Amûra Parastina Surge (SPD) çawa dixebite
Theiyana SPD ku sînorên zêde yên li ser tora belavkirina elektrîkê bi veguheztina pêlên tîrêjê ve girêdide, fonksiyonek ji hêmanên parastî yên bayê, avahiya mekanîkî ya SPD, û girêdana bi tora belavkirina elektrîkê ye. SPD tête armanc kirin ku zêdebûnên demkî sînordar bike û pêla tîrêjê, an jî herdûyan jî bizivirîne. Ew bi kêmî ve yek hêmanek ne -xalî pêk tîne. Bi gotinên herî hêsan, SPD têne armanc kirin ku zêdebûnên demkî sînordar bikin bi mebesta pêşîlêgirtina zirara alav û dema rawestanê ji ber pêlên voltaja demkî ku digihîje alavên ku wan diparêze.
Mînakî, zibalek avê ya ku ji hêla valpek tansiyonê ve hatî parastin bihesibînin. Valveya vesazkirina tansiyonê heya ku di pêveka avê de pêlek zêde-zext çê nebe tiştek nake. Dema ku ew diqewime, valf vedike û zexta zêde li aliyekî dihêle, da ku ew negihîje çerxa avê.
Ger valfê arîkariyê nebûya, zextek zêde dikare zirarê bide çerxa avê, an jî dibe ku girêdana ji bo sawê. Her çend valahiya arîkariyê li cîh e û bi rêkûpêk dixebite, hin bermayiya leza pêlê dê dîsa jî bigihîje çerxê. Lê dê fişar têra xwe kêm bibûya ku zirarê neda çerxa avê û nekira xebata wê. Ev çalakiya SPD -ê diyar dike. Ew veguheztinan berbi astên ku dê zirarê nedin an têkbirina xebata alavên elektronîkî yên hestiyar kêm bikin.
Teknolojiyên Bikaranîn
Di SPD -ê de kîjan teknolojî têne bikar anîn?
Ji IEEE Std. C62.72: Çend hêmanên hevbeş ên parastinê yên ku di hilberîna SPD-ê de têne bikar anîn varîstorên oksîdê yên metal (MOV), dîodên hilweşîna berfê (ABDs-berê wekî dîodên şilopa silicon an SADs), û tubên derxistina gazê (GDTs) têne zanîn. MOV teknolojiya herî gelemperî ye ku ji bo parastina rêçikên hêza AC tê bikar anîn. Nirxa pêla zêde ya MOV bi qada navbirî û berhevoka wê ve girêdayî ye. Bi gelemperî, qada xaçerêyê çiqas mezintir be, nirxa pêla bayê ya cîhazê jî ew qas bilind e. MOV bi gelemperî ji geometriya dorûber an çargoşe ne lê di pirjimarek pîvanên standard de hene ku ji 7 mm (0.28 inches) heya 80 mm (3.15 inches) diguherin. Nirxên pêla bayê ya van hêmanên parastinê yên bilez pir diguhezin û bi hilberîner ve girêdayî ne. Wekî ku me berê di vê bendê de behs kirî, bi girêdana MOV -ê di komek paralel de, dibe ku nirxek pêleka pêlê bi tenê bi zêdekirina nirxên pêlên pêlê yên MOV -ên xwerû bi hev re were zêdekirin da ku nirxa pêla barkirinê ya rêzê bi dest bixe. Di vê yekê de, divê balê bikişînin ser hevrêziya taybetmendiyên xebitandinê yên MOV -ên bijartî.
Gelek hîpotez hene ka kîjan beş, kîjan topolojî, û bicîhkirina teknolojiya taybetî SPD -ya çêtirîn ji bo veguheztina tîrêjê çêdike. Li şûna pêşkêşkirina hemî vebijarkan, çêtirîn e ku gotûbêjkirina nirxa zêdebûna bilez, Nirxa Navdêr a Navdêr, an jî şiyana heyî zêde bibe li dora daneyên testa performansê. Tevî hêmanên ku di sêwiranê de têne bikar anîn, an struktura mekanîkî ya taybetî hatî bicîh kirin, ya girîng ev e ku SPD xwedan nirxa pêlekê ya pêlekê ye an Nirxa Navdêr a Navdêr a Navneteweyî ye ku ji bo serîlêdanê maqûl e.
