Överspänningsskyddsenhet SPD

Överspänningsskyddsenhet SPD heter också överspänningsavledare, alla överspänningsskydd för ett specifikt syfte är faktiskt ett slags snabbbrytare och överspänningsskyddet aktiveras inom ett visst spänningsområde. Efter att ha aktiverats kommer överspänningsskyddskomponenten från överspänningsskyddet att kopplas bort från högimpedansläget och L-polen kommer att omvandlas till ett lågmotståndstillstånd. På detta sätt kan den lokala energiströmningsströmmen i den elektroniska enheten ventileras. Under hela blixtprocessen kommer överspänningsskyddet att hålla en relativt konstant spänning över polen. Denna spänning säkerställer att överspänningsskyddet alltid är på och säkert kan ladda ut överspänningsströmmen till jorden. Med andra ord skyddar överspänningsskydd känslig elektronisk utrustning från effekterna av blixtnedslag, kopplingsaktivitet i det allmänna nätet, effektfaktorkorrigeringsprocesser och annan energi genererad av interna och externa kortsiktiga aktiviteter.

Ansökan

Lightning har uppenbara hot mot den personliga säkerheten och utgör ett potentiellt hot mot olika enheter. Skadorna på kraftöverspänningar på utrustningen är inte begränsade till direkta blixtnedslag. Blixtnedslag i närområdet utgör ett enormt hot mot känsliga moderna elektroniska enheter. å andra sidan kan blixtnedslag i avståndet och urladdningen mellan åskmoln skapa starka startströmmar i strömförsörjningen och signalöglorna, så att den normala flödesutrustningen är normal. Kör och förkorta utrustningens livslängd. Blixtströmmen flyter genom jorden på grund av närvaron av markmotstånd, vilket genererar en hög spänning. Denna högspänning äventyrar inte bara den elektroniska utrustningen utan riskerar också människors liv på grund av stegspänningen.

Surge, som namnet antyder, är en övergående överspänning som överstiger den normala driftspänningen. I grund och botten är ett överspänningsskydd en våldsam puls som inträffar på bara några miljondelar av en sekund och kan orsaka störningar: tung utrustning, kortslutning, strömbrytare eller stora motorer. Produkter som innehåller överspänningsavledare kan effektivt absorbera plötsliga utbrott av energi för att skydda ansluten utrustning från skador.

Ett överspänningsskydd, även kallat blixtavledare, är en elektronisk enhet som ger säkerhetsskydd för olika elektroniska enheter, instrument och kommunikationslinjer. När en plötslig ström eller spänning plötsligt genereras i en elektrisk krets eller en kommunikationsledning på grund av yttre störningar, kan överspänningsskyddet leda shunten på mycket kort tid och därigenom undvika skada på annan utrustning i kretsen av överspänningen.

Grundläggande funktioner

Överspänningsskyddet har en stor flödeshastighet, låg restspänning och en snabb svarstid;

Använd den senaste bågsläckningstekniken för att helt undvika bränder;

Temperaturkontrollskyddskrets med inbyggt termiskt skydd;

Med en effektstatusindikering som visar överspänningsskyddets arbetsstatus;

Strukturen är rigorös och arbetet är stabilt och pålitligt.

Terminologi

1, Luftavslutningssystem

Överspänningsskydd används för metallföremål och metallkonstruktioner som direkt accepterar eller motstår blixtnedslag, såsom blixtstänger, blixtskyddsbälten (linjer), blixtskyddsnät etc.

2, nedledarsystem

Överspänningsskyddet ansluter blixtreceptorns metallledare till jordningsanordningen.

3, jordavslutningssystem

Summan av jordelektroden och jordledaren.

4, jordelektrod

En metallledare begravd i marken som är i direkt kontakt med jorden. Även känd som jordstången. Olika metallelement, metallanläggningar, metallrör, metallutrustning etc. som direkt kommer i kontakt med jorden kan också fungera som en jordelektrod, som kallas en naturlig jordelektrod.

5, jordledare

Anslut jordanslutningens anslutningsledningar eller ledare från den elektriska utrustningens jordanslutning till jordningsenhetens anslutningskablar eller ledare från metallföremål som behöver potentialutjämning, den totala jordningsterminalen, jordningsöversiktskortet, den totala jordningen stapel och potentialutjämning.

6, direkt blixt

Direkt blixtnedslag på verkliga föremål som byggnader, jord eller blixtskydd.

7, tillbaka flashover

Blixtströmmen passerar genom en jordningspunkt eller ett jordningssystem för att orsaka en förändring av markpotentialen i regionen. Jordattackmotangrepp kan orsaka förändringar i jordningspotentialen, vilket kan skada elektronisk utrustning och elektrisk utrustning.

8, blixtskyddssystem (LPS)

Överspänningsskydd minskar skador orsakade av blixtar på byggnader, installationer etc., inklusive externa och interna blixtskyddssystem.

8.1 Externt blixtskyddssystem

En blixtskyddsdel av byggnadens utsida eller kaross. Överspänningsskyddet består vanligtvis av en blixtreceptor, en nedledare och en jordningsanordning för att förhindra direkta blixtnedslag.

