Overspanningsbeveiliging SPD

Overspanningsbeveiliging SPD wordt ook wel overspanningsafleider genoemd. Alle overspanningsbeveiligers voor een specifiek doel zijn eigenlijk een soort snelle schakelaar en de overspanningsbeveiliging wordt geactiveerd binnen een bepaald spanningsbereik. Na te zijn geactiveerd, wordt de onderdrukkingscomponent van de overspanningsbeveiliging losgekoppeld van de toestand met hoge impedantie en wordt de L-pool omgezet in een toestand met lage weerstand. Op deze manier kan de lokale energiestootstroom in het elektronische apparaat worden afgevoerd. Tijdens het hele bliksemproces houdt de overspanningsbeveiliging een relatief constante spanning over de pool. Deze spanning zorgt ervoor dat de overspanningsbeveiliging altijd aan staat en de stootstroom veilig naar de aarde kan afvoeren. Met andere woorden, overspanningsbeveiligers beschermen gevoelige elektronische apparatuur tegen de effecten van blikseminslag, schakelactiviteit op het openbare net, arbeidsfactorcorrectieprocessen en andere energie die wordt gegenereerd door interne en externe kortetermijnactiviteiten.

Aanvraag

Bliksem vormt een duidelijke bedreiging voor de persoonlijke veiligheid en vormt een potentiële bedreiging voor verschillende apparaten. De schade door stroompieken aan apparatuur is niet beperkt tot directe schade blikseminslagen. Blikseminslagen op korte afstand vormen een enorme bedreiging voor gevoelige moderne elektronische apparaten; aan de andere kant kan bliksemactiviteit in de verte en ontlading tussen onweerswolken sterke inschakelstromen veroorzaken in de voedings- en signaallussen, zodat de normale stromingsapparatuur normaal is. Gebruik en verkort de levensduur van de apparatuur. Door de aanwezigheid van aardingsweerstand vloeit de bliksemstroom door de aarde, die een hoge spanning opwekt. Deze hoge spanning brengt niet alleen de elektronische apparatuur in gevaar, maar brengt ook mensenlevens in gevaar vanwege de stapspanning.

Piek, zoals de naam suggereert, is een tijdelijke overspanning die de normale bedrijfsspanning overschrijdt. In wezen is een overspanningsbeveiliging een gewelddadige puls die optreedt in slechts een paar miljoenste van een seconde en die pieken kan veroorzaken: zware apparatuur, kortsluiting, stroomomschakeling of grote motoren. Producten met overspanningsafleiders kunnen plotselinge uitbarstingen van energie effectief absorberen om aangesloten apparatuur tegen beschadiging te beschermen.

Een overspanningsbeveiliging, ook wel bliksemafleider genoemd, is een elektronisch apparaat dat veiligheidsbescherming biedt voor verschillende elektronische apparaten, instrumenten en communicatielijnen. Wanneer een plotselinge stroom of spanning plotseling wordt gegenereerd in een elektrisch circuit of een communicatielijn als gevolg van externe interferentie, kan de overspanningsbeveiliging de shunt in zeer korte tijd geleiden, waardoor schade aan andere apparatuur in het circuit door de piek wordt voorkomen.

Basis kenmerken

De overspanningsbeveiliging heeft een groot debiet, een lage restspanning en een snelle reactietijd;

Gebruik de nieuwste boogblustechnologie om branden volledig te vermijden;

Temperatuurregeling beveiligingscircuit met ingebouwde thermische beveiliging;

Met een stroomstatusindicatie die de werkstatus van de overspanningsbeveiliging aangeeft;

De structuur is rigoureus en het werk is stabiel en betrouwbaar.

Terminologie

1, Air-beëindigingssysteem

Overspanningsbeveiligingen worden gebruikt voor metalen voorwerpen en metalen constructies die blikseminslagen direct accepteren of weerstaan, zoals bliksemafleiders, bliksembeveiligingsriemen (lijnen), bliksembeveiligingsnetten, enz.

2, onderaan geleidersysteem

De overspanningsbeveiliging verbindt de metalen geleider van de bliksemontvanger met het aardingsapparaat.

3, aardbeëindigingssysteem

De som van de aardelektrode en de aardgeleider.

4, aardelektrode

Een metalen geleider begraven in de grond die in direct contact staat met de aarde. Ook bekend als de aardingspaal. Diverse metalen onderdelen, metalen installaties, metalen buizen, metalen apparatuur, etc. die direct contact maken met de aarde kunnen ook dienen als een aardelektrode, ook wel een natuurlijke aardelektrode genoemd.

5, aardgeleider

Verbind de verbindingsdraden of geleiders van het aardingsapparaat van de aardingsklem van de elektrische apparatuur met de verbindingsdraden of geleiders van het aardingsapparaat van de metalen voorwerpen die een potentiaalvereffening nodig hebben, de totale aardingsklem, het aardingsoverzicht, de totale aarding bar, en de potentiaalvereffening.

6, Directe bliksemflits

Directe blikseminslagen op echte objecten zoals gebouwen, aarde of bliksembeveiligingsapparatuur.

7, Terug flashover

De bliksemstroom gaat door een aardingspunt of een aardingssysteem om een ​​verandering in het aardpotentiaal van de regio te veroorzaken. Aardpotentiaal tegenaanvallen kunnen veranderingen in het aardingssysteem veroorzaken, wat kan leiden tot schade aan elektronische apparatuur en elektrische apparatuur.

8, bliksembeveiligingssysteem (LPS)

Overspanningsbeveiligingen verminderen de schade veroorzaakt door blikseminslag aan gebouwen, installaties enz., Inclusief externe en interne bliksembeveiligingssystemen.

8.1 Extern bliksembeveiligingssysteem

Een bliksembeveiligingsdeel van de buitenkant of de carrosserie van een gebouw. De overspanningsbeveiliging bestaat meestal uit een bliksemontvanger, een neerwaartse geleider en een aardingsapparaat om directe blikseminslagen te voorkomen.

