서지 보호 장치 SPD

AC 서지 보호 장치 T2 SLP40-275-3S + 1서지 보호 장치 SPD는 서지 피뢰기라고도합니다. 특정 목적을위한 모든 서지 보호기는 실제로 일종의 빠른 스위치이며, 서지 보호기는 특정 전압 범위 내에서 활성화됩니다. 활성화되면 서지 보호기의 억제 구성 요소가 고 임피던스 상태에서 분리되고 L 극이 저 저항 상태로 바뀝니다. 이러한 방식으로 전자 장치의 로컬 에너지 서지 전류를 배출 할 수 있습니다. 전체 번개 프로세스 동안 서지 보호기는 극에 걸쳐 상대적으로 일정한 전압을 유지합니다. 이 전압은 서지 보호기가 항상 켜져 있고 서지 전류를 접지로 안전하게 방전 할 수 있도록합니다. 즉, 서지 보호기는 번개 이벤트, 공용 그리드의 스위칭 활동, 역률 보정 프로세스 및 내부 및 외부 단기 활동으로 생성되는 기타 에너지의 영향으로부터 민감한 전자 장비를 보호합니다.

어플리케이션

번개는 개인의 안전에 대한 명백한 위협이 있으며 다양한 장치에 잠재적 인 위협이됩니다. 장비에 대한 전력 서지의 손상은 직접에 국한되지 않습니다. AC 서지 보호 장치 T2 SLP40-275-1S + 1번개. 근거리 번개는 민감한 현대 전자 장치에 큰 위협이됩니다. 반면에 뇌운 사이의 거리와 방전의 번개 활동은 전원 공급 장치 및 신호 루프에 강한 돌입 전류를 생성하여 정상적인 흐름 장비가 정상입니다. 장비의 수명을 단축하십시오. 낙뢰 전류는 접지 저항의 존재로 인해 지구를 통해 흐르고 고전압을 생성합니다. 이 고전압은 전자 장비를 위태롭게 할뿐만 아니라 스텝 전압으로 인해 인명을 위협합니다.

서지는 이름에서 알 수 있듯이 정상 작동 전압을 초과하는 과도 과전압입니다. 본질적으로 서지 보호기는 수백만 분의 XNUMX 초만에 발생하는 격렬한 펄스이며 중장비, 단락, 전원 스위칭 또는 대형 엔진과 같은 서지를 유발할 수 있습니다. 서지 피뢰기가 포함 된 제품은 갑작스러운 에너지 폭발을 효과적으로 흡수하여 연결된 장비를 손상으로부터 보호 할 수 있습니다.

피뢰기라고도하는 서지 보호기는 다양한 전자 장치, 계측기 및 통신 회선에 대한 안전 보호를 제공하는 전자 장치입니다. 외부 간섭으로 인해 전기 회로 또는 통신선에 급격한 전류 또는 전압이 발생하면 서지 보호기가 매우 짧은 시간에 션트를 수행 할 수 있으므로 서지에 의한 회로의 다른 장비 손상을 방지 할 수 있습니다.

기본 기능

서지 보호기는 큰 유량, 낮은 잔류 전압 및 빠른 응답 시간을 제공합니다.

최신 소호 기술을 사용하여 화재를 완전히 피하십시오.

열 보호 기능이 내장 된 온도 제어 보호 회로;

서지 보호기의 작동 상태를 나타내는 전원 상태 표시로;

구조가 엄격하고 작업이 안정적이고 신뢰할 수 있습니다.

술어

1, 수뢰 부 시스템

서지 보호기는 번개 막대, 번개 보호 벨트 (라인), 번개 보호망 등과 같이 번개를 직접 받거나 견디는 금속 물체 및 금속 구조물에 사용됩니다.

2, 다운 도체 시스템

서지 보호기는 피뢰기의 금속 도체를 접지 장치에 연결합니다.

3, 지구 종료 시스템

접지 전극과 접지 도체의 합.

4, 접지 전극

땅과 직접 접촉하는 땅에 묻혀있는 금속 전도체. 접지 극이라고도합니다. 지구와 직접 접촉하는 다양한 금속 부재, 금속 설비, 금속 파이프, 금속 장비 등도 자연 접지 전극이라고하는 접지 전극 역할을 할 수 있습니다.

5, 지구 지휘자

전기 장비의 접지 단자에서 접지 장치의 연결 와이어 또는 도체를 등전위 본딩이 필요한 금속 물체, 전체 접지 단자, 접지 요약 보드, 전체 접지가 필요한 금속 물체에서 접지 장치의 연결 와이어 또는 도체로 연결합니다. 바, 등전위 본딩.

6, 직접 번개 플래시

건물, 지구 또는 낙뢰 보호 장치와 같은 실제 물체에 직접 낙뢰.

7, 다시 섬락

낙뢰 전류는 접지 지점 또는 접지 시스템을 통과하여 해당 지역의 접지 전위를 변경합니다. 접지 전위 반격은 접지 시스템 전위를 변화시켜 전자 장비 및 전기 장비에 손상을 줄 수 있습니다.

8, 번개 보호 시스템 (LPS)

서지 보호기는 외부 및 내부 낙뢰 보호 시스템을 포함하여 건물, 설비 등에 낙뢰로 인한 손상을 줄입니다.

8.1 외부 번개 보호 시스템

건물 외부 또는 본체의 낙뢰 보호 부분입니다. 서지 보호기는 일반적으로 낙뢰 수용기, 인하 도체 및 직접 낙뢰를 방지하기위한 접지 장치로 구성됩니다.

