Kedu ka Ngwa Nchebe Surge (SPD) si arụ ọrụ

Kedu ka Ngwa Nchebe Surge (SPD) si arụ ọrụ

Ikike nke SPD iji belata oke oke na netwọ nkesa nkesa ọkụ eletrik site na ịgbanye ebili mmiri bụ ọrụ nke ihe ndị na-echebe elu, usoro sistemụ nke SPD, yana njikọ na netwọ nkesa eletrik. A na -ezube SPD ka amachibido oke nfefegharị na -agbanwe agbanwe ma na -atụgharị oge ugbu a, ma ọ bụ ha abụọ. O nwere opekata mpe otu akụrụngwa na -anọghị n'ahịrị. N'okwu kachasị mfe, ebumnuche nke SPD bụ ịbelata oke nfefegharị na ebumnuche nke igbochi mmebi akụrụngwa na oge nkwụsị n'ihi oke ọkụ na -agafe agafe na -erute na ngwaọrụ ha na -echebe.

Dịka ọmụmaatụ, tụlee igwe igwe mmiri nke valvụ enyemaka na -echebe. Valvụ enyemaka mgbali adịghị eme ihe ọ bụla ruo mgbe oke nrụgide na-apụta na mmiri. Mgbe nke ahụ mere, valvụ ahụ mepere ma zere nrụgide ọzọ n'akụkụ, ka ọ ghara iru wiil mmiri.

Ọ bụrụ na valvụ enyemaka adịghị, nrụgide gabigara ókè nwere ike imebi wiil mmiri, ma ọ bụ ikekwe njikọ maka nkwọ ahụ. Ọ bụ ezie na valvụ enyemaka dị ebe ọ na -arụ ọrụ nke ọma, ụfọdụ foduru nke mgbali mgbali ka ga -erute na wiil. Mana nrụgide ga -ebelatala nke ọma ka ọ ghara imebi wiil mmiri ma ọ bụ mebie ọrụ ya. Nke a na -akọwa omume nke SPDs. Ha na -ebelata ihe na -agafe agafe na ọkwa nke na -agaghị emebi ma ọ bụ mebie ọrụ nke ngwa elektrọnik dị nro.

Teknụzụ eji

Kedu teknụzụ ejiri na SPD?

Site na IEEE Std. C62.72: Ihe ole na ole a na-ahụkarị maka ịwa ahụ na-eji arụpụta SPDs bụ ụdị oxide varistors (MOVs), diodes mmebi (ABDs-nke a na-akpọbu silicon avalanche diodes ma ọ bụ SADs), na akpa mwepụ gas (GDTs). MOV bụ teknụzụ a na -ejikarị maka nchekwa okirikiri ike AC. Ogologo ogo MOV dị ugbu a nwere njikọ na mpaghara akụkụ ya na ihe mejupụtara ya. N'ozuzu, mpaghara mpaghara ga-ebuwanye ibu, ogo nke ngwa a na-abawanye ugbu a. MOV n'ozuzu ha nwere okirikiri ma ọ bụ akụkụ akụkụ anọ mana ha na -abata n'ọtụtụ nke ọkọlọtọ sitere na 7 mm (0.28 inch) ruo 80 mm (3.15 inch). Ogo ogo dị ugbu a nke ihe ndị na -echebe elu na -adịgasị iche ma dabere na onye nrụpụta. Dịka anyị tụlere na mbụ na nkeji okwu a, site na ijikọ MOVs n'usoro nke yiri, enwere ike gbakọọ ọnụ ahịa dị ugbu a site na ịtinye ọnụ ọgụgụ dị elu ugbu a nke MOV n'otu n'otu iji nweta ọkwa dị ugbu a n'usoro. N'ime ime nke a, ekwesịrị ịtụle maka nhazi nke njirimara ọrụ nke MOV ahọrọ.

