อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่า

อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าใช้ไฟฟ้าที่ทันสมัยและเทคโนโลยีอื่น ๆ เพื่อป้องกันไม่ให้อุปกรณ์ถูกฟ้าผ่า อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าสามารถแบ่งออกเป็นระบบป้องกันฟ้าผ่า, ปลั๊กป้องกันไฟ, การป้องกันตัวป้อนเสาอากาศ, การป้องกันฟ้าผ่าสัญญาณ, เครื่องมือทดสอบการป้องกันฟ้าผ่า, การวัดและระบบควบคุมการป้องกันฟ้าผ่า

ตามทฤษฎีการป้องกันฟ้าผ่าในพื้นที่ย่อยและการป้องกันหลายระดับตามมาตรฐาน IEC (คณะกรรมการไฟฟ้าระหว่างประเทศ) การป้องกันฟ้าผ่าระดับ b เป็นของอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าระดับแรกซึ่งสามารถนำไปใช้กับตู้กระจายหลักใน อาคาร; คลาส C เป็นของอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าระดับที่สองซึ่งใช้ในตู้จำหน่ายวงจรย่อยของอาคาร คลาส D เป็นอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าระดับสามซึ่งใช้กับส่วนหน้าของอุปกรณ์สำคัญเพื่อการป้องกันที่ดี

ภาพรวม / อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่า

ยุคข้อมูลปัจจุบันเครือข่ายคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์สื่อสารมีความซับซ้อนมากขึ้นสภาพแวดล้อมการทำงานมีความต้องการมากขึ้นและฟ้าร้องฟ้าผ่าและแรงดันไฟฟ้าเกินในทันทีของอุปกรณ์ไฟฟ้าขนาดใหญ่จะบ่อยขึ้นเรื่อย ๆ โดยแหล่งจ่ายไฟเสาอากาศ สัญญาณวิทยุเพื่อส่งและรับสายอุปกรณ์ไปยังอุปกรณ์ไฟฟ้าภายในอาคารและอุปกรณ์เครือข่ายอุปกรณ์หรือส่วนประกอบเสียหายบาดเจ็บล้มตายถ่ายโอนหรือจัดเก็บข้อมูลการรบกวนหรือสูญหายหรือแม้กระทั่งทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทำงานผิดพลาดหรือหยุดชั่วคราวอัมพาตชั่วคราวการส่งข้อมูลระบบ ขัดจังหวะ LAN และ wan มันเป็นอันตรายที่น่าประทับใจการสูญเสียทางอ้อมมากกว่าการสูญเสียทางเศรษฐกิจโดยตรงโดยทั่วไป อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าใช้ไฟฟ้าที่ทันสมัยและเทคโนโลยีอื่น ๆ เพื่อป้องกันไม่ให้อุปกรณ์ถูกฟ้าผ่า

เปลี่ยน / อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่า

เมื่อผู้คนรู้ว่าฟ้าร้องเป็นปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าการบูชาและความกลัวฟ้าร้องของพวกเขาจะค่อยๆหายไปและพวกเขาเริ่มสังเกตปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่ลึกลับนี้จากมุมมองทางวิทยาศาสตร์ด้วยความหวังว่าจะใช้หรือควบคุมกิจกรรมฟ้าผ่าเพื่อประโยชน์ของมนุษยชาติ แฟรงคลินเป็นผู้นำด้านเทคโนโลยีเมื่อกว่า 200 ปีก่อนได้เปิดตัวความท้าทายกับฟ้าร้องเขาคิดค้นสายล่อฟ้าน่าจะเป็นผลิตภัณฑ์ป้องกันฟ้าผ่าตัวแรกในความเป็นจริงเมื่อแฟรงคลินคิดค้นสายล่อฟ้าก็คือส่วนปลายของ ฟังก์ชั่นแท่งโลหะสามารถรวมอยู่ในการปล่อยประจุไฟฟ้าของพายุฝนฟ้าคะนองลดสนามไฟฟ้าฟ้าร้องระหว่างเมฆและโลกจนถึงระดับการสลายตัวของอากาศเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดฟ้าผ่าดังนั้นสายล่อฟ้าจึงต้องมีการชี้ แต่การวิจัยในเวลาต่อมาพบว่าสายล่อฟ้าไม่สามารถหลีกเลี่ยงการเกิดฟ้าผ่าสายล่อฟ้าสามารถป้องกันฟ้าผ่าได้เนื่องจากความสูงตระหง่านเปลี่ยนสนามไฟฟ้าในชั้นบรรยากาศทำให้ช่วงของเมฆฝนฟ้าคะนองอยู่เสมอในการปล่อยสายฟ้ากล่าวคือ สายล่อฟ้านั้นง่ายกว่าวัตถุอื่น ๆ ที่อยู่รอบ ๆ เพื่อตอบรับการวาบของฟ้าผ่าการป้องกันสายล่อฟ้าที่ถูกฟ้าผ่าและวัตถุอื่น ๆ เป็นหลักการป้องกันฟ้าผ่าของสายล่อฟ้า การศึกษาเพิ่มเติมแสดงให้เห็นว่าเอฟเฟกต์การสัมผัสฟ้าผ่าของสายล่อฟ้าเกือบจะสัมพันธ์กับความสูง แต่ไม่เกี่ยวข้องกับลักษณะของมันซึ่งหมายความว่าสายล่อฟ้าไม่จำเป็นต้องชี้ ขณะนี้ในด้านเทคโนโลยีป้องกันฟ้าผ่าอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าชนิดนี้เรียกว่าตัวรับฟ้าผ่า