8.2 내부 낙뢰 보호 시스템

건물 (구조물) 내부의 낙뢰 보호 부분, 서지 보호기는 일반적으로 등전위 본딩 시스템, 공통 접지 시스템, 차폐 시스템, 합리적인 배선, 서지 보호기 등으로 구성되며 주로 낙뢰 전류를 줄이고 방지하는 데 사용됩니다. 보호 공간.

Analysis

번개 재해는 가장 심각한 자연 재해 중 하나입니다. 전 세계적으로 매년 번개 재해로 인해 수많은 사상자와 재산 손실이 발생합니다. 전자 및 마이크로 전자 통합 장치가 많이 응용되면서 낙뢰 과전압 및 낙뢰 전자기 펄스로 인한 시스템 및 장비 손상이 증가하고 있습니다. 따라서 건물 및 전자 정보 시스템의 낙뢰 방재 문제를 최대한 빨리 해결하는 것이 매우 중요합니다.

서지 보호기 번개 방전은 구름이나 구름 사이 또는 구름과 땅 사이에서 발생할 수 있습니다. 많은 대용량 전기 장비의 사용으로 인한 내부 서지 외에도 전원 공급 시스템 (중국 저전압 전원 공급 시스템 표준 : AC 50Hz 220 / 380V) 및 전기 장비의 영향 및 낙뢰 및 서지에 대한 보호 관심의 초점이되었습니다.

구름과 서지 보호기의지면 사이의 번개는 하나 또는 여러 개의 개별 번개로 구성되며, 각 번개는 매우 짧은 기간에 매우 높은 전류를 전달합니다. 일반적인 낙뢰 방전에는 10,000 회 또는 100,000 회의 낙뢰가 포함되며, 각 낙뢰 사이에 약 100 분의 XNUMX 초가 걸립니다. 대부분의 낙뢰 전류는 XNUMX에서 XNUMXA 사이이며 지속 시간은 일반적으로 XNUMX 마이크로 초 미만입니다.

서지 보호기 전원 공급 시스템에서 대용량 장비 및 인버터 장비를 사용하면 내부 서지 문제가 점점 더 심각 해지고 있습니다. 일시적인 과전압 (TVS)의 영향 때문이라고 생각합니다. 전원이 공급되는 모든 장치에 대해 허용 가능한 전원 공급 장치 전압 범위가 존재합니다. 때로는 매우 좁은 과전압 충격조차도 전원을 공급하거나 장비에 손상을 줄 수 있습니다. 일시적인 과전압 (TVS) 손상이있는 경우입니다. 특히 일부 민감한 마이크로 전자 장치의 경우 때로는 작은 서지가 치명적인 손상을 일으킬 수 있습니다.

관련 장비의 낙뢰 보호에 대한 요구 사항이 점점 더 엄격 해짐에 따라 라인의 서지 및 과도 과전압 및 블 리더 라인의 과전류를 억제하는 서지 보호 장치 (SPD) 설치는 현대 낙뢰 보호 기술의 중요한 부분이되었습니다. 하나.

1, 번개 특성

번개 보호에는 외부 번개 보호 및 내부 번개 보호가 포함됩니다. 외부 낙뢰 보호는 주로 낙뢰 수용기 (피뢰침, 낙뢰 보호망, 낙뢰 보호 벨트, 낙뢰 보호 라인), 인하 도선 및 접지 장치에 사용됩니다. 서지 보호기의 주요 기능은 건물 본체가 직접적인 낙뢰로부터 보호되도록하는 것입니다. 건물에 부딪 힐 수있는 번개 볼트는 피뢰침 (벨트, 그물, 전선), 인하 도체 등을 통해 지구로 방전됩니다. 내부 번개 보호에는 번개 보호, 라인 서지, 접지 전위 반격, 번개 파 침입, 전자기 및 정전기가 포함됩니다. 유도. 이 방법은 SPD를 통한 직접 연결 및 간접 연결을 포함한 등전위 본딩을 기반으로하여 금속 본체, 장비 라인 및 대지가 조건부 등전위 본체를 형성하고 내부 시설이 낙뢰 및 기타 서지에 의해 션트 및 유도됩니다. 낙뢰 전류 또는 서지 전류는 건물에있는 사람과 장비의 안전을 보호하기 위해 지구로 방전됩니다.

번개는 매우 빠른 전압 상승 (10μs 이내), 높은 피크 전압 (수만 ~ 수백만 볼트), 대전류 (수십 ~ 수십만 암페어) 및 짧은 지속 시간 (수십 ~ 수백 마이크로 초)이 특징입니다. 전송 속도가 빠르고 (빛의 속도로 전송) 에너지가 매우 크며 서지 전압 중 가장 파괴적인 것입니다.

2, 서지 보호기의 분류

SPD는 전자 장비의 낙뢰 보호에 없어서는 안될 장치입니다. 그 기능은 전력선 및 신호 전송선의 순간적인 과전압을 장비 또는 시스템이 견딜 수있는 전압 범위로 제한하거나 강력한 번개 전류를 접지로 방전하는 것입니다. 보호 된 장비 또는 시스템을 충격으로부터 보호하십시오.

2,1 작동 원리에 따른 분류

작동 원리에 따라 SPD는 전압 스위치 유형, 전압 제한 유형 및 조합 유형으로 나눌 수 있습니다.

(1) 전압 스위치 유형 SPD. 과도 과전압이 없으면 높은 임피던스를 나타냅니다. 낙뢰 과도 과전압에 응답하면 임피던스가 낮은 임피던스로 변하여 낙뢰 전류가 통과 할 수 있습니다 ( "단락 스위치 유형 SPD"라고도 함).