Enwere ọtụtụ echiche maka akụrụngwa, ụdị topology, na nnabata nke teknụzụ akọwapụtara na -emepụta SPD kacha mma maka ịwepu mmiri ugbu a. Kama igosipụta nhọrọ niile, ọ kacha mma na mkparịta ụka gbasara oke ọkwa ugbu a, ọkwa ọkwa ugbu a, ma ọ bụ ike dị ugbu a dabere na data nnwale arụmọrụ. Na agbanyeghi ihe eji arụ ọrụ ahụ, ma ọ bụ ihe nrụpụta igwe akọwapụtara, ihe dị mkpa bụ na SPD nwere oke ọkwa ugbu a ma ọ bụ ọkwa ọkwa ọkwa dị ugbu a dabara maka ngwa ahụ.

Nkọwa sara mbara nke ihe ndị a na -esote. Ngwa ndị ejiri na SPDs dịgasị iche iche. Nke a bụ nlele nke ihe ndị ahụ:

• Ngwongwo ihe nchara nke ọla (MOV)

Dị ka ọ na -adị, MOV nwere akụkụ okirikiri ma ọ bụ akụkụ anọ nke zinc oxide sintered yana ihe mgbakwunye kwesịrị ekwesị. Ụdị ndị ọzọ a na -eji eme ihe gụnyere ụdị tubular na ihe owuwu ọtụtụ. Varistors nwere electrode urughuru nke nwere alloy ọlaọcha ma ọ bụ ọla ọzọ. O nwere ike ịbụ na etinyere electrodes n'ahụ ahụ site na inyocha na imebi ma ọ bụ site na usoro ndị ọzọ dabere na igwe ejiri. Varistors na -enwekarị waya ma ọ bụ ụzọ taabụ ma ọ bụ ụdị nkwụsị ọzọ nke nwere ike bụrụ na erere ya na electrode.

Usoro ntụzịaka nke MOV na -esite na njikọta semikondoktọ na oke nke mkpụrụ osisi zinc oxide nke etinyere n'oge usoro ịgbaze. Enwere ike iwere varistor dị ka ngwaọrụ nwere ọtụtụ njikọta nke nwere ọtụtụ ọka na-arụ ọrụ n'usoro-njikọta n'etiti ọdụ. A na-egosi nlele akụkụ akụkụ nke varistor na-ahụkarị na eserese 1.

Ndị na -efe efe nwere ikike idobe obere mgbanwe ọkụ eletrik n'ofe ọdụ ụgbọ mmiri ha ebe oke mmụba na -agabiga n'ime ha na -agbanwe ruo ọtụtụ iri afọ. Omume a na -anọghị n'ahịrị na -enye ha ohere ịwegharị mmụba nke ugbu a mgbe ejikọtara na shunt gafee ahịrị ma kpachie voltaji gafee ahịrị na ụkpụrụ na -echebe akụrụngwa ejikọtara na ahịrị ahụ.

• Aiolanche Breakdown Diode (ADB)

A makwaara ngwaọrụ ndị a dị ka silicon avalanche diode (SAD) ma ọ bụ onye na -egbochi voltaji na -agafe agafe (TVS). Pion junction diode diode, n'ụdị ya bụ isi, bụ otu PN nke nwere anode (P) na cathode (N). Hụ Ọgụgụ 2a. N'ime ngwa sekit DC, onye na -echebe ya na -agbagha agbagha nke na a na -etinye ike dị mma n'akụkụ cathode (N) nke ngwaọrụ ahụ. Hụ Ọgụgụ 2b.

Diode avalanche nwere mpaghara atọ na -arụ ọrụ, 1) enweghị mmasị n'ihu (obere impedance), 2) wepụrụ steeti (nnukwu impedance), na 3) tụgharịa ndakpọ echiche (obere impedance dị obere). Enwere ike ịhụ mpaghara ndị a na Ọgụgụ 3. N'ọdịdị ihu n'ihu na -enwe ezigbo voltaji na mpaghara P, diode nwere nnukwu nsogbu ozugbo voltaji gafere voltaji diode n'ihu, VFS. VFS na -erughi 1 V ma akọwara ya n'okpuru. Steeti anya na -agbatị site na 0 V ruo n'okpuru ezigbo VBR na mpaghara N. Na mpaghara a, naanị mmiri na -asọ asọ bụ mmiri mgbapụta dabere na ọnọdụ okpomọkụ na mmiri iyi Zener maka diodes voltaji dị ala. Mpaghara ndakpọ nke azụ na -amalite site na VBR dị mma na mpaghara N. Na VBR elektrọn na -agafe nkwụsị ahụ na -eme ngwangwa nke ọma site n'ọhịa dị elu na mpaghara njikọta nke njikọta eletrọnịkị na -ebute oghere, ma ọ bụ nnukwu mmiri, nke elektrọn na oghere. Nsonaazụ bụ mbelata dị ukwuu na nguzogide nke diode. Enwere ike iji ma ihu n'ihu ma na -agbagha mpaghara mmebi nwere ike maka nchekwa.

