Túlfeszültség-védelmi eszköz SPD

Az SPD túlfeszültség-védelmi készüléket túlfeszültség-levezetőnek is nevezik. Az összes meghatározott célú túlfeszültség-védelem valójában egyfajta gyorskapcsoló, és a túlfeszültség-védő egy bizonyos feszültségtartományon belül aktiválódik. Aktiválása után a túlfeszültség-védelem elnyomó komponense lekapcsolódik a nagy impedanciájú állapotról, és az L pólus alacsony ellenállásúvá válik. Ily módon az elektronikus eszköz helyi energia-túlfeszültség-áramát ki lehet vezetni. A teljes villámlás során a túlfeszültség-védő viszonylag állandó feszültséget fog fenntartani a póluson. Ez a feszültség biztosítja, hogy a túlfeszültség-védelem mindig be legyen kapcsolva, és biztonságosan le tudja vezetni a túlfeszültség áramát a földre. Más szavakkal, a túlfeszültség-védők megvédik az érzékeny elektronikus berendezéseket a villámcsapások, a nyilvános hálózaton történő kapcsolási tevékenység, a teljesítménytényező-korrekciós folyamatok és a belső és külső rövid távú tevékenységek által generált egyéb energiáktól.

Alkalmazás

A villám nyilvánvalóan veszélyezteti a személyes biztonságot, és potenciálisan veszélyt jelent a különféle eszközökre. A berendezés túlfeszültség-károsodása nem korlátozódik közvetlenül villámcsapások. A közeli villámcsapások hatalmas veszélyt jelentenek az érzékeny modern elektronikus eszközökre; másrészt a villámlás a zivatarfelhők közötti távolságban és kisülésben erős áramlási áramokat hozhat létre az áramellátásban és a jelhurokban, így a normál áramlási berendezés normális. Futtassa és rövidítse le a berendezés élettartamát. A villámáram a földön keresztül áramlik a földi ellenállás jelenléte miatt, amely nagy feszültséget generál. Ez a nagyfeszültség nemcsak az elektronikus berendezéseket, hanem a lépcsõfeszültség miatt veszélyezteti az emberi életet is.

A túlfeszültség, amint a neve is mutatja, egy átmeneti túlfeszültség, amely meghaladja a normál üzemi feszültséget. Lényegében a túlfeszültség-védő erőszakos impulzus, amely alig néhány milliomod másodperc alatt fordul elő, és túlfeszültségeket okozhat: nehéz berendezések, rövidzárlatok, áramkapcsolók vagy nagy motorok. A túlfeszültség-levezetőket tartalmazó termékek hatékonyan képesek elnyelni a hirtelen fellépő energiatöréseket, hogy megvédjék a csatlakoztatott berendezéseket a sérülésektől.

A túlfeszültség-védő, más néven villámmegszakító olyan elektronikus eszköz, amely biztonsági védelmet nyújt a különféle elektronikus eszközök, műszerek és kommunikációs vonalak számára. Amikor hirtelen áram vagy feszültség keletkezik egy elektromos áramkörben vagy egy kommunikációs vezetékben külső interferencia következtében, a túlfeszültség-védő nagyon rövid idő alatt képes vezetni a söntet, elkerülve ezzel az áramkörben lévő egyéb berendezések károsodását a túlfeszültség által.

Alapfunkciók

A túlfeszültség-védő nagy áramlási sebességgel, alacsony maradékfeszültséggel és gyors válaszidővel rendelkezik;

Használja a legújabb ívoltási technológiát a tüzek teljes elkerülése érdekében;

Hőmérséklet-szabályozó védelmi áramkör beépített hővédelemmel;

Tápfeszültség állapotjelzéssel, amely jelzi a túlfeszültség-védő működési állapotát;

A szerkezet szigorú, a munka stabil és megbízható.

Terminológia

1, Légzáró rendszer

A túlfeszültség-védőket olyan fémtárgyakhoz és fémszerkezetekhez használják, amelyek közvetlenül elfogadják vagy ellenállnak a villámcsapásoknak, például villámhárítók, villámvédelmi övek (vonalak), villámvédelmi hálók stb.

2, lefelé vezető rendszer

A túlfeszültség-védelem összeköti a villámhárító fém vezetőjét a földelő eszközzel.

3, Föld felmondó rendszer

A földelektróda és a földvezető összege.

4, Földelektróda

A földbe temetett fémvezető, amely közvetlenül érintkezik a földdel. Földelőoszlopként is ismert. Különböző fémtagok, fémszerkezetek, fémcsövek, fémberendezések stb., Amelyek közvetlenül érintkeznek a földdel, Föld-elektródként is szolgálhatnak, amelyet természetes Föld-elektródának neveznek.

5, Földvezető

Csatlakoztassa a földelőeszköz csatlakozó vezetékeit vagy vezetőit az elektromos berendezés földelő csatlakozójától a földelőeszköz csatlakozó vezetékeihez vagy vezetőihez azoktól a fémtárgyaktól, amelyeknél ekvipotenciális kötés szükséges, a teljes földelő csatlakozótól, a földelő összefoglaló táblától, a teljes földelés bar és az potenciálkiegyenlítés.

6, Közvetlen villám

Közvetlen villámcsapás valós tárgyakra, például épületekre, földre vagy villámvédelmi eszközökre.

7, Vissza flashover

A villámáram áthalad egy földelési ponton vagy egy földelő rendszeren, hogy megváltoztassa a régió talajpotenciálját. A földi potenciális ellentámadások megváltoztathatják a földelő rendszer potenciálját, ami károsíthatja az elektronikus berendezéseket és az elektromos berendezéseket.

8. Villámvédelmi rendszer (LPS)

A túlfeszültség-védők csökkentik a villám által okozott károkat az épületekben, a létesítményekben stb., Beleértve a külső és belső villámvédelmi rendszereket is.