การพัฒนา / อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่า

การใช้ไฟฟ้าอย่างแพร่หลายได้ส่งเสริมการพัฒนาผลิตภัณฑ์ป้องกันฟ้าผ่า เมื่อเครือข่ายสายส่งไฟฟ้าแรงสูงให้พลังงานและแสงสว่างแก่ครัวเรือนหลายพันครัวเรือนฟ้าผ่ายังเป็นอันตรายต่ออุปกรณ์ส่งและแปลงไฟฟ้าแรงสูงอีกด้วย สายไฟฟ้าแรงสูงสร้างสูงระยะทางยาวภูมิประเทศซับซ้อนและง่ายต่อการถูกฟ้าผ่า ขอบเขตการป้องกันของสายล่อฟ้าไม่เพียงพอที่จะป้องกันสายส่งหลายพันกิโลเมตร ดังนั้นสายป้องกันฟ้าผ่าจึงเกิดเป็นตัวรับฟ้าผ่ารูปแบบใหม่สำหรับป้องกันสายไฟฟ้าแรงสูง หลังจากป้องกันสายไฟฟ้าแรงสูงแล้วอุปกรณ์ไฟฟ้าและระบบจำหน่ายที่เชื่อมต่อกับสายไฟฟ้าแรงสูงยังคงได้รับความเสียหายจากแรงดันไฟฟ้าเกิน พบว่าเกิดจาก“ ฟ้าผ่าเหนี่ยวนำ” (ฟ้าผ่าแบบอุปนัยเกิดจากฟ้าผ่าโดยตรงในตัวนำโลหะที่อยู่ใกล้ ๆ กันฟ้าผ่าแบบอุปนัยสามารถบุกรุกตัวนำผ่านวิธีการตรวจจับที่แตกต่างกันสองวิธีประการแรกการเหนี่ยวนำไฟฟ้าสถิต: เมื่อประจุในเมฆฝนฟ้าคะนองสะสมตัวนำที่อยู่ใกล้เคียงก็จะเหนี่ยวนำให้เกิดประจุตรงกันข้ามด้วย เมื่อฟ้าผ่าลงมาประจุในเมฆฝนจะถูกปล่อยออกมาอย่างรวดเร็วและไฟฟ้าสถิตในตัวนำที่ถูกมัดด้วยสนามไฟฟ้าฟ้าร้องก็จะไหลไปตามตัวนำเพื่อหาช่องปล่อยซึ่งจะก่อให้เกิดกระแสไฟฟ้าในพัลส์วงจร ประการที่สองคือการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า: เมื่อฝนฟ้าคะนองปล่อยกระแสฟ้าผ่าที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วจะสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าชั่วคราวที่รุนแรงรอบ ๆ ซึ่งก่อให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำสูงในตัวนำที่อยู่ใกล้ ๆ การศึกษาพบว่าไฟกระชากที่เกิดจากการเหนี่ยวนำไฟฟ้าสถิตมีหลายประการ มากกว่าไฟกระชากที่เกิดจากการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าหลายเท่า . สายฟ้ากระตุ้นให้เกิดไฟกระชากบนสายไฟฟ้าแรงสูงและแพร่กระจายไปตามสายไฟไปยังเส้นผมและอุปกรณ์จ่ายไฟที่เชื่อมต่ออยู่ เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ทนได้ของอุปกรณ์เหล่านี้ต่ำจะได้รับความเสียหายจากฟ้าผ่าที่เหนี่ยวนำ เพื่อป้องกันไฟกระชากในสายไฟผู้คนจึงคิดค้นตัวป้องกันสาย