8.2 Intern bliksembeveiligingssysteem

Het bliksembeveiligingsgedeelte in het gebouw (structuur), de overspanningsbeveiliging, bestaat meestal uit een potentiaalvereffeningssysteem, een gemeenschappelijk aardingssysteem, een afschermingssysteem, redelijke bedrading, een overspanningsbeveiliging, enz., Wordt voornamelijk gebruikt om bliksemstroom te verminderen en te voorkomen. de beschermende ruimte.

Analyse

Bliksemrampen zijn een van de ernstigste natuurrampen. Elk jaar vallen er in de wereld talloze slachtoffers en eigendomsverliezen als gevolg van bliksemrampen. Met een groot aantal toepassingen van elektronische en micro-elektronische geïntegreerde apparaten, neemt de schade aan systemen en apparatuur veroorzaakt door bliksemoverspanning en bliksem-elektromagnetische pulsen toe. Daarom is het erg belangrijk om het probleem van de bescherming tegen blikseminslagen van gebouwen en elektronische informatiesystemen zo snel mogelijk op te lossen.

Bliksemafvoer door overspanningsbeveiliging kan optreden tussen wolken of wolken, of tussen wolken en grond; naast de interne piek veroorzaakt door het gebruik van veel elektrische apparatuur met grote capaciteit, het stroomvoorzieningssysteem (China's standaard voor laagspanningsstroomvoorziening: AC 50Hz 220 / 380V) en de impact van elektrische apparatuur en bescherming tegen blikseminslag en piekstroom is het middelpunt van de aandacht geworden.

De blikseminslag tussen de wolk en de aarde van de overspanningsbeveiliging bestaat uit een of meer afzonderlijke bliksemschichten die elk een aantal zeer hoge stromen met een zeer korte duur dragen. Een typische blikseminslag omvat twee of drie blikseminslagen, ongeveer een twintigste van een seconde tussen elke blikseminslag. De meeste bliksemstromen vallen tussen de 10,000 en 100,000 ampère en hun duur is doorgaans minder dan 100 microseconden.

Het gebruik van apparatuur met een grote capaciteit en inverterapparatuur in het stroomvoorzieningssysteem met overspanningsbeveiliging heeft een steeds ernstiger intern piekprobleem veroorzaakt. We schrijven het toe aan de effecten van tijdelijke overspanning (TVS). Het toegestane bereik van de voedingsspanning is aanwezig voor elk aangedreven apparaat. Soms kan zelfs een zeer kleine overspanningsschok stroom of schade aan de apparatuur veroorzaken. Dit is het geval bij schade door transiënte overspanning (TVS). Vooral bij sommige gevoelige micro-elektronische apparaten kan een kleine stroomstoot soms fatale schade veroorzaken.

Met de steeds strengere eisen voor bliksembeveiliging van gerelateerde apparatuur, is de installatie van Surge Protection Device (SPD) om pieken en voorbijgaande overspanningen op de lijn en overstroom op de bleederlijn te onderdrukken, een belangrijk onderdeel geworden van moderne bliksembeveiligingstechnologie. een.

1, bliksem kenmerken

Bliksembeveiliging omvat externe bliksembeveiliging en interne bliksembeveiliging. De externe bliksembeveiliging wordt voornamelijk gebruikt voor bliksemreceptoren (bliksemafleiders, bliksembeveiligingsnetten, bliksembeveiligingsriemen, bliksembeveiligingsleidingen), neergaande geleiders en aardingsapparaten. De belangrijkste functie van de overspanningsbeveiliging is ervoor te zorgen dat het gebouwlichaam wordt beschermd tegen directe blikseminslagen. Bliksemschichten die een gebouw kunnen raken, worden in de aarde afgevoerd via bliksemafleiders (riemen, netten, draden), neerwaartse geleiders, enz. inductie. De methode is gebaseerd op potentiaalvereffening, inclusief directe verbinding en indirecte verbinding via SPD, zodat het metalen lichaam, de apparatuurleiding en de aarde een voorwaardelijk equipotentiaal lichaam vormen en de interne faciliteiten worden overbrugd en geïnduceerd door bliksem en andere pieken. De bliksemstroom of stootstroom wordt in de aarde afgevoerd om de veiligheid van mensen en apparatuur in het gebouw te beschermen.

Bliksem wordt gekenmerkt door een zeer snelle spanningsstijging (binnen 10 μs), hoge piekspanning (tienduizenden tot miljoenen volt), grote stroom (tientallen tot honderdduizenden ampère) en korte duur (tientallen tot honderden microseconden)), de transmissiesnelheid is hoog (zenden met de snelheid van het licht), de energie is erg groot en het is de meest destructieve van de overspanningen.

2, classificatie van overspanningsbeveiligers

SPD is een onmisbaar apparaat voor bliksembeveiliging van elektronische apparatuur. Zijn functie is om de onmiddellijke overspanning van de voedingslijn en signaaltransmissielijn te beperken tot het spanningsbereik dat de apparatuur of het systeem kan weerstaan, of om krachtige bliksemstroom in de grond te ontladen. Bescherm beschermde apparatuur of systemen tegen schokken.

2,1 Classificatie volgens werkingsprincipe

Ingedeeld volgens hun werkingsprincipe, kan SPD worden onderverdeeld in type spanningsschakelaar, type spanningslimiet en type combinatie.

(1) Spanningsschakelaar type SPD. Bij afwezigheid van tijdelijke overspanning vertoont het een hoge impedantie. Zodra het reageert op bliksemsnelle overspanning, muteert de impedantie naar een lage impedantie, waardoor bliksemstroom kan passeren, ook wel bekend als "kortsluitschakelaar type SPD".