8.2 Internt blixtskyddssystem

Blixtskyddsdelen inuti byggnaden (struktur), överspänningsskyddet består vanligtvis av potentialutjämningssystem, gemensamt jordningssystem, skärmsystem, rimlig ledning, överspänningsskydd etc., som främst används för att minska och förhindra blixtström Den elektromagnetiska effekten som genereras i skyddsutrymmet.

Analys

Blixtkatastrofer är en av de allvarligaste naturkatastroferna. Det finns otaliga dödsfall och förlust av egendom orsakade av blixtnedslag varje år i världen. Med ett stort antal applikationer av elektroniska och mikroelektroniska integrerade enheter ökar skadan på system och utrustning orsakad av blixtöverspänning och blixtens elektromagnetiska pulser. Därför är det väldigt viktigt att lösa blixtsnabba katastrofskyddsproblem i byggnader och elektroniska informationssystem så snart som möjligt.

Överspänningsskyddets blixtnedslag kan förekomma mellan moln eller moln eller mellan moln och mark. förutom den interna överspänningen orsakad av användningen av många elektriska apparater med stor kapacitet, kraftförsörjningssystemet (Kinas lågspänningsförsörjningssystemstandard: AC 50Hz 220 / 380V) och påverkan av elektrisk utrustning och skydd mot blixtar har blivit fokus för uppmärksamhet.

Blixtnedslag mellan molnet och överspänningsskyddets mark består av en eller flera separata blixtar, var och en bär ett antal mycket höga strömmar med mycket korta varaktigheter. En typisk blixtnedslag kommer att inkludera två eller tre blixtnedslag, ungefär en tjugondels sekund mellan varje blixtnedslag. De flesta blixtströmmar faller mellan 10,000 100,000 och 100 XNUMX ampere, och deras varaktighet är vanligtvis mindre än XNUMX mikrosekunder.

Användningen av utrustning med stor kapacitet och växelriktarutrustning i överspänningsskyddets strömförsörjningssystem har lett till ett allt allvarligare internt överspänningsproblem. Vi tillskriver det effekterna av övergående överspänning (TVS). Strömförsörjningsspänningens tillåtna intervall finns för alla drivna enheter. Ibland kan även en mycket smal överspänningschock orsaka ström eller skada på utrustningen. Detta är fallet med transienta överspänningsskador (TVS). Speciellt för vissa känsliga mikroelektroniska enheter kan ibland en liten våg orsaka dödlig skada.

Med de allt strängare kraven på blixtskydd för relaterad utrustning har installationen av överspänningsskyddsenhet (SPD) för att dämpa överspänningar och övergående överspänningar på linjen och överström på avluftningslinjen blivit en viktig del av modern blixtskyddsteknik. ett.

1, blixtaregenskaper

Blixtskydd inkluderar externt blixtskydd och internt blixtskydd. Det externa blixtskyddet används främst för blixtreseptorer (blixtstänger, blixtskyddsnät, blixtskyddsbälten, blixtskyddslinjer), nedledare och jordningsenheter. Överspänningsskyddets huvudfunktion är att säkerställa att byggnadskroppen skyddas från direkta blixtnedslag. Blixtbultar som kan träffa en byggnad släpps ut i jorden genom blixtrådar (bälten, nät, ledningar), nedledare etc. Internt blixtskydd inkluderar blixtskydd, linjesvängningar, jordpotentialmotsättningar, blixtvågintrång och elektromagnetisk och elektrostatisk induktion. Metoden är baserad på potentialutjämning, inklusive direktanslutning och indirekt anslutning genom SPD, så att metallkroppen, utrustningslinjen och jorden bildar en villkorlig ekvipotentialkropp, och de inre anläggningarna shuntas och induceras av blixtar och andra spänningar. Blixtströmmen eller överspänningsströmmen släpps ut i jorden för att skydda människor och utrustning i byggnaden.

Blixt kännetecknas av mycket snabb spänningsökning (inom 10 μs), hög toppspänning (tiotusentals till miljoner volt), stor ström (tiotals till hundratusentals ampere) och kort varaktighet (tiotals till hundratals mikrosekunder)), överföringshastigheten är snabb (sänder med ljusets hastighet), energin är väldigt enorm och den är den mest destruktiva bland överspänningarna.

2, klassificering av överspänningsskydd

SPD är en oumbärlig anordning för blixtskydd av elektronisk utrustning. Dess funktion är att begränsa den momentana överspänningen av kraftledningen och signalöverföringsledningen till det spänningsområde som utrustningen eller systemet tål, eller att släppa ut kraftig blixtström i marken. Skydda skyddad utrustning eller system från stötar.

2,1 Klassificering efter arbetsprincip

Klassificerad enligt deras arbetsprincip kan SPD delas in i spänningsomkopplare, spänningstyp och kombinationstyp.

(1) Spänningsomkopplare typ SPD. I avsaknad av övergående överspänning uppvisar den hög impedans. När den väl har reagerat på blixtens överspänning, muteras dess impedans till låg impedans, vilket gör att blixtströmmen passerar igenom, även känd som "kortslutningsomkopplare typ SPD".