ผู้จับกุมในช่วงต้นเป็นช่องว่างที่เปิดโล่ง แรงดันไฟฟ้าที่แตกตัวของอากาศสูงมากประมาณ 500kV / m และเมื่อถูกทำลายลงด้วยไฟฟ้าแรงสูงจะมีแรงดันไฟฟ้าต่ำเพียงไม่กี่โวลต์ การใช้ลักษณะของอากาศนี้ได้ออกแบบตัวป้องกันสายเบื้องต้น ปลายด้านหนึ่งของสายหนึ่งเชื่อมต่อกับสายไฟปลายด้านหนึ่งของสายไฟอีกข้างหนึ่งต่อสายดินและปลายอีกด้านของสายไฟทั้งสองสายจะถูกคั่นด้วยระยะทางหนึ่งเพื่อสร้างช่องว่างอากาศสองช่อง อิเล็กโทรดและระยะห่างเป็นตัวกำหนดแรงดันไฟฟ้าของตัวป้องกัน แรงดันไฟฟ้าที่สลายตัวควรสูงกว่าแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานของสายไฟเล็กน้อย เมื่อวงจรทำงานตามปกติช่องว่างของอากาศจะเทียบเท่ากับวงจรเปิดและจะไม่ส่งผลต่อการทำงานปกติของสาย เมื่อแรงดันไฟฟ้าเกินถูกบุกรุกช่องว่างอากาศจะหักแรงดันไฟฟ้าเกินจะถูกยึดให้อยู่ในระดับที่ต่ำมากและกระแสไฟเกินจะถูกปล่อยลงสู่พื้นผ่านช่องว่างของอากาศด้วยดังนั้นจึงตระหนักถึงการป้องกันตัวป้องกันฟ้าผ่า ช่องว่างที่เปิดอยู่มีข้อบกพร่องมากเกินไป ตัวอย่างเช่นแรงดันไฟฟ้าที่พังทลายได้รับผลกระทบอย่างมากจากสภาพแวดล้อม การปล่อยอากาศจะออกซิไดซ์อิเล็กโทรด หลังจากเกิดส่วนโค้งของอากาศแล้วจะต้องใช้รอบ AC หลายรอบในการดับส่วนโค้งซึ่งอาจทำให้เกิดฟ้าผ่าหรือสายล้ม ท่อระบายก๊าซตัวดักจับท่อและอุปกรณ์ป้องกันการระเบิดแม่เหล็กที่พัฒนาขึ้นในอนาคตส่วนใหญ่สามารถเอาชนะปัญหาเหล่านี้ได้ แต่ก็ยังคงอยู่บนหลักการปล่อยก๊าซ ข้อเสียโดยธรรมชาติของอุปกรณ์ป้องกันการปล่อยก๊าซคือแรงดันไฟฟ้าที่ได้รับผลกระทบสูง ความล่าช้าในการปล่อยนาน (ระดับไมโครวินาที); รูปคลื่นแรงดันตกค้างที่สูงชัน (dV / dt มีขนาดใหญ่) ข้อบกพร่องเหล่านี้ระบุว่าอุปกรณ์ป้องกันการปล่อยก๊าซไม่ทนทานต่ออุปกรณ์ไฟฟ้าที่บอบบางมากนัก

การพัฒนาเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์ทำให้เรามีวัสดุป้องกันฟ้าผ่าแบบใหม่เช่นซีเนอร์ไดโอด ลักษณะโวลต์ - แอมแปร์เป็นไปตามข้อกำหนดในการป้องกันฟ้าผ่าของสาย แต่ความสามารถในการส่งผ่านกระแสฟ้าผ่านั้นอ่อนแอทำให้ไม่สามารถใช้ท่อควบคุมธรรมดาได้โดยตรง เครื่องป้องกันฟ้าผ่า เซมิคอนดักเตอร์ในยุคแรก Arrester เป็นตัวป้องกันวาล์วที่ทำจากวัสดุซิลิกอนคาร์ไบด์ซึ่งมีลักษณะโวลต์ - แอมป์คล้ายกับหลอดซีเนอร์ แต่มีความสามารถสูงในการส่งผ่านกระแสฟ้าผ่า อย่างไรก็ตามมีการค้นพบวาริสเตอร์เซมิคอนดักเตอร์ของโลหะออกไซด์ (MOV) เร็วมากและลักษณะของโวลต์ - แอมป์นั้นดีกว่าและมีข้อดีหลายประการเช่นเวลาตอบสนองที่รวดเร็วและความจุกระแสไฟฟ้ามาก ดังนั้นในปัจจุบัน MOV line Arresters จึงถูกใช้กันอย่างแพร่หลาย

ด้วยพัฒนาการของการสื่อสารจึงมีการผลิตอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าสำหรับสายสื่อสารจำนวนมาก เนื่องจากข้อ จำกัด ของพารามิเตอร์การส่งผ่านสายการสื่อสารตัวจับดังกล่าวควรพิจารณาปัจจัยที่มีผลต่อพารามิเตอร์การส่งผ่านเช่นความจุและความเหนี่ยวนำ อย่างไรก็ตามหลักการป้องกันฟ้าผ่านั้นโดยพื้นฐานแล้วเหมือนกับ MOV

