrokovanih munjama. S velikim brojem primjena elektroničkih i mikroelektronskih integriranih uređaja povećava se šteta sustava i opreme uzrokovana prenaponom groma i elektromagnetskim impulsima munje. Stoga je vrlo važno što prije riješiti problem zaštite od munje i katastrofe zgrada i elektroničkih informacijskih sustava.

Pražnjenje groma od zaštitnog udara može se pojaviti između oblaka ili oblaka, ili između oblaka i tla; pored unutarnjeg prenapona uzrokovanog upotrebom mnogih električnih uređaja velikog kapaciteta, sustava napajanja (kineski standard za niskonaponski sustav napajanja: AC 50Hz 220 / 380V) i utjecaja električne opreme i zaštite od groma i udara je postao fokus pažnje.

Udar groma između oblaka i tla prenaponske zaštite sastoji se od jedne ili nekoliko zasebnih munja, od kojih svaka nosi niz vrlo visokih struja s vrlo kratkim trajanjem. Tipično pražnjenje groma uključivat će dva ili tri udara groma, otprilike dvadesetinu sekunde između svakog udara groma. Većina struja groma pada između 10,000 i 100,000 ampera, a njihovo trajanje je obično manje od 100 mikrosekundi.

Korištenje opreme velikog kapaciteta i pretvarača u sustavu napajanja prenaponskim zaštitom dovelo je do sve ozbiljnijeg internog prenaponskog problema. Pripisujemo to učincima prijelaznog prenapona (TVS). Dopušteni raspon napona napajanja prisutan je za bilo koji uređaj s napajanjem. Ponekad čak i vrlo uski prenaponski udar može prouzročiti napajanje ili oštećenje opreme. To je slučaj s privremenim oštećenjima prenapona (TVS). Pogotovo za neke osjetljive mikroelektronske uređaje, ponekad mali val može uzrokovati fatalnu štetu.

Sa sve strožim zahtjevima za zaštitu od munje povezane opreme, ugradnja uređaja za zaštitu od prenapona (SPD) za suzbijanje prenaponskih i prelaznih prenapona na liniji i prekomjernih struja na odvodnom vodu postala je važan dio moderne tehnologije zaštite od munje. jedan.

1, karakteristike munje

Zaštita od munje uključuje vanjsku zaštitu od munje i unutarnju zaštitu od groma. Vanjska gromobranska zaštita uglavnom se koristi za munjevite receptore (gromobrane, gromobranske mreže, gromobranske pojaseve, vodove za zaštitu od groma), donje vodiče i uređaje za uzemljenje. Glavna funkcija prenaponske zaštite je osigurati da je tijelo zgrade zaštićeno od izravnih udara groma. Gromovi koji mogu pogoditi zgradu ispuštaju se u zemlju kroz gromobrane (pojaseve, mreže, žice), donje vodiče, itd. Unutarnja zaštita od groma uključuje zaštitu od groma, prenaponske struje, protuudar s potencijalnim tlom, prodor valova munje i elektromagnetske i elektrostatičke indukcija. Metoda se temelji na izjednačavanju potencijala, uključujući izravnu vezu i neizravnu vezu preko SPD-a, tako da metalno tijelo, vod opreme i zemlja čine uvjetno ekvipotencijalno tijelo, a unutarnji se objekti prostiru i induciraju munjama i drugim udarima. Struja groma ili udarna struja ispušta se u zemlju radi zaštite sigurnosti ljudi i opreme u zgradi.

Munju karakterizira vrlo brz porast napona (unutar 10 μs), visoki vršni napon (deseci tisuća do milijuna volti), velika struja (desetke do stotine tisuća ampera) i kratko trajanje (deseci do stotine mikrosekundi)), brzina prijenosa je brza (odašiljanje brzinom svjetlosti), energija je vrlo velika i ona je najrazornija među prenaponskim naponima.

2, klasifikacija prenaponskih zaštitnika

SPD je nezamjenjiv uređaj za gromobransku zaštitu elektroničke opreme. Njegova je funkcija ograničiti trenutni prenapon dalekovoda i dalekovoda na opseg napona koji oprema ili sustav može podnijeti ili ispuštati snažnu struju groma u zemlju. Zaštitite zaštićenu opremu ili sustave od udaraca.

2,1 Razvrstavanje prema principu rada

Klasificirani prema njihovom principu rada, SPD se mogu podijeliti na tip prekidača napona, tip ograničenja napona i tip kombinacije.

(1) Prekidač napona tipa SPD. U nedostatku prijelaznog prenapona, pokazuje visoku impedansu. Jednom kad reagira na prijelazni prenapon munje, njegova impedancija mutira na nisku impedansu, dopuštajući prolaz struje groma, također poznate kao "prekidač kratkog spoja tipa SPD".