Danasînek berfireh a van pêkhateyan li jêr e. Pêkhateyên ku di SPD -ê de têne bikar anîn pir cûda dibin. Li vir nimûneyek ji wan hêmanan heye:
Varistor oksîda metal (MOV)
Bi gelemperî, MOV ji laşek çuçek an çargoşe ya ji oksîda çînkirî ya zencîre bi additiveên guncan pêk tê. Cûreyên din ên ku têne bikar anîn şeklên tubulî û avahiyên pirçê ne. Varistors xwedî elektrodên perçeyên metal in ku ji alloyek zîv an metalek din pêk tê. Dibe ku elektrod li ser laş bi xuyangkirin û şilandin an bi pêvajoyên din ên ku bi metalê hatî bikar anîn ve hatî sepandin. Di varistoran de jî pirî caran têl an tabên rêber an hin celebên din ên bidawîbûnê hene ku dibe ku bi elektrodê ve werin zeliqandin.
Mekanîzma barkirina bingehîn a MOV -ê ji girêdanên nîv -hîndekar ên li ser sînorê dexlîdên oksîda çînkoyê ku di pêvajoya şilbûnê de çêbûne derdikeve holê. Dibe ku varîstor wekî amûrek pir-juncîkî were hesibandin ku gelek tov di kombînasyona rêz-paralel a di navbera termînalan de tevdigerin. Dîmenek şematîkî ya xaçerêya varistorek tîpîk di Figure 1 de tê xuyang kirin.
Varistors xwedan taybetmendiya domandina guheztinek piçûktir a voltaja li termînalên xwe ne dema ku pêla bayê ya ku di nav wan re derbas dibe di mezinahiya çend dehsalan de diguhere. Ev çalakiya ne -xêzeyî dihêle ew dema ku di şantê de li seranserê xetê têne girêdan, pêla bayê berevajî bikin û voltaja li seranserê xetê bi nirxên ku alavên bi wê xetê ve girêdayî diparêzin re sînordar bikin.
Diode Hilweşîna Avalanche (ADB)
Van cîhazan wekî dîoda aşîta silicon (SAD) an zexta voltaja demkî (TVS) jî têne zanîn. Dioda hilweşîna pevgirêdana PN, di forma xweya bingehîn de, têkelek PN -ya yekta ye ku ji anode (P) û katodek (N) pêk tê. Binêre Wêne 2a. Di serlêdanên qerta DC de, parêzvan berevajî dibe ku potansiyelek erênî li aliyê katodê (N) ya cîhazê were sepandin. Binêre Wêne 2b.
Dîoda aşîtê sê herêmên xebitandinê hene, 1) pêşbirka pêş (impedansa kêm), 2) rewşa derveyî (impedanceya bilind), û 3) perçebûna biasê ya berevajî (impedanceya kêm kêm). Van herêman di Nîgara 3. de têne dîtin. Di moda biasê ya pêş de bi voltaja erênî ya li ser herêma P de, diodê dema ku voltaja ji voltaja dîyodê ya biasê ya pêşîn, VFS derbas dibe, impedansa wê pir kêm e. VFS bi gelemperî ji 1 V kêmtir e û li jêr tê destnîşan kirin. Rewşa veqetînê ji 0 V heya binê jêrîn VBR -a erênî li ser herêma N dirêj dibe. Li vê herêmê, tenê herikên ku diherikin pêlên lehiyê yên bi germahiyê ve girêdayî ne û pêlên tunelkirina Zener ji bo dîodên voltaja hilweşînê kêm in. Herêma perçebûna berevajî ya berevajî bi VBR erênî li herêma N dest pê dike. Li elektronên VBR ku ji xaçerêyê derbas dibin bi zeviya bilind a li qada têkevtinê têra xwe bilez dibin ku lihevketina elektronan di encamê de caşek, an berfê, ya elektron û kunên ku têne çêkirin çêdibe. Encam di berxwedana dîodê de ketinek tûj e. Her du herêmên berbelavbûna pêşbirkê û ya berevajî dikare ji bo parastinê were bikar anîn.
