SPD อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก SPD มีชื่อเรียกอีกอย่างว่าอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากทั้งหมดสำหรับวัตถุประสงค์เฉพาะจริงๆแล้วเป็นสวิตช์แบบเร็วชนิดหนึ่งและตัวป้องกันไฟกระชากจะเปิดใช้งานภายในช่วงแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด หลังจากเปิดใช้งานส่วนประกอบการป้องกันของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากจะถูกตัดการเชื่อมต่อจากสถานะอิมพีแดนซ์สูงและเสา L จะเปลี่ยนเป็นสถานะความต้านทานต่ำ ด้วยวิธีนี้กระแสไฟกระชากในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สามารถระบายออกได้ ในระหว่างกระบวนการฟ้าผ่าทั้งหมดอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากจะรักษาแรงดันไฟฟ้าที่ค่อนข้างคงที่ทั่วทั้งขั้ว แรงดันไฟฟ้านี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าเครื่องป้องกันไฟกระชากเปิดอยู่ตลอดเวลาและสามารถปล่อยกระแสไฟกระชากลงสู่พื้นโลกได้อย่างปลอดภัย กล่าวอีกนัยหนึ่งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากจะปกป้องอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความอ่อนไหวจากผลกระทบของเหตุการณ์ฟ้าผ่ากิจกรรมการสลับบนกริดสาธารณะกระบวนการแก้ไขตัวประกอบกำลังและพลังงานอื่น ๆ ที่เกิดจากกิจกรรมระยะสั้นภายในและภายนอก

การใช้งาน

Lightning มีภัยคุกคามต่อความปลอดภัยส่วนบุคคลอย่างชัดเจนและอาจเป็นภัยคุกคามต่ออุปกรณ์ต่างๆ ความเสียหายจากไฟกระชากต่ออุปกรณ์ไม่ จำกัด เฉพาะทางตรง ฟ้าผ่า. ฟ้าผ่าในระยะใกล้เป็นภัยคุกคามอย่างใหญ่หลวงต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ที่มีความอ่อนไหว ในทางกลับกันกิจกรรมฟ้าผ่าในระยะห่างและการปล่อยระหว่างเมฆฝนฟ้าคะนองสามารถสร้างกระแสไหลเข้าที่รุนแรงในแหล่งจ่ายไฟและลูปสัญญาณเพื่อให้อุปกรณ์ไหลปกติเป็นปกติ เรียกใช้และลดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ กระแสฟ้าผ่าไหลผ่านโลกเนื่องจากมีความต้านทานพื้นดินซึ่งทำให้เกิดไฟฟ้าแรงสูง ไฟฟ้าแรงสูงนี้ไม่เพียง แต่เป็นอันตรายต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เท่านั้น แต่ยังเป็นอันตรายต่อชีวิตมนุษย์เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าขั้นบันได

ไฟกระชากตามชื่อที่แนะนำคือแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราวที่เกินแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานปกติ โดยพื้นฐานแล้วเครื่องป้องกันไฟกระชากคือพัลส์ที่รุนแรงซึ่งเกิดขึ้นในเวลาเพียงไม่กี่ล้านวินาทีและอาจทำให้เกิดไฟกระชาก: อุปกรณ์หนักไฟฟ้าลัดวงจรการเปลี่ยนกำลังหรือเครื่องยนต์ขนาดใหญ่ ผลิตภัณฑ์ที่มีอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากสามารถดูดซับพลังงานที่ระเบิดออกมาได้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อปกป้องอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อจากความเสียหาย

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากหรือที่เรียกว่าอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ให้การป้องกันความปลอดภัยสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เครื่องมือและสายสื่อสารต่างๆ เมื่อเกิดกระแสหรือแรงดันอย่างกะทันหันในวงจรไฟฟ้าหรือสายสื่อสารอันเนื่องมาจากสัญญาณรบกวนภายนอกตัวป้องกันไฟกระชากสามารถทำการสับได้ในเวลาอันสั้นดังนั้นจึงหลีกเลี่ยงความเสียหายที่เกิดกับอุปกรณ์อื่นในวงจรโดยไฟกระชาก