ประเภท / อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่า

อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าสามารถแบ่งออกเป็นประเภทคร่าวๆ ได้แก่ อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าแหล่งจ่ายไฟซ็อกเก็ตป้องกันไฟและอุปกรณ์ป้องกันสายป้อนเสาอากาศอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าเครื่องมือทดสอบการป้องกันฟ้าผ่าอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าสำหรับระบบวัดและควบคุมและอุปกรณ์ป้องกันภาคพื้นดิน

อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าของแหล่งจ่ายไฟแบ่งออกเป็นสามระดับ: B, C และ D ตามมาตรฐาน IEC (International Electrotechnical Commission) สำหรับทฤษฎีการป้องกันฟ้าผ่าโซนและการป้องกันหลายระดับการป้องกันฟ้าผ่าคลาส B เป็นของอันดับแรก - อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าระดับและสามารถใช้กับตู้จ่ายไฟหลักในอาคาร อุปกรณ์ฟ้าผ่าถูกนำไปใช้กับตู้กระจายสาขาของอาคาร D-class เป็นอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าระดับที่สามซึ่งใช้กับส่วนหน้าของอุปกรณ์สำคัญเพื่อปกป้องอุปกรณ์อย่างละเอียด

อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าสัญญาณสายสื่อสารแบ่งออกเป็นระดับ B, C และ F ตามข้อกำหนดของ IEC 61644 ระดับการป้องกันพื้นฐานของการป้องกันฐาน (ระดับการป้องกันหยาบ) ระดับ C (การป้องกันแบบผสมผสาน) ระดับการป้องกันที่ครอบคลุมคลาส F (ปานกลางและละเอียด การป้องกัน) ระดับการป้องกันปานกลางและดี

อุปกรณ์วัดและควบคุม / อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่า

อุปกรณ์ตรวจวัดและควบคุมมีการใช้งานที่หลากหลายเช่นโรงงานผลิตการจัดการอาคารระบบทำความร้อนอุปกรณ์เตือนภัย ฯลฯ แรงดันไฟฟ้าเกินที่เกิดจากฟ้าผ่าหรือสาเหตุอื่น ๆ ไม่เพียง แต่ทำให้ระบบควบคุมเสียหาย แต่ยังก่อให้เกิดความเสียหายกับตัวแปลงที่มีราคาแพงอีกด้วย และเซ็นเซอร์ ความล้มเหลวของระบบควบคุมมักส่งผลให้ผลิตภัณฑ์สูญหายและส่งผลกระทบต่อการผลิต โดยทั่วไปแล้วหน่วยวัดและควบคุมจะมีความไวมากกว่าปฏิกิริยาของระบบกำลังที่จะเกิดแรงดันเกิน เมื่อเลือกและติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าในระบบการวัดและควบคุมต้องพิจารณาปัจจัยต่อไปนี้:

1 แรงดันไฟฟ้าสูงสุดของระบบ

2, กระแสไฟฟ้าทำงานสูงสุด

3 ความถี่ในการรับส่งข้อมูลสูงสุด

4 ไม่ว่าจะอนุญาตให้ค่าความต้านทานเพิ่มขึ้น

5 ไม่ว่าจะนำเข้าลวดจากภายนอกอาคารและอาคารมีอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าภายนอกหรือไม่

อุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าแรงต่ำ / อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่า

การวิเคราะห์ของแผนกไปรษณีย์และโทรคมนาคมในอดีตแสดงให้เห็นว่า 80% ของอุบัติเหตุฟ้าผ่าของสถานีสื่อสารเกิดจากการบุกรุกของคลื่นฟ้าผ่าเข้าไปในสายไฟ ดังนั้นตัวป้องกันกระแสสลับแรงดันต่ำจึงพัฒนาอย่างรวดเร็วในขณะที่ตัวป้องกันฟ้าผ่ารายใหญ่ที่มีวัสดุ MOV ครองตำแหน่งที่โดดเด่นในตลาด มีผู้ผลิตอุปกรณ์ป้องกัน MOV จำนวนมากและส่วนใหญ่จะแสดงความแตกต่างของผลิตภัณฑ์ใน:

ความสามารถในการไหล

ความสามารถในการไหลคือกระแสฟ้าผ่าสูงสุด (8 / 20μs) ที่ Arrester สามารถทนได้ มาตรฐานกระทรวงอุตสาหกรรมสารสนเทศ“ กฎระเบียบทางเทคนิคสำหรับการป้องกันฟ้าผ่าของระบบไฟฟ้าวิศวกรรมการสื่อสาร” กำหนดความสามารถในการไหลของอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าสำหรับแหล่งจ่ายไฟ Arrester ระดับแรกมากกว่า 20KA อย่างไรก็ตามความจุไฟกระชากของอุปกรณ์ป้องกันในตลาดมีมากขึ้นเรื่อย ๆ อุปกรณ์ป้องกันกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่ไม่ได้รับความเสียหายจากฟ้าผ่าได้ง่าย จำนวนครั้งที่สามารถทนกระแสฟ้าผ่าขนาดเล็กได้เพิ่มขึ้นและแรงดันไฟฟ้าตกค้างก็ลดลงเล็กน้อย มีการนำเทคโนโลยีคู่ขนานที่ซ้ำซ้อนมาใช้ ผู้จับกุมยังปรับปรุงการป้องกันความสามารถ อย่างไรก็ตามความเสียหายของ Arrester ไม่ได้เกิดจากฟ้าผ่าเสมอไป

ในปัจจุบันมีการเสนอว่าควรใช้คลื่นกระแส 10/350 μsในการตรวจจับอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่า เหตุผลก็คือมาตรฐาน IEC1024 และ IEC1312 ใช้คลื่น 10/350 μsเมื่ออธิบายถึงคลื่นฟ้าผ่า คำแถลงนี้ไม่ครอบคลุมเนื่องจากยังคงใช้คลื่นกระแส 8 / 20μsในการคำนวณการจับคู่ของ arrester ใน IEC1312 และคลื่น 8 / 20μsยังใช้ใน IEC1643“ SPD” - หลักการเลือก” ซึ่งใช้เป็นกระแสหลัก รูปคลื่นสำหรับตรวจจับ arrester (SPD) ดังนั้นจึงไม่สามารถกล่าวได้ว่าความสามารถในการไหลของตัวป้องกันที่มีคลื่น 8/20 μsล้าสมัยและไม่สามารถกล่าวได้ว่าความสามารถในการไหลของตัวป้องกันที่มีคลื่น 8/20 μsไม่เป็นไปตามมาตรฐานสากล

ป้องกันวงจร

ความล้มเหลวของ MOV arrester คือการลัดวงจรและเปิดวงจร กระแสฟ้าผ่าที่ทรงพลังอาจสร้างความเสียหายให้กับตัวป้องกันและก่อให้เกิดความผิดปกติของวงจรเปิด ในเวลานี้รูปร่างของโมดูลตัวจับมักจะถูกทำลาย Arrester อาจลดแรงดันไฟฟ้าในการทำงานเนื่องจากอายุของวัสดุเป็นเวลานาน เมื่อแรงดันไฟฟ้าในการทำงานลดลงต่ำกว่าแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานของสายตัวป้องกันจะเพิ่มกระแสสลับและตัวป้องกันจะสร้างความร้อนซึ่งจะทำลายลักษณะที่ไม่เป็นเชิงเส้นของอุปกรณ์ MOV ในที่สุดส่งผลให้เกิดการลัดวงจรของตัวป้องกันบางส่วน เผาไหม้. สถานการณ์ที่คล้ายคลึงกันอาจเกิดขึ้นเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าในการทำงานเพิ่มขึ้นซึ่งเกิดจากความล้มเหลวของสายไฟ

ความผิดปกติของวงจรเปิดของตัวป้องกันไม่มีผลต่อแหล่งจ่ายไฟ มีความจำเป็นต้องตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าเพื่อค้นหาดังนั้นจึงต้องตรวจสอบตัวป้องกันอย่างสม่ำเสมอ

ความผิดปกติของการลัดวงจรของตัวป้องกันส่งผลต่อแหล่งจ่ายไฟ เมื่อความร้อนรุนแรงลวดจะถูกเผาไหม้ วงจรสัญญาณเตือนต้องได้รับการป้องกันเพื่อความปลอดภัยของแหล่งจ่ายไฟ ในอดีตฟิวส์จะเชื่อมต่อแบบอนุกรมบนโมดูล Arrester แต่ฟิวส์ต้องให้กระแสฟ้าผ่าและกระแสลัดวงจรที่จะเป่า เป็นการยากที่จะนำไปใช้ในทางเทคนิค โดยเฉพาะโมดูล arrester ส่วนใหญ่จะลัดวงจร กระแสที่ไหลในระหว่างการลัดวงจรไม่มาก แต่กระแสไฟฟ้าต่อเนื่องเพียงพอที่จะทำให้ตัวป้องกันฟ้าผ่าส่วนใหญ่ใช้สำหรับการปล่อยกระแสพัลส์ให้ได้รับความร้อนอย่างรุนแรง อุปกรณ์ตัดอุณหภูมิที่ปรากฏในภายหลังช่วยแก้ปัญหานี้ได้ดีขึ้น ตรวจพบการลัดวงจรบางส่วนของตัวป้องกันโดยการตั้งอุณหภูมิการตัดการเชื่อมต่อของอุปกรณ์ เมื่ออุปกรณ์ทำความร้อน Arrester ถูกตัดการเชื่อมต่อโดยอัตโนมัติสัญญาณเตือนไฟสัญญาณไฟฟ้าและอะคูสติกจะได้รับ