8.1 Külső villámvédelmi rendszer

Az épület külsejének vagy testének villámvédelmi része. A túlfeszültség-védő rendszerint egy villám receptorból, egy lefelé vezetőből és egy földelő eszközből áll, amely megakadályozza a közvetlen villámcsapást.

8.2 Belső villámvédelmi rendszer

Az épületen belüli villámvédelmi rész (szerkezet), a túlfeszültség-védő rendszerint potenciálkiegyenlítő rendszerből, közös földelő rendszerből, árnyékoló rendszerből, megfelelő vezetékekből, túlfeszültség-védőkből stb. Áll, amelyeket elsősorban a villámáram csökkentésére és megakadályozására használnak. a védőtér.

Elemzés

A villámkatasztrófák az egyik legsúlyosabb természeti katasztrófa. A világon minden évben számtalan veszteség és vagyoni veszteség van, amelyet villámkatasztrófák okoztak. Elektronikus és mikroelektronikus integrált eszközök nagyszámú alkalmazásával növekszik a rendszerek és berendezések károsodása, amelyet villámfeszültség és villám elektromágneses impulzusok okoznak. Ezért nagyon fontos az épületek és az elektronikus információs rendszerek villám katasztrófavédelmi problémájának mielőbbi megoldása.

A túlfeszültség-védő villám kisülése felhők vagy felhők, vagy felhők és talaj között fordulhat elő; a sok nagy kapacitású elektromos berendezés, az áramellátó rendszer (a kínai alacsony feszültségű tápellátási rendszer szabványa: AC 50Hz 220 / 380V) használata által okozott belső túlfeszültség mellett az elektromos berendezések és a villámlás és a túlfeszültség elleni védelem figyelem középpontjába került.

A felhő és a túlfeszültség-védő földje közötti villámcsapás egy vagy több külön villámból áll, amelyek mindegyike számos nagyon nagy áramot visz, nagyon rövid ideig. A tipikus villámkisülés két vagy három villámcsapást fog tartalmazni, az egyes villámcsapások között körülbelül egy huszadik másodpercet. A legtöbb villámáram 10,000 100,000 és 100 XNUMX amper között esik, időtartama általában kevesebb, mint XNUMX mikroszekundum.

A nagy kapacitású berendezések és az inverter berendezések használata a túlfeszültség-védelem áramellátó rendszerében egyre komolyabb belső túlfeszültség-problémát vetett fel. A tranziens túlfeszültség (TVS) hatásainak tulajdonítjuk. A tápfeszültség megengedett tartománya minden tápellátású eszköznél rendelkezésre áll. Néha még egy nagyon keskeny túlfeszültség-sokk is áramot okozhat vagy károsíthatja a berendezést. Ez a helyzet az átmeneti túlfeszültség (TVS) károsodásával. Különösen néhány érzékeny mikroelektronikai eszköz esetében néha egy kis túlfeszültség halálos kárt okozhat.

A kapcsolódó berendezések villámvédelmére vonatkozó egyre szigorúbb követelményekkel a túlfeszültség-védelmi készülék (SPD) telepítése a túlfeszültségek és az átmeneti túlfeszültségek elnyomására a vezetéken és a túláram a légtelenítő vonalon a modern villámvédelmi technológia fontos részévé vált. egy.

1, villámjellemzők

A villámvédelem magában foglalja a külső villámvédelmet és a belső villámvédelmet. A külső villámvédelmet főként a villámhárítók (villámhárítók, villámháló, villámvédelmi övek, villámvédelmi vonalak), lefelé vezetők és földelő eszközök számára használják. A túlfeszültség-védelem fő feladata annak biztosítása, hogy az épület teste védve legyen a közvetlen villámcsapásoktól. Az épületet eltaláló villámokat villámhárítók (övek, hálók, huzalok), lefelé vezetők, stb. Vezetik a földbe. A belső villámvédelem magában foglalja a villámvédelmet, a vonal túlfeszültségeit, a földi potenciális ellentámadásokat, a villámhullámok behatolását, valamint az elektromágneses és elektrosztatikus indukció. A módszer az potenciálkiegyenlítésen alapul, beleértve az SPD-n keresztüli közvetlen és közvetett összekapcsolást, így a fémtest, a berendezésvezeték és a föld egy feltételes potenciálpotenciált képez, a belső létesítményeket pedig villám és más túlfeszültségek tolják és indukálják. A villámáramot vagy a túlfeszültséget a földbe vezetik, hogy megvédjék az emberek és az épület biztonságát az épületben.

A villámokat nagyon gyors feszültségemelkedés (10 μs-on belül), magas csúcsfeszültség (több tízezer-millió millió volt), nagy áram (tíz-százezer amper és rövid időtartam (tíz-száz mikroszekundum)) jellemzi, az átviteli sebesség gyors (fénysebességgel továbbít), az energia nagyon hatalmas, és ez a legpusztítóbb a túlfeszültségek között.

2, a túlfeszültség-védők osztályozása

Az SPD az elektronikus berendezések villámvédelmének elengedhetetlen eszköze. Feladata az elektromos vezeték és a jelátviteli vezeték pillanatnyi túlfeszültségének korlátozása a berendezés vagy a rendszer ellenálló feszültségtartományra, vagy az erőteljes villámáram földbe juttatása. Védje a védett berendezéseket vagy rendszereket az ütések ellen.

2,1 Besorolás működési elv szerint

Működési elvük szerint osztályozva az SPD felosztható feszültségkapcsoló típusra, feszültséghatár típusra és kombinációs típusra.