(2) SPD za ograničavanje tlaka. Kad nema privremenog prenapona, to je velika impedancija, ali kako se povećavaju prenaponska struja i napon, njihova impedancija će se i dalje smanjivati, a karakteristike struje i napona su jako nelinearne, ponekad se nazivaju i "stegnuti tip SPD".

(3) Kombinirani SPD. To je kombinacija naponske sklopne komponente i naponski ograničavajuće komponente, koja se može prikazati kao preklopna sklopka napona ili vrsta ograničavanja napona ili oboje, ovisno o karakteristikama primijenjenog napona.

2.2 Klasifikacija prema namjeni

Prema njihovoj uporabi, SPD se može podijeliti na električni vod SPD i signalni vod SPD.

2.2.1 Električni vod SPD

Budući da je energija udara groma vrlo velika, potrebno je postupno pražnjenje energije udara groma na zemlju pomoću stupnjevanja pražnjenja. Ugradite prenaponski zaštitnik ili prenaponski zaštitnik koji ograničava napon koji prolazi ispitivanje klasifikacije razreda I na spoju zone izravne zaštite od munje (LPZ0A) ili zone izravne zaštite od groma (LPZ0B) i prve zaštitne zone (LPZ1). Primarna zaštita koja prazni izravnu struju munje ili prazni velike količine provedene energije kada je dalekovod izložen izravnim udarima groma. Prenaponska zaštita koja ograničava napon instalirana je na spoju svake zone (uključujući zonu LPZ1) iza prve zaštitne zone kao druga, treća ili viša razina zaštite. Štitnik druge razine zaštitni je uređaj za preostali napon predstupanjskog zaštitnika i inducirani udar groma u tom području. Kad je apsorpcija energije groma prednje pozornice velika, neki su dijelovi i dalje prilično veliki za opremu ili zaštitnik treće razine. Prenesena energija zahtijevat će daljnje upijanje zaštitnika druge razine. Istodobno, dalekovod prvostupanjskog odvodnika groma također će inducirati elektromagnetsko pulsno zračenje munje. Kad je linija dovoljno duga, energija inducirane munje postaje dovoljno velika, a zaštitnik druge razine potreban je za daljnje ispuštanje energije groma. Zaštita trećeg stupnja štiti zaostalu energiju munje kroz zaštitnik drugog stupnja. Prema izdržljivoj razini napona zaštićene opreme, ako dvorazinska gromobranska zaštita može postići granicu napona ispod naponske razine opreme, potrebne su samo dvije razine zaštite; ako je oprema izdržala nisku razinu napona, možda će joj trebati četiri ili čak više razina zaštite.

Odaberite SPD, morate razumjeti neke parametre i njihov rad.

(1) Val 10 / 350μs je valni oblik koji simulira izravan udar groma, a energija valnog oblika je velika; val 8 / 20μs je valni oblik koji simulira indukciju groma i provođenje groma.

(2) Nazivna struja pražnjenja In odnosi se na vršnu struju koja teče kroz SPD i strujni val od 8/20 μs.

(3) Maksimalna struja pražnjenja Imax, poznata i kao maksimalna brzina protoka, odnosi se na maksimalnu struju pražnjenja koju SPD može podnijeti s trenutnim valom od 8 / 20μs.

(4) Maksimalni kontinuirani podnosivi napon Uc (efektivni efekt) odnosi se na maksimalni efektivni izmjenični napon ili istosmjerni napon koji se mogu kontinuirano primjenjivati ​​na SPD.

(5) Preostali napon Ur odnosi se na vrijednost zaostalog tlaka pri nazivnoj struji pražnjenja In.

(6) Zaštitni napon Up karakterizira parametar karakteristike napona između graničnih stezaljki SPD, a njegova se vrijednost može odabrati s popisa poželjnih vrijednosti, koja bi trebala biti veća od najveće vrijednosti graničnog napona.

(7) Napon-sklopka tipa SPD uglavnom prazni strujni val od 10 / 350μs, a tip ograničavača napona SPD uglavnom prazni strujni val od 8 / 20μs.

2.2.2 Signalni vod SPD

Signalni vod SPD zapravo je odvodnik signalne munje instaliran u vodu za prijenos signala, općenito na prednjem kraju uređaja, kako bi zaštitio naredne uređaje i spriječio da valovi munje utječu na oštećeni uređaj sa signalnog voda.

1) Odabir razine naponske zaštite (gore)

Vrijednost gore ne smije premašiti nazivni napon zaštićene opreme. Up zahtijeva da SPD bude dobro usklađen s izolacijom opreme koja se štiti.