คุณสมบัติพื้นฐาน

ตัวป้องกันไฟกระชากมีอัตราการไหลมากแรงดันตกค้างต่ำและเวลาตอบสนองที่รวดเร็ว

ใช้เทคโนโลยีล่าสุดในการดับไฟเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดเพลิงไหม้

วงจรป้องกันการควบคุมอุณหภูมิพร้อมระบบป้องกันความร้อนในตัว

มีไฟแสดงสถานะแสดงสถานะการทำงานของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก

โครงสร้างมีความเข้มงวดและงานมีเสถียรภาพและเชื่อถือได้

คำศัพท์

1, ระบบปิดแอร์

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากใช้สำหรับวัตถุโลหะและโครงสร้างโลหะที่รับหรือทนต่อการถูกฟ้าผ่าโดยตรงเช่นแท่งฟ้าผ่าเข็มขัดป้องกันฟ้าผ่า (เส้น) ตาข่ายป้องกันฟ้าผ่าเป็นต้น

2, ระบบตัวนำลง

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากเชื่อมต่อตัวนำโลหะของตัวรับฟ้าผ่ากับอุปกรณ์ต่อสายดิน

3 ระบบการสิ้นสุดของโลก

ผลรวมของอิเล็กโทรดโลกและตัวนำโลก

4, ขั้วดิน

ตัวนำโลหะที่ฝังอยู่ในพื้นดินที่สัมผัสกับโลกโดยตรง หรือที่เรียกว่าเสาดิน. ชิ้นส่วนโลหะต่างๆสิ่งอำนวยความสะดวกโลหะท่อโลหะอุปกรณ์โลหะ ฯลฯ ที่สัมผัสกับพื้นโลกโดยตรงยังสามารถใช้เป็นอิเล็กโทรดของโลกซึ่งเรียกว่าอิเล็กโทรดของโลกตามธรรมชาติ

5, ตัวนำโลก

เชื่อมต่อสายไฟหรือตัวนำของอุปกรณ์ต่อสายดินจากขั้วต่อสายดินของอุปกรณ์ไฟฟ้าไปยังสายเชื่อมต่อหรือตัวนำของอุปกรณ์ต่อสายดินจากวัตถุโลหะที่ต้องการการเชื่อมต่อที่เหมาะสมขั้วต่อสายดินทั้งหมดกระดานสรุปการต่อสายดินการต่อสายดินทั้งหมด แท่งและพันธะสมมูล

6, แฟลชฟ้าผ่าโดยตรง

ฟ้าผ่าโดยตรงกับวัตถุจริงเช่นอาคารดินหรืออุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่า

7, ย้อนกลับแฟลช

กระแสฟ้าผ่าผ่านจุดกราวด์หรือระบบสายดินเพื่อทำให้ศักย์กราวด์ของภูมิภาคเปลี่ยนแปลงไป การตอบโต้ที่อาจเกิดขึ้นจากพื้นดินอาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในศักยภาพของระบบสายดินซึ่งอาจทำให้เกิดความเสียหายต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และอุปกรณ์ไฟฟ้า

8, ระบบป้องกันฟ้าผ่า (LPS)

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากช่วยลดความเสียหายที่เกิดจากฟ้าผ่าต่ออาคารการติดตั้ง ฯลฯ รวมถึงระบบป้องกันฟ้าผ่าภายนอกและภายใน

8.1 ระบบป้องกันฟ้าผ่าภายนอก

ส่วนป้องกันฟ้าผ่าของภายนอกหรือตัวอาคาร อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากมักประกอบด้วยตัวรับฟ้าผ่าตัวนำลงและอุปกรณ์ต่อสายดินเพื่อป้องกันฟ้าผ่าโดยตรง

8.2 ระบบป้องกันฟ้าผ่าภายใน

ส่วนป้องกันฟ้าผ่าภายในอาคาร (โครงสร้าง) อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากมักประกอบด้วยระบบพันธะที่เท่าเทียมกันระบบสายดินทั่วไประบบป้องกันสายไฟที่เหมาะสมอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก ฯลฯ ส่วนใหญ่ใช้เพื่อลดและป้องกันกระแสฟ้าผ่าผลแม่เหล็กไฟฟ้าที่สร้างขึ้นใน พื้นที่ป้องกัน