Taybetmendiyên elektrîkî yên dîodek avalanche bixwe asîmmetrîkî ne. Di heman demê de hilberên parastina dîodê ya hevsengî ya ku ji girêdanên paş û paşîn pêk tê jî têne çêkirin.
Lûleya derxistina gazê (GDT)
Lûleyên derxistina gazê ji du an zêdetir elektrodên metalî pêk tê ku bi navberek piçûktir veqetandî ne û bi silindirek seramîk an camî têne girtin. Çilinder bi tevliheviyek gazê ya hêja ve hatî dagirtin, ku dema ku voltaja têr li elektrodan tê sepandin diherike nav çirûskek biriqandî û di dawiyê de rewşek arc.
Dema ku voltaja hêdî hêdî zêde dibe di navbêna de digihîje nirxek ku di serî de ji hêla dirêjahiya elektrodê, zexta gazê û tevliheviya gazê ve hatî destnîşan kirin, pêvajoya zivirandinê li voltaja çirûsk-birînê (şikestinê) dest pê dike. Gava ku çirûsk çêdibe, li gorî qaîdeya derveyî ve girêdayî, rewşên cihêreng ên xebatê mimkun e. Ev rewş di Figureikil 4. de têne xuyang kirin. Di herikînên ku ji derbasbûna şewq-to-arc kêmtir in, deverek şewq heye. Di pêlên nizm ên li herêma şewqê de, voltaja hema hema sabît e; di pêlên biriqîna bilind de, dibe ku hin celebên boriyên gazê têkevin herêmek biriqandî ya neasayî ku tê de voltaja wê zêde dibe. Ji derveyî vê devera biriqîna anormal, impedansa tîrêjê ya gazê li herêma derbasbûnê ber bi rewşa kevaneya kêm-voltaj kêm dibe. Dibe ku veguheztina arc-to-biriqandinê ji veguhastina biriqandî-arc kêmtir be. Taybetmendiya elektrîkê ya GDT, bi hevra bi çerxa derve re, şiyana GDT ya ku piştî derbasbûna pêlekê vedihewîne diyar dike, û di heman demê de enerjiya ku di girtinê de di dema pêlêdanê de tê belav kirin jî diyar dike.
Heke voltaja sepandî (mînak derbasdar) bi lez zêde bibe, dema ku ji bo pêvajoya ionization/çêbûna arc tê girtin dibe ku bihêle voltaja gerdûnî ji nirxa ku ji bo şikestina di paragrafa berê de hewce dike derbas bike. Ev voltaja wekî voltaja perçebûna pêlê tê pênasekirin û bi gelemperî fonksiyonek erênî ya rêjeya zêdebûna voltaja sepandî (gerguhêz) e.
Yek odeya sê-elektrodî GDT du kavil hene ku bi elektroda zengilê navendê veqetandî ne. Qulika di elektroda navendê de dihêle plazma gazê ji kunek rêveker dest pê bike ku di kunê din de rêberiyê bide dest pê kirin, tewra ku voltaja valahiya din jî di binê voltaja çirûskê de be.
Ji ber çalakiya guheztinê û avahiya hişk, GDT dikarin di kapasîteya hilgirtina heyî de ji hêmanên SPD-yên din derbas bibin. Gelek GDT -yên telekomunikasyonê dikarin bi hêsanî pêlên 10 kA (pêla pêlê 8/20 µs) bilind bikin. Wekî din, bi sêwiran û mezinahiya GDT ve girêdayî, pêlên zêdebûna> 100 kA dikare were bidestxistin.
Avakirina tubên derxistina gazê wusa ye ku kapasîteya wan pir kêm e - bi gelemperî ji 2 pF kêmtir. Ev dihêle ku ew di gelek serîlêdanên gerdûnî yên bi frekansa bilind de werin bikar anîn.