(1) SPD típusú feszültségkapcsoló. Átmeneti túlfeszültség hiányában nagy impedanciát mutat. Amint reagál a villám átmeneti túlfeszültségére, impedanciája alacsony impedanciára mutálódik, lehetővé téve a villámáram áthaladását, más néven „rövidzárlat-kapcsoló típusú SPD” néven.

(2) Nyomáskorlátozó SPD. Ha nincs átmeneti túlfeszültség, akkor ez nagy impedancia, de a túlfeszültség áramának és feszültségének növekedésével az impedanciája tovább csökken, áram- és feszültségjellemzői pedig erősen nemlineárisak, ezeket néha „befogott típusú SPD-nek” nevezik.

(3) Kombinált SPD. Ez egy feszültségkapcsoló típusú és egy feszültségkorlátozó típusú összetevő kombinációja, amely az alkalmazott feszültség jellemzőitől függően feszültségkapcsoló típusként vagy feszültségkorlátozó típusként vagy mindkettőként megjeleníthető.

2.2 Cél szerinti osztályozás

Használatuk szerint az SPD felosztható az SPD tápvezetékre és az SPD jelvezetékre.

2.2.1 Tápvezeték SPD

Mivel a villámcsapások energiája nagyon nagy, a villámcsapás energiáját fokozatosan kell kisütni a földre kisütés besorolásával. Telepítsen olyan túlfeszültség-védőt vagy feszültségkorlátozó túlfeszültség-védőt, amely megfelel az I. osztályú osztályozási tesztnek a közvetlen villámvédelmi zóna (LPZ0A) vagy a közvetlen villámvédelmi zóna (LPZ0B) és az első védőzóna (LPZ1) találkozásánál. Elsődleges védelem, amely közvetlen villámáramot bocsát ki, vagy nagy mennyiségű vezetett energiát bocsát ki, amikor az erőátviteli vezetéket közvetlen villámcsapás éri. Feszültségkorlátozó túlfeszültség-védő van felszerelve az egyes zónák (beleértve az LPZ1 zónát is) kereszteződésébe az első védelmi zóna mögött, második, harmadik vagy magasabb szintű védelemként. A második szintű védőeszköz az előszakaszos védőelem maradékfeszültségének és a területen kiváltott villámcsapásnak a védőeszköze. Ha az elülső fokozat villámenergia-abszorpciója nagy, egyes alkatrészek még mindig elég nagyok a berendezés vagy a harmadik szintű védőberendezés számára. Az átvitt energia további felszívódást igényel a második szintű védő által. Ugyanakkor az első fokozatú villámhárító távvezetéke villám elektromágneses impulzus sugárzást is indukál. Ha a vezeték elég hosszú, a kiváltott villám energiája elég nagy lesz, és a villámenergia további elvezetéséhez a második szintű védőeszközre van szükség. A harmadik fokozatú védő a második fokozatú védőn keresztül védi a maradék villámenergiát. A védett berendezés ellenállási feszültségszintje szerint, ha a kétszintes villámvédelem képes elérni a berendezés feszültségszintje alatti feszültséghatárt, csak két szintű védelemre van szükség; ha a berendezés ellenáll alacsony feszültségszintnek, akkor négy vagy akár több szintű védelemre lehet szükség.

Válassza az SPD-t, meg kell értenie néhány paramétert és azok működését.

(1) A 10 / 350μs hullám olyan hullámforma, amely közvetlen villámcsapást szimulál, és a hullámalak energiája nagy; a 8 / 20μs hullám olyan hullámforma, amely a villámindukciót és a villámvezetést szimulálja.

(2) A névleges kisülési áram az SPD-n átáramló csúcsáramra és 8/20 μs áramhullámra vonatkozik.

(3) A maximális Imax kisülési áram, más néven maximális áramlási sebesség, arra a maximális kisülési áramra vonatkozik, amelyet az SPD képes ellenállni 8 / 20μs áramhullámmal.

(4) Az Uc maximális folyamatos ellenállási feszültség az effektív feszültségre vagy az egyenáramú feszültségre vonatkozik, amely folyamatosan alkalmazható az SPD-re.

(5) Az Ur maradékfeszültség az In névleges kisülési áramnál fennmaradó nyomásértékre vonatkozik.

(6) Az Up védelmi feszültség jellemzi az SPD határkapcsai közötti feszültségjellemző paramétert, és annak értéke kiválasztható az előnyben részesített értékek listájából, amelynek nagyobbnak kell lennie, mint a határfeszültség legmagasabb értéke.

(7) Az SPD típusú feszültségkapcsoló főként 10 / 350μs áramhullámot bocsát ki, az SPD feszültségkorlátozó típus pedig főleg 8 / 20μs áramhullámot bocsát ki.

2.2.2 Jelvezeték SPD

Az SPD jelvezeték valójában egy jelvillám-levezető, amelyet a jelátviteli vezetékbe telepítenek, általában a készülék elülső végén, hogy megvédjék a későbbi eszközöket, és megakadályozzák, hogy a villámhullámok befolyásolják a sérült eszközt a jelvezetékből.

1) A feszültség védelmi szintjének kiválasztása (Fel)

Az Up érték nem haladhatja meg a védett berendezés névleges feszültségét. Az Up megköveteli, hogy az SPD jól illeszkedjen a védett berendezés szigeteléséhez.

A kisfeszültségű áramellátó és elosztórendszerben a berendezésnek bizonyos képességgel kell bírnia a túlfeszültséget, vagyis a sokkot és a túlfeszültséget. Ha a 220 / 380V háromfázisú rendszer különféle berendezéseinek ütközési túlfeszültség-értéke nem érhető el, akkor az IEC 60664-1 megadott mutatói szerint választható ki.

2) A névleges kisülési áram kiválasztása (ütközési áram)

Az SPD-n átáramló csúcsáram, 8/20 μs áramhullám. Az SPD II osztályú osztályozási vizsgálatához, valamint az SPD I. és II. Osztályú tesztek előkezeléséhez használják.