(2) SPD를 제한하는 압력. 과도 과전압이 없으면 임피던스가 높지만 서지 전류와 전압이 증가하면 임피던스가 계속 감소하고 전류 및 전압 특성이 강하게 비선형이며 때때로 "클램프 형 SPD"라고도합니다.

(3) 결합 된 SPD. 전압 스위칭 형 부품과 전압 제한 형 부품의 조합으로인가 전압의 특성에 따라 전압 스위칭 형 또는 전압 제한 형 또는 둘 다로 표시 할 수 있습니다.

2.2 목적 별 분류

용도에 따라 SPD는 전원 선 SPD와 신호선 SPD로 나눌 수 있습니다.

2.2.1 전력선 SPD

낙뢰 에너지가 매우 크기 때문에 등급 방전을 통해 낙뢰 에너지를 점차적으로 지구로 방출해야합니다. 직접 낙뢰 보호 영역 (LPZ0A) 또는 직접 낙뢰 보호 영역 (LPZ0B)과 첫 번째 보호 영역 (LPZ1)의 교차점에 클래스 I 분류 테스트를 통과 한 서지 보호기 또는 전압 제한 서지 보호기를 설치합니다. 직접 낙뢰 전류를 방전하거나 송전선로가 직접 낙뢰를받을 때 다량의 전도 에너지를 방전하는 1 차 보호. 전압 제한 서지 보호기는 첫 번째 보호 영역 뒤의 각 영역 (LPZXNUMX 영역 포함)의 교차점에 두 번째, 세 번째 또는 그 이상의 보호 수준으로 설치됩니다. XNUMX 단계 보호기는 사전 단계 보호기의 잔류 전압과 해당 지역에서 유도 된 낙뢰에 대한 보호 장치입니다. 프론트 스테이지의 번개 에너지 흡수가 크면 일부 부품은 장비 또는 XNUMX 단계 프로텍터에 대해 여전히 상당히 큽니다. 전달되는 에너지는 두 번째 레벨 보호기에 의해 추가 흡수가 필요합니다. 동시에, 첫 번째 단계 피뢰기의 전송 라인은 번개 전자기 펄스 복사를 유도합니다. 선이 충분히 길면 유도 된 번개의 에너지가 충분히 커지고 번개 에너지를 더 블리딩하기 위해 두 번째 레벨 보호기가 필요합니다. 세 번째 단계 보호기는 두 번째 단계 보호기를 통해 잔류 번개 에너지를 보호합니다. 보호 장비의 내전압 수준에 따라 XNUMX 단계 낙뢰 보호가 장비의 전압 수준보다 낮은 전압 제한을 달성 할 수있는 경우 두 수준의 보호 만 필요합니다. 장비 내전압 수준이 낮 으면 XNUMX 단계 또는 그 이상의 보호 수준이 필요할 수 있습니다.

SPD를 선택하면 몇 가지 매개 변수와 작동 방식을 이해해야합니다.

(1) 10 / 350μs 파는 직접적인 낙뢰를 시뮬레이션하는 파형이며 파형 에너지가 큽니다. 8 / 20μs 파는 낙뢰 유도 및 낙뢰 전도를 시뮬레이션하는 파형입니다.

(2) 공칭 방전 전류 In은 SPD 및 8/20 μs 전류 파를 통해 흐르는 피크 전류를 나타냅니다.

(3) 최대 유량이라고도하는 최대 방전 전류 Imax는 8 / 20μs의 전류 파동으로 SPD가 견딜 수있는 최대 방전 전류를 나타냅니다.

(4) 최대 연속 내전압 Uc (rms)는 SPD에 연속적으로인가 할 수있는 최대 AC 전압 rms 또는 DC 전압을 의미합니다.

(5) 잔류 전압 Ur은 정격 방전 전류 In에서의 잔류 압력 값을 나타냅니다.

(6) 보호 전압 Up은 SPD 제한 단자 사이의 전압 특성 매개 변수를 특성화하며 그 값은 제한 전압의 최고 값보다 커야하는 선호 값 목록에서 선택할 수 있습니다.

(7) 전압 스위치 유형 SPD는 주로 10 / 350μs 전류 파를 방전하고 전압 제한 유형 SPD는 주로 8 / 20μs 전류 파를 방전합니다.

2.2.2 신호선 SPD

신호선 SPD는 실제로 신호 전송선 (일반적으로 장치의 앞쪽 끝 부분)에 설치된 신호 피뢰기로서, 후속 장치를 보호하고 번개가 신호선에서 손상된 장치에 영향을 미치는 것을 방지합니다.

1) 전압 보호 레벨 선택 (Up)

Up 값은 보호 장비의 정격 전압 정격을 초과하지 않아야합니다. Up을 위해서는 SPD가 보호되는 장비의 절연에 잘 맞아야합니다.

저전압 전원 공급 장치 및 배전 시스템에서 장비는 서지에 견딜 수있는 특정 능력, 즉 충격 및 과전압을 견딜 수있는 능력을 가져야합니다. 220 / 380V 60664 상 시스템의 다양한 장비의 충격 과전압 값을 얻을 수없는 경우 IEC 1-XNUMX의 주어진 지표에 따라 선택할 수 있습니다.

2) 공칭 방전 전류 In 선택 (충격 유량)

SPD를 통해 흐르는 피크 전류, 8/20 μs 전류 파. SPD의 Class II 분류 테스트에 사용되며 Class I 및 Class II 분류 테스트를위한 SPD의 전처리에도 사용됩니다.