Dema ku GDT dixebitin, dibe ku ew tîrêjên bi frekansa bilind çêkin, ku dikarin bandorê li elektronîkên hesas bikin. Ji ber vê yekê aqilmend e ku meriv pêlên GDT -ê li cîhek dûr ji elektronîkî bicîh bike. Dûr bi hestiyariya elektronîkî ve girêdayî ye û ka elektronîk çiqas baş têne parastin. Rêbazek din a ku ji bandorê dûr bikeve ev e ku meriv GDT -ê li dorpêçek mertal bicîh bike.
Danasînên ji bo GDT
Çêlek, an çend heb valahiyên bi du an sê elektrodên metalî yên ku bi hermetîkî hatine sekinandin da ku tevlihevî û zexta gazê di bin kontrolê de be, ji bo parastina amûr an personel, an jî her du, ji voltajên derbasbûnê yên bilind hatine çêkirin.
Or
Di navbêna derxistî ya dorpêçkirî de, ji hewayê pêve atmosferê de veqetînek an kêşeyek, ku ji bo parastina amûr an personel, an jî her du, ji voltaja derbasbûnê ya bilind hatî çêkirin.
- Fîltreyên LCR
Van pêkhateyan di hêmanên xwe de cûda dibin:
- kapasîteya enerjiyê
- berdestbûnî
- ewlehiyê
- nirx
- bandor
Ji IEEE Std C62.72: abilityiyana SPD ku sînorên zêde yên li ser tora belavkirina elektrîkê bi veguheztina pêlên tîrêjê ve girêdide, fonksiyonek ji hêmanên parastî yên bayê, avahiya mekanîkî ya SPD, û girêdana bi tora belavkirina elektrîkê ye. Hin çend hêmanên hevpar ên parastinê yên di hilberandina SPD de têne bikar anîn MOV, SASD, û lûleyên derxistina gazê ne, ku MOV karanîna herî mezin in. Nirxa pêla zêde ya MOV bi qada navbirî û berhevoka wê ve girêdayî ye. Bi gelemperî, qada xaçerêyê çiqas mezintir be, nirxa pêla bayê ya cîhazê jî ew qas bilind e. MOV bi gelemperî ji geometriya dorûber an çargoşe ne lê di pirjimarek pîvanên standard de hene ku ji 7 mm (0.28 in) heta 80 mm (3.15 in) diguherin. Nirxên pêla bayê ya van hêmanên parastinê yên bilez pir diguhezin û bi hilberîner ve girêdayî ne. Bi girêdana MOV -ê di komek paralel de, dibe ku nirxek teorîkî ya pêleka tîrêjê bi tenê bi zêdekirina nirxên heyî yên kesane yên MOV -ê bi hev re were zêdekirin da ku nirxa pêlekê ya pêlavê bi dest bixe.
Gelek hîpotez hene ka kîjan beş, kîjan topolojî, û bicîhkirina teknolojiya taybetî SPD -ya çêtirîn ji bo veguheztina tîrêjê çêdike. Li şûna ku hûn van hemî argûmanan pêşkêş bikin û bihêlin ku xwendevan van mijaran deşîfre bike, çêtirîn e ku gotûbêjkirina nirxa leza zêdebûnê, Nirxa Navdêr a Navdêr, an kapasîteyên heyî zêde li dora daneyên testa performansê bizivirin. Tevî hêmanên ku di sêwiranê de têne bikar anîn, an avahiya mekanîkî ya taybetî hatî bicîh kirin, ya girîng ew e ku SPD xwedan nirxa pêlekê ya zêde ye an Nirxa Navdêr a Navdêr a Navneteweyî ye ku ji bo serîlêdanê maqûl e û, dibe ku ya herî girîng jî, ku SPD veguheztinê sînordar dike zêdebûnên li astên ku zirarê nadin alavên ku têne parastin ji ber hawîrdora zêdebûna çaverêkirî.