Valójában az In a túlfeszültség-áram maximális csúcsértéke, amely képes meghaladni a meghatározott számú alkalommal (általában 20-szor) és a meghatározott hullámformát (8/20 μs) anélkül, hogy az SPD-t jelentősen károsítaná.

3) A maximális kisülési áram kiválasztása (Imax)

Az SPD-n átáramló csúcsáramot, 8/20 μs áramhullámot használják a II. Osztályú osztályozási teszthez. Az Imax sok hasonlóságot mutat az In-vel, amely 8/20 μs áramhullám csúcsáramot használ a II. Osztályú osztályozási teszt elvégzésére az SPD-n. A különbség szintén nyilvánvaló. Az Imax csak ütésvizsgálatot végez az SPD-n, és az SPD nem okoz lényeges károsodást a vizsgálat után, az In pedig 20 ilyen tesztet képes elvégezni, és az SPD-t nem lehet a teszt után lényegesen megsemmisíteni. Ezért az Imax a becsapódás áramkorlátja, ezért a maximális kisülési áramot végső impulzusáram-kapacitásnak is nevezzük. Nyilvánvaló, hogy az Imax> In.

működési elve

A túlfeszültség-védelmi eszköz nélkülözhetetlen eszköz az elektronikus berendezések villámvédelméhez. Korábban „leállítónak” vagy „túlfeszültségvédőnek” hívták. Az angol rövidítés: SPD. A túlfeszültség-védelem feladata: Az áramvezeték és a jelátviteli vezeték átmeneti túlfeszültsége arra a feszültségtartományra korlátozódik, amelyet a berendezés vagy a rendszer képes ellenállni, vagy az erős villámáram a földbe kerül, hogy megvédje a védett berendezéseket, ill. a rendszer az ütközéstől és a károsodástól.

A túlfeszültség-védelem típusa és felépítése alkalmazásonként eltérő, de tartalmaznia kell legalább egy nemlineáris feszültségkorlátozó komponenst. A túlfeszültség-védőkben használt alapkomponensek a kisütött rés, a gázzal töltött kisülőcső, a varisztor, a dióda és a fojtótekercs.

Alapkomponens

1. Kisülési rés (más néven védelmi rés):

Általában két fémrúdból áll, amelyeket elválaszt egy bizonyos, a levegőnek kitett rés, amelyek közül az egyik az előírt védőeszköz L tápfázisvezetékéhez vagy semleges vezetékéhez (N) csatlakozik, a másik fémrúdból és a földvezeték (PE) csatlakozik. Amikor az átmeneti túlfeszültség beüt, a rés megszakad, és a túlfeszültség-töltés egy része a földbe kerül, ami elkerüli a védett eszköz feszültségnövekedését. A kisülési rés két fémrúdja közötti távolság szükség szerint beállítható, a szerkezet viszonylag egyszerű, hátránya, hogy az ívoltási teljesítmény gyenge. A továbbfejlesztett kisülési rés szöghézag, ívoltó funkciója jobb, mint az előbbinél. Ezt az áramkör F villamos energiájának hatása és a forró levegő áramlásának emelkedése okozza az ív eloltására.

2. Gázkisüléses cső:

Pár hideg negatív lemezből áll, amelyeket elválasztanak egymástól és egy bizonyos inert gázzal (Ar) töltött üvegcsőbe vagy kerámia csőbe zárnak. A kisülési cső kiváltási valószínűségének növelése érdekében a kiömlő csőben egy kiváltó anyag is van. Ez a típusú gázzal töltött kisülési cső kétpólusú és hárompólusú.

A gázkisülő cső műszaki paraméterei: egyenáramú kisülési feszültség Udc; sokkkisülés feszültsége Up (általában Up≈ (2 ~ 3) Udc; az energia frekvenciája ellenáll az áram In-nek; az impulzus ellenáll az Ip áramnak; szigetelési ellenállás R (> 109Ω)); interelektródok kapacitása (1-5PF)

A gázkisülő cső DC és AC körülmények között használható. A kiválasztott Udc egyenáramú kisülési feszültség a következő: Használjon egyenáramú körülmények között: Udc ≥1.8 U0 (U0 az egyenáramú feszültség a vezeték normál működéséhez)

Használat váltóáramú körülmények között: U dc ≥ 1.44Un (Un az AC feszültség effektív értéke a vezeték normál működéséhez)

3. Varisztor:

Ez egy fémoxid félvezető varisztor, amelynek fő összetevője a ZnO. Amikor a mindkét végén alkalmazott feszültség elér egy bizonyos értéket, az ellenállás nagyon érzékeny a feszültségre. Működési elve egyenértékű a több félvezető PN soros és párhuzamos csatlakozásával. A varisztort jó nemlineáris jellemzők jellemzik (I = CUα, α nemlineáris együttható), nagy áramlási kapacitás (~ 2KA / cm2), alacsony a normál szivárgási áram (10-7 ~ 10-6A), alacsony maradékfeszültség (attól függően, hogy be A varisztor üzemi feszültségében és áramlási kapacitásában) az átmeneti túlfeszültségre adott válaszidő gyors (~ 10-8 másodperc), nincs szabadonfutás.

A varisztor műszaki paraméterei: varisztor feszültség (azaz kapcsolási feszültség) UN, referenciafeszültség Ulma; maradékfeszültség Ures; maradék feszültség arány K (K = Ures / UN); maximális áramlási kapacitás Imax; szivárgási áram; válaszidő.