(2) Drukbeperkende SPD. Als er geen tijdelijke overspanning is, is dit een hoge impedantie, maar naarmate de stootstroom en spanning toenemen, zal de impedantie ervan blijven afnemen en zijn de stroom- en spanningskarakteristieken sterk niet-lineair, ook wel "geklemde SPD" genoemd.

(3) Gecombineerde SPD. Het is een combinatie van een component van het spanningsomschakeltype en een component van het spanningsbeperkende type, die kan worden weergegeven als een spanningsomschakeltype of een spanningsbeperkend type of beide, afhankelijk van de kenmerken van de aangelegde spanning.

2.2 Classificatie naar doel

Afhankelijk van hun gebruik kan SPD worden onderverdeeld in SPD voor voedingslijnen en SPD voor signaallijnen.

2.2.1 Stroomlijn SPD

Omdat de energie van blikseminslagen erg groot is, is het noodzakelijk om de energie van blikseminslagen geleidelijk af te voeren naar de aarde door middel van een graduele ontlading. Installeer een overspanningsbeveiliging of een spanningsbeperkende overspanningsbeveiliging die voldoet aan de Class I-classificatietest op het kruispunt van de directe bliksembeveiligingszone (LPZ0A) of de directe bliksembeveiligingszone (LPZ0B) en de eerste beveiligingszone (LPZ1). Primaire bescherming, die directe bliksemstroom ontlaadt, of grote hoeveelheden geleide energie ontlaadt wanneer de krachtoverbrengingsleiding wordt blootgesteld aan directe blikseminslagen. Een spanningsbeperkende overspanningsbeveiliging is geïnstalleerd op het kruispunt van elke zone (inclusief de LPZ1-zone) achter de eerste beveiligingszone als een tweede, derde of hoger beveiligingsniveau. De beveiliging van het tweede niveau is een beveiligingsinrichting voor de restspanning van de voortrapbeveiliging en de geïnduceerde blikseminslag in het gebied. Wanneer de bliksem-energieabsorptie van de fronttrap groot is, zijn sommige onderdelen nog vrij groot voor de apparatuur of de derde niveau beschermer. De energie die wordt overgebracht, vereist verdere absorptie door de beschermer van het tweede niveau. Tegelijkertijd zal de transmissielijn van de eerste trap bliksemafleider ook bliksem elektromagnetische pulsstraling opwekken. Als de lijn lang genoeg is, wordt de energie van de geïnduceerde bliksem groot genoeg en is de beschermer van het tweede niveau nodig om de bliksem-energie verder te laten bloeden. De beschermer van de derde trap beschermt de resterende bliksem-energie via de beschermer van de tweede trap. Volgens het weerstandsspanningsniveau van de beschermde apparatuur, als de bliksembeveiliging op twee niveaus de spanningslimiet onder het spanningsniveau van de apparatuur kan bereiken, zijn slechts twee beschermingsniveaus nodig; als de apparatuur bestand is tegen een laag spanningsniveau, kan het vier of zelfs meer beschermingsniveaus nodig hebben.

Kies SPD, u moet enkele parameters begrijpen en weten hoe ze werken.

(1) De 10 / 350μs-golf is een golfvorm die een directe blikseminslag simuleert, en de golfvormenergie is groot; de 8 / 20μs-golf is een golfvorm die blikseminductie en bliksemgeleiding simuleert.

(2) De nominale ontlaadstroom In verwijst naar de piekstroom die door de SPD vloeit en de 8/20 μs stroomgolf.

(3) De maximale ontlaadstroom Imax, ook wel bekend als het maximale debiet, verwijst naar de maximale ontlaadstroom die de SPD kan weerstaan ​​met een stroomgolf van 8/20 μs.

(4) De maximale continue weerstandsspanning Uc (rms) verwijst naar de maximale wisselspanning rms of gelijkspanning die continu op de SPD kan worden toegepast.

(5) De restspanning Ur verwijst naar de restdrukwaarde bij de nominale ontlaadstroom In.

(6) De beveiligingsspanning Up kenmerkt de spanningskarakteristieke parameter tussen de SPD-limietaansluitingen en de waarde ervan kan worden geselecteerd uit de lijst met voorkeurswaarden, die groter moet zijn dan de hoogste waarde van de limietspanning.

(7) Het spanningsschakelaar type SPD ontlaadt voornamelijk een stroomgolf van 10/350 μs, en het spanningsbeperkende type SPD ontlaadt voornamelijk een stroomgolf van 8/20 μs.

2.2.2 Signaallijn SPD

De signaallijn SPD is eigenlijk een signaalbliksemafleider geïnstalleerd in de signaaltransmissielijn, meestal aan de voorkant van het apparaat, om volgende apparaten te beschermen en te voorkomen dat bliksemgolven het beschadigde apparaat vanaf de signaallijn beïnvloeden.

1) Selectie van spanningsbeveiligingsniveau (omhoog)

De Up-waarde mag de nominale spanning van de beschermde apparatuur niet overschrijden. Up vereist dat de SPD goed is afgestemd op de isolatie van de apparatuur die wordt beschermd.

In het laagspanningsvoedings- en distributiesysteem moet de apparatuur een bepaald vermogen hebben om piekspanningen te weerstaan, dat wil zeggen het vermogen om schokken en overspanning te weerstaan. Wanneer de impactoverspanningswaarde van verschillende apparatuur van een driefasensysteem van 220 / 380V niet kan worden verkregen, kan deze worden geselecteerd volgens de gegeven indicatoren van IEC 60664-1.

2) Selectie van de nominale ontlaadstroom In (impactstroomcapaciteit)

De piekstroom die door de SPD vloeit, 8/20 μs stroomgolf. Het wordt gebruikt voor de Klasse II classificatietest van SPD en ook voor de voorbehandeling van SPD voor Klasse I en Klasse II classificatietests.

In feite is In de maximale piekwaarde van de stootstroom die het gespecificeerde aantal keren (meestal 20 keer) en de gespecificeerde golfvorm (8/20 μs) kan passeren zonder substantiële schade aan de SPD.