การวิเคราะห์

ภัยพิบัติจากฟ้าผ่าเป็นภัยธรรมชาติที่ร้ายแรงที่สุดอย่างหนึ่ง ทั่วโลกมีผู้เสียชีวิตและสูญเสียทรัพย์สินจำนวนนับไม่ถ้วน ด้วยการใช้งานอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และไมโครอิเล็กทรอนิกส์จำนวนมากความเสียหายของระบบและอุปกรณ์ที่เกิดจากแรงดันไฟฟ้าเกินและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าฟ้าผ่าจึงเพิ่มขึ้น ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญมากที่จะต้องแก้ไขปัญหาการป้องกันภัยฟ้าผ่าของอาคารและระบบข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์โดยเร็วที่สุด

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากฟ้าผ่าอาจเกิดขึ้นระหว่างเมฆหรือเมฆหรือระหว่างเมฆและพื้นดิน นอกเหนือจากไฟกระชากภายในที่เกิดจากการใช้อุปกรณ์ไฟฟ้าความจุสูงจำนวนมากระบบจ่ายไฟ (มาตรฐานระบบจ่ายไฟแรงดันต่ำของจีน: AC 50Hz 220 / 380V) และผลกระทบของอุปกรณ์ไฟฟ้าและการป้องกันฟ้าผ่าและไฟกระชาก ได้กลายเป็นจุดสนใจของความสนใจ

สายฟ้าฟาดระหว่างเมฆและพื้นดินของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากประกอบด้วยหนึ่งหรือหลายฟ้าแลบแยกกันแต่ละแห่งมีกระแสน้ำสูงมากโดยมีระยะเวลาสั้นมาก การปล่อยฟ้าผ่าโดยทั่วไปจะรวมถึงการฟ้าผ่าสองหรือสามครั้งโดยประมาณหนึ่งในยี่สิบของวินาทีระหว่างการเกิดฟ้าผ่าแต่ละครั้ง กระแสฟ้าผ่าส่วนใหญ่ตกอยู่ระหว่าง 10,000 ถึง 100,000 แอมป์และโดยทั่วไประยะเวลาจะน้อยกว่า 100 ไมโครวินาที

การใช้อุปกรณ์ความจุขนาดใหญ่และอุปกรณ์อินเวอร์เตอร์ในระบบจ่ายไฟป้องกันไฟกระชากทำให้เกิดปัญหาไฟกระชากภายในที่รุนแรงมากขึ้น เราระบุว่าเป็นผลของแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราว (TVS) ช่วงแรงดันไฟฟ้าที่อนุญาตมีอยู่สำหรับอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานใด ๆ บางครั้งแม้แต่การช็อตแรงดันไฟฟ้าเกินที่แคบมากก็อาจทำให้เกิดไฟฟ้าหรือทำให้อุปกรณ์เสียหายได้ เป็นกรณีที่เกิดความเสียหายกับแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราว (TVS) โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับอุปกรณ์ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ที่มีความละเอียดอ่อนบางครั้งไฟกระชากเล็กน้อยอาจทำให้เกิดความเสียหายร้ายแรงได้

ด้วยข้อกำหนดที่เข้มงวดมากขึ้นสำหรับการป้องกันฟ้าผ่าของอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องการติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) เพื่อป้องกันไฟกระชากและแรงดันเกินชั่วคราวในสายและกระแสเกินบนสายไล่อากาศได้กลายเป็นส่วนสำคัญของเทคโนโลยีป้องกันฟ้าผ่าที่ทันสมัย หนึ่ง.