A varisztort a következő körülmények között használják: varisztor feszültség: UN ≥ [(√ 2 × 1.2) / 0.7] U0 (U0 a tápellátás névleges feszültsége)

Minimális referenciafeszültség: Ulma ≥ (1.8 ~ 2) Uac (DC körülmények között használják)

Ulma ≥ (2.2 ~ 2.5) Uac (váltóáramú körülmények között használják, Uac váltóáramú üzemi feszültség)

A varisztor maximális referenciafeszültségét a védett elektronikus eszköz ellenállási feszültségével kell meghatározni. A varisztor maradványfeszültségének alacsonyabbnak kell lennie, mint a védett elektronikus eszköz feszültségszintje, azaz (Ulma) max≤Ub / K. Ahol K a maradékfeszültség-arány, az Ub pedig a védett eszköz károsodási feszültsége.

4. Elnyomó dióda:

Az elnyomó dióda bilincs-korlátozott funkcióval rendelkezik. A fordított lebontási régióban működik. Alacsony befogási feszültsége és gyors reakciója miatt különösen alkalmas a többszintű védelmi áramkörök utolsó szintű védelmi alkatrészeiként való alkalmazásra. A szuppressziós dióda volt-amper karakterisztikája a bontási régióban a következő képlettel fejezhető ki: I = CUα, ahol α nemlineáris együttható, a Zener dióda esetében α = 7 ～ 9, a lavina diódában α = 5 ～ 7.

Elnyomó dióda műszaki paraméterei

(1) Lebomlási feszültség, amely a megadott fordított megszakító áram (általában 1ma) megszakítási feszültségére utal, amely Zener diódák esetében jellemzően a 2.9 V és 4.7 V tartományban van, valamint a lavina diódák névleges meghibásodására. A kopási feszültség gyakran 5.6 V és 200 V között van.

(2) Maximális szorítófeszültség: Arra a legnagyobb feszültségre utal, amely a cső mindkét végén megjelenik, amikor az előírt hullámforma nagy áramán halad át.

(3) Impulzus teljesítmény: Ez a cső mindkét végén a maximális szorítófeszültség és a csőben lévő áram egyenértékének szorzatára vonatkozik meghatározott áram hullámforma alatt (pl. 10/1000 μs).

(4) Fordított elmozdulási feszültség: Arra a maximális feszültségre vonatkozik, amely a cső mindkét végén alkalmazható a fordított szivárgási zónában, amelynél a csőnek nem szabad lebomlania. Ennek a fordított elmozdulási feszültségnek lényegesen nagyobbnak kell lennie, mint a védett elektronikus rendszer legmagasabb üzemi feszültségcsúcsa, vagyis a rendszer normál működése alatt nem lehet gyenge vezetési állapotban.

(5) Maximális szivárgási áram: Ez a maximális fordított áramra vonatkozik, amely a csövön keresztül áramlik a fordított elmozdulási feszültség alatt.

(6) Válaszidő: 10-11 s

5. Fojtótekercs:

A fojtótekercs egy általános módú interferenciacsökkentő eszköz, amelynek magja ferrit. Szimmetrikusan ugyanazon ferrit toroid magra tekercsel két azonos méretű és azonos számú fordulattal ellátott tekercs. Négy terminálos eszköz kialakításához el kell nyomni a közös módú jel nagy induktivitását, és ez csekély hatással van a differenciál módú jel differenciális induktivitására. A fojtótekercs képes hatékonyan elnyomni a közös módú interferencia jelet (például villám interferenciát) a kiegyensúlyozott vonalon, de nincs hatása a differenciál üzemmód jelére, amelyet a vonal normálisan továbbít.

A fojtótekercsnek gyártásakor a következő követelményeknek kell megfelelnie:

1) A tekercsmagra tekercselt vezetékeket egymástól szigetelni kell annak biztosítása érdekében, hogy átmeneti túlfeszültség alatt a tekercs fordulatai között ne keletkezzen rövidzárlat.

2) Amikor a tekercs nagy pillanatnyi áramon halad át, a mag nem tűnik telítettnek.

3) A tekercsben lévő magot le kell szigetelni a tekercsről, hogy megakadályozzuk a kettő közötti megszakadást átmeneti túlfeszültség alatt.

4) A tekercset a lehető legnagyobb mértékben fel kell tekerni, ami csökkentheti a tekercs parazita kapacitását és fokozza a tekercs pillanatnyi túlfeszültségre való képességét.

6. 1/4 hullámhossz rövidre zárva

Az 1/4 hullámhosszú feszítővas egy mikrohullámú jel-túlfeszültség-védő, amely a villámhullámok spektrális elemzésén és az antennabemenet állóhullám-elméletén alapul. A fém rövidzárrúd hossza ebben a védőben az üzemi jel frekvenciáján alapul (pl. 900 MHz vagy 1800 MHz). Meghatározzuk az 1/4 hullámhossz méretét. A párhuzamos rövidzárlati sávnak végtelen impedanciája van a munkajel frekvenciájához, amely egyenértékű egy nyitott áramkörrel, és nem befolyásolja a jel továbbítását. A villámhullámoknál azonban, mivel a villámenergia főleg n + KHZ alatt oszlik el, a rövidzárlati sáv A villámhullám impedanciája kicsi, egyenértékű a rövidzárlattal, ezért a villámenergia szintje a földbe kerül.

Mivel az 1/4-es hullámhosszú rövidzárlat átmérője általában néhány milliméter, az ütközési áram ellenállása jó, és elérheti a 30KA-t (8 / 20μs) vagy annál többet, és a maradék feszültség kicsi. Ezt a maradékfeszültséget elsősorban a rövidzárlati rúd öninduktivitása okozza. A hiányosság az, hogy a teljesítménysáv keskeny és a sávszélesség körülbelül 2-20%. További hátrány, hogy a DC-torzítás nem alkalmazható az antennaadagolóra, ami korlátozza egyes alkalmazásokat.