(2) Tryckbegränsande SPD. När det inte finns någon övergående överspänning är det hög impedans, men när överspänningsströmmen och spänningen ökar kommer dess impedans att fortsätta minska, och dess ström- och spänningsegenskaper är starkt olinjära, ibland kallad "fastklämd typ SPD".

(3) Kombinerad SPD. Det är en kombination av en komponent av spänningsomkopplingstyp och en komponent av spänningsbegränsande typ, som kan visas som en spänningsomkopplingstyp eller en spänningsbegränsande typ eller båda, beroende på egenskaperna för den applicerade spänningen.

2.2 Klassificering efter syfte

Enligt deras användning kan SPD delas in i kraftledning SPD och signalledning SPD.

2.2.1 Kraftledning SPD

Eftersom blixtens energi är mycket stor är det nödvändigt att gradvis släppa ut blixtens energi till jorden genom att gradera urladdningen. Installera ett överspänningsskydd eller ett spänningsbegränsande överspänningsskydd som klarar klass I-klassificeringstestet vid korsningen av den direkta åskskyddsområdet (LPZ0A) eller den direkta åskskyddsområdet (LPZ0B) och den första skyddszonen (LPZ1). Primärt skydd, som släpper ut direkt blixtström, eller släpper ut stora mängder ledd energi när kraftöverföringsledningen utsätts för direkta blixtnedslag. Ett spänningsbegränsande överspänningsskydd är installerat vid korsningen av varje zon (inklusive LPZ1-zonen) bakom den första skyddszonen som en andra, tredje eller högre skyddsnivå. Det andra nivåskyddet är en skyddsanordning för restspänningen i förstegsskyddet och det inducerade blixtnedslag i området. När blixtens energiabsorption är stor är vissa delar fortfarande ganska stora för utrustningen eller tredje nivåskyddet. Den energi som överförs kommer att kräva ytterligare absorption av skyddet på andra nivån. Samtidigt kommer överföringsledningen för första stegets blixtavledare också att inducera blixtens elektromagnetiska pulsstrålning. När linjen är tillräckligt lång blir den inducerade blixtens energi tillräckligt stor och skyddet på andra nivån behövs för att ytterligare blöda blixtens energi. Det tredje stegets skydd skyddar den återstående blixtens energi genom det andra stegets skydd. Enligt motståndsspänningsnivån för den skyddade utrustningen, om blixtskyddet i två nivåer kan uppnå spänningsgränsen under utrustningens spänningsnivå, behövs endast två skyddsnivåer; om utrustningen tål spänningsnivån är låg kan den kräva fyra nivåer eller ännu fler skyddsnivåer.

Välj SPD, du måste förstå några parametrar och hur de fungerar.

(1) 10 / 350μs-vågen är en vågform som simulerar ett direkt blixtnedslag och vågformens energi är stor; 8 / 20μs-vågen är en vågform som simulerar blixtinduktion och blixtledning.

(2) Den nominella urladdningsströmmen In avser toppströmmen som strömmar genom SPD och 8/20 μs strömvåg.

(3) Den maximala urladdningsströmmen Imax, även känd som den maximala flödeshastigheten, avser den maximala urladdningsströmmen som kan motstås av SPD med en strömvåg på 8 / 20μs.

(4) Den maximala kontinuerliga motståndsspänningen Uc (rms) avser den maximala växelspänningen rms eller DC-spänning som kontinuerligt kan appliceras på SPD.

(5) Restspänningen Ur avser resttrycksvärdet vid den nominella urladdningsströmmen In.

(6) Skyddsspänningen Upp karakteriserar spänningskarakteristikparametern mellan SPD-gränsterminalerna, och dess värde kan väljas från listan över föredragna värden, som bör vara större än det högsta värdet för gränsspänningen.

(7) Spänningsomkopplare typ SPD urladdar huvudsakligen 10 / 350μs strömvåg, och spänningsbegränsande typ SPD urladdar huvudsakligen 8 / 20μs strömvåg.

2.2.2 Signalledning SPD

Signallinjen SPD är faktiskt en blixtavledare som är installerad i signalöverföringsledningen, vanligtvis vid enhetens främre ände, för att skydda efterföljande enheter och förhindra att blixtvågor påverkar den skadade enheten från signalledningen.

1) Val av spänningsskyddsnivå (Upp)

Upp-värdet bör inte överstiga den nominella spänningen för den skyddade utrustningen. Upp kräver att SPD är väl anpassad till isoleringen av utrustningen som skyddas.

I lågspänningsförsörjnings- och distributionssystemet bör utrustningen ha en viss förmåga att motstå överspänning, det vill säga förmågan att motstå stötar och överspänning. När effektöverspänningsvärdet för olika utrustning i 220 / 380V trefassystem inte kan uppnås, kan det väljas enligt de givna indikatorerna i IEC 60664-1.

2) Val av nominell urladdningsström In (slagflödeskapacitet)

Toppströmmen som flyter genom SPD, 8/20 μs strömvåg. Det används för klass II-klassificeringstest av SPD och även för förbehandling av SPD för klass I- och klass II-klassificeringstester.