Njirimara eletrik nke nnukwu diode bụ asymmetric n'ime. A na -arụkwa ngwaahịa nchedo Symmetric avalanche diode nke gụnyere azụ na azụ nkwụsị.

• Ọpụpụ ikuku gas (GDT)

Mgbapụta ikuku gas nwere electrodes abụọ ma ọ bụ karịa nke obere oghere kewapụrụ na seramiiki ma ọ bụ cylinder iko. Silinda ahụ juputara na ngwakọta gas dị mma, nke na -enwupụta ka ọ na -enwu enwu yana n'ikpeazụ ọnọdụ arc mgbe etinyere voltaji zuru ezu na electrodes.

Mgbe voltaji ji nwayọ na-ebili gafee oghere ahụ ruru uru nke ihe elele elektrọnik, nrụgide gas na ngwakọta gas na-ekpebi, usoro ntụgharị ga-ebido na ọkụ ọkụ. Ozugbo ọkụ malitere, steeti ọrụ dị iche iche ga-ekwe omume, dabere na sekit dị na mpụga. Egosipụtara steeti ndị a na Ọgụgụ 4. N'oge ebili mmiri na-erughi ntughari na-enwu enwu, mpaghara ọkụ na-adị. N'elu mmiri dị ala na mpaghara ọkụ, voltaji fọrọ nke nta ka ọ bụrụ mgbe niile; na ebili mmiri dị elu, ụfọdụ ụdị ọkpọ gas nwere ike banye na mpaghara ọkụ na -adịghị mma nke voltaji na -abawanye. Ewezuga mpaghara ọkụ a na-adịghị ahụkebe, ihe mgbochi ikuku ikuku na-ebelata na mpaghara mgbanwe n'ime ọnọdụ arc dị ala. Mgbanwe mgbanwe arc-to-glow nwere ike ịdị ala karịa mgbanwe mgbanwe na-egbukepụ egbukepụ. Njirimara eletriki GDT, yana njikọ okirikiri mpụga, na -ekpebi ikike nke GDT ga -emenyụ mgbe ọwa ahụ gafere, na -ekpebikwa ike agbasasị na njide ahụ n'oge ịwa ahụ.

Ọ bụrụ na voltaji etinyere (dịka ntụgharị) na -ebili ngwa ngwa, oge ewepụtara maka usoro nhazi ionization/arc nwere ike ikwe ka voltaji gafere gafee uru achọrọ maka ndakpọ na paragraf gara aga. A kọwapụtara voltaji a dị ka mgbali mkpali mkpali na ọ bụ ọrụ dị mma nke ịrị elu nke voltaji etinyere (na-agafe agafe).

Otu ime ụlọ nwere GDT atọ nwere oghere abụọ nke electrode mgbanaka etiti kewapụrụ. Oghere dị n'etiti electrode na-enye ohere ka plasma gas site na oghere na-eduzi ebute ụzọ n'ime oghere ọzọ, n'agbanyeghị na voltaji oghere ọzọ nwere ike dị n'okpuru ọkụ ọkụ.

N'ihi mgbanwe ngbanwe ha na nrụrụ arụ siri ike, GDT nwere ike karịa ngwa SPD ndị ọzọ n'ikike na-ebu ugbu a. Ọtụtụ GDT telivishọn nwere ike iburu ebili mmiri ngwa ngwa ruo 10 kA (8/20 µs waveform). Ọzọkwa, dabere na imewe na nha nke GDT, enwere ike nweta ebili mmiri nke> 100 kA.

Nrụpụta tubes na -ewepụta gas bụ na ha nwere nnukwu ikike - n'ozuzu erughị 2 pF. Nke a na-enye ohere iji ha n'ọtụtụ ngwa sekit dị elu.