แรงดันไฟฟ้าตกค้าง

มาตรฐานกระทรวงอุตสาหกรรมสารสนเทศ“ ระเบียบทางเทคนิคสำหรับการป้องกันฟ้าผ่าของระบบไฟฟ้าวิศวกรรมการสื่อสาร” (YD5078-98) ได้กำหนดข้อกำหนดเฉพาะสำหรับแรงดันไฟฟ้าตกค้างของอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าในทุกระดับ ควรจะกล่าวได้ว่าเป็นไปตามข้อกำหนดมาตรฐานได้อย่างง่ายดาย แรงดันไฟฟ้าตกค้างของ MOV arrester คือแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานคือ 2.5-3.5 เท่า ความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าตกค้างของ Arrester ขั้นตอนเดียวแบบขนานโดยตรงมีไม่มาก มาตรการในการลดแรงดันไฟฟ้าตกค้างคือการลดแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานและเพิ่มความจุกระแสไฟฟ้าของตัวป้องกัน แต่แรงดันไฟฟ้าในการทำงานต่ำเกินไปและความเสียหายของตัวป้องกันที่เกิดจากแหล่งจ่ายไฟที่ไม่เสถียรจะเพิ่มขึ้น ผลิตภัณฑ์จากต่างประเทศบางอย่างเข้าสู่ตลาดจีนในช่วงแรกแรงดันไฟฟ้าในการทำงานต่ำมากและต่อมาแรงดันไฟฟ้าในการทำงานเพิ่มขึ้นอย่างมาก

แรงดันไฟฟ้าตกค้างสามารถลดลงได้โดยตัวป้องกันแบบสองขั้นตอน

เมื่อคลื่นฟ้าผ่าบุกรุก Arrester 1 จะปล่อยประจุและแรงดันไฟฟ้าตกค้างที่สร้างขึ้นคือ V1 กระแสที่ไหลผ่าน Arrester 1 คือ I1;

แรงดันตกค้างของ arrester 2 คือ V2 และกระแสที่ไหลคือ I2 นี่คือ: V2 = V1-I2Z

เห็นได้ชัดว่าแรงดันตกค้างของ Arrester 2 ต่ำกว่าแรงดันตกค้างของ Arrester 1

มีผู้ผลิตที่จัดหาอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าสองระดับสำหรับการป้องกันฟ้าผ่าของแหล่งจ่ายไฟเฟสเดียวเนื่องจากกำลังของแหล่งจ่ายไฟเฟสเดียวโดยทั่วไปต่ำกว่า 5KW กระแสของสายไม่มากและการเหนี่ยวนำอิมพีแดนซ์นั้นง่ายต่อการหมุน นอกจากนี้ยังมีผู้ผลิตที่ให้ตัวจับกุมสามเฟสสองขั้นตอน เนื่องจากกำลังไฟของแหล่งจ่ายไฟสามเฟสอาจมีขนาดใหญ่อุปกรณ์ป้องกันจึงมีขนาดใหญ่และมีราคาแพง

ในมาตรฐานจำเป็นต้องติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าในหลายขั้นตอนบนสายไฟ ในความเป็นจริงผลของการลดแรงดันตกค้างสามารถทำได้ แต่การเหนี่ยวนำตัวเองของสายไฟถูกนำมาใช้เพื่อทำให้การเหนี่ยวนำอิมพีแดนซ์แยกระหว่างตัวจับกุมในทุกระดับ

แรงดันไฟฟ้าตกค้างของตัวป้องกันเป็นเพียงตัวบ่งชี้ทางเทคนิคของตัวป้องกันเท่านั้น แรงดันไฟฟ้าเกินที่ใช้กับอุปกรณ์นั้นขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าตกค้างด้วย แรงดันไฟฟ้าเพิ่มเติมที่สร้างขึ้นโดยตัวนำสองตัวของตัวป้องกันฟ้าผ่าที่เชื่อมต่อกับสายไฟและสายดินจะถูกเพิ่มเข้ามา ดังนั้นการติดตั้งที่ถูกต้องจะดำเนินการ เครื่องป้องกันฟ้าผ่ายังเป็นมาตรการสำคัญในการลดแรงดันไฟฟ้าเกินของอุปกรณ์

อื่น ๆ / อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่า

Arrester ยังสามารถจัดเตรียมตัวนับฟ้าผ่าอินเทอร์เฟซการตรวจสอบและวิธีการติดตั้งที่แตกต่างกันตามความต้องการของผู้ใช้