I själva verket är In det maximala toppvärdet för överspänningsströmmen som kan passera det angivna antalet gånger (vanligtvis 20 gånger) och den angivna vågformen (8/20 μs) utan väsentlig skada på SPD.

3) Val av maximal urladdningsström Imax (begränsa chockflödeskapaciteten)

Toppströmmen som flyter genom SPD, 8/20 μs strömvåg, används för klass II-klassificeringstestet. Imax har många likheter med In, som använder en toppström på 8/20 μs strömvåg för att utföra ett klass II-klassificeringstest på SPD. Skillnaden är också uppenbar. Imax utför endast ett kollisionstest på SPD och SPD orsakar inte väsentlig skada efter testet, och In kan göra 20 sådana test, och SPD kan inte förstöras väsentligt efter testet. Därför är Imax den aktuella gränsen för kollisionen, så den maximala urladdningsströmmen kallas också den ultimata impulsflödeskapaciteten. Uppenbarligen Imax> In.

arbetssätt

Surge Protection Device är en oumbärlig anordning för blixtskydd av elektronisk utrustning. Det brukade kallas ”arrester” eller ”overspänningsskydd”. Engelska förkortas som SPD. Överspänningsskyddets roll är att Den övergående överspänningen till kraftledningen och signalöverföringsledningen är begränsad till det spänningsområde som utrustningen eller systemet tål, eller den kraftiga blixtströmmen släpps ut i marken för att skydda den skyddade utrustningen eller från stötar och skador.

Överspänningsskyddets typ och struktur varierar från applikation till applikation, men den bör innehålla minst en icke-linjär spänningsbegränsande komponent. De grundläggande komponenterna som används i överspänningsskydd är urladdat gap, gasfylld urladdningsrör, varistor, dämpningsdiod och chokspiral.

Grundkomponent

1. Utloppsgap (även känd som skyddsgap):

Den består vanligtvis av två metallstänger åtskilda av ett visst mellanrum utsatt för luft, varav en är ansluten till strömförsörjningens fasledning L eller den neutrala ledningen (N) för den nödvändiga skyddsanordningen, och den andra metallstången och jordledningen (PE) är ansluten. När den övergående överspänningen slår sönder bryts spalten och en del av överspänningsladdningen införs i jorden, vilket undviker spänningsökningen på den skyddade enheten. Avståndet mellan de två metallstängerna i urladdningsgapet kan justeras efter behov, och strukturen är relativt enkel, och nackdelen är att bågsläckningsprestanda är dålig. Det förbättrade urladdningsgapet är ett vinkelmellanrum och dess bågsläckningsfunktion är bättre än den förra. Det orsakas av verkan av den elektriska kraften F i kretsen och stigningen av varmluftsflödet för att släcka bågen.

2. Gasurladdningsrör:

Den består av ett par kalla negativa plattor som är åtskilda från varandra och inneslutna i ett glasrör eller keramiskt rör fyllt med en viss inert gas (Ar). För att öka utlösningssannolikheten för utloppsröret finns också ett utlösningsmedel i utloppsröret. Denna typ av gasfylld urladdningsrör har en tvåpolig typ och en trepolig typ.

De tekniska parametrarna för gasurladdningsröret är: DC-urladdningsspänning Udc; chockurladdningsspänning Upp (generellt, Up≈ (2 ~ 3) Udc; effektfrekvens motstår ström In; impuls motstår ström Ip; isolationsmotstånd R (> 109Ω)); interelektrodkapacitans (1-5PF)

Gasurladdningsröret kan användas under likströms- och växelströmsförhållanden. Den valda DC-urladdningsspänningen Udc är som följer: Använd under DC-förhållanden: Udc≥1.8U0 (U0 är likspänningen för att linjen ska fungera normalt)

Användning under växelströmsförhållanden: U dc ≥ 1.44Un (Un är rms-värdet för växelspänningen för normal drift av linjen)

3. varistor:

Det är en metalloxid halvledarvaristor med ZnO som huvudkomponent. När spänningen som appliceras i båda ändarna når ett visst värde är motståndet mycket känsligt för spänning. Dess arbetsprincip är likvärdig med serie- och parallellanslutning av flera halvledare PN. Varistorn kännetecknas av goda olinjära egenskaper (I = CUα, α är en olinjär koefficient), stor flödeskapacitet (~ 2KA / cm2), låg normal läckström (10-7 ~ 10-6A), låg restspänning (beroende på på I varistors driftspänning och flödeskapacitet) är svarstiden på den övergående överspänningen snabb (~ 10-8s), ingen frihjulning.

Varistors tekniska parametrar är varistorspänning (dvs. växelspänning) UN, referensspänning Ulma; restspänning Ures; restspänningsförhållande K (K = Ures / UN); maximal flödeskapacitet Imax; Läckström; respons tid.