실제로 In은 SPD에 큰 손상없이 지정된 횟수 (일반적으로 20 회) 및 지정된 파형 (8 / 20μs)을 통과 할 수있는 서지 전류의 최대 피크 값입니다.

3) 최대 방전 전류 Imax 선택 (충격 유량 제한)

SPD를 통해 흐르는 피크 전류, 8/20 μs 전류 파는 Class II 분류 테스트에 사용됩니다. Imax는 SPD에서 Class II 분류 테스트를 수행하기 위해 8/20 μs 전류 파의 피크 전류를 사용하는 In과 많은 유사점이 있습니다. 차이점도 분명합니다. Imax는 SPD에 대한 충격 시험 만 수행하고 SPD는 시험 후 큰 손상을 일으키지 않으며 In은 이러한 시험을 20 회 수행 할 수 있으며 시험 후 SPD는 실질적으로 파괴되지 않습니다. 따라서 Imax는 충격의 전류 제한이므로 최대 방전 전류를 궁극적 인 임펄스 흐름 용량이라고도합니다. 분명히 Imax> In.

작동 원리

서지 보호 장치는 전자 장비의 낙뢰 보호에 필수적인 장치입니다. 예전에는 "아 레스터"또는 "과전압 보호기"라고 불렀습니다. 영어는 SPD로 축약됩니다. 서지 보호기의 역할은 전력선 및 신호 전송선으로의 과도 과전압이 장비 또는 시스템이 견딜 수있는 전압 범위로 제한되거나 강력한 낙뢰 전류가 보호 장비를 보호하기 위해 접지로 방전되거나 충격과 손상으로부터 시스템.

서지 보호기의 유형과 구조는 애플리케이션마다 다르지만 적어도 하나의 비선형 전압 제한 구성 요소를 포함해야합니다. 서지 보호기에 사용되는 기본 구성 요소는 방전 갭, 가스 충전 방전관, 배리스터, 억제 다이오드 및 초크 코일입니다.

기본 구성 요소

1. 방전 간격 (보호 간격이라고도 함) :

일반적으로 공기에 노출 된 특정 틈새로 분리 된 두 개의 금속 막대로 구성되며, 그중 하나는 필요한 보호 장치의 전원 공급 장치 위상 라인 L 또는 중성선 (N)에 연결되고 다른 금속 막대와 접지선 (PE)이 연결되어 있습니다. 과도 과전압이 발생하면 갭이 깨지고 과전압 전하의 일부가 접지로 유입되어 보호 장치의 전압 상승을 방지합니다. 방전 갭의 두 금속 막대 사이의 거리는 필요에 따라 조정할 수 있으며 구조가 상대적으로 간단하고 소호 성능이 좋지 않다는 단점이 있습니다. 개선 된 방전 갭은 각진 갭이며 소호 기능이 전자보다 우수합니다. 그것은 회로의 전력 F의 작용과 아크를 소멸시키기위한 뜨거운 공기 흐름의 상승으로 인해 발생합니다.

2. 가스 방전관 :

그것은 서로 분리되어 있고 특정 불활성 가스 (Ar)로 채워진 유리관 또는 세라믹 관으로 둘러싸인 한 쌍의 차가운 음극판으로 구성됩니다. 방전관의 트리거 확률을 높이기 위해 방전관에 트리거링 에이전트도 제공됩니다. 이 유형의 가스 충전 방전관에는 XNUMX 극 유형과 XNUMX 극 유형이 있습니다.

가스 방전관의 기술적 매개 변수는 다음과 같습니다. DC 방전 전압 Udc; 충격 방전 전압 Up (일반적으로 Up≈ (2 ~ 3) Udc, 상용 주파수 내 전류 In, 임펄스 내 전류 Ip, 절연 저항 R (> 109Ω)); 전극 간 용량 (1-5PF)

가스 방전관은 DC 및 AC 조건에서 사용할 수 있습니다. 선택한 DC 방전 전압 Udc는 다음과 같습니다. DC 조건에서 사용 : Udc≥1.8U0 (U0은 라인이 정상적으로 작동하기위한 DC 전압)

AC 조건에서 사용 : U dc ≥ 1.44Un (Un은 라인의 정상 작동을위한 AC 전압의 rms 값)

3. 배리스터 :

ZnO를 주성분으로하는 금속 산화물 반도체 배리스터입니다. 양단에 적용되는 전압이 일정 값에 도달하면 저항이 전압에 매우 민감합니다. 작동 원리는 여러 반도체 PN의 직렬 및 병렬 연결과 동일합니다. 배리스터는 우수한 비선형 특성 (I = CUα, α는 비선형 계수), 큰 유량 (~ 2KA / cm2), 낮은 정상 누설 전류 (10-7 ~ 10-6A), 낮은 잔류 전압 (에 따라 다름)이 특징입니다. on 배리스터 작동 전압 및 흐름 용량), 과도 과전압에 대한 응답 시간은 빠르며 (~ 10-8s) 프리 휠링이 없습니다.

배리스터의 기술적 매개 변수는 배리스터 전압 (예 : 스위칭 전압) UN, 기준 전압 Ulma입니다. 잔류 전압 Ures; 잔류 전압 비율 K (K = Ures / UN); 최대 유량 Imax; 누설 전류; 응답 시간.