1 ลักษณะฟ้าผ่า

การป้องกันฟ้าผ่ารวมถึงการป้องกันฟ้าผ่าภายนอกและการป้องกันฟ้าผ่าภายใน การป้องกันฟ้าผ่าภายนอกส่วนใหญ่จะใช้สำหรับตัวรับฟ้าผ่า (แท่งฟ้าผ่าตาข่ายป้องกันฟ้าผ่าเข็มขัดป้องกันฟ้าผ่าสายป้องกันฟ้าผ่า) ตัวนำลงและอุปกรณ์ต่อสายดิน หน้าที่หลักของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากคือเพื่อให้แน่ใจว่าตัวอาคารได้รับการปกป้องจากฟ้าผ่าโดยตรง สลักเกลียวสายฟ้าที่อาจชนอาคารจะถูกปล่อยลงสู่พื้นโลกโดยใช้แท่งฟ้าผ่า (สายพานตาข่ายสายไฟ) ตัวนำลง ฯลฯ การป้องกันฟ้าผ่าภายในรวมถึงการป้องกันฟ้าผ่าไฟกระชากการตอบโต้ที่อาจเกิดขึ้นจากพื้นดินการบุกรุกของคลื่นฟ้าผ่าและแม่เหล็กไฟฟ้าและไฟฟ้าสถิต การเหนี่ยวนำ. วิธีการนี้ขึ้นอยู่กับการเชื่อมต่อแบบ Equipotential ซึ่งรวมถึงการเชื่อมต่อโดยตรงและการเชื่อมต่อทางอ้อมผ่าน SPD เพื่อให้ตัวโลหะสายอุปกรณ์และพื้นโลกรวมตัวกันเป็นอุปกรณ์ที่มีเงื่อนไขตามเงื่อนไขและสิ่งอำนวยความสะดวกภายในจะถูกปัดและเหนี่ยวนำโดยฟ้าผ่าและไฟกระชากอื่น ๆ กระแสฟ้าผ่าหรือกระแสไฟกระชากจะถูกปล่อยลงสู่พื้นโลกเพื่อป้องกันความปลอดภัยของผู้คนและอุปกรณ์ในอาคาร

ฟ้าผ่ามีลักษณะการเพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้าที่รวดเร็วมาก (ภายใน10μs) แรงดันไฟฟ้าสูงสุดสูง (หมื่นถึงล้านโวลต์) กระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่ (หลายหมื่นถึงหลายแสนแอมป์) และระยะเวลาสั้น ๆ (สิบถึงหลายร้อยไมโครวินาที)) ความเร็วในการรับส่งข้อมูลนั้นเร็ว (ส่งด้วยความเร็วแสง) พลังงานมีขนาดใหญ่มากและเป็นสิ่งที่ทำลายล้างมากที่สุดในบรรดาแรงดันไฟกระชาก

2 การจำแนกประเภทของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก

SPD เป็นอุปกรณ์ที่ขาดไม่ได้สำหรับการป้องกันฟ้าผ่าของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ หน้าที่ของมันคือการ จำกัด แรงดันไฟฟ้าเกินทันทีของสายไฟและสายส่งสัญญาณให้อยู่ในช่วงแรงดันไฟฟ้าที่อุปกรณ์หรือระบบสามารถทนได้หรือปล่อยกระแสฟ้าผ่าที่ทรงพลังลงสู่พื้นดิน ปกป้องอุปกรณ์หรือระบบที่ได้รับการป้องกันจากแรงกระแทก

2,1 การจำแนกตามหลักการทำงาน

จำแนกตามหลักการทำงาน SPD สามารถแบ่งออกเป็นประเภทสวิตช์แรงดันไฟฟ้าชนิดขีด ​​จำกัด แรงดันไฟฟ้าและประเภทการรวมกัน

(1) สวิตช์แรงดันไฟฟ้าชนิด SPD ในกรณีที่ไม่มีแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราวจะแสดงความต้านทานสูง เมื่อมันตอบสนองต่อแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราวของฟ้าผ่าอิมพีแดนซ์ของมันจะเปลี่ยนเป็นอิมพีแดนซ์ต่ำทำให้กระแสฟ้าผ่าไหลผ่านหรือที่เรียกว่า "สวิทช์ลัดวงจรชนิด SPD"

(2) SPD จำกัด แรงดัน เมื่อไม่มีแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราวจะมีความต้านทานสูง แต่เมื่อกระแสไฟกระชากและแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นความต้านทานจะลดลงอย่างต่อเนื่องและลักษณะของกระแสและแรงดันไฟฟ้าไม่เป็นเชิงเส้นอย่างมากบางครั้งเรียกว่า "SPD ชนิดยึด"

(3) SPD รวม เป็นการรวมกันของส่วนประกอบประเภทสวิตช์แรงดันไฟฟ้าและส่วนประกอบประเภท จำกัด แรงดันไฟฟ้าซึ่งสามารถแสดงเป็นประเภทสวิตช์แรงดันไฟฟ้าหรือชนิด จำกัด แรงดันไฟฟ้าหรือทั้งสองอย่างขึ้นอยู่กับลักษณะของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้