Mgbe GDT na-arụ ọrụ, ha nwere ike iwepụta radieshon dị elu, nke nwere ike imetụta elektrọnik nwere mmetụta. Ya mere, ọ bụ ihe amamihe idobe okirikiri GDT n'ebe dị anya site na elektrọnik. Ogologo ya dabere na mmetụta nke elektrọnik yana otu esi echebe elektrọnik. Ụzọ ọzọ iji zere mmetụta bụ itinye GDT n'ime ogige echekwara.

Nkọwa maka GDT

Oghere, ma ọ bụ ọtụtụ oghere nwere igwe elektrọn abụọ ma ọ bụ atọ ka ejiri akara mechie ka ngwakọta gas na nrụgide na -achịkwa, nke echekwara iji chebe ngwa ma ọ bụ ndị ọrụ, ma ọ bụ ha abụọ, site na nnukwu ọkụ na -agafe agafe.

Or

Oghere ma ọ bụ oghere dị na mwepụ agbakwunyere agbakwunyere, na -abụghị ikuku na nrụgide ikuku, nke emebere iji kpuchido ngwa ma ọ bụ ndị ọrụ, ma ọ bụ ha abụọ, site na nnukwu ọkụ na -agafe agafe.

• Ihe nzacha LCR

Ngwa ndị a dị iche na nke ha:

• ike ike
• nnweta
• pụrụ ịdabere
• -eri
• arụ ọrụ

Site na IEEE Std C62.72: Ikike nke SPD iji belata oke njupụta na netwọ nkesa eletrik site na ịgbanye ebili mmiri bụ ọrụ nke ihe na-echebe elu, usoro sistemụ nke SPD, yana njikọ na netwọ nkesa nkesa eletriki. Ihe ole na ole a na-ahụkarị maka ịwa ahụ nke ejiri SPDs arụpụta bụ MOVs, SASDs, na tubes na-agbapụta gas, ebe MOV nwere ojiji kachasị. Ogologo ogo MOV dị ugbu a nwere njikọ na mpaghara akụkụ ya na ihe mejupụtara ya. N'ozuzu, mpaghara akụkụ ga-ebuwanye ibu, ka ogo ngwaọrụ ugbu a na-abawanye elu. MOV n'ozuzu ha bụ okirikiri ma ọ bụ akụkụ akụkụ anọ mana ha na -abata n'ụdị nke nha nha sitere na 7 mm (0.28 na) ruo 80 mm (3.15 na). Ogo ogo dị ugbu a nke ihe ndị na -echebe elu na -adịgasị iche ma dabere na onye nrụpụta. Site na ijikọ MOVs n'usoro yiri nke ahụ, enwere ike gbakọọ ọnụego ugbu a nwere ike gbakọọ site na ịtinye ọkwa ugbu a nke MOV n'otu n'otu iji nweta ogo dị ugbu a n'usoro.

Enwere ọtụtụ echiche maka akụrụngwa, ụdị topology, na nnabata nke teknụzụ akọwapụtara na -emepụta SPD kacha mma maka ịwepu mmiri ugbu a. Kama igosipụta arụmụka ndị a niile na ikwe ka onye na -agụ kọwaa isiokwu ndị a, ọ kacha mma na mkparịta ụka gbasara oke ọkwa ugbu a, Nominal Discharge Current Rating, ma ọ bụ ike dị ugbu a dabere na data nnwale arụmọrụ. Na agbanyeghi ihe eji arụ ọrụ ahụ, ma ọ bụ usoro arụ ọrụ akọwapụtara nke ọma, ihe dị mkpa bụ na SPD nwere ọkwa dị ugbu a ma ọ bụ ọkwa ọkwa ọkwa dị ugbu a dabara adaba maka ngwa ahụ, ma eleghị anya nke kachasị mkpa, na SPD na -egbochi onye na -agafe agafe. njupụta na ọkwa nke na -egbochi mmebi akụrụngwa a na -echebe ebe elebara anya anya.