배리스터는 다음 조건에서 사용됩니다. 배리스터 전압 : UN ≥ [(√ 2 × 1.2) / 0.7] U0 (U0는 전원 주파수 전원 공급 장치의 정격 전압)

최소 기준 전압 : Ulma ≥ (1.8 ~ 2) Uac (DC 조건에서 사용)

Ulma ≥ (2.2 ~ 2.5) Uac (AC 조건에서 사용, Uac는 AC 작동 전압)

배리스터의 최대 기준 전압은 보호 된 전자 장치의 내전압에 의해 결정되어야합니다. 배리스터의 잔류 전압은 보호 된 전자 장치의 전압 레벨 (예 : (Ulma) max≤Ub / K)보다 낮아야합니다. 여기서 K는 잔류 전압 비율이고 Ub는 보호 장치의 손상 전압입니다.

4. 억제 다이오드 :

억제 다이오드에는 클램프 제한 기능이 있습니다. 역 분류 영역에서 작동합니다. 클램핑 전압이 낮고 응답 속도가 빠르기 때문에 특히 다중 레벨 보호 회로의 마지막 레벨 보호 부품으로 사용하기에 적합합니다. 항복 영역에서 억제 다이오드의 전압-암페어 특성은 다음 공식으로 표현할 수 있습니다. I = CUα, 여기서 α는 비선형 계수, 제너 다이오드의 경우 α = 7 ～ 9, 애벌랜치 다이오드의 경우 α = 5 ～ 7.

억제 다이오드 기술 매개 변수

(1) 항복 전압 : 지정된 역 항복 전류 (종종 1mA)에서 항복 전압을 의미하며, 일반적으로 제너 다이오드의 경우 2.9V ~ 4.7V 범위 내에 있으며 애벌랜치 다이오드의 정격 항복입니다. 착용 전압은 종종 5.6V ~ 200V 범위입니다.

(2) 최대 클램프 전압 : 규정 된 파형의 대전류를 통과 할 때 관의 양단에 나타나는 최고 전압을 말합니다.

(3) 펄스 전력 : 튜브 양단의 최대 클램프 전압과 지정된 전류 파형 (예 : 10/1000 μs)에서 튜브의 등가 전류를 곱한 값입니다.

(4) 역 변위 전압 : 역방향 누설 영역에서 관의 양단에인가 할 수있는 최대 전압을 말하며, 관이 파손되지 않아야합니다. 이 역 변위 전압은 보호 된 전자 시스템의 최고 작동 전압 피크보다 상당히 높아야합니다. 즉, 시스템의 정상 작동 중에는 약한 전도 상태가 될 수 없습니다.

(5) 최대 누설 전류 : 역 변위 전압 하에서 튜브를 통해 흐르는 최대 역전 류를 의미합니다.

(6) 응답 시간 : 10-11s

5. 초크 코일 :

초크 코일은 페라이트를 코어로하는 공통 모드 간섭 억제 장치입니다. 동일한 크기와 동일한 수의 코일 XNUMX 개에 의해 동일한 페라이트 토로 이달 코어에 대칭으로 감겨 있습니다. XNUMX 단자 장치를 구성하려면 공통 모드 신호의 큰 인덕턴스를 억제해야하며 차동 모드 신호의 차동 인덕턴스에 거의 영향을 미치지 않습니다. 초크 코일은 평형 라인에서 공통 모드 간섭 신호 (예 : 번개 간섭)를 효과적으로 억제 할 수 있지만 라인이 일반적으로 전송하는 차동 모드 신호에는 영향을 미치지 않습니다.

초크 코일은 생산시 다음 요구 사항을 충족해야합니다.

1) 코일 코어에 감긴 전선은 과도 과전압 상태에서 코일 권선 사이에 단락 단락이 발생하지 않도록 서로 절연해야합니다.

2) 코일이 큰 순간 전류를 통해 흐르면 코어가 포화되지 않은 것처럼 보입니다.

3) 코일의 코어는 과도 과전압 상태에서 둘 사이의 고장을 방지하기 위해 코일과 절연되어야합니다.

4) 코일은 가능한 한 많이 감아 서 코일의 기생 용량을 줄이고 순간적인 과전압에 대한 코일의 능력을 향상시킬 수 있습니다.

6. 1/4 파장 단락

1/4 파장 크로바는 번개 파의 스펙트럼 분석과 안테나 피더의 정재파 이론을 기반으로하는 마이크로파 신호 서지 보호기입니다. 이 보호기의 금속 단락 막대 길이는 작동 신호 주파수 (예 : 900MHz 또는 1800MHz)를 기반으로합니다. 1/4 파장의 크기가 결정됩니다. 병렬 단락 바 길이는 작동 신호 주파수에 대해 무한 임피던스를 가지며 개방 회로와 동일하며 신호 전송에 영향을주지 않습니다. 그러나 번개 파의 경우 번개 에너지가 주로 n + KHZ 이하로 분포하기 때문에 단락 막대 번개 파 임피던스가 단락에 해당하는 작은 경우 번개 에너지 레벨이 지상으로 방전됩니다.

1/4 파장 쇼팅 바의 직경은 일반적으로 수 밀리미터이므로 충격 전류 저항이 좋고 30KA (8 / 20μs) 이상에 도달 할 수 있으며 잔류 전압이 작습니다. 이 잔류 전압은 주로 단락 막대의 자체 인덕턴스로 인해 발생합니다. 단점은 전력 대역이 좁고 대역폭이 약 2 ~ 20 %라는 것입니다. 또 다른 단점은 DC 바이어스를 안테나 피더에 적용 할 수 없어 일부 애플리케이션을 제한한다는 것입니다.