Rêbazên Bingehîn ên Kar
Piraniya SPD -ê sê awayên xebitandinê yên bingehîn hene:
- Li bendê ne
- Zivirandin
Di her modê de, heyî di nav SPD -ê de diherike. Tiştê ku nayê fam kirin, ev e ku di her modê de celebek cûda ya heyî dikare hebe.
The Mode Li benda
Di rewşên hêza normal de dema ku "hêza paqij" di nav pergalek belavkirina elektrîkê de tê peyda kirin, SPD fonksiyona hindiktirîn dike. Di moda benda de, SPD li bendê ye ku zêdepevçûnek çêbibe û hêza ac kêm an jî qet naxwe; di serî de ya ku ji hêla derdorên çavdêriyê ve hatî bikar anîn.
Moda Veguheztinê
Li ser hestkirina bûyerek overvoltajê ya demkî, SPD diguheze Moda Veguheztinê. Armanca SPD -ê ew e ku pêla zirarê ya zirarê ji barên krîtîk dûr bixe, di heman demê de mezinahiya voltaja encam a wê kêm bike astek nizm, bê zirar.
Wekî ku ji hêla ANSI/IEEE C62.41.1-2002 ve hatî destnîşan kirin, veguheztinek heyî ya tîpîk tenê perçeyek ji çerxekê (mîkrosekund) dimîne, perçeyek ji dema ku bi herikîna domdar a 60Hz, sînyala sinusoidal re tê berhevdan.
Mezinahiya tîrêjê bi çavkaniya wê ve girêdayî ye. Mînakî, birûsk lêdixe, ku dikare di bûyerên kêm kêm de mezinahiyên heyî yên ku ji çend sed hezar amperan zêdetir in bigire. Di hundurê avahiyek de, her çend, bûyerên demkî yên navxweyî têne çêkirin dê mezinahiyên heyî yên kêmtir (ji çend hezar an sed amperan kêmtir) hilberînin.
Ji ber ku piraniya SPD -ê ji bo birêvebirina pêlên pêlên mezin têne sêwirandin, yek pîvana performansê ya hilberê ye ku Nirxa Navneteweyî ya Derbasbûna Navîn (In) hatî ceribandin. Pir caran bi xeletiya xeletiyê re têkildar e, lê ne têkildar e, ev mezinahiya heyî ya mezin nîşana kapasîteya berxwedanê ya dubarekirî ya hilberê ye.
Ji IEEE Std. C62.72: Nirxa Navdêr a Derbasbûnê ya Navneteweyî şiyana SPD -yê ya ku ji hêla nirxek bijartî ve bêyî zirar, xirabûn an guheztinek di performansa voltaja tixûbdar a pîvandî ya SPD -yê de dikeve ber pêlên heyî yên dubarebûyî (15 heb bi tevahî). Testa Navdêr a Derxistina Navîn tevahiya SPD -ê di nav de hemî hêmanên parastinê yên zêdebûyî û veqetandinên SPD yên hundur an derveyî jî di nav xwe de digire. Di dema ceribandinê de, destûr nayê dayîn ku tu perçeyek an veqetandek têk biçe, çerxê veke, xera bibe an xirab bibe. Ji bo ku bigihîjin nirxek taybetî, pêdivî ye ku asta performansa voltaja tixûbdar a pîvandî ya SPD di navbera berhevdana pêş-test û paş-ceribandinê de were domandin. Armanca van ceribandinan ev e ku di bersivdayîna pêlên ku di hin rewşan de dijwar in de kapasîte û performansa SPD -yê nîşan bidin ku di hin rewşan de dijwar in lê dibe ku li alavên karûbarê, li hundurê sazgehek an li cîhê sazkirinê were hêvî kirin.
Mînakî, SPD -a ku kapasîteya heyî ya derxistinê ya navînî 10,000 an 20,000 amps per modê ye tê vê wateyê ku hilbera pêdivî ye ku bikaribe bi ewlehî li gorî mezinahiya heyî ya derbasdar a 10,000 an 20,000 amps herî kêm 15 carî, di her yek ji awayên parastinê de bisekine.