U niskonaponskom sustavu napajanja i distribucije oprema bi trebala imati određenu sposobnost izdržavanja prenapona, odnosno sposobnost podnošenja udara i prenapona. Kada se ne može dobiti vrijednost prenaponskog udara različite opreme trofaznog sustava 220 / 380V, ona se može odabrati prema danim pokazateljima IEC 60664-1.

2) Izbor nazivne struje pražnjenja In (kapacitet protoka udara)

Vršna struja koja prolazi kroz SPD, strujni val od 8/20 μs. Koristi se za klasifikacijski test klase II SPD i također za predobradu SPD za klasifikacijske testove klase I i klase II.

U stvari, In je maksimalna vršna vrijednost prenaponske struje koja može proći navedeni broj puta (obično 20 puta) i navedeni valni oblik (8/20 μs) bez značajnog oštećenja SPD.

3) Izbor maksimalne struje pražnjenja Imax (granični kapacitet protoka udara)

Vršna struja koja prolazi kroz SPD, strujni val od 8/20 μs, koristi se za klasifikacijski test klase II. Imax ima mnogo sličnosti s Inom koji koristi vršnu struju od 8/20 μs strujnog vala da bi izvršio klasifikacijski test klase II na SPD. Razlika je također očita. Imax provodi samo udarni test na SPD-u, a SPD ne uzrokuje značajnu štetu nakon testa, a In može obaviti 20 takvih ispitivanja, a SPD ne može biti znatno uništen nakon testa. Prema tome, Imax je trenutna granica udara, pa se maksimalna struja pražnjenja naziva i konačni kapacitet impulsnog protoka. Očito je Imax> In.

Princip rada

Uređaj za zaštitu od prenapona neophodan je uređaj za zaštitu od munje elektroničke opreme. Nekad se zvao "odvodnik" ili "zaštitnik od prenapona". Engleski je skraćeno SPD. Uloga prenaponske zaštite je u Privremenom prenaponu u dalekovod i vod za prijenos signala ograničen je na raspon napona koji oprema ili sustav mogu podnijeti ili se snažna struja groma ispušta u zemlju kako bi zaštitila zaštićenu opremu ili sustav od udara i oštećenja.

Vrsta i struktura prenaponskog zaštitnika razlikuju se od primjene do primjene, ali treba sadržavati barem jednu nelinearnu komponentu za ograničavanje napona. Osnovne komponente koje se koriste u prenaponskim štitnicima su ispušteni razmak, ispušna cijev ispunjena plinom, varistor, potisna dioda i zavojnica prigušnice.

Osnovna komponenta

1. Praznina pražnjenja (poznata i kao zaštitni jaz):

Općenito se sastoji od dvije metalne šipke odvojene određenim razmakom izloženim zraku, od kojih je jedan spojen na fazni vod L ili neutralni vod (N) potrebnog zaštitnog uređaja, a drugi metalni štap i spojena je zemaljska linija (PE). Kada prijelazni prenaponski udarac udari, jaz se prekida i dio prenaponskog naboja uvodi se u zemlju čime se izbjegava porast napona na zaštićenom uređaju. Udaljenost između dvije metalne šipke praznog prostora može se prilagoditi prema potrebi, a struktura je relativno jednostavna, a nedostatak je što su performanse gašenja luka loše. Poboljšani razmak za pražnjenje je kutni razmak, a njegova funkcija gašenja luka bolja je od one koja postoji. To je uzrokovano djelovanjem električne snage F kruga i porastom strujanja vrućeg zraka za gašenje luka.

2. Cijev za odvod plina:

Sastoji se od para hladnih negativnih ploča koje su međusobno odvojene i zatvorene u staklenu cijev ili keramičku cijev ispunjenu određenim inertnim plinom (Ar). Da bi se povećala vjerojatnost okidača ispusne cijevi, u ispusnoj cijevi je predviđeno i sredstvo za aktiviranje. Ova vrsta ispusne cijevi ispunjene plinom ima dvopolni i tropolni tip.