기본 회로

서지 보호기의 회로는 필요에 따라 다른 형태를 갖습니다. 기본 구성 요소는 위에서 언급 한 여러 유형입니다. 기술적으로 잘 알려진 낙뢰 보호 제품 연구원은 블록 상자를 사용할 수있는 것처럼 다양한 회로를 설계 할 수 있습니다. 다른 구조 패턴. 효과적이고 비용 효율적인 제품을 개발하는 것은 낙뢰 보호 작업자의 책임입니다.

등급별 보호

서지 보호기의 XNUMX 단계 피뢰기는 송전선이 직접 낙뢰를받을 때 직접 낙뢰 전류를 위해 블리드되거나 블리드 될 수 있습니다. 직접 번개가 칠 수있는 곳에서는 클래스 -I 수행해야합니다. 번개 보호. XNUMX 단계 피뢰기는 선단 피뢰 장치의 잔류 전압과 해당 지역의 낙뢰에 의한 낙뢰에 대한 보호 장치입니다. 전면에 큰 번개 에너지 흡수가있는 경우에도 장비의 일부 또는 XNUMX 단계 낙뢰 보호 장치가 있습니다. 전달되는 에너지는 상당히 방대하며 추가 흡수를 위해 XNUMX 단계 어 레스터가 필요합니다. 동시에, XNUMX 단계 피뢰기의 전송 라인은 번개 임펄스 전자기 복사 LEMP를 유도합니다. 선이 충분히 길면 유도 된 낙뢰의 에너지가 충분히 커지고 낙뢰 에너지를 추가로 방전하기 위해 XNUMX 단계 낙뢰 보호 장치가 필요합니다. XNUMX 단계 피뢰기는 XNUMX 단계 피뢰기를 통해 LEMP 및 잔류 피뢰 에너지를 보호합니다.

그림 5 번개 보호 영역 개념의 전체보기

XNUMX 단계 보호

서지 보호기의 목적은 서지 전압이 LPZ0 영역에서 LPZ1 영역으로 직접 전도되는 것을 방지하여 수만에서 수십만 볼트의 서지 전압을 2500-3000V로 제한하는 것입니다.

전력 변압기의 저전압 측에 설치된 서지 보호기는 60 상 전압 스위치 형 전원 공급 피뢰기입니다. 번개 플럭스는 100KA보다 낮아서는 안됩니다. 이 등급의 전원 공급 피뢰기는 사용자 전원 공급 시스템의 입구와 접지 사이에 연결된 대용량 전원 공급 피뢰기입니다. 일반적으로이 등급의 전력 서지 보호기는 위 상당 1500KA 이상의 최대 충격 용량을 가져야하며 필요한 제한 전압은 XNUMXV 미만이어야합니다.이를 CLASS I 전력 서지 보호기 및 서지 보호기라고합니다. 낙뢰 및 유도 성 낙뢰의 고전류를 견디고 고 에너지 서지를 끌어들이도록 설계된이 전자기 서지 피뢰기는 많은 양의 돌입 전류를지면으로 분로시킵니다. 제한 전압 만 제공합니다 (돌입 전류가 전원 공급 장치 피뢰기를 통해 흐를 때 라인에 나타나는 최대 전압을 제한 전압이라고 함). CLASS Class I 보호기는 주로 큰 돌입 전류를 흡수하는 데 사용되며 전원 공급 시스템 내부의 민감한 전기 장비를 완전히 보호 할 수 없습니다.

10 단계 전력 서지 보호기는 350 / 100μs 및 100KA 번개 파로부터 보호 할 수 있으며 IEC에서 규정 한 최고 보호 표준을 충족합니다. 기술 참조는 다음과 같습니다. 번개 플럭스는 10KA (350 / 2.5μs) 이상입니다. 잔류 전압은 100KV 이하입니다. 응답 시간은 XNUMXns 이하입니다.

XNUMX 단계 보호

서지 보호기의 목적은 1500 단계 피뢰기를 통해 잔류 서지 전압을 2000-1V로 추가로 제한하고 LPZ2-LPZXNUMX를 등전위로 연결하는 것입니다.

배전함 라인에 의해 출력되는 전원 공급 장치 피뢰기는 두 번째 수준 보호로서 전압 제한 전원 공급 장치 피뢰 장치 여야합니다. 번개 전류 용량은 20KA 이상이어야합니다. 중요하거나 민감한 전기 장비의 전원 공급 장치에 설치해야합니다. 도로 분배 스테이션. 이러한 전력 서지 피뢰기는 고객의 전원 공급 장치 입구에서 서지 피뢰기를 통해 잔류 서지 에너지를 더 잘 흡수하고 과도 과전압을 잘 억제합니다. 이 영역에서 사용되는 전력 서지 피뢰기는 위 상당 45kA 이상의 최대 충격 용량이 필요하며 필요한 제한 전압은 1200V 미만이어야합니다. 클래스 II 전원 공급 장치 피뢰기. 일반 사용자 전원 공급 시스템은 전기 장비 작동의 요구 사항을 충족하기 위해 XNUMX 단계 보호를 달성 할 수 있습니다.

40 단계 전력 서지 보호기는 위상 대 위상, 위상 접지 및 중간 접지 전체 모드 보호를 위해 클래스 C 보호기를 채택합니다. 주요 기술 매개 변수는 다음과 같습니다. 8KA (20 / 1000μs) 이상의 낙뢰 유량 용량; 잔류 전압 피크 값은 25V 이하입니다. 응답 시간은 XNUMXns 이하입니다.