Alap áramkör

A túlfeszültség-védő áramkörének különböző formái vannak, a különböző igényeknek megfelelően. Az alapkomponensek a fent említett több típus. Műszakilag jól ismert villámvédelmi termékkutató különféle áramköröket tervezhet, akárcsak egy doboz blokk. Különböző szerkezeti minták. A villámvédelmi dolgozók feladata hatékony és költséghatékony termékek kifejlesztése.

Osztályozott védelem

A túlfeszültség-védő első fokozatú villámvédője elvérezhet közvetlen villámáramot, vagy elvérezhet, ha az erőátviteli vezetéket közvetlen villámcsapás éri. Azokon a helyeken, ahol közvetlen villámcsapások történhetnek, I. OSZTÁLY végre kell hajtani. Villámvédelem. A második fokozatú villámhárító egy védőeszköz az elülső villámvédelmi eszköz maradékfeszültségéhez és a villám okozta villámcsapáshoz a területen. Ha az elülső szakaszban nagy a villámenergia-abszorpció, akkor is marad a berendezés egy része vagy a harmadik szintű villámvédelmi eszköz. Ez meglehetősen hatalmas mennyiségű energiát fog továbbítani, és a további abszorpcióhoz egy második fokozatú levezető szükséges. Ugyanakkor az első fokozatú villámhárító távvezetéke villámimpulzus-elektromágneses sugárzást is indukál LEMP. Ha a vezeték elég hosszú, a kiváltott villám energiája elég nagy lesz, és a villámenergia további kisütéséhez a második szintű villámvédelmi eszközre van szükség. A harmadik fokozatú villámhárító védi a LEMP-t és a maradék villámenergiát a második fokozatú villámhárítón keresztül.

Első szintű védelem

A túlfeszültség-védelem célja annak megakadályozása, hogy a túlfeszültség közvetlenül az LPZ0 területéről az LPZ1 területére kerüljön, korlátozva a több tízezer és a százezer volt közötti túlfeszültséget 2500-3000 V-ra.

Az áramváltó kisfeszültségű oldalára telepített túlfeszültség-védelem háromfázisú feszültségkapcsoló típusú tápegység villámvédő. A villámlás fluxusa nem lehet alacsonyabb 60KA-nál. Az ebbe az osztályba tartozó tápfeszültség-levezetőknek a felhasználó áramellátó rendszerének bemeneti fázisai és a föld között összekapcsolt nagy kapacitású villamosenergia-levezetőknek kell lenniük. Általában megkövetelik, hogy ebbe az osztályba tartozó túlfeszültség-védő maximális ütőképessége fázisonként meghaladja a 100KA-t, és a szükséges határfeszültség kevesebb, mint 1500 V, amelyet I. OSZTÁLYÚ túlfeszültség-védőnek és túlfeszültség-védőnek nevezünk. Úgy tervezték, hogy ellenálljon a nagy villámáramoknak és az induktív villámcsapásoknak, és vonzza a nagy energiájú túlfeszültségeket, ezek az elektromágneses túlfeszültség-levezetők nagy mennyiségű beáramló áramot tolnak a földre. Csak korlátozó feszültséget biztosítanak (azt a maximális feszültséget, amely akkor jelenik meg a vonalon, amikor a bekapcsolási áram áramlik a tápegység levezetőjén, korlátozó feszültségnek nevezzük). Az I. osztályú osztályú védőeszközöket elsősorban a nagy bekapcsolási áramok elnyelésére használják, csak nem képesek teljes mértékben megvédeni az áramellátó rendszer belsejében lévő érzékeny elektromos berendezéseket.

Az első szintű túlfeszültség-védő 10 / 350μs és 100KA villámhullámok ellen véd, és megfelel az IEC által előírt legmagasabb védelmi előírásoknak. A műszaki referencia a következő: a villámlás fluxusa nagyobb vagy egyenlő 100KA (10 / 350μs); a maradékfeszültség nem nagyobb, mint 2.5KV; a válaszidő kisebb vagy egyenlő, mint 100ns.

Második szintű védelem

A túlfeszültség-védelem célja, hogy az első fokozatú villámhárítón keresztül fennmaradó túlfeszültséget 1500-2000 V-ra tovább korlátozza, és ekvipotenciálisan csatlakoztassa az LPZ1-LPZ2-t.

Az elosztóvezeték által kiadott tápfeszültség-levezérlőnek feszültségkorlátozó villamosenergia-védelmi eszköznek kell lennie, mint második szintű védelem. A villámáram kapacitása nem lehet alacsonyabb 20KA-nál. A készüléket fontos vagy érzékeny elektromos berendezések áramellátásához kell felszerelni. Közúti elosztó állomás. Ezek a túlfeszültség-levezetők a maradék túlfeszültség-energia jobb elnyelését biztosítják a vevő áramellátásának bemeneti túlfeszültség-levezetőjén keresztül, és kiválóan elnyomják az átmeneti túlfeszültségeket. Az ezen a területen alkalmazott túlfeszültség-levezetőnek fázisonként 45 kA vagy nagyobb maximális ütőképességre van szüksége, és a szükséges határfeszültségnek 1200 V-nál kisebbnek kell lennie, amelyet II. OSZTÁLY tápegység villámhárító. Az általános felhasználói áramellátó rendszer el tudja érni a második szintű védelmet, hogy megfeleljen az elektromos berendezések működésének követelményeinek.

A második fokozatú túlfeszültség-védelem a C osztályú védőt használja a fázis-fázis, a fázis-föld és a közepes földű teljes üzemmódú védelemhez. A fő műszaki paraméterek a következők: 40KA (8 / 20μs) vagy annál nagyobb villámáram; maradékfeszültség A csúcsérték legfeljebb 1000 V; a válaszidő legfeljebb 25ns.