3) Selectie van maximale ontlaadstroom Imax (limiet schokstroomcapaciteit)

De piekstroom die door de SPD vloeit, 8/20 μs stroomgolf, wordt gebruikt voor de Class II classificatietest. Imax heeft veel overeenkomsten met In, die een piekstroom van 8/20 μs stroomgolf gebruiken om een ​​Klasse II-classificatietest op SPD uit te voeren. Het verschil is ook duidelijk. Imax voert alleen een impacttest uit op SPD, en SPD veroorzaakt geen substantiële schade na de test, en In kan 20 van dergelijke tests doen, en SPD kan na de test niet substantieel worden vernietigd. Daarom is Imax de huidige limiet van de impact, dus de maximale ontlaadstroom wordt ook wel de ultieme impulsstroomcapaciteit genoemd. Het is duidelijk dat Imax> In.

werkingsprincipe

Overspanningsbeveiliging is een onmisbaar apparaat voor bliksembeveiliging van elektronische apparatuur. Vroeger heette het "afleider" of "overspanningsbeveiliging". Engels wordt afgekort als SPD. De rol van de overspanningsbeveiliging is om De tijdelijke overspanning in de voedingslijn en de signaaltransmissielijn is beperkt tot het spanningsbereik dat de apparatuur of het systeem kan weerstaan, of de krachtige bliksemstroom wordt in de grond afgevoerd om de beschermde apparatuur te beschermen of systeem tegen stoten en beschadigingen.

Het type en de structuur van de overspanningsbeveiliging variëren van toepassing tot toepassing, maar deze moet ten minste één niet-lineaire spanningsbeperkende component bevatten. De basiscomponenten die worden gebruikt in overspanningsbeveiligingen zijn ontladingsopening, gasgevulde ontladingsbuis, varistor, onderdrukkingsdiode en de smoorspoel.

Basiscomponent

1. Afvoeropening (ook wel beschermingsopening genoemd):

Het is over het algemeen samengesteld uit twee metalen staven gescheiden door een bepaalde opening die is blootgesteld aan de lucht, waarvan er één is verbonden met de voedingsfaseleiding L of de neutrale lijn (N) van de vereiste beschermingsinrichting, en de andere metalen staaf en de aardleiding (PE) is aangesloten. Wanneer de tijdelijke overspanning toeslaat, wordt de opening afgebroken en wordt een deel van de overspanningslading in de aarde gebracht, waardoor de spanningstoename op het beschermde apparaat wordt vermeden. De afstand tussen de twee metalen staven van de ontladingsopening kan naar behoefte worden aangepast, en de structuur is relatief eenvoudig, en het nadeel is dat de boogdovende werking slecht is. De verbeterde ontladingsopening is een hoekige opening en de boogdovende functie is beter dan die van de eerste. Het wordt veroorzaakt door de werking van het elektrische vermogen F van het circuit en het stijgen van de hete luchtstroom om de boog te doven.

2. Gasafvoerbuis:

Het bestaat uit een paar koude negatieve platen die van elkaar zijn gescheiden en ingesloten in een glazen buis of keramische buis gevuld met een bepaald inert gas (Ar). Om de trigger-waarschijnlijkheid van de ontladingsbuis te vergroten, is ook een triggermiddel in de ontladingsbuis aangebracht. Dit type gasgevulde ontladingsbuis heeft een tweepolig type en een driepolig type.

De technische parameters van de gasontladingsbuis zijn: DC-ontladingsspanning Udc; schokontladingsspanning Up (Over het algemeen Up≈ (2 ~ 3) Udc; stroomfrequentie weerstaat stroom In; impuls weerstaat stroom Ip; isolatieweerstand R (> 109Ω)); interelektrode capaciteit (1-5PF)

De gasontladingsbuis kan gebruikt worden onder DC en AC condities. De geselecteerde DC-ontladingsspanning Udc is als volgt: Gebruik onder DC-omstandigheden: Udc≥1.8U0 (U0 is de DC-spanning voor de lijn om normaal te werken)

Gebruik onder AC-condities: U dc ≥ 1.44 Un (Un is de effectieve waarde van de AC-spanning voor normaal gebruik van de lijn)

3. varistor:

Het is een metaaloxide-halfgeleider-varistor met ZnO als hoofdcomponent. Wanneer de spanning die aan beide uiteinden wordt aangelegd een bepaalde waarde bereikt, is de weerstand erg gevoelig voor spanning. Het werkingsprincipe is gelijk aan de serie- en parallelschakeling van meerdere halfgeleider PN. De varistor wordt gekenmerkt door goede niet-lineaire eigenschappen (I = CUα, α is een niet-lineaire coëfficiënt), grote stroomcapaciteit (~ 2KA / cm2), lage normale lekstroom (10-7 ~ 10-6A), lage restspanning (afhankelijk van aan In de varistor bedrijfsspanning en stroomcapaciteit), is de reactietijd op de transiënte overspanning snel (~ 10-8s), geen vrijloop.

De technische parameters van de varistor zijn varistorspanning (dwz schakelspanning) UN, referentiespanning Ulma; restspanning Ures; restspanningsverhouding K (K = Ures / UN); maximale doorstroomcapaciteit Imax; Lekstroom; reactietijd.

De varistor wordt gebruikt onder de volgende omstandigheden: varistorspanning: UN ≥ [(√ 2 × 1.2) / 0.7] U0 (U0 is de nominale spanning van de voedingsfrequentievoeding)

Minimale referentiespanning: Ulma ≥ (1.8 ~ 2) Uac (gebruikt onder DC-omstandigheden)

Ulma ≥ (2.2 ~ 2.5) Uac (gebruikt onder AC-omstandigheden, Uac is AC-bedrijfsspanning)

De maximale referentiespanning van de varistor moet worden bepaald door de weerstandsspanning van het beschermde elektronische apparaat. De restspanning van de varistor moet lager zijn dan het spanningsniveau van het beschermde elektronische apparaat, dwz (Ulma) max≤Ub / K. Waar K de restspanningsverhouding is en Ub de schadespanning van het beschermde apparaat.