Tehnički parametri cijevi za ispuštanje plina su: istosmjerni napon pražnjenja Udc; napon udarnog pražnjenja Up (općenito, Up≈ (2 ~ 3) Udc; podnosiva struja frekvencije snage In; podnosiva impulsna struja Ip; otpor izolacije R (> 109Ω)); kapacitivnost međuelektrode (1-5PF)

Cijev za ispuštanje plina može se koristiti u istosmjernim i izmjeničnim uvjetima. Odabrani istosmjerni napon pražnjenja Udc je sljedeći: Upotreba u istosmjernim uvjetima: Udc≥1.8U0 (U0 je istosmjerni napon da bi linija normalno radila)

Upotreba u AC uvjetima: U dc ≥ 1.44 Un (Un je efektivna vrijednost izmjeničnog napona za normalan rad vodova)

3. Varistor:

To je metal-oksidni poluvodički varistor sa ZnO kao glavnom komponentom. Kada napon primijenjen na oba kraja dosegne određenu vrijednost, otpor je vrlo osjetljiv na napon. Njegov princip rada jednak je serijskom i paralelnom povezivanju više poluvodiča PN. Varistor se odlikuje dobrim nelinearnim karakteristikama (I = CUα, α je nelinearni koeficijent), velikim protokom protoka (~ 2KA / cm2), niskom normalnom strujom propuštanja (10-7 ~ 10-6A), malim preostalim naponom (ovisno uključeno U radnom naponu i kapacitetu protoka varistora) vrijeme odziva na privremeni prenapon je brzo (~ 10-8s), bez slobodnog okretaja.

Tehnički parametri varistora su varistorski napon (tj. Sklopni napon) UN, referentni napon Ulma; zaostali napon Ures; odnos preostalog napona K (K = Ures / UN); maksimalni kapacitet protoka Imax; struja propuštanja; vrijeme odziva.

Varistor se koristi u sljedećim uvjetima: napon varistora: UN ≥ [(√ 2 × 1.2) / 0.7] U0 (U0 je nazivni napon napajanja frekvencije napajanja)

Minimalni referentni napon: Ulma ≥ (1.8 ~ 2) Uac (koristi se u DC uvjetima)

Ulma ≥ (2.2 ~ 2.5) Uac (koristi se u izmjeničnim uvjetima, Uac je izmjenični radni napon)

Maksimalni referentni napon varistora trebao bi se odrediti izdržljivim naponom zaštićenog elektroničkog uređaja. Preostali napon varistora trebao bi biti niži od razine napona zaštićenog elektroničkog uređaja, tj. (Ulma) max≤Ub / K. Gdje je K omjer preostalog napona, a Ub napon oštećenja zaštićenog uređaja.

4. Dioda za suzbijanje:

Dioda za suzbijanje ima ograničenu stezaljku. Djeluje u regiji obrnutog sloma. Zbog niskog napona stezanja i brzog odziva, posebno je pogodan za upotrebu kao zaštitne komponente zadnje razine u višerazinskim zaštitnim krugovima. Volt-amperska karakteristika diode za suzbijanje u području proboja može se izraziti sljedećom formulom: I = CUα, gdje je α nelinearni koeficijent, za Zener diodu α = 7 ～ 9, u lavinskoj diodi α = 5 ～ 7.

Tehnički parametri diode za suzbijanje

(1) Napon proboja, koji se odnosi na napon proboja pri specificiranoj obrnutoj probojnoj struji (često 1ma), koji je obično u rasponu od 2.9 V do 4.7 V za Zener diode, i nazivni proboj lavinskih dioda. Napon habanja je često u rasponu od 5.6 V do 200 V.

(2) Maksimalni napon stezaljke: Odnosi se na najveći napon koji se pojavljuje na oba kraja cijevi kad prolazi veliku struju propisanog valnog oblika.

(3) Pulsna snaga: Odnosi se na umnožak maksimalnog napona stezaljke na oba kraja cijevi i strujnog ekvivalenta u cijevi pod određenim valnim oblikom struje (npr. 10/1000 μs).

(4) Napon obrnutog pomaka: Odnosi se na maksimalni napon koji se može primijeniti na oba kraja cijevi u zoni obrnutog propuštanja, pri kojem se cijev ne bi trebala slomiti. Ovaj napon obrnutog pomaka trebao bi biti znatno veći od vrha najvišeg radnog napona zaštićenog elektroničkog sustava, tj. Ne može biti u slabom provodnom stanju tijekom normalnog rada sustava.

(5) Maksimalna struja curenja: Odnosi se na maksimalnu reverznu struju koja prolazi kroz cijev pod naponom obrnutog pomaka.

(6) Vrijeme odziva: 10-11s

5. Zavojnica prigušnice:

Zavojnica prigušnice uobičajeni je uređaj za suzbijanje smetnji s feritom kao jezgrom. Simetrično je namotana na istu feritnu toroidnu jezgru pomoću dvije zavojnice iste veličine i istog broja zavoja. Da bi se oblikovao uređaj s četiri terminala, potrebno je suzbiti veliku induktivnost signala uobičajenog načina rada, a on ima malo utjecaja na diferencijalnu induktivnost signala diferencijalnog načina rada. Zavojnica prigušnice može učinkovito suzbiti signal smetnji uobičajenog načina rada (poput smetnji munje) u uravnoteženoj liniji, ali nema utjecaja na signal diferencijalnog načina rada koji linija normalno prenosi.