Varistorn används under följande förhållanden: varistorspänning: UN ≥ [(√ 2 × 1.2) / 0.7] U0 (U0 är märkspänningen för strömförsörjningen)

Minsta referensspänning: Ulma ≥ (1.8 ~ 2) Uac (används under likströmsförhållanden)

Ulma ≥ (2.2 ~ 2.5) Uac (används under AC-förhållanden, Uac är AC-driftspänning)

Varistorns maximala referensspänning bör bestämmas av den skyddade elektroniska enhetens motståndsspänning. Varistors restspänning bör vara lägre än den skyddade elektroniska enhetens spänningsnivå, dvs (Ulma) max≤Ub / K. Där K är restspänningsförhållandet och Ub är skadad spänning för den skyddade enheten.

4. Undertrycksdiod:

Dämpningsdioden har en klämbegränsad funktion. Det fungerar i det omvända uppdelningsområdet. På grund av dess låga spänningsspänning och snabba svar är den särskilt lämplig för användning som sista nivåskyddskomponenter i flernivåskyddskretsar. Voltampere-karakteristiken för undertryckningsdioden i nedbrytningsregionen kan uttryckas med följande formel: I = CUα, där α är en icke-linjär koefficient, för Zenerdioden α = 7 ～ 9, i lavindioden α = 5 ～ 7.

Tekniska parametrar för dämpningsdiod

(1) Nedbrytningsspänning, som hänvisar till nedbrytningsspänningen vid den angivna omvända nedbrytningsströmmen (ofta 1ma), som vanligtvis ligger inom området 2.9V till 4.7V för Zener-dioder, och den nominella nedbrytningen av lavindioder. Slitningsspänningen ligger ofta i intervallet 5.6V till 200V.

(2) Maximal klämspänning: Det hänvisar till den högsta spänningen som uppträder i båda ändarna av ett rör när den passerar en stor ström av en föreskriven vågform.

(3) Pulseffekt: Det hänvisar till produkten av den maximala klämspänningen i båda ändarna av röret och strömekvivalenten i röret under en specificerad strömvågform (t.ex. 10/1000 μs).

(4) Omvänd förskjutningsspänning: Den avser den maximala spänningen som kan appliceras på båda ändarna av röret i den omvända läckagezonen, vid vilken röret inte bör brytas ner. Denna omvända förskjutningsspänning bör vara betydligt högre än den högsta driftspänningstoppen för det skyddade elektroniska systemet, dvs det kan inte vara i svagt ledningstillstånd under normal drift av systemet.

(5) Maximal läckström: Det hänvisar till den maximala backström som strömmar genom röret under omvänd förskjutningsspänning.

(6) Svarstid: 10-11s

5. Choke-spole:

Choke-spolen är en störningsanordning för vanligt läge med ferrit som kärna. Den lindas symmetriskt på samma torritkärna av ferrit med två spolar av samma storlek och samma varv. För att bilda en fyrterminalanordning är det nödvändigt att undertrycka den stora induktansen hos den gemensamma modsignalen, och den har liten effekt på differentiallinduktansen hos differentiallägesignalen. Chokspolen kan effektivt undertrycka störningssignalen för gemensamt läge (såsom blixtstörningar) i den balanserade linjen men har ingen effekt på den differentiella lägesignalen som linjen normalt sänder.

Chokspolen bör uppfylla följande krav när den tillverkas:

1) Ledningarna som är lindade på spiralkärnan bör isoleras från varandra för att säkerställa att det inte uppstår någon nedbrytning mellan spolens varv under övergående överspänning.

2) När spolen flyter genom en stor momentan ström verkar inte kärnan vara mättad.

3) Kärnan i spolen ska isoleras från spolen för att förhindra nedbrytning mellan de två under övergående överspänning.

4) Spolen bör lindas så mycket som möjligt, vilket kan minska spolens parasitiska kapacitans och förbättra spolens förmåga att omedelbart överspänningen.

6. 1/4 våglängd kortsluten

1/4 våglängds kofot är ett mikrovågssignalöverspänningsskydd baserat på spektralanalys av blixtvågor och antennmatarens stående vågteori. Längden på metallkortslutningsstången i detta skydd är baserat på driftssignalfrekvensen (t.ex. 900 MHz eller 1800 MHz). Storleken på 1/4 våglängden bestäms. Den parallella kortslutningsstånglängden har en oändlig impedans för arbetssignalfrekvensen, vilket motsvarar en öppen krets och påverkar inte överföringen av signalen. För blixtvågor, eftersom blixtens energi huvudsakligen fördelas under n + KHZ, är kortslutningsstången. För blixtvågimpedansen är liten, motsvarande en kortslutning, släpps blixtens energinivå ut i marken.

Eftersom diametern på 1/4 våglängds kortslutningsstång i allmänhet är några millimeter är motståndet mot slagströmmen bra och det kan nå 30KA (8 / 20μs) eller mer, och restspänningen är liten. Denna restspänning orsakas huvudsakligen av kortslutningens självinduktans. Bristen är att kraftbandet är smalt och bandbredden är cirka 2% till 20%. En annan nackdel är att DC-förspänning inte kan tillämpas på antennmataren, vilket begränsar vissa applikationer.