4. Onderdrukkingsdiode:

De onderdrukkingsdiode heeft een klemgelimiteerde functie. Het opereert in de omgekeerde uitvalregio. Door zijn lage klemspanning en snelle respons is hij bijzonder geschikt voor gebruik als laatste beschermingscomponenten in meervoudige beschermingscircuits. De volt-ampère-karakteristiek van de onderdrukkingsdiode in het doorslaggebied kan worden uitgedrukt door de volgende formule: I = CUα, waarbij α een niet-lineaire coëfficiënt is, voor de zenerdiode α = 7 ～ 9, in de lawinediode α = 5 ～ 7.

Onderdrukkingsdiode technische parameters

(1) Doorslagspanning, die verwijst naar de doorslagspanning bij de gespecificeerde omgekeerde doorslagstroom (vaak 1ma), die typisch binnen het bereik van 2.9 V tot 4.7 V ligt voor zenerdiodes, en de nominale doorslag van lawinediodes. De slijtspanning ligt vaak in het bereik van 5.6 V tot 200 V.

(2) Maximale klemspanning: verwijst naar de hoogste spanning die aan beide uiteinden van een buis verschijnt wanneer deze een grote stroom van een voorgeschreven golfvorm passeert.

(3) Pulsvermogen: verwijst naar het product van de maximale klemspanning aan beide uiteinden van de buis en het stroomequivalent in de buis onder een gespecificeerde stroomgolfvorm (bijv. 10/1000 μs).

(4) Omgekeerde verplaatsingsspanning: verwijst naar de maximale spanning die kan worden toegepast op beide uiteinden van de buis in de omgekeerde lekkagezone, waarbij de buis niet mag breken. Deze omgekeerde verplaatsingsspanning moet aanzienlijk hoger zijn dan de hoogste bedrijfsspanningspiek van het beschermde elektronische systeem, dwz het mag niet in een zwakke geleidingstoestand zijn tijdens normaal bedrijf van het systeem.

(5) Maximale lekstroom: verwijst naar de maximale tegenstroom die door de buis vloeit onder de omgekeerde verplaatsingsspanning.

(6) Reactietijd: 10-11s

5. Smoorspoel:

De smoorspoel is een interferentieonderdrukkingsapparaat in normale modus met ferriet als kern. Het is symmetrisch op dezelfde ferriet ringkern gewikkeld door twee spoelen van dezelfde grootte en hetzelfde aantal windingen. Om een ​​apparaat met vier aansluitingen te vormen, is het nodig om de grote inductantie van het common mode-signaal te onderdrukken, en het heeft weinig effect op de differentiële inductantie van het differentiële modesignaal. De smoorspoel kan effectief het common-mode-stoorsignaal (zoals bliksemstoring) in de gebalanceerde lijn onderdrukken, maar heeft geen effect op het differentiële-modesignaal dat de lijn normaal verzendt.

De smoorspoel moet bij de productie aan de volgende eisen voldoen:

1) De draden die op de spoelkern zijn gewikkeld, moeten van elkaar worden geïsoleerd om ervoor te zorgen dat er geen kortsluiting optreedt tussen de windingen van de spoel onder tijdelijke overspanning.

2) Wanneer de spoel door een grote momentane stroom vloeit, lijkt de kern niet verzadigd te zijn.

3) De kern in de spoel moet van de spoel worden geïsoleerd om doorslag tussen de twee onder tijdelijke overspanning te voorkomen.

4) De spoel moet zoveel mogelijk worden gewikkeld, wat de parasitaire capaciteit van de spoel kan verminderen en het vermogen van de spoel tot onmiddellijke overspanning kan vergroten.

6. 1/4 golflengte kortgesloten

De koevoet met 1/4 golflengte is een overspanningsbeveiliging voor microgolven, gebaseerd op de spectrale analyse van bliksemgolven en de staande golftheorie van de antennevoeding. De lengte van de metalen kortsluitstaaf in deze beschermer is gebaseerd op de frequentie van het bedrijfssignaal (bijv. 900 MHz of 1800 MHz). De grootte van de 1/4 golflengte wordt bepaald. De lengte van de parallelle kortsluitstaaf heeft een oneindige impedantie voor de werksignaalfrequentie, wat overeenkomt met een open circuit en heeft geen invloed op de overdracht van het signaal. Echter, voor bliksemgolven, aangezien de bliksem-energie voornamelijk wordt verdeeld onder n + KHZ, de kortsluitstaaf. Voor de bliksemgolfimpedantie is klein, wat overeenkomt met een kortsluiting, het bliksemenergieniveau wordt in de grond geloosd.

Aangezien de diameter van de 1/4 golflengte-kortsluitstaaf over het algemeen enkele millimeters is, is de slagstroomweerstand goed en kan deze 30KA (8/20 μs) of meer bereiken, en is de restspanning klein. Deze restspanning wordt voornamelijk veroorzaakt door de zelfinductie van de kortsluitstaaf. De tekortkoming is dat de vermogensband smal is en de bandbreedte ongeveer 2% tot 20%. Een ander nadeel is dat DC-bias niet kan worden toegepast op de antenne-feeder, wat sommige toepassingen beperkt.

Basiscircuit

Het circuit van de overspanningsbeveiliging heeft verschillende vormen volgens verschillende behoeften. De basiscomponenten zijn de bovengenoemde verschillende typen. Een technisch bekende onderzoeker voor bliksembeveiligingsproducten kan een verscheidenheid aan schakelingen ontwerpen, net zoals een doos met blokken kan worden gebruikt. Verschillende structurele patronen. Het is de verantwoordelijkheid van bliksembeveiligingsmedewerkers om producten te ontwikkelen die zowel effectief als kosteneffectief zijn.