XNUMX 단계 보호

서지 보호기의 목적은 서지 에너지가 장비를 손상시키지 않도록 잔류 서지 전압을 1000V 미만으로 줄여 궁극적으로 장비를 보호하는 것입니다.

전자 정보 기기 교류 전원의 인입 단에 설치된 전원 낙뢰 보호 장치를 10 단계 보호로 사용하는 경우 직렬 형 전압 제한 전원 낙뢰 보호 장치와 그 낙뢰 현재 용량은 XNUMXKA보다 낮아서는 안됩니다.

서지 보호기의 최종 보호 라인은 소비자의 내부 전원 공급 장치에 내장 된 전력 서지 보호기와 함께 사용되어 작은 과도 과전압을 완전히 제거 할 수 있습니다. 여기에 사용되는 전력 서지 피뢰기는 위 상당 20KA 이하의 최대 충격 용량을 필요로하며 필요한 제한 전압은 1000V 미만이어야합니다. 필요합니다 세 번째 수준의 보호 특히 중요하거나 특히 민감한 일부 전자 장비의 경우뿐만 아니라 시스템 내에서 생성되는 과도 과전압으로부터 전기 장비를 보호합니다.

마이크로파 통신 장비, 이동국 통신 장비, 레이더 장비에 사용되는 정류 전원 공급 장치의 경우 DC 전원 낙뢰 보호 장치 작동 전압의 보호에 따라 최종 단계 보호로 작동 전압 적응으로.

레벨 4 이상

보호 장비의 내전압 수준에 따라 서지 보호기는 5 단계 낙뢰 보호가 장비의 내전압 수준보다 낮은 한계 전압을 달성 할 수있는 경우 장비가 내전압을 유지하는 경우 두 수준의 보호 만 수행하면됩니다. 수준이 낮 으면 XNUMX 개 이상의 보호 수준이 필요할 수 있습니다. 낙뢰 유량의 XNUMX 단계 보호는 XNUMXKA보다 낮아서는 안됩니다.

설치 방법

1, SPD 일상적인 설치 요구 사항

서지 보호기는 35mm 표준 레일과 함께 설치됩니다.

고정 SPD의 경우 일반 설치를 위해 다음 단계를 따라야합니다.

1) 방전 전류 경로 결정

2) 장치 단자에서 발생하는 추가 전압 강하에 대한 전선을 표시하십시오.

3) 불필요한 유도 루프를 방지하려면 각 장치의 PE 도체를 표시하십시오.

4) 장치와 SPD 사이에 등전위 본딩을 설정합니다.

5) 다단계 SPD의 에너지 조정 조정

설치된 보호 부품과 장치의 보호되지 않은 부품 사이의 유도 결합을 제한하려면 특정 측정이 필요합니다. 상호 인덕턴스는 희생 회로에서 감지 소스를 분리하고, 루프 각도를 선택하고, 폐쇄 루프 영역을 제한함으로써 줄일 수 있습니다.

전류 전달 구성 요소 도체가 폐쇄 루프의 일부인 경우 도체가 회로에 접근함에 따라 루프 및 유도 전압이 감소합니다.

일반적으로 보호 된 와이어를 보호되지 않은 와이어와 분리하는 것이 더 좋으며 접지 와이어와 분리해야합니다. 동시에 전원 케이블과 통신 케이블 사이의 일시적인 직교 결합을 방지하기 위해 필요한 측정을 수행해야합니다.

2, SPD 접지선 직경 선택

데이터 라인 : 요구 사항은 2.5mm 이상입니다.2; 길이가 0.5m를 초과 할 경우 4mm 이상이어야합니다.2.

전력선 : 위상 선 단면적 S≤16mm2, 접지선은 S를 사용합니다. 위상 선 단면적이 16mm 일 때2≤S≤35mm2, 접지선은 16mm를 사용합니다.2; 위상 선 단면적 S≥35mm2, 접지선에는 S / 2가 필요합니다.

주요 매개 변수

  1. 공칭 전압 Un : 보호 시스템의 정격 전압이 일정합니다. 정보 기술 시스템에서이 매개 변수는 선택해야하는 보호기 유형을 나타내며 AC 또는 DC 전압의 유효 값을 나타냅니다.
  1. 정격 전압 Uc : 보호기의 특성에 변화를 일으키지 않고 보호 요소의 최대 전압 유효 값을 활성화하지 않고 보호기의 지정된 끝단에 오랫동안 적용 할 수 있습니다.
  1. 정격 방전 전류 Isn : 8/20 μs 파형의 표준 번개 파가 보호기에 10 회 적용될 때 보호기가 허용되는 최대 돌입 전류 피크입니다.
  1. 최대 방전 전류 Imax : 8/20 μs 파형의 표준 번개가 보호기에 적용될 때 보호기가 허용되는 최대 돌입 전류 피크입니다.
  1. 전압 보호 레벨 Up : 다음 테스트에서 보호기의 최대 값 : 1KV / μs의 기울기의 섬락 전압; 정격 방전 전류의 잔류 전압.
  1. 응답 시간 tA : 주로 프로텍터에 반영되는 특수 보호 부품의 동작 감도 및 고장 시간과 특정 시간의 변화는 du / dt 또는 di / dt의 기울기에 따라 달라집니다.
  1. 데이터 전송 속도 Vs : XNUMX 초에 전송되는 비트 값의 수를 나타내며 단위는 다음과 같습니다. bps; 데이터 전송 시스템에서 올바르게 선정 된 낙뢰 보호 장치의 기준 값이며, 낙뢰 보호 장치의 데이터 전송률은 시스템의 전송 모드에 따라 다릅니다.
  1. 삽입 손실 Ae : 주어진 주파수에서 보호기를 삽입하기 전과 후의 전압 비율.
  1. Return Loss Ar : 보호 장치 (반사점)에서 반사 된 리딩 에지 ​​파의 비율을 나타내며, 이는 보호 장치가 시스템 임피던스와 호환되는지 여부를 직접 측정하는 매개 변수입니다.
  1. 최대 종 방향 방전 전류 : 8 / 20μs 파형의 표준 번개 파가 각 접지에 적용될 때 보호기가받는 최대 돌입 전류의 피크 값을 나타냅니다.
  1. 최대 측면 방전 전류 : 8 / 20μs 파형의 표준 번개 파가 라인과 라인 사이에 적용될 때 프로텍터가받는 최대 돌입 전류 피크입니다.
  1. 온라인 임피던스 : 공칭 전압 Un에서 보호기를 통해 흐르는 루프의 임피던스와 유도 리액턴스의 합을 나타냅니다. 종종 "시스템 임피던스"라고합니다.
  1. 피크 방전 전류 : 정격 방전 전류 Isn과 최대 방전 전류 Imax의 두 가지 유형이 있습니다.
  1. 누설 전류 : 75 또는 80의 공칭 전압 Un에서 보호기를 통해 흐르는 DC 전류를 나타냅니다.