Grundläggande krets

Överspänningsskyddets krets har olika former beroende på olika behov. De grundläggande komponenterna är ovan nämnda flera typer. En tekniskt välkänd forskare för blixtskyddsprodukter kan designa en mängd olika kretsar, precis som en låda med block kan användas. Olika strukturella mönster. Det är blixtsnackarbetarnas ansvar att utveckla produkter som är både effektiva och kostnadseffektiva.

Graderat skydd

Överspänningsskyddets första stegs blixtavledare kan blöda för direkt blixtström eller blöda när kraftöverföringsledningen utsätts för direkt blixtnedslag. För platser där direkta blixtnedslag kan inträffa, KLASS-I måste utföras. Åskskydd. Det andra stegets blixtavledare är en skyddsanordning för den återstående spänningen för den främre blixtskyddsanordningen och den blixtinducerade blixtnedslag i området. När det är en stor blixtabsorption i främre scenen finns det fortfarande en del av utrustningen eller den tredje nivåens blixtskyddsanordning. Det är en ganska stor mängd energi som kommer att överföras och kräver en andra stegs avledare för ytterligare absorption. Samtidigt kommer överföringsledningen för det första stegets blixtavledare också att inducera blixtimpuls elektromagnetisk strålning LEMP. När linjen är tillräckligt lång blir den inducerade blixtens energi tillräckligt stor, och den andra nivåens blixtskyddsanordning behövs för att ytterligare tömma blixtens energi. Det tredje stegets blixtavledare skyddar LEMP och återstående blixtenergi genom det andra stegets blixtavledare.

Första nivå skydd

Syftet med överspänningsskyddet är att förhindra att överspänningen leds direkt från LPZ0-området till LPZ1-området, vilket begränsar överspänningen på tiotusentals till hundratusentals volt till 2500-3000V.

Överspänningsskyddet installerat på lågspänningssidan av transformatorn är en trefas spänningsbrytare av typ strömförsörjning. Blixtflödet bör inte vara lägre än 60KA. Strömförsörjningens blixtavledare av denna klass ska vara en blixtavledare med stor kapacitet som är ansluten mellan faserna i inloppet till användarens strömförsörjningssystem och jorden. Det krävs i allmänhet att överspänningsskyddet i denna klass har en maximal slagkapacitet på mer än 100KA per fas, och den erforderliga gränsspänningen är mindre än 1500V, vilket kallas ett överspänningsskydd i KLASS I och ett överspänningsskydd. Dessa elektromagnetiska överspänningsskydd är konstruerade för att motstå blixtens höga strömmar och induktiva blixtnedslag och för att locka till sig höga energisvängningar. De tillhandahåller endast en begränsningsspänning (den maximala spänningen som visas på linjen när startströmmen flyter genom strömförsörjningsanordningen kallas en begränsningsspänning). CLASS Class I-skyddet används främst för att absorbera stora startströmmar, bara de kan inte helt skydda känslig elektrisk utrustning inuti strömförsörjningssystemet.

Överspänningsskyddet på första nivån kan skydda mot 10 / 350μs och 100KA blixtvågor och uppfylla de högsta skyddsstandarder som anges i IEC. Den tekniska referensen är följande: blixtflödet är större än eller lika med 100KA (10 / 350μs); restspänningen är inte större än 2.5 KV; svarstiden är mindre än eller lika med 100ns.

Andra nivå skydd

Syftet med överspänningsskyddet är att ytterligare begränsa den återstående överspänningen genom det första stegets blixtavledare till 1500-2000V och att ansluta LPZ1-LPZ2 likvärdigt.

Strömförsörjningens blixtavledare som matas ut av fördelningsskåpsledningen ska vara en spänningsbegränsande strömförsörjnings blixtskyddsenhet som skydd på andra nivå. Blixtströmkapaciteten får inte vara lägre än 20KA. Den ska installeras i strömförsörjningen till viktig eller känslig elektrisk utrustning. Vägdistributionsstation. Dessa kraftöverspänningsavledare ger bättre absorption av den återstående överspänningsenergin genom överspänningsavledaren vid kundens strömförsörjningsinlopp och har utmärkt dämpning av övergående överspänningar. Den överspänningsavledare som används i detta område kräver en maximal slagkapacitet på 45 kA eller mer per fas, och den nödvändiga gränsspänningen bör vara mindre än 1200 V, vilket kallas en KLASS II strömförsörjning blixtavledare. Det allmänna användarströmförsörjningssystemet kan uppnå skydd på andra nivå för att uppfylla kraven för drift av den elektriska utrustningen.

Det andra stegets kraftöverspänningsskydd antar klass C-skydd för fas-till-fas, fas-jord och medium-mark full-mode skydd. De viktigaste tekniska parametrarna är: blixtflödeskapacitet större än eller lika med 40KA (8 / 20μs); restspänning Toppvärdet är inte mer än 1000V; svarstiden är högst 25 ns.

Tredje nivå skydd

Syftet med överspänningsskyddet är att i slutändan skydda utrustningen genom att minska den återstående överspänningen till mindre än 1000 V så att överspänningsenergin inte skadar utrustningen.