Gegradeerde bescherming

De eerste fase bliksemafleider van de overspanningsbeveiliging kan bloeden voor directe bliksemstroom of bloeden wanneer de stroomtransmissielijn wordt blootgesteld aan directe blikseminslag. Voor plaatsen waar directe blikseminslag kan optreden, KLASSE-I moet uitgevoerd worden. Bescherming tegen bliksem. De tweede fase bliksemafleider is een beveiligingsapparaat voor de restspanning van de front-end bliksembeveiliging en de blikseminslag geïnduceerde blikseminslag in het gebied. Wanneer er een grote bliksem-energieabsorptie in de voorste trap is, is er nog steeds een deel van de apparatuur of de bliksembeveiliging van het derde niveau. Het is een vrij grote hoeveelheid energie die wordt overgedragen en vereist een tweede trap afleider voor verdere absorptie. Tegelijkertijd zal de transmissielijn van de eerste-traps bliksemafleider ook bliksemimpuls elektromagnetische straling LEMP opwekken. Als de lijn lang genoeg is, wordt de energie van de geïnduceerde bliksem groot genoeg, en is het bliksembeveiligingsapparaat van het tweede niveau nodig om de bliksem-energie verder te ontladen. De bliksemafleider van de derde trap beschermt de LEMP en de resterende bliksemenergie via de bliksemafleider van de tweede trap.

Bescherming op het eerste niveau

Het doel van de overspanningsbeveiliging is om te voorkomen dat de overspanning rechtstreeks van het LPZ0-gebied naar het LPZ1-gebied wordt geleid, waardoor de overspanning van tienduizenden tot honderdduizenden volt wordt beperkt tot 2500-3000V.

De overspanningsbeveiliging die aan de laagspanningszijde van de voedingstransformator is geïnstalleerd, is een bliksemafleider van het driefasige spanningsschakeltype. De bliksemstroom mag niet lager zijn dan 60KA. De bliksemafleider voor stroomvoorziening van deze klasse moet een bliksemafleider met grote capaciteit zijn die is aangesloten tussen de fasen van de inlaat van het stroomvoorzieningssysteem van de gebruiker en de aarde. Over het algemeen is het vereist dat de overspanningsbeveiliging van deze klasse een maximale impactcapaciteit heeft van meer dan 100KA per fase, en de vereiste limietspanning is minder dan 1500V, wat een KLASSE I-overspanningsbeveiliging en een overspanningsbeveiliging wordt genoemd. Deze elektromagnetische overspanningsafleiders zijn ontworpen om de hoge bliksemstromen en inductieve blikseminslagen te weerstaan ​​en om hoogenergetische pieken aan te trekken, en leiden grote hoeveelheden inschakelstroom naar de grond. Ze leveren alleen een beperkende spanning (de maximale spanning die op de lijn verschijnt wanneer de inschakelstroom door de voedingsafleider stroomt, wordt een beperkende spanning genoemd). De KLASSE Klasse I-beschermer wordt voornamelijk gebruikt om grote inschakelstromen te absorberen, maar ze kunnen gevoelige elektrische apparatuur in het voedingssysteem niet volledig beschermen.

De overspanningsbeveiliging op het eerste niveau kan beschermen tegen 10 / 350μs en 100KA bliksemgolven en voldoet aan de hoogste beveiligingsnormen van IEC. De technische referentie is als volgt: de bliksemstroom is groter dan of gelijk aan 100KA (10 / 350μs); de restspanning is niet groter dan 2.5 KV; de responstijd is minder dan of gelijk aan 100 ns.

Bescherming op het tweede niveau

Het doel van de overspanningsbeveiliging is om de reststootspanning door de eerste-traps bliksemafleider verder te beperken tot 1500-2000V en om de LPZ1-LPZ2 equipotentiaal aan te sluiten.

De bliksemafleider van de voeding die wordt afgegeven door de distributiekastlijn, moet een spanningsbeperkende bliksembeveiligingsinrichting voor de voeding zijn als bescherming op het tweede niveau. De bliksemstroomcapaciteit mag niet lager zijn dan 20KA. Het moet worden geïnstalleerd in de stroomtoevoer naar belangrijke of gevoelige elektrische apparatuur. Wegverdeelstation. Deze overspanningsafleiders zorgen voor een betere opname van de resterende overspanningsenergie door de overspanningsafleider bij de voedingsingang van de klant en hebben een uitstekende onderdrukking van tijdelijke overspanningen. De overspanningsafleider die in dit gebied wordt gebruikt, vereist een maximale impactcapaciteit van 45kA of meer per fase, en de vereiste grensspanning moet minder zijn dan 1200V, wat een KLASSE II voeding bliksemafleider. Het stroomvoorzieningssysteem van de algemene gebruiker kan de bescherming op het tweede niveau bereiken om te voldoen aan de vereisten van de werking van de elektrische apparatuur.

De overspanningsbeveiliging van de tweede fase gebruikt een klasse C-beveiliging voor fase-naar-fase, fase-aarde en medium-aarde full-mode bescherming. De belangrijkste technische parameters zijn: bliksemstroomcapaciteit groter dan of gelijk aan 40KA (8/20 μs); restspanning De piekwaarde is niet meer dan 1000V; de reactietijd is niet meer dan 25ns.

Bescherming op het derde niveau

Het doel van de overspanningsbeveiliging is om de apparatuur uiteindelijk te beschermen door de resterende overspanning te verlagen tot minder dan 1000V, zodat de overspanningsenergie de apparatuur niet beschadigt.

Wanneer het bliksembeveiligingsapparaat voor de voeding dat aan het inkomende uiteinde van de wisselstroomvoeding van de elektronische informatieapparatuur is geïnstalleerd, wordt gebruikt als bescherming op het derde niveau, moet het een spanningsbeperkende bliksembeveiligingsinrichting voor de voeding zijn, en de blikseminslag de huidige capaciteit zal niet lager zijn dan 10KA.