작동 원리로 분류

  1. 스위치 유형 : 서지 보호기의 작동 원리는 순간적인 과전압이 없을 때 높은 임피던스이지만 번개 과도 과전압에 반응하면 임피던스가 갑자기 낮은 값으로 변경되어 번개 전류가 통과 할 수 있습니다. 이러한 장치로 사용될 때 장치는 방전 갭, 가스 방전관, 사이리스터 등을 갖는다.
  1. 전압 제한 유형 : 과도 과전압이 없을 때 서지 보호기의 작동 원리는 높은 임피던스이지만 서지 전류 및 전압이 증가함에 따라 임피던스가 지속적으로 감소하고 전류 및 전압 특성이 강하게 비선형입니다. 이러한 장치로 사용되는 장치는 산화 아연, 배리스터, 억제 다이오드, 애벌랜치 다이오드 등입니다.
  1. 분할 또는 난류 :

션트 유형 : 보호 된 장치에 병렬로, 번개 펄스에 대해 낮은 임피던스를 나타내고 정상 작동 주파수에 대해 높은 임피던스를 나타냅니다.

난류 유형 : 보호 장치와 직렬로 연결하면 번개 펄스에 대해 높은 임피던스를 나타내고 정상 작동 주파수에 대해 낮은 임피던스를 나타냅니다.

이러한 장치로 사용되는 장치는 초크 코일, 고역 통과 필터, 저역 통과 필터, XNUMX/XNUMX 파장 단락 등입니다.

서지 보호 장치 SPD 사용

(1) 전원 보호기 : AC 전원 보호기, DC 전원 보호기, 스위칭 전원 보호기 등

AC 전원 번개 보호 모듈은 배전 실, 배전 캐비닛, 스위치 캐비닛, AC / DC 배전 패널 등의 전원 보호에 적합합니다.

건물에는 실외 입력 배전함과 건물 층 배전함이 있습니다.

저전압 (220 / 380VAC) 산업용 전력망 및 민간 전력망 용;

전력 계통에서는 주로 자동화 기계실 또는 변전소의 주제어 실 전원 공급 화면에서 삼상 전력의 입출력에 주로 사용됩니다.

다음과 같은 다양한 DC 전원 시스템에 적합합니다.

DC 배전반;

DC 전원 공급 장치;

DC 배전함;

전자 정보 시스템 캐비닛;

보조 전원 공급 장치의 출력입니다.

(2) 신호 보호기 : 저주파 신호 보호기, 고주파 신호 보호기, 안테나 피더 보호기 등

네트워크 신호 번개 보호 장치 :

10 / 100Mbps SWITCH, HUB, ROUTER와 같은 네트워크 장비에 대한 낙뢰 및 낙뢰 전자기 펄스로 인한 유도 성 과전압 보호 · 네트워크 룸 네트워크 스위치 보호; · 네트워크 룸 서버 보호; · 네트워크 룸 다른 네트워크 인터페이스 장치 보호;

24 포트 통합 낙뢰 보호 박스는 주로 통합 네트워크 캐비닛 및 하위 스위치 캐비닛에서 여러 신호 채널의 중앙 집중식 보호에 사용됩니다.

비디오 신호 번개 보호 장치 :

서지 보호기는 주로 비디오 신호 장비의 지점 간 보호에 사용됩니다. 유도 성 낙뢰 및 신호 전송 라인의 서지 전압으로부터 다양한 영상 전송 장비를 보호 할 수 있습니다. 동일한 작동 전압에서 RF 전송에도 적용 할 수 있습니다. 통합 멀티 포트 비디오 낙뢰 보호 박스는 주로 통합 제어 캐비닛의 하드 디스크 레코더 및 비디오 커터와 같은 제어 장치의 중앙 집중식 보호에 사용됩니다.

서지 보호기 브랜드

시장에서 가장 일반적인 피뢰기는 다음과 같습니다 : 중국 LSP 서지 보호기, 독일 OBO 서지 보호기, DEHN 서지 보호기, PHOENIX 서지 보호기, US ECS 서지 보호기, US PANAMAX 서지 보호기, INNOVATIVE 서지 보호기, US POLYPHASER 서지 보호기, 프랑스 Soule 서지 보호기 , 영국 ESP Furse 서지 보호기 등