När strömförsörjningens blixtskyddsanordning installerad vid den inkommande änden av den elektroniska informationsutrustningens växelströmförsörjning används som tredje nivåskydd, ska det vara en spänningsbegränsande strömförsörjningsblixtenhet för serietyp och dess blixt strömkapaciteten får inte vara lägre än 10KA.

Den sista skyddslinjen för överspänningsskyddet kan användas med ett inbyggt överspänningsskydd i konsumentens interna strömförsörjning för att uppnå en fullständig eliminering av små övergående överspänningar. Den överspänningsavledare som används här kräver en maximal slagkapacitet på 20KA eller mindre per fas, och den nödvändiga begränsningsspänningen bör vara mindre än 1000V. Det är nödvändigt att ha en tredje skyddsnivån för någon särskilt viktig eller särskilt känslig elektronisk utrustning, såväl som för att skydda den elektriska utrustningen från övergående överspänningar som genereras i systemet.

För korrigeringseffekt som används i mikrovågskommunikationsutrustning, mobilstationskommunikationsutrustning och radarutrustning är det nödvändigt att välja DC-strömförsörjning blixtskydd med arbetsspänningsanpassning som slutstegsskydd enligt skyddet för dess arbetsspänning.

Nivå 4 och högre

Överspänningsskyddet i enlighet med den skyddade utrustningens motståndsspänningsnivå, om blixtskyddet i två nivåer kan uppnå gränsspänningen under utrustningens motståndsspänningsnivå behöver det bara göra två skyddsnivåer om utrustningen tål spänning nivån är låg kan den behöva fyra eller flera skyddsnivåer. Fjärde nivåskyddet för dess blixtflödeskapacitet bör inte vara lägre än 5KA.

Installationsmetod

1, SPD rutinmässiga installationskrav

Överspänningsskyddet är installerat med 35 mm standardskena

För fasta SPD: er bör följande steg följas för regelbunden installation:

1) Bestäm urladdningsströmbanan

2) Markera kabeln för det extra spänningsfall som orsakas vid enhetens terminal.

3) För att undvika onödiga induktiva öglor, markera PE-ledaren för varje enhet.

4) Upprätta en potentialutjämning mellan enheten och SPD.

5) Att samordna energikoordinering av SPD på flera nivåer

För att begränsa den induktiva kopplingen mellan den installerade skyddsdelen och den oskyddade delen av anordningen krävs vissa mätningar. Den ömsesidiga induktansen kan reduceras genom separering av avkänningskällan från offerskretsen, valet av slingvinkeln och begränsningen av den slutna slingregionen.

När den strömbärande komponentledaren är en del av en sluten slinga reduceras slingan och den inducerade spänningen när ledaren närmar sig kretsen.

I allmänhet är det bättre att separera den skyddade ledningen från den oskyddade ledningen och den ska separeras från jordledningen. För att undvika övergående kvadraturkoppling mellan strömkabeln och kommunikationskabeln bör samtidigt nödvändiga mätningar göras.

2, val av SPD-jordad tråddiameter

Datalinje: Kravet är större än 2.5 mm²; när längden överstiger 0.5 m krävs det att den är större än 4 mm².

Kraftledning: När fasledningens tvärsnittsarea S≤16mm², marklinjen använder S; när faslinjens tvärsnittsarea är 16 mm²≤S≤35 mm², marklinjen använder 16 mm²; när faslinjens tvärsnittsarea S≥35mm², marklinjen kräver S / 2.

De viktigaste parametrarna

1. Nominell spänning Un: Märkspänningen för det skyddade systemet är konsekvent. I informationstekniksystemet indikerar denna parameter vilken typ av skydd som ska väljas, vilket indikerar det effektiva värdet på växelström eller likspänning.

2. Märkspänning Uc: kan appliceras på den angivna änden av skyddet under lång tid utan att orsaka en ändring i skyddets egenskaper och aktivera det maximala spänningseffektiva värdet för skyddselementet.

3. Nominell urladdningsström Isn: Den maximala startströmtoppen som skyddet tolereras när en standardblixtvåg med en vågform på 8/20 μs appliceras på skyddet i 10 gånger.

4. Maximal urladdningsström Imax: Den maximala startströmtoppen som skyddet tolereras när en vanlig blixtvåg med en vågform på 8/20 μs appliceras på skyddet.

5. Spänningsskyddsnivå Upp: Det maximala värdet för skyddet i följande tester: överspänningen i lutningen på 1KV / μs; den återstående spänningen för den nominella urladdningsströmmen.

6. Svarstid tA: Åtgärdskänsligheten och nedbrytningstiden för den speciella skyddskomponenten som huvudsakligen reflekterar i skyddet, och förändringen under en viss tid beror på lutningen på du / dt eller di / dt.

7. Dataöverföringshastighet Vs: anger hur många bitvärden som sänds på en sekund, enheten är: bps; det är referensvärdet för blixtskyddsanordningen korrekt valt i dataöverföringssystemet, och dataöverföringshastigheten för blixtskyddsanordningen beror på systemets överföringsläge.