De laatste beschermingslijn van de overspanningsbeveiliging kan worden gebruikt met een ingebouwde overspanningsbeveiliging in de interne voeding van de consument om een ​​volledige eliminatie van kleine tijdelijke overspanningen te bereiken. De hier gebruikte stroomstootafleider vereist een maximale impactcapaciteit van 20KA of minder per fase, en de vereiste begrenzingsspanning moet minder zijn dan 1000V. Het is noodzakelijk om een derde beschermingsniveau voor sommige bijzonder belangrijke of bijzonder gevoelige elektronische apparatuur, evenals om de elektrische apparatuur te beschermen tegen voorbijgaande overspanningen die binnen het systeem worden gegenereerd.

Voor de gelijkrichtingsvoeding die wordt gebruikt in microgolfcommunicatieapparatuur, communicatieapparatuur voor mobiele stations en radarapparatuur, is het noodzakelijk om de DC-voeding bliksembeveiligingsapparaat met de aanpassing van de werkspanning als de laatste fase bescherming volgens de bescherming van de werkspanning.

Niveau 4 en hoger

De overspanningsbeveiliging volgens het weerstandsspanningsniveau van de beschermde apparatuur, als de bliksembeveiliging op twee niveaus de limietspanning kan bereiken onder het weerstandsspanningsniveau van de apparatuur, hoeft deze slechts twee beveiligingsniveaus te doen, als de apparatuur bestand is tegen spanning niveau laag is, heeft het mogelijk vier of meer beschermingsniveaus nodig. De bescherming op het vierde niveau van zijn bliksemstroomcapaciteit mag niet lager zijn dan 5KA.

Installatie methode

1, SPD routine-installatievereisten

De overspanningsbeveiliging is geïnstalleerd met een standaardrail van 35 mm

Voor vaste SPD's moeten de volgende stappen worden gevolgd voor een normale installatie:

1) Bepaal het ontladingsstroompad

2) Markeer de draad voor de extra spanningsval die wordt veroorzaakt bij de apparaataansluiting.

3) Markeer de PE-geleider van elk apparaat om onnodige inductielussen te vermijden.

4) Breng een potentiaalvereffening tot stand tussen het apparaat en de SPD.

5) Om de energiecoördinatie van SPD op meerdere niveaus te coördineren

Om de inductieve koppeling tussen het geïnstalleerde beschermende deel en het onbeschermde deel van het apparaat te beperken, zijn bepaalde metingen vereist. De wederzijdse inductie kan worden verminderd door de scheiding van de detectiebron van het opofferingscircuit, de selectie van de lushoek en de beperking van het gesloten lusgebied.

Wanneer de stroomvoerende componentgeleider deel uitmaakt van een gesloten lus, worden de lus en de geïnduceerde spanning verminderd wanneer de geleider het circuit nadert.

Over het algemeen is het beter om de beschermde draad te scheiden van de onbeschermde draad en deze moet worden gescheiden van de aardingsdraad. Tegelijkertijd moeten de nodige metingen worden uitgevoerd om een ​​tijdelijke kwadratuurkoppeling tussen de voedingskabel en de communicatiekabel te vermijden.

2, SPD aardingsdraad diameter selectie

Datalijn: de vereiste is groter dan 2.5 mm²; wanneer de lengte groter is dan 0.5 m, moet deze groter zijn dan 4 mm².

Powerline: wanneer de dwarsdoorsnede van de faselijn S≤16 mm², de grondlijn gebruikt S; wanneer de dwarsdoorsnede van de faselijn 16 mm is²(S≤35mm)², de grondlijn gebruikt 16 mm²; wanneer de dwarsdoorsnede van de faselijn S≥35mm², de grondlijn vereist S / 2.

De belangrijkste parameters

1. Nominale spanning Un: De nominale spanning van het beschermde systeem is consistent. In het informatietechnologiesysteem geeft deze parameter het type beschermer aan dat moet worden geselecteerd, wat de effectieve waarde van de AC- of DC-spanning aangeeft.

2. Nominale spanning Uc: kan gedurende lange tijd op het gespecificeerde uiteinde van de beschermer worden toegepast zonder een verandering in de eigenschappen van de beschermer te veroorzaken en de maximale effectieve waarde van het beschermingselement te activeren.

3. Nominale ontlaadstroom Isn: De maximale inschakelstroompiek die de beschermer wordt getolereerd wanneer een standaard bliksemgolf met een golfvorm van 8/20 μs 10 keer op de beschermer wordt toegepast.

4. Maximale ontlaadstroom Imax: De maximale inschakelstroompiek die de beschermer wordt getolereerd wanneer een standaard bliksemgolf met een golfvorm van 8/20 μs op de beschermer wordt toegepast.

5. Spanningsbeveiligingsniveau Up: De maximale waarde van de protector in de volgende tests: de flashover-spanning van de helling van 1KV / μs; de restspanning van de nominale ontlaadstroom.

6. Reactietijd tA: De actiegevoeligheid en doorslagtijd van de speciale beschermingscomponent reflecteren voornamelijk in de beschermer, en de verandering in een bepaalde tijd hangt af van de helling van du / dt of di / dt.

7. Datatransmissiesnelheid Vs: geeft aan hoeveel bitwaarden in één seconde worden verzonden, de eenheid is: bps; het is de referentiewaarde van het bliksembeveiligingsapparaat dat correct is geselecteerd in het datatransmissiesysteem, en de datatransmissiesnelheid van het bliksembeveiligingsapparaat hangt af van de transmissiemodus van het systeem.

8. Tussenvoegingsverlies Ae: De verhouding van de spanning vóór en nadat de beschermer op een bepaalde frequentie is ingebracht.