Pri proizvodnji zavojnica prigušnice treba zadovoljiti sljedeće zahtjeve:

1) Žice namotane na jezgru zavojnice trebaju biti izolirane jedna od druge kako bi se osiguralo da se ne dogodi kratki proboj između zavoja zavojnice pod privremenim prenaponskim naponom.

2) Kada zavojnica teče velikom trenutnom strujom, čini se da jezgra nije zasićena.

3) Jezgra u zavojnici treba biti izolirana od zavojnice kako bi se spriječio slom između dviju privremenih prenapona.

4) Zavojnicu treba navijati što je više moguće, što može smanjiti parazitski kapacitet zavojnice i poboljšati sposobnost zavojnice za trenutni prenaponski napon.

6. 1/4 valne duljine kratko spojeni

Lopatica s valnom duljinom 1/4 je zaštitnik od prenapona mikrovalnih signala koji se temelji na spektralnoj analizi valova munje i teoriji stojećih valova dovodnika antene. Duljina metalne kratke šipke u ovom štitniku temelji se na frekvenciji radnog signala (npr. 900 MHz ili 1800 MHz). Određuje se veličina valne duljine 1/4. Duljina paralelnog kratkog spoja ima beskonačnu impedansu za frekvenciju radnog signala, koja je ekvivalentna prekinutom krugu i ne utječe na prijenos signala. Međutim, za valove munje, budući da se energija munje uglavnom distribuira ispod n + KHZ, šipka kratkog spoja Za impedansu vala groma mala je, što odgovara ekvivalentu kratkog spoja, razina energije groma ispušta se u zemlju.

Budući da je promjer kratkospojne šipke 1/4 valne duljine uglavnom nekoliko milimetara, otpor udarnoj struji je dobar i može doseći 30KA (8 / 20μs) ili više, a zaostali napon je mali. Ovaj preostali napon uglavnom je uzrokovan samoinduktivnošću kratkog spoja. Nedostatak je taj što je opseg snage uski i širina pojasa je oko 2% do 20%. Još jedan nedostatak je što se istosmjerno prednapon ne može primijeniti na uvlakač antene, što ograničava neke primjene.

Osnovni sklop

Strujni krug prenaponske zaštite ima različite oblike u skladu s različitim potrebama. Osnovne komponente su gore spomenute nekoliko vrsta. Tehnički poznati istraživač proizvoda za zaštitu od munje može dizajnirati razne sklopove, baš kao što se može koristiti kutija blokova. Različiti strukturni obrasci. Odgovornost radnika za zaštitu od munje je da razviju proizvode koji su i učinkoviti i isplativi.

Stupnjevita zaštita

Odvodnik groma u prvom stupnju zaštitnika od prenaponske struje može odzračiti za izravnu struju groma ili odzračiti kada je dalekovod izložen izravnom udaru groma. Na mjestima gdje se mogu dogoditi izravni udari groma, RAZRED-I mora se izvršiti. Zaštita od munje. Odvodnik groma drugog stupnja zaštitni je uređaj za preostali napon prednjeg uređaja za zaštitu od groma i munjom izazvan udar groma u tom području. Kada postoji velika apsorpcija energije groma u prednjem stupnju, još uvijek postoji dio opreme ili uređaj za zaštitu od groma treće razine. Prenosit će se ogromna količina energije koja za daljnju apsorpciju zahtijeva odvodnik drugog stupnja. Istovremeno, dalekovod prvostupanjskog odvodnika groma također će inducirati elektromagnetsko zračenje impulsa munje LEMP. Kad je linija dovoljno duga, energija inducirane munje postaje dovoljno velika, a uređaj za zaštitu od groma druge razine potreban je za daljnje pražnjenje energije groma. Trepostupanjski odvodnik munje štiti LEMP i zaostalu energiju munje kroz odvodnik gromobrana drugog stupnja.

Zaštita prve razine

Svrha prenaponske zaštite je spriječiti izvođenje prenaponskog napona izravno iz područja LPZ0 u područje LPZ1, ograničavajući prenaponski napon od desetaka tisuća do stotina tisuća volti na 2500-3000V.