Ụdị Ọrụ

Imirikiti SPDs nwere ụdị arụ ọrụ atọ:

• Na-echere
• Na-atụgharị

Na ọnọdụ ọ bụla, ugbu a na -agafe na SPD. Agbanyeghị, ihe nwere ike ghara ịghọta bụ na ụdị dị iche iche nwere ike ịdị na ọnọdụ ọ bụla.

Ọnọdụ na -echere

N'okpuru ọnọdụ ike nkịtị mgbe enyere “ike dị ọcha” n'ime sistemụ nkesa ọkụ eletrik, SPD na -arụ ọrụ pere mpe. N'ọnọdụ na -echere, SPD na -eche ka oke ikuku mee wee na -eri obere ike ma ọ bụ enweghị ike; nke bụ nke sekit nleba anya na -eji.

Ụdị Mgbanwe ahụ

Mgbe ọ hụrụ ihe omume oke ihe karịrị akarị, SPD na -agbanwe n'ime ọnọdụ ntụgharị. Ebumnuche nke SPD bụ ịwepu mkpali na -emebi ihe ugbu a pụọ ​​na ibu dị oke mkpa, ebe n'otu oge na -ebelata oke voltaji nke ọ na -ebute na ọkwa dị ala, na -adịghị emerụ ahụ.

Dịka akọwara site ANSI/IEEE C62.41.1-2002, ihe na-ahụkarị ugbu a na-adị naanị obere akụkụ nke okirikiri (microseconds), obere oge ma e jiri ya tụnyere nrugharị na-aga n'ihu nke 60Hz, mgbaàmà sinusoidal.

Ogo nke ebili mmiri na -adabere na isi mmalite ya. Dịka ọmụmaatụ, ọkụ na -ada, nke nwere ike na obere ihe nwere ike dị ugbu a karịa ọtụtụ narị puku amps. N'ime ihe owuwu, agbanyeghị, ihe omume na -adịte aka na -eme n'ime ga -emepụta oke dị ala ugbu a (erughị puku ma ọ bụ narị amps).

Ebe ọ bụ na emebere ọtụtụ SPD iji jikwaa nnukwu ebili mmiri, otu akara ngosi bụ ngwaahịa a nwalere ọkwa ọkwa ọkwa dị ugbu a (N'ime). Ọtụtụ mgbe na -enwe mgbagwoju anya na mmejọ ugbu a, mana enweghị njikọ, nnukwu ịdị ukwuu ugbu a bụ ihe na -egosi ike nnwale nnwale ngwaahịa a nwalere ugboro ugboro.

Site na IEEE Std. C62.72: Nrụpụta nke ọnụ ọgụgụ dị ugbu a na -egosipụta ike SPD ka enwee ike ime ka mmụba dị ugbu a ugboro ugboro (ngụkọta ngụkọta nke 15) nke uru ahọpụtara na -enweghị mmebi, mbibi ma ọ bụ mgbanwe na tụọ oke arụmọrụ voltaji nke SPD. Nnwale ọbara dị ugbu a gụnyere SPD niile gụnyere ihe niile na -echebe anya yana ihe mpụga SPD dị n'ime ma ọ bụ na mpụga. N'oge nnwale ahụ, enweghị akụrụngwa ma ọ bụ ihe njikọ nwere ike ịda, mepee sekit, mebie ma ọ bụ mebie. Iji nweta ọkwa a kapịrị ọnụ, ekwesịrị idobe ọkwa arụmọrụ voltaji nke SPD n'etiti nlele tupu ule na ule ule. Ebumnuche nke nnwale ndị a bụ iji gosipụta ike na arụmọrụ nke SPD na nzaghachi na oke nke na n'ọnọdụ ụfọdụ siri ike mana enwere ike ịtụ anya ya na akụrụngwa ọrụ, n'ime ụlọ ọrụ ma ọ bụ na ebe nrụnye.

Dịka ọmụmaatụ, SPD nwere ikike ịgbapụta aha ugbu a nke 10,000 ma ọ bụ 20,000 amps n'otu ọnọdụ pụtara na ngwaahịa a ga -enwe ike iguzogide oke nke ugbu a nke 10,000 ma ọ bụ 20,000 amps opekata mpe ugboro 15, na ụdị nchekwa ọ bụla.