9. Return Loss Ar: geeft de verhouding aan van de voorflankgolf die wordt gereflecteerd door het beveiligingsapparaat (reflectiepunt), een parameter die rechtstreeks meet of het beveiligingsapparaat compatibel is met de systeemimpedantie.

10. Maximale longitudinale ontladingsstroom: verwijst naar de piekwaarde van de maximale inschakelstroom waaraan de beschermer wordt blootgesteld wanneer de standaard bliksemgolf met een golfvorm van 8/20 μs op elke aarde wordt toegepast.

11. Maximale laterale ontlaadstroom: de maximale inschakelstroompiek waaraan de beschermer wordt blootgesteld wanneer de standaard bliksemgolf met een golfvorm van 8/20 μs wordt toegepast tussen de lijn en de lijn.

12. Online impedantie: verwijst naar de som van de impedantie en inductieve reactantie van de lus die door de beschermer stroomt onder de nominale spanning Un. Wordt vaak "systeemimpedantie" genoemd.

13. Piekontlaadstroom: Er zijn twee soorten: nominale ontlaadstroom Isn en maximale ontlaadstroom Imax.

14. Lekstroom: verwijst naar de gelijkstroom die door de beschermer vloeit bij een nominale spanning Un van 75 of 80.

Geclassificeerd door werkingsprincipe

1. Schakeltype: Het werkingsprincipe van de overspanningsbeveiliging is een hoge impedantie wanneer er geen onmiddellijke overspanning is, maar zodra deze reageert op de bliksemsnelle overspanning, zal de impedantie plotseling veranderen naar een lage waarde, waardoor de bliksemstroom kan passeren. Bij gebruik als een dergelijke inrichting heeft de inrichting: een ontladingsopening, een gasontladingsbuis, een thyristor en dergelijke.

2. Type spanningsbeperking: Het werkingsprincipe van de overspanningsbeveiliging is een hoge impedantie als er geen tijdelijke overspanning is, maar de impedantie ervan zal continu afnemen met de toename van de stootstroom en spanning, en de stroom- en spanningskenmerken zijn sterk niet-lineair. Apparaten die als dergelijke apparaten worden gebruikt, zijn: zinkoxide, varistoren, onderdrukkingsdiodes, lawinediodes en dergelijke.

3. Gespleten of turbulent:

Shunttype: parallel aan het beschermde apparaat, met een lage impedantie voor de bliksemimpuls en een hoge impedantie voor de normale bedrijfsfrequentie.

Turbulent type: In serie met het beschermde apparaat vertoont het een hoge impedantie voor de bliksemimpuls en een lage impedantie voor de normale bedrijfsfrequentie.

Apparaten die als dergelijke apparaten worden gebruikt, zijn: smoorspoelen, hoogdoorlaatfilters, laagdoorlaatfilters, kwartgolfkortsluitingen en dergelijke.

Gebruik van SPD voor overspanningsbeveiliging

(1) Stroombeschermer: wisselstroombeschermer, gelijkstroombeschermer, schakelstroombeschermer, enz.

De AC-bliksembeveiligingsmodule is geschikt voor stroombeveiliging van stroomverdeelkamers, stroomverdeelkasten, schakelkasten, AC / DC-stroomverdeelpanelen, enz.

Er zijn verdeelkasten voor buitentoepassingen en verdeelkasten voor bouwlagen in het gebouw;

Voor industriële laagspanningsnetten (220 / 380VAC) en civiele elektriciteitsnetten;

In het voedingssysteem wordt het voornamelijk gebruikt voor de invoer of uitvoer van de driefasige stroom in het voedingsscherm van de hoofdcontrolekamer van de automatiseringsmachinekamer of onderstation.

Geschikt voor verschillende DC-voedingssystemen, zoals:

DC-stroomverdeelpaneel;

DC-voedingsapparatuur;

DC verdeelkast;

Elektronisch informatiesysteem kabinet;

De output van de secundaire voeding.

(2) Signaalbeschermer: laagfrequente signaalbeschermer, hoogfrequente signaalbeschermer, antennevoederbeschermer, enz.

Netwerksignaal bliksembeveiligingsapparaat:

Inductieve overspanningsbeveiliging veroorzaakt door blikseminslagen en elektromagnetische bliksemimpulsen voor netwerkapparatuur zoals 10 / 100Mbps SWITCH, HUB, ROUTER; · Bescherming van netwerkruimte netwerkswitch; · Bescherming van netwerkkamerserver; · Netwerkruimte andere netwerkinterface apparaatbeveiliging;

De geïntegreerde bliksembeveiligingsbox met 24 poorten wordt voornamelijk gebruikt voor gecentraliseerde bescherming van meerdere signaalkanalen in geïntegreerde netwerkkasten en subschakelkasten.

Bliksembeveiliging videosignaal:

De overspanningsbeveiliging wordt voornamelijk gebruikt voor punt-tot-punt-bescherming van videosignaalapparatuur. Het kan verschillende videotransmissieapparatuur beschermen tegen inductieve blikseminslag en overspanning van de signaaltransmissielijn. Het is ook van toepassing op RF-transmissie onder dezelfde werkspanning. De geïntegreerde bliksembeveiligingsbox met meerdere poorten wordt voornamelijk gebruikt voor de centrale beveiliging van besturingsapparaten zoals harddiskrecorders en videosnijders in de geïntegreerde schakelkast.

Merk overspanningsbeveiliging

De meest voorkomende afleiders op de markt zijn: China LSP-overspanningsbeveiliging, Duitsland OBO-overspanningsbeveiliging, DEHN-overspanningsbeveiliging, PHOENIX-overspanningsbeveiliging, US ECS-overspanningsbeveiliging, US PANAMAX-overspanningsbeveiliging, INNOVATIEVE overspanningsbeveiliging, US POLYPHASER-overspanningsbeveiliging, Frankrijk Soule-overspanningsbeveiliging , UK ESP Furse overspanningsbeveiliging etc.