Zaštita od prenapona instalirana na niskonaponskoj strani energetskog transformatora je trofazni odvodnik munje od napona. Tok munje ne smije biti niži od 60KA. Odvodnik munje za napajanje ove klase bit će odvodnik munje velikog napajanja povezan između faza ulaza u sustav napajanja korisnika i zemlje. Općenito se traži da prenaponska zaštita ove klase ima maksimalni udarni kapacitet veći od 100KA po fazi, a potrebni granični napon je manji od 1500V, što se naziva prenaponska zaštita razreda I i prenaponska zaštita. Dizajnirani da izdrže velike struje groma i induktivnih udara groma i da privuku visokoenergetske prenaponske odvodnike, ovi elektromagnetski odvodnici prenapona usmjeravaju velike količine udarne struje na tlo. Oni pružaju samo granični napon (maksimalni napon koji se pojavljuje na liniji kada udarna struja prolazi kroz odvodnik napajanja naziva se granični napon). Štitnik KLASE klase I uglavnom se koristi za apsorpciju velikih udarnih struja, samo oni ne mogu u potpunosti zaštititi osjetljivu električnu opremu unutar sustava napajanja.

Prvorazredna prenaponska zaštita može zaštititi od 10 / 350μs i valova groma 100KA i udovoljava najvišim standardima zaštite utvrđenim u IEC. Tehnička referenca je sljedeća: tok groma veći je ili jednak 100KA (10 / 350μs); zaostali napon nije veći od 2.5KV; vrijeme odziva je manje ili jednako 100ns.

Zaštita druge razine

Svrha prenaponske zaštite je dodatno ograničiti zaostali prenaponski napon kroz odvodnik groma u prvom stupnju na 1500-2000V i ravnopravno povezati LPZ1-LPZ2.

Odvodnik munje koji se napaja iz linije razvodnog ormara mora biti zaštitni uređaj za zaštitu od munje koji ograničava napon kao zaštita druge razine. Kapacitet munje ne smije biti manji od 20KA. Mora se instalirati u napajanje važne ili osjetljive električne opreme. Stanica za distribuciju cesta. Ovi odvodnici prenapona osiguravaju bolju apsorpciju zaostale prenaponske energije kroz odvodnik prenapona na ulazu kupca u napajanje i izvrsno potiskuju privremene prenapone. Odvodnik prenapona koji se koristi u ovom području zahtijeva maksimalni udarni kapacitet od 45 kA ili više po fazi, a potrebni granični napon trebao bi biti manji od 1200 V, što se naziva RAZRED II napajanje grom odvodnik. Opći korisnički sustav napajanja može postići zaštitu druge razine kako bi udovoljio zahtjevima rada električne opreme.

Štitnik od prenaponske struje druge faze donosi zaštitu klase C za faznu, faznu i srednju zaštitu u punom načinu rada. Glavni tehnički parametri su: kapacitet protoka groma veći od ili jednak 40KA (8 / 20μs); zaostali napon Vršna vrijednost nije veća od 1000V; vrijeme odziva nije više od 25ns.

Zaštita treće razine

Svrha prenaponske zaštite je da u konačnici zaštiti opremu smanjenjem zaostalog prenaponskog napona na manje od 1000 V, tako da energija prenapona ne ošteti opremu.

Kad se uređaj za zaštitu od munje instaliran na dolaznom kraju izmjeničnog napajanja elektroničke informacijske opreme koristi kao zaštita treće razine, to će biti gromobranski zaštitni uređaj za napajanje s ograničenjem napona serijskog tipa i njegova munja trenutni kapacitet ne smije biti manji od 10KA.

Konačna linija zaštite od prenaponske zaštite može se koristiti s ugrađenim zaštitnikom od prenaponskog napajanja u unutarnjem napajanju potrošača kako bi se postigla potpuna eliminacija malih prolaznih prenapona. Ovdje korišteni odvodnik prenapona zahtijeva maksimalni udarni kapacitet od 20 KA ili manje po fazi, a potrebni granični napon treba biti manji od 1000 V. Potrebno je imati a treći stupanj zaštite za neke posebno važne ili posebno osjetljive elektroničke uređaje, kao i za zaštitu električne opreme od privremenih prenapona generiranih unutar sustava.

Za ispravljačko napajanje koje se koristi u mikrovalnoj komunikacijskoj opremi, komunikacijskoj opremi mobilne stanice i radarskoj opremi potrebno je odabrati Uređaj za zaštitu od munje istosmjernog napajanja s prilagodbom radnog napona kao završnom zaštitom stupnja prema zaštiti njegovog radnog napona.

Razina 4 i više

Zaštita od prenapona prema omjeru izdržljivog napona zaštićene opreme, ako dvorazinska gromobranska zaštita može postići granični napon ispod razine izdržljivog napona opreme, potrebno je učiniti samo dvije razine zaštite, ako oprema podnosi napon razina je niska, možda će trebati četiri ili više razina zaštite. Zaštita četvrte razine protoka munje ne smije biti niža od 5KA.