2.2 การจำแนกตามวัตถุประสงค์

ตามการใช้งาน SPD สามารถแบ่งออกเป็น SPD สายไฟและสายสัญญาณ SPD

2.2.1 สายไฟ SPD

เนื่องจากพลังงานของการโจมตีของสายฟ้ามีขนาดใหญ่มากจึงจำเป็นต้องค่อยๆปล่อยพลังงานสายฟ้าฟาดลงมายังพื้นโลกโดยการปล่อยเกรด ติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากหรืออุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากแบบ จำกัด แรงดันไฟฟ้าที่ผ่านการทดสอบการจำแนกประเภท Class I ที่ทางแยกของเขตป้องกันฟ้าผ่าโดยตรง (LPZ0A) หรือเขตป้องกันฟ้าผ่าโดยตรง (LPZ0B) และเขตป้องกันแรก (LPZ1) การป้องกันหลักซึ่งจะปล่อยกระแสฟ้าผ่าโดยตรงหรือปล่อยพลังงานที่ดำเนินการจำนวนมากเมื่อสายส่งไฟฟ้าถูกฟ้าผ่าโดยตรง มีการติดตั้งเครื่องป้องกันไฟกระชากแบบ จำกัด แรงดันไฟฟ้าที่ทางแยกของแต่ละโซน (รวมถึงโซน LPZ1) ด้านหลังเขตป้องกันแรกเป็นระดับการป้องกันที่สองสามหรือสูงกว่า ตัวป้องกันระดับที่สองเป็นอุปกรณ์ป้องกันแรงดันไฟฟ้าตกค้างของตัวป้องกันก่อนขั้นตอนและฟ้าผ่าที่เกิดขึ้นในพื้นที่ เมื่อการดูดซับพลังงานสายฟ้าของด่านหน้ามีมากชิ้นส่วนบางชิ้นยังค่อนข้างใหญ่สำหรับอุปกรณ์หรือตัวป้องกันระดับที่สาม พลังงานที่ถูกส่งไปจะต้องดูดซึมต่อไปโดยผู้ป้องกันระดับที่สอง ในเวลาเดียวกันสายส่งของเครื่องป้องกันฟ้าผ่าขั้นแรกจะทำให้เกิดรังสีพัลส์แม่เหล็กไฟฟ้าฟ้าผ่า เมื่อสายยาวเพียงพอพลังงานของสายฟ้าที่เหนี่ยวนำจะมีมากพอและจำเป็นต้องใช้ตัวป้องกันระดับที่สองเพื่อทำให้พลังงานสายฟ้าไหลออกไปอีก เครื่องป้องกันขั้นที่สามป้องกันพลังงานฟ้าผ่าที่ตกค้างผ่านตัวป้องกันขั้นที่สอง ตามระดับแรงดันไฟฟ้าที่ทนได้ของอุปกรณ์ที่ได้รับการป้องกันหากการป้องกันฟ้าผ่าสองระดับสามารถบรรลุขีด จำกัด แรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่าระดับแรงดันไฟฟ้าของอุปกรณ์จำเป็นต้องมีการป้องกันเพียงสองระดับเท่านั้น หากอุปกรณ์ทนต่อระดับแรงดันไฟฟ้าต่ำอาจต้องใช้ระดับการป้องกันสี่ระดับหรือมากกว่านั้น

เลือก SPD คุณต้องเข้าใจพารามิเตอร์บางอย่างและวิธีการทำงาน

(1) คลื่น 10 / 350μsเป็นรูปคลื่นที่จำลองการโจมตีด้วยฟ้าผ่าโดยตรงและพลังงานรูปคลื่นมีขนาดใหญ่ คลื่น 8 / 20μsเป็นรูปคลื่นที่จำลองการเหนี่ยวนำฟ้าผ่าและการนำฟ้าผ่า

(2) กระแสจำหน่ายเล็กน้อย In หมายถึงกระแสไฟฟ้าสูงสุดที่ไหลผ่าน SPD และคลื่นกระแส 8/20 μs

(3) Imax สูงสุดในปัจจุบันหรือที่เรียกว่าอัตราการไหลสูงสุดหมายถึงกระแสไฟฟ้าสูงสุดที่ SPD สามารถทนได้ด้วยคลื่นกระแส 8 / 20μs