Harmadik szintű védelem

A túlfeszültség-védelem célja a berendezés végső védelme azáltal, hogy a maradék túlfeszültséget 1000 V alá csökkenti, hogy a túlfeszültség-energia ne károsítsa a berendezést.

Ha az elektronikus információs berendezés váltóáramú tápellátásának bejövő végére telepített tápfeszültség-villámvédő eszközt harmadik szintű védelemként használják, akkor az egy soros típusú feszültségkorlátozó villamosenergia-védelmi eszköz, és annak villámlása az áramkapacitás nem lehet alacsonyabb 10KA-nál.

A túlfeszültség-védelem utolsó védelmi vonala beépített feszültség-túlfeszültség-védővel használható a fogyasztó belső áramellátásában a kis átmeneti túlfeszültségek teljes kiküszöbölése érdekében. Az itt alkalmazott teljesítmény-túlfeszültség-levezetők fázisonként legfeljebb 20KA maximális ütőképességet igényelnek, és az előírt korlátozó feszültségnek 1000V-nál kisebbnek kell lennie. Szükséges a harmadik szintű védelem néhány különösen fontos vagy különösen érzékeny elektronikus berendezés számára, valamint az elektromos berendezés védelme a rendszerben keletkező átmeneti túlfeszültségektől.

A mikrohullámú kommunikációs berendezésekben, a mobil állomás kommunikációs berendezésekben és a radarberendezésekben alkalmazott egyenirányító tápegységhez ki kell választani a DC tápegység villámvédő készüléke az üzemi feszültség adaptációja a munkafeszültségének védelme szerinti utolsó fokozatú védelem.

4. szint és magasabb

A túlfeszültség-védő a védett berendezés ellenállási feszültségszintje szerint, ha a kétszintes villámvédelem képes elérni a berendezés feszültségszintje alatti határfeszültséget, akkor csak két szintű védelmet kell végrehajtania, ha a berendezés ellenáll a feszültségnek alacsony a szint, négy vagy több szintű védelemre lehet szüksége. Villámáramlásának negyedik szintű védelme nem lehet alacsonyabb, mint 5KA.

Telepítési módszer

1, SPD rutinszerű telepítési követelmények

A túlfeszültség-védő 35 mm-es szabványos sínnel van felszerelve

Rögzített SPD-k esetén a következő lépéseket kell követni a rendszeres telepítéshez:

1) Határozza meg a kisülési áram útját

2) Jelölje meg a vezetéket az eszköz kapcsán okozott extra feszültségesés szempontjából.

3) A felesleges induktív hurkok elkerülése érdekében jelölje meg az egyes készülékek PE vezetőit.

4) Hozza létre a potenciálkiegyenlítést az eszköz és az SPD között.

5) A többszintű SPD energiakoordinációjának összehangolása

A beépített védőrész és a készülék védtelen része közötti induktív kapcsolás korlátozása érdekében bizonyos mérésekre van szükség. A kölcsönös induktivitás csökkenthető az érzékelő forrás és az áldozati áramkör elválasztásával, a hurok szögének megválasztásával és a zárt hurok régió korlátozásával.

Amikor az áramot szállító alkatrész vezetője egy zárt hurok része, akkor a hurok és az indukált feszültség csökken, amikor a vezető az áramkörhöz közeledik.

Általában jobb, ha a védett vezetéket elválasztjuk a védtelen vezetéktől, és el kell választani a földelő vezetéketől. Ugyanakkor a tápkábel és a kommunikációs kábel közötti átmeneti kvadrátcsatolás elkerülése érdekében el kell végezni a szükséges méréseket.

2, SPD földelő vezeték átmérőjének kiválasztása

Adatsor: A követelmény nagyobb, mint 2.5 mm²; ha a hossz meghaladja a 0.5 métert, akkor nagyobbnak kell lennie, mint 4 mm².

Áramvezeték: Amikor a fázisvezeték keresztmetszete S≤16mm², a földvezeték S-t használ; amikor a fázisvezeték keresztmetszete 16 mm²≤S≤35mm², az alapvonal 16 mm-t használ²; amikor a fázisvonal keresztmetszeti területe S ≥35mm², a földvezetékhez S / 2 szükséges.

A fő paraméterek

1. Névleges feszültség Un: A védett rendszer névleges feszültsége állandó. Az informatikai rendszerben ez a paraméter jelzi a megválasztandó védő típusát, amely jelzi az AC vagy DC feszültség tényleges értékét.

2. Uc névleges feszültség: a védőelem meghatározott végére hosszú ideig alkalmazható anélkül, hogy változást okozna a protektor jellemzőiben, és nem aktiválná a védőelem maximális feszültség effektív értékét.

3. Névleges kisülési áram Isn: A maximális bekapcsolási áram csúcsa, amelyet a védő elvisel, ha egy standard villámhullámot 8/20 μs hullámformával adunk a protektorra 10 alkalommal.

4. Maximális kisülési áram Imax: A maximális bekapcsolási áram csúcsa, amelyet a védő elvisel, ha egy 8/20 μs hullámformájú standard villámhullámot alkalmaznak a védőre.

5. Feszültségvédelmi szint Fel: A védőelem maximális értéke a következő tesztekben: a lejtés felvillanási feszültsége 1KV / μs; a névleges kisülési áram maradékfeszültsége.

6. TA reakcióidő: A speciális védőkomponens főként a protektorban tükröződő működési érzékenysége és meghibásodási ideje, és egy bizonyos időbeli változás a du / dt vagy di / dt meredekségétől függ.

7. Vs adatátviteli sebesség: jelzi, hogy hány bitértéket továbbítanak egy másodperc alatt, az egység: bps; ez az adatátviteli rendszerben helyesen kiválasztott villámvédelmi eszköz referenciaértéke, és a villámvédelmi eszköz adatátviteli sebessége a rendszer átviteli módjától függ.