8. Införingsförlust Ae: Förhållandet mellan spänningen före och efter att skyddet sätts in vid en given frekvens.

9. Returförlust Ar: Indikerar förhållandet mellan framkanten som reflekteras av skyddsanordningen (reflektionspunkt), vilket är en parameter som direkt mäter om skyddsanordningen är kompatibel med systemimpedansen.

10. Maximal urladdningsström i längdriktningen: avser toppvärdet för den maximala startströmmen som skyddet utsätts för när standardblixten med en vågform på 8 / 20μs appliceras på varje mark.

11. Maximal urladdningsström i sidled: Den maximala startströmtoppen som skyddet utsätts för när standardblixten med en vågform på 8 / 20μs appliceras mellan linjen och linjen.

12. Onlineimpedans: refererar till summan av impedansen och den induktiva reaktansen hos slingan som strömmar genom skyddet under den nominella spänningen Un. Ofta kallad "systemimpedans."

13. Toppurladdningsström: Det finns två typer: nominell urladdningsström Isn och maximal urladdningsström Imax.

14. Läckström: refererar till likströmmen som strömmar genom skyddet vid en nominell spänning Un på 75 eller 80.

Klassificerad efter arbetsprincip

1. Brytartyp: Arbetsprincipen för överspänningsskyddet är hög impedans när det inte finns någon omedelbar överspänning, men när den reagerar på den blixtövergående överspänningen kommer dess impedans plötsligt att ändras till ett lågt värde, vilket gör att blixtströmmen passerar. När den används som en sådan anordning har enheten: ett urladdningsgap, ett gasurladdningsrör, en tyristor och liknande.

2. Spänningsbegränsande typ: Arbetsprincipen för överspänningsskyddet är hög impedans när det inte finns någon övergående överspänning, men dess impedans kommer att minska kontinuerligt med ökningen av överspänningsström och spänning, och dess ström- och spänningsegenskaper är starkt olinjära. Enheter som används som sådana anordningar är: zinkoxid, varistorer, dämpningsdioder, lavindioder och liknande.

3. Delad eller turbulent ：

Shunt-typ: Parallellt med den skyddade enheten, uppvisar en låg impedans för blixtpulsen och en hög impedans mot den normala driftsfrekvensen.

Turbulent typ: I serie med den skyddade enheten uppvisar den en hög impedans för blixtpulsen och en låg impedans mot den normala driftsfrekvensen.

Enheter som används som sådana anordningar är: choke-spolar, högpassfilter, lågpassfilter, kvartsvågshorts och liknande.

Användning av SPD för överspänningsskydd

(1) Strömskydd: nätströmsskydd, likströmsskydd, växelströmsskydd etc.

Växelströmens blixtskyddsmodul är lämplig för strömskydd i strömfördelningsrum, strömfördelningsskåp, växlingsskåp, AC / DC-strömfördelningspaneler etc.

I byggnaden finns fördelningsdosor utomhus och fördelningsboxar för byggnadsskikt;

För industriella elnät och civila elnät med låg spänning (220 / 380VAC);

I kraftsystemet används det huvudsakligen för in- eller utmatning av trefasströmmen i strömförsörjningsskärmen i huvudkontrollrummet i automatiseringsmaskinrummet eller transformatorstationen.

Lämplig för en mängd olika likströmssystem, såsom:

DC-strömfördelningspanel;

DC-strömförsörjningsutrustning;

DC-distributionsbox;

Skåp för elektroniskt informationssystem;

Utgången från den sekundära strömförsörjningen.

(2) Signalskydd: lågfrekvent signalskydd, högfrekvent signalskydd, antennmatarskydd etc.

Nätverkssignal blixtskydd:

Induktivt överspänningsskydd orsakat av blixtnedslag och blixtar elektromagnetiska pulser för nätverksutrustning såsom 10/100 Mbps SWITCH, HUB, ROUTER; · Nätverksrumsskydd för nätverksväxlar; · Skydd för nätverksrumsserver; · Nätverksrum andra nätverksgränssnitt enhet skydd;

Den 24-portars integrerade blixtskyddslådan används huvudsakligen för centraliserat skydd av flera signalkanaler i integrerade nätverksskåp och sub-switch-skåp.

Enhetsskyddsanordning för videosignal:

Överspänningsskyddet används främst för punkt-till-punkt-skydd av videosignalutrustning. Det kan skydda olika videoöverföringsutrustning från induktivt blixtnedslag och överspänning från signalöverföringsledningen. Det är också tillämpligt på RF-överföring under samma arbetsspänning. Den integrerade ljusblockskyddsboxen för flera portar används huvudsakligen för centraliserat skydd av styrenheter som hårddiskinspelare och videoklippare i det integrerade styrskåpet.

Överspänningsskyddsmärke

De vanligaste stopparna på marknaden är: Kina LSP överspänningsskydd, Tyskland OBO överspänningsskydd, DEHN överspänningsskydd, PHOENIX överspänningsskydd, US ECS överspänningsskydd, US PANAMAX överspänningsskydd, INNOVATIVt överspänningsskydd, US POLYPHASER Överspänningsskydd, Frankrike Soule överspänningsskydd , UK ESP Furse överspänningsskydd etc.