Senaryoyên Dawiya Jiyanê
Ji IEEE Std C62.72: Xetereya herî mezin li ser pêbaweriya demdirêj a SPD-ê dibe ku ne zêdebûn be, lê zêdebûnên demkî an demkî yên dubarekirî (TOV an "werimandin") ku dikarin li ser PDS-ê biqewimin. SPD-yên bi MCOV-yên ku bi rengek nezîkî voltaja pergala navîn nêz in, ji zêdegaviyên wusa yên ku dikarin bibin sedema pîrbûna SPD-ya pêşîn an zû-dawiya jiyanê bêtir hesas in. Qanûnek xwerû ya ku pir caran tête bikar anîn ev e ku meriv diyar bike ka MCOV ya SPD ji bo her awayek parastinê ya taybetî herî kêm 115% voltaja pergala navîn e. Ev ê bihêle ku SPD ji guheztinên voltaja normal ên PDS -ê bê bandor bibe.
Lêbelê, ji bilî bûyerên zêdeperedanê yên domdar, SPD dikarin pîr bibin, an kêm bibin, an jî bi demê re bigihîjin rewşa dawiya karûbarê xwe ji ber zêdebûnên ku ji nirxên SPD-ê zêdetir in ji bo zêdebûna tîrêjê, rêjeya qewimîna bûyerên zêdebûnê, dema dirêjbûnê , an jî kombînasyona van bûyeran. Bûyerên pêlên dubare yên amplîtûda girîng a serdemekê dikarin hêmanên SPD -ê zêde germ bikin û bibin sedema pîrbûna hêmanên parastinê yên pêlê. Digel vê yekê, pêlên dubare dikarin bibin sedema veqetandinên SPD yên ku bi germî têne aktîf kirin ji ber germbûna hêmanên parastinê yên lehiyê. Taybetmendiyên SPD dikare biguheze dema ku ew digihîje rewşa dawiya karûbarê xwe-mînakî, voltajên sînorkirî yên pîvandî dikarin zêde bibin an kêm bibin.
Di hewlekê de ku ji hilweşînê ji ber lehiyan dûr bikevin, gelek hilberînerên SPD -ê SPD -ên bi jêhatîbûna pêlên heyî bilind dikin an bi karanîna hêmanên fîzîkî mezintir an jî bi girêdana gelek hêmanan paralel dîzayn dikin. Ev tê kirin ji bo ku ji îhtîmala ku nirxên SPD -ê wekî meclîsê bêne xilas kirin ji bilî di rewşên pir kêm û awarte de. Serkeftina vê rêbazê bi jiyana karûbarê dirêj û dîroka SPD -ên heyî yên ku bi vî rengî hatine sêwirandin têne piştgirî kirin.
Di derbarê hevrêziya SPD -ê de, û wekî ku di derheqê zêdebûna nirxên heyî de tê gotin, mantiqî ye ku SPD -ê bi nirxên pêlên pêlên bilind ên ku di alavên karûbarê de ne, yên ku PDS -ê herî zêde ji bo pêşîlêgirtina pîrbûna zûtir dibe alîkar were dîtin; Di vê navberê de, SPD-ên ku ji alavên karûbarê ku bi çavkaniyên derveyî yên pêlên neyê xuyang kirin re daketine jêr, dibe ku nirxên wan kêm bin. Bi sêwirandin û hevrêziya pergala parastinê ya pêla baş, pîrbûna zû ya SPD dikare were dûr kirin.
Sedemên din ên têkçûna SPD ev in:
- Çewtiyên sazkirinê
- Bikaranîna çewt a hilberek ji bo nirxa voltaja wê
- Bûyerên li ser voltaja domdar
Gava ku perçeyek tepisandinê têk diçe, ew pir caran wiya kurt dike, dibe sedema ku pêl bi pêça têkçûyî re dest pê bike. Hejmara tîrêjê heyî ya ku di nav vê hêmana têkçûyî de diherike fonksiyonek ji xeletiya heyî ye û ji hêla pergala hêzê ve tê rêve kirin. Ji bo bêtir agahdarî li ser Xeletiyên Xeletiyê biçin Agahdariya Têkiliya Ewlehiya SPD.