Postupak ugradnje

1, SPD zahtjevi za rutinsku instalaciju

Prenaponska zaštita ugrađena je sa 35 mm standardnom šinom

Za fiksne SPD-ove treba slijediti sljedeće korake za redovitu instalaciju:

1) Odredite putanju struje pražnjenja

2) Označite žicu zbog dodatnog pada napona uzrokovanog na priključku uređaja.

3) Da biste izbjegli nepotrebne induktivne petlje, označite PE vodič svakog uređaja.

4) Uspostavite izjednačavanje potencijala između uređaja i SPD-a.

5) Koordinirati energetsku koordinaciju višerazinskog SPD-a

Kako bi se ograničila induktivna sprega između ugrađenog zaštitnog dijela i nezaštićenog dijela uređaja, potrebna su određena mjerenja. Međusobna induktivnost može se smanjiti odvajanjem osjetnog izvora od žrtvenog kruga, odabirom kuta petlje i ograničenjem područja zatvorene petlje.

Kad je strujni vodič dijelova dijelova zatvorene petlje, petlja i inducirani napon smanjuju se kako se vodič približava krugu.

Općenito, bolje je odvojiti zaštićenu žicu od nezaštićene žice i treba je odvojiti od žice za uzemljenje. Istodobno, kako bi se izbjegla prijelazna kvadraturna sprega između napajanja i komunikacijskog kabela, treba izvršiti potrebna mjerenja.

2, odabir promjera žice za uzemljenje SPD

Linija podataka: Zahtjev je veći od 2.5 mm²; kada duljina prelazi 0.5 m, potrebno je da bude veća od 4 mm².

Strujni vod: Kada je površina presjeka fazne crte S≤16mm², linija zemlje koristi S; kada je površina presjeka fazne crte 16 mm²≤S≤35 mm², linija zemlje koristi 16 mm²; kada je površina presjeka fazne crte S≥35mm², zemaljska linija zahtijeva S / 2.

Glavni parametri

1. Nominalni napon Un: Nazivni napon zaštićenog sustava je dosljedan. U sustavu informacijske tehnologije ovaj parametar označava vrstu zaštitnika koju treba odabrati, a koja označava efektivnu vrijednost izmjeničnog ili istosmjernog napona.

2. Nazivni napon Uc: može se primjenjivati ​​na navedeni kraj zaštitnika dulje vrijeme bez uzrokovanja promjene karakteristika zaštitnika i aktiviranja maksimalne efektivne vrijednosti napona zaštitnog elementa.

3. Nazivna struja pražnjenja Isn: Maksimalni maksimum udarne struje koji tolerira zaštitnik kada se na zaštitnik 8 puta primijeni standardni val munje s valnim oblikom 20/10 μs.

4. Maksimalna struja pražnjenja Imax: Maksimalni maksimum udarne struje koji tolerira zaštitnik kada se na zaštitnik primijeni standardni val munje s valnim oblikom od 8/20 μs.

5. Razina naponske zaštite Gore: Maksimalna vrijednost zaštitnika u sljedećim ispitivanjima: napon nagiba nagiba nagiba od 1KV / μs; zaostali napon nazivne struje pražnjenja.

6. Vrijeme odziva tA: Osjetljivost na djelovanje i vrijeme raspada posebne zaštitne komponente koja se uglavnom odražava u zaštitniku, a promjena u određenom vremenu ovisi o nagibu du / dt ili di / dt.

7. Brzina prijenosa podataka Vs: pokazuje koliko se bitnih vrijednosti prenosi u jednoj sekundi, jedinica je: bps; to je referentna vrijednost uređaja za zaštitu od munje ispravno odabranog u sustavu za prijenos podataka, a brzina prijenosa podataka uređaja za zaštitu od groma ovisi o načinu prijenosa sustava.

8. Gubitak umetanja Ae: Omjer napona prije i poslije štitnika umetnut je na zadanu frekvenciju.

9. Return Loss Ar: Označava omjer vala prednjeg ruba koji se odražava u zaštitnom uređaju (točka odbijanja), što je parametar koji izravno mjeri je li zaštitni uređaj kompatibilan s impedancijom sustava.

10. Maksimalna uzdužna struja pražnjenja: odnosi se na vršnu vrijednost maksimalne udarne struje kojoj je zaštitnik podvrgnut kada se na svako tlo primijeni standardni val munje s valnim oblikom 8 / 20μs.

11. Maksimalna bočna struja pražnjenja: Maksimalni maksimum udarne struje kojoj je zaštitnik izložen kada se između crte i crte primijeni standardni val munje s valnim oblikom 8 / 20μs.

12. Internetska impedancija: odnosi se na zbroj impedancije i induktivne reaktancije petlje koja prolazi kroz zaštitnik pod nazivnim naponom Un. Često se naziva i "impedancija sustava".