ตัวจับสายการสื่อสาร

ข้อกำหนดทางเทคนิคของอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าสำหรับสายสื่อสารนั้นสูงเนื่องจากนอกจากจะเป็นไปตามข้อกำหนดของเทคโนโลยีป้องกันฟ้าผ่าแล้วจำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าตัวบ่งชี้การส่งผ่านตรงตามข้อกำหนด นอกจากนี้อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับสายสื่อสารมีแรงดันไฟฟ้าต่ำและแรงดันไฟฟ้าตกค้างของอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่านั้นเข้มงวด ดังนั้นจึงเป็นเรื่องยากที่จะเลือกอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่า อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าสายสื่อสารที่เหมาะควรมีความจุขนาดเล็กแรงดันตกค้างต่ำกระแสไฟฟ้ามากและตอบสนองรวดเร็ว เห็นได้ชัดว่าอุปกรณ์ในโต๊ะไม่เหมาะอย่างยิ่ง ท่อระบายสามารถใช้กับความถี่การสื่อสารได้เกือบทั้งหมด แต่ความสามารถในการป้องกันฟ้าผ่านั้นอ่อนแอ ตัวเก็บประจุ MOV มีขนาดใหญ่และเหมาะสำหรับการส่งสัญญาณเสียงเท่านั้น ความสามารถของ TVS ในการต้านทานกระแสฟ้าผ่านั้นอ่อนแอ ผลการป้องกัน อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าที่แตกต่างกันมีรูปคลื่นแรงดันตกค้างที่แตกต่างกันภายใต้ผลกระทบของคลื่นปัจจุบัน ตามลักษณะของรูปคลื่นแรงดันตกค้าง Arrester สามารถแบ่งออกเป็นประเภทสวิทช์และชนิด จำกัด แรงดันไฟฟ้าหรือทั้งสองประเภทสามารถรวมกันเพื่อสร้างความแข็งแรงและหลีกเลี่ยงระยะสั้น

วิธีแก้ปัญหาคือการใช้อุปกรณ์สองเครื่องที่แตกต่างกันเพื่อสร้างตัวป้องกันสองขั้นตอน แผนภาพเหมือนกับตัวป้องกันสองขั้นตอนของแหล่งจ่ายไฟ เฉพาะขั้นแรกเท่านั้นที่ใช้ท่อระบายตัวต้านทานการแยกระดับกลางใช้ตัวต้านทานหรือ PTC และขั้นที่สองใช้ TVS เพื่อให้สามารถใช้ความยาวของอุปกรณ์แต่ละชิ้นได้ เครื่องป้องกันฟ้าผ่าดังกล่าวอาจมีขนาดไม่เกินไม่กี่สิบ MHZ

ตัวจับความถี่สูงส่วนใหญ่ใช้ท่อปล่อยเช่นตัวป้อนมือถือและตัวป้อนเสาอากาศแบบเพจมิฉะนั้นจะเป็นเรื่องยากที่จะตอบสนองความต้องการในการส่งผ่าน นอกจากนี้ยังมีผลิตภัณฑ์ที่ใช้หลักการของไฮพาสฟิลเตอร์ เนื่องจากสเปกตรัมพลังงานของคลื่นฟ้าผ่ามีความเข้มข้นระหว่างหลายกิโลเฮิรตซ์และหลายร้อยกิโลเฮิรตซ์ความถี่ของเสาอากาศจึงต่ำมากและตัวกรองจึงผลิตได้ง่าย

วงจรที่ง่ายที่สุดคือการเชื่อมต่อตัวเหนี่ยวนำแกนเล็ก ๆ ควบคู่ไปกับสายแกนความถี่สูงเพื่อสร้างตัวกรองสัญญาณความถี่สูง สำหรับเสาอากาศสื่อสารความถี่จุดสามารถใช้สายลัดวงจรความยาวคลื่นหนึ่งในสี่เพื่อสร้างตัวกรองแบนด์พาสได้และผลการป้องกันฟ้าผ่าจะดีกว่า แต่ทั้งสองวิธีจะลัดวงจร DC ที่ส่งบนสายป้อนเสาอากาศ และช่วงการใช้งานมี จำกัด