8. Behelyezési veszteség Ae: A feszültség aránya a protektor adott frekvencián történő behelyezése előtt és után.

9. Visszalépés veszteség Ar: Jelzi a védőeszköz által visszaverődő vezető élhullám arányát (reflexiós pont), amely egy paraméter, amely közvetlenül méri, hogy a védelmi eszköz kompatibilis-e a rendszer impedanciájával.

10. Maximális hosszirányú kisülési áram: a maximális bekapcsolási áram csúcsértékére vonatkozik, amely a védőnek ki van téve, amikor a standard villámhullámot 8 / 20μs hullámformával alkalmazzák minden földre.

11. Legnagyobb oldalsó kisülési áram: A maximális bekapcsolási áram csúcsa, amely a védőnek ki van téve, amikor a szokásos villámhullámot 8 / 20μs hullámformával alkalmazzák a vonal és a vonal között.

12. Online impedancia: az Un névleges feszültség alatt a protektoron átfolyó hurok impedanciájának és induktív reaktanciájának összegére utal. Gyakran „rendszer impedanciának” nevezik.

13. Csúcs kisülési áram: Kétféle típus létezik: névleges kisülési áram Isn és maximális kisülési áram Imax.

14. Szivárgási áram: a protektoron 75 vagy 80 névleges feszültség mellett áramló egyenáramra utal.

Működési elv szerint osztályozva

1. Kapcsoló típusa: A túlfeszültség-védelem működési elve a nagy impedancia, ha nincs pillanatnyi túlfeszültség, de miután reagál a villám átmeneti túlfeszültségére, impedanciája hirtelen alacsony értékre változik, lehetővé téve a villámáram áthaladását. Ilyen eszközként használva az eszköz rendelkezik: kisülési hézaggal, gázkisülési csővel, tirisztorral és hasonlókkal.

2. Feszültségkorlátozó típus: A túlfeszültség-védelem működési elve a nagy impedancia, ha nincs átmeneti túlfeszültség, de impedanciája a túlfeszültség áramának és feszültségének növekedésével folyamatosan csökken, áram- és feszültségjellemzői pedig erősen nemlineárisak. Ilyen eszközként használt eszközök: cink-oxid, varisztorok, elnyomó diódák, lavinadiódák és hasonlók.

3. Hasított vagy turbulens ：

Shunt típus: A védett eszközzel párhuzamosan, a villám impulzusának alacsony impedanciája és a normál üzemi frekvenciájának magas impedanciája.

Turbulens típus: A védett eszközzel sorozatban a villám impulzusának nagy impedanciája és a normál üzemi frekvenciájának alacsony impedanciája van.

Ilyen eszközként használt eszközök: fojtótekercsek, felüláteresztő szűrők, aluláteresztő szűrők, negyedhullámú rövidnadrágok és hasonlók.

A túlfeszültség-védelmi eszköz SPD használata

(1) Teljesítményvédő: váltóáramú védelem, egyenáramú védelem, kapcsolóáramvédő stb.

A váltakozó áramú villámvédelmi modul alkalmas áramelosztó helyiségek, áramelosztó szekrények, kapcsolószekrények, AC / DC áramelosztó panelek stb.

Az épületben vannak kültéri bemeneti elosztó dobozok és épületréteg-elosztó dobozok;

Kisfeszültségű (220 / 380VAC) ipari és polgári villamos hálózatokhoz;

Az energiaellátó rendszerben főleg az automatizálási gépház vagy alállomás fő vezérlőterme tápfeszültségének képernyőjén lévő háromfázisú áram bemenetére vagy kimenetére használják.

Különböző egyenáramú energiaellátó rendszerek számára alkalmas, például:

DC áramelosztó panel;

DC tápegységek;

DC elosztódoboz;

Elektronikus információs rendszer szekrény;

A szekunder táp kimenete.

(2) Jelvédő: alacsony frekvenciájú jelvédő, nagyfrekvenciás jelvédő, antennaadagoló védő stb.

Hálózati jel villámvédelmi eszköz:

Villámcsapások és villám-elektromágneses impulzusok okozta induktív túlfeszültség-védelem olyan hálózati berendezéseknél, mint 10 / 100Mbps SWITCH, HUB, ROUTER; · Hálózati szoba hálózati kapcsoló védelme; · Hálózati szoba szerver védelem; · Hálózati szoba egyéb hálózati interfész eszközök védelme;

A 24 portos integrált villámvédelmi dobozt főként több jelcsatorna központosított védelmére használják az integrált hálózati szekrényekben és az alközpontokban.

Videojel villámvédelmi eszköz:

A túlfeszültség-védőt elsősorban a videojel berendezések pont-pont elleni védelmére használják. Védheti a különféle videotovábbító berendezéseket az induktív villámcsapástól és a jelátviteli vezeték túlfeszültségétől. Ugyanazon működési feszültség alatt történő rádiófrekvenciás átvitelre is alkalmazható. Az integrált többportos videovillám-védődobozt elsősorban a vezérlőeszközök, például a merevlemez-felvevők és a videokivágók központi védelmére használják az integrált vezérlőszekrényben.

Túlfeszültségvédő márka

A piacon a legelterjedtebb levezetők a következők: Kína LSP túlfeszültség-védő, Németország OBO túlfeszültség-védő, DEHN-túlfeszültség-védő, PHOENIX túlfeszültség-védő, US ECS túlfeszültség-védő, US PANAMAX túlfeszültség-védő, INNOVATÍV túlfeszültség-védő, US POLYPHASER túlfeszültség-védő, Franciaország Soule túlfeszültség-védő , UK ESP Furse túlfeszültségvédő stb.