Nkọwa nke Ọgwụgwụ nke Ndụ

Site na IEEE Std C62.72: Ihe iyi egwu kachasị na ntụkwasị obi ogologo oge nke SPD nwere ike ọ gaghị abụ oke, mana ugboro ugboro ma ọ bụ nwa oge (TOVs ma ọ bụ '' aza ') nke nwere ike ime na PDS. SPDs nwere MCOV-nke dị nso na voltaji sistem ọnụ nwere ike ịkarị oke oke nke nwere ike ibute ịka nká ma ọ bụ ngwụcha ndụ. Iwu isi mkpịsị aka nke a na -ejikarị bụ ịchọpụta ma MCOV nke SPD bụ opekata mpe 115% nke voltaji sistemụ aha maka ụdị nchekwa ọ bụla. Nke a ga -enye ohere ka SPD ghara ịdị na -emetụta ya na ọdịiche voltaji nkịtị nke PDS.

Agbanyeghị, ewezuga ihe ndị na-emebiga ihe ókè, SPD nwere ike ịka nká, ma ọ bụ mebie, ma ọ bụ rute ọnọdụ njedebe nke ọrụ ha ka oge na-aga n'ihi oke mmụba gafere ogo SPDs maka mmụba dị ugbu a, ọnụego ihe omume na-eme, oge nke ịwa ahụ. , ma ọ bụ ngwakọta nke ihe omume ndị a. Ihe omume mmụba ugboro ugboro nke amplitude dị ukwuu ruo oge ụfọdụ nwere ike na -ekpo oke ọkụ na ngwa SPD wee mee ka ihe nchebe na -adị elu ruo afọ. Ọzọkwa, mmụba ugboro ugboro nwere ike ibute diski njikọta SPD nke a na -arụ ọrụ ọkụ ka ọ rụọ ọrụ tupu oge eruo n'ihi ikpo ọkụ nke ihe ndị na -echebe elu. Njirimara nke SPD nwere ike gbanwee ka ọ na-erute ọnọdụ njedebe nke ọrụ ya-dịka ọmụmaatụ, oke amachi amachi nwere ike ịbawanye ma ọ bụ ibelata.

N'ịgbalị izere mbibi n'ihi oke ebili mmiri, ọtụtụ ndị na -emepụta SPD na -eji SPD nwere ike dị elu ugbu a ma ọ bụ site na iji ihe ndị buru ibu karịa anụ ahụ ma ọ bụ site na ijikọ ọtụtụ ihe n'otu. Emere nke a iji zere ihe nwere ike bụrụ na ogo nke SPD dị ka ọgbakọ karịrị akarị ma ewezuga n'ọnọdụ dị oke egwu na pụrụ iche. Ihe ịga nke ọma nke usoro a na -akwado ogologo ndụ ọrụ na akụkọ ihe mere eme nke SPDs arụnyere nke emebere n'ụdị a.

N'ihe gbasara nhazi nke SPD yana, dị ka ekwuru gbasara oke ọkwa dị ugbu a, ọ bụ ihe ezi uche dị na ya inwe SPD nwere ọkwa dị elu ugbu a dị na akụrụngwa ọrụ ebe PDS na -ekpughere oke mmụba iji nyere aka na mgbochi ịka nká; Ka ọ dị ugbu a, SPD na-agbada n'ahịrị site na akụrụngwa ọrụ nke ekpughereghị na isi mmalite nke mwakpo nwere ike nwee ọkwa dị ala. Site na ezigbo usoro nchekwa na ịhazi oke, enwere ike izere ịka nká nke SPD.

Ihe ndị ọzọ na -ebute ọdịda SPD gụnyere:

• Mperi nrụnye
• Imehie ngwaahịa maka ọkwa voltaji ya
• Akwadoro ihe karịrị voltaji

Mgbe akụkụ mmechi ada ada, ọ na -emekarị ya dị ka nkenke, na -eme ka mmiri malite ịfe site na akụrụngwa dara. Ọnụ ego dị ugbu a nke ga -esi na akụrụngwa a dara ada bụ ọrụ nke mmejọ dị ugbu a ma sistemụ ọkụ na -akwagharị ya. Maka ozi ndị ọzọ gbasara Fault Currents gaa na Ozi metụtara Nchedo SPD.