13. Vršna struja pražnjenja: Postoje dvije vrste: nazivna struja pražnjenja Isn i maksimalna struja pražnjenja Imax.

14. Struja curenja: odnosi se na istosmjernu struju koja prolazi kroz zaštitnik pri nominalnom naponu Un od 75 ili 80.

Razvrstano prema principu rada

1. Tip prekidača: Načelo rada prenaponske zaštite je visoka impedancija kada nema trenutnog prenapona, ali nakon što reagira na prijelazni prenaponski muljevi, njegova će se impedancija iznenada promijeniti na malu vrijednost, dopuštajući prolazak struje groma. Kad se koristi kao takav uređaj, uređaj ima: prazni otvor, cijev za ispuštanje plina, tiristor i slično.

2. Tip ograničavanja napona: Načelo rada prenaponske zaštite je visoka impedancija kada nema privremenog prenapona, ali će se njegova impedancija kontinuirano smanjivati ​​s porastom udarne struje i napona, a njegove strujne i naponske karakteristike jako su nelinearne. Uređaji koji se koriste kao takvi uređaji su: cinkov oksid, varistori, potisne diode, lavinske diode i slično.

3. Podijeljeno ili turbulentno:

Tip šanta: Paralelno sa zaštićenim uređajem, pokazuje malu impedansu impulsa groma i visoku impedansu normalnoj radnoj frekvenciji.

Turbulentni tip: U seriji sa zaštićenim uređajem, pokazuje visoku impedansu impulsa groma i malu impedansu normalnoj radnoj frekvenciji.

Uređaji koji se koriste kao takvi uređaji su: zavojnice prigušnice, visokopropusni filtri, niskopropusni filtri, kratkovalne kratke hlače i slično.

Upotreba uređaja za zaštitu od prenapona SPD

(1) Štitnik napajanja: štitnik izmjeničnog napajanja, štitnik istosmjerne struje, zaštitnik preklopne snage itd.

Modul za zaštitu od munje naizmjenične struje pogodan je za zaštitu napajanja u prostorijama za distribuciju električne energije, razdjelnicima ormara, razvodnim ormarima, pločama za distribuciju električne energije AC / DC itd.

U zgradi postoje vanjske razdjelne kutije i razdjelne kutije sloja zgrade;

Za niskonaponske (220 / 380VAC) industrijske električne mreže i civilne električne mreže;

U elektroenergetskom sustavu uglavnom se koristi za ulaz ili izlaz trofazne snage na zaslonu napajanja glavne kontrolne sobe automatike ili trafostanice.

Pogodno za razne sustave istosmjerne struje, kao što su:

Panel za distribuciju istosmjerne energije;

Oprema za istosmjerno napajanje;

DC razvodna kutija;

Ormar za elektronički informacijski sustav;

Izlaz sekundarnog napajanja.

(2) Štitnik za signal: štitnik za signal niske frekvencije, štitnik signala visoke frekvencije, štitnik za uvlačenje antene itd.

Mrežni signalni uređaj za zaštitu od groma:

Induktivna zaštita od prenapona uzrokovana udarima groma i elektromagnetskim impulsima munje za mrežnu opremu poput 10 / 100Mbps SWITCH, HUB, ROUTER; · Zaštita mrežnog prekidača mrežne sobe; · Zaštita poslužitelja mrežne sobe; · Zaštita uređaja drugih mrežnih sučelja u mrežnoj sobi;

Integrirana kutija za zaštitu od munje s 24 porta uglavnom se koristi za centraliziranu zaštitu višestrukih signalnih kanala u integriranim mrežnim ormarima i ormarićima s prekidačima.

Uređaj za zaštitu od munje video signala:

Prenaponska zaštita uglavnom se koristi za zaštitu video signala od točke do točke. Može zaštititi različitu opremu za prijenos video zapisa od induktivnog udara groma i prenaponskog napona s dalekovoda. Primjenjiv je i za RF prijenos pod istim radnim naponom. Integrirana višestruka video zaštitna kutija za zaštitu od munje uglavnom se koristi za centraliziranu zaštitu upravljačkih uređaja kao što su snimači tvrdog diska i video rezači u integriranom upravljačkom ormariću.

Marka zaštitnika od prenapona

Najčešći odvodnici na tržištu su: China LSP prenaponska zaštita, Njemačka OBO prenaponska zaštita, DEHN prenaponska zaštita, PHOENIX prenaponska zaštita, US ECS prenaponska zaštita, US PANAMAX prenaponska zaštita, INOVATIVNA prenaponska zaštita, US POLYPHASER prenaponska zaštita, France Soule prenaponska zaštita , UK ESP zaštitni prenaponski zaštitnik itd.