อุปกรณ์ต่อสายดิน

การต่อสายดินเป็นพื้นฐานของการป้องกันฟ้าผ่า วิธีการต่อสายดินที่กำหนดโดยมาตรฐานคือการใช้เสาดินแนวนอนหรือแนวตั้งที่มีโปรไฟล์โลหะ ในบริเวณที่มีการกัดกร่อนอย่างรุนแรงสามารถใช้การชุบสังกะสีและพื้นที่หน้าตัดของโปรไฟล์โลหะเพื่อต้านทานการกัดกร่อนได้ นอกจากนี้ยังสามารถใช้วัสดุที่ไม่ใช่โลหะได้ ตัวนำทำหน้าที่เป็นขั้วกราวด์เช่นอิเล็กโทรดกราวด์กราไฟต์และอิเล็กโทรดกราวด์ซีเมนต์พอร์ตแลนด์ วิธีการที่สมเหตุสมผลกว่าคือการใช้การเสริมแรงพื้นฐานของสถาปัตยกรรมสมัยใหม่เป็นเสาดิน เนื่องจากข้อ จำกัด ของการป้องกันฟ้าผ่าในอดีตจึงให้ความสำคัญกับการลดความต้านทานต่อสายดิน ผู้ผลิตบางรายได้แนะนำผลิตภัณฑ์สายดินต่างๆโดยอ้างว่าเพื่อลดความต้านทานของพื้นดิน เช่นตัวลดความต้านทานอิเล็กโทรดกราวด์โพลีเมอร์อิเล็กโทรดกราวด์ที่ไม่ใช่โลหะและอื่น ๆ

ในความเป็นจริงในแง่ของการป้องกันฟ้าผ่าความเข้าใจเกี่ยวกับความต้านทานต่อสายดินได้เปลี่ยนไปข้อกำหนดสำหรับรูปแบบของกริดกราวด์สูงและข้อกำหนดความต้านทานจะผ่อนคลายลง ใน GB50057–94 จะเน้นเฉพาะรูปแบบเครือข่ายกราวด์ของอาคารต่างๆเท่านั้น ไม่มีข้อกำหนดความต้านทานเนื่องจากในทฤษฎีการป้องกันฟ้าผ่าของหลักการความเท่าเทียมเครือข่ายกราวด์เป็นเพียงจุดอ้างอิงที่เป็นไปได้ทั้งหมดเท่านั้นไม่ใช่จุดศักย์ศูนย์สัมบูรณ์ รูปร่างของกริดกราวด์เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับความต้องการที่เท่าเทียมกันและค่าความต้านทานไม่ได้เป็นตรรกะ แน่นอนว่าไม่มีอะไรผิดปกติกับการได้รับความต้านทานต่อสายดินต่ำเมื่อเงื่อนไขอนุญาต นอกจากนี้แหล่งจ่ายไฟและการสื่อสารมีข้อกำหนดสำหรับความต้านทานต่อสายดินซึ่งอยู่นอกเหนือขอบเขตของเทคโนโลยีป้องกันฟ้าผ่า

ความต้านทานต่อสายดินส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับความต้านทานของดินและความต้านทานการสัมผัสระหว่างพื้นดินและดิน นอกจากนี้ยังเกี่ยวข้องกับรูปร่างและจำนวนของพื้นดินเมื่อสร้างพื้นดิน ตัวลดความต้านทานและอิเล็กโทรดกราวด์ต่างๆไม่มีอะไรที่จะช่วยปรับปรุงความต้านทานการสัมผัสหรือการสัมผัสระหว่างพื้นดินกับดิน พื้นที่. อย่างไรก็ตามความต้านทานของดินมีบทบาทสำคัญและอย่างอื่นเปลี่ยนแปลงได้ง่าย หากค่าความต้านทานของดินสูงเกินไปวิธีการทางวิศวกรรมในการเปลี่ยนดินหรือการปรับปรุงดินเท่านั้นที่จะได้ผลและวิธีอื่น ๆ ก็ทำได้ยาก

การป้องกันฟ้าผ่าเป็นหัวข้อเก่า แต่ก็ยังคงพัฒนาอยู่ น่าจะบอกได้ว่าไม่มีสินค้าให้ทดลองใช้ ยังมีอีกหลายสิ่งที่ต้องสำรวจในเทคโนโลยีป้องกันฟ้าผ่า ปัจจุบันกลไกของการสร้างพลังสายฟ้ายังไม่ชัดเจน การวิจัยเชิงปริมาณเกี่ยวกับการเหนี่ยวนำฟ้าผ่ายังอ่อนแอมาก ดังนั้นจึงมีการพัฒนาผลิตภัณฑ์ป้องกันฟ้าผ่าด้วย ผลิตภัณฑ์ใหม่บางอย่างที่อ้างสิทธิ์โดยผลิตภัณฑ์ป้องกันฟ้าผ่าจำเป็นต้องได้รับการทดสอบในทางปฏิบัติด้วยทัศนคติทางวิทยาศาสตร์และพัฒนาตามทฤษฎี เนื่องจากฟ้าผ่าเป็นเหตุการณ์ที่น่าจะเป็นเพียงเล็กน้อยจึงต้องมีการวิเคราะห์ทางสถิติในระยะยาวเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่เป็นประโยชน์ซึ่งต้องอาศัยความร่วมมือของทุกฝ่ายเพื่อให้บรรลุ