(4) แรงดันไฟฟ้าที่ทนต่อเนื่องสูงสุด Uc (rms) หมายถึงแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับสูงสุด rms หรือแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่สามารถใช้กับ SPD ได้อย่างต่อเนื่อง

(5) แรงดันตกค้าง Ur หมายถึงค่าความดันตกค้างที่พิกัดกระแสจำหน่าย In

(6) แรงดันไฟฟ้าป้องกันขึ้นจะแสดงลักษณะพารามิเตอร์ลักษณะแรงดันไฟฟ้าระหว่างขั้วขีด จำกัด SPD และสามารถเลือกค่าได้จากรายการค่าที่ต้องการซึ่งควรมากกว่าค่าสูงสุดของแรงดันไฟฟ้า จำกัด

(7) สวิทช์แรงดันไฟฟ้าประเภท SPD ส่วนใหญ่ปล่อยคลื่นกระแส 10 / 350μsและ SPD ประเภท จำกัด แรงดันไฟฟ้าส่วนใหญ่ปล่อยคลื่นกระแส 8 / 20μs

2.2.2 สายสัญญาณ SPD

สายสัญญาณ SPD เป็นอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าที่ติดตั้งในสายส่งสัญญาณโดยทั่วไปจะอยู่ที่ส่วนหน้าของอุปกรณ์เพื่อป้องกันอุปกรณ์ที่ตามมาและป้องกันคลื่นฟ้าผ่าไม่ให้มีอิทธิพลต่ออุปกรณ์ที่เสียหายจากสายสัญญาณ

1) การเลือกระดับการป้องกันแรงดันไฟฟ้า (ขึ้น)

ค่า Up ไม่ควรเกินพิกัดแรงดันไฟฟ้าของอุปกรณ์ที่ได้รับการป้องกัน Up ต้องการให้ SPD เข้ากันได้ดีกับฉนวนของอุปกรณ์ที่ได้รับการป้องกัน

ในระบบจ่ายและจ่ายไฟฟ้าแรงดันต่ำอุปกรณ์ควรมีความสามารถบางอย่างในการทนต่อไฟกระชากนั่นคือความสามารถในการทนต่อแรงกระแทกและแรงดันไฟฟ้าเกิน เมื่อไม่สามารถหาค่าแรงดันไฟฟ้าเกินผลกระทบของอุปกรณ์ต่างๆของระบบสามเฟส 220 / 380V ได้สามารถเลือกได้ตามตัวบ่งชี้ที่กำหนดของ IEC 60664-1

2) การเลือกกระแสจำหน่ายเล็กน้อยใน (ความสามารถในการไหลของผลกระทบ)

กระแสไฟฟ้าสูงสุดที่ไหลผ่าน SPD, คลื่นกระแส 8/20 μs ใช้สำหรับการทดสอบการจำแนกประเภท Class II ของ SPD และสำหรับการปรับสภาพ SPD สำหรับการทดสอบการจำแนกประเภท Class I และ Class II

ในความเป็นจริง In คือค่าสูงสุดสูงสุดของกระแสไฟกระชากที่สามารถส่งผ่านจำนวนครั้งที่ระบุ (โดยปกติคือ 20 ครั้ง) และรูปคลื่นที่ระบุ (8/20 μs) โดยไม่เกิดความเสียหายอย่างมากต่อ SPD

3) การเลือก Imax สูงสุดในปัจจุบัน (ขีด จำกัด การไหลของแรงกระแทก)

กระแสไฟฟ้าสูงสุดที่ไหลผ่าน SPD ซึ่งเป็นคลื่นกระแส 8/20 μsใช้สำหรับการทดสอบการจำแนกประเภท Class II Imax มีความคล้ายคลึงกันมากกับ In ซึ่งใช้กระแสสูงสุดของคลื่นกระแส 8/20 μsเพื่อทำการทดสอบการจำแนกประเภท Class II บน SPD ความแตกต่างยังเห็นได้ชัด Imax ทำการทดสอบผลกระทบกับ SPD เท่านั้นและ SPD ไม่ก่อให้เกิดความเสียหายอย่างมากหลังการทดสอบและ In สามารถทำการทดสอบดังกล่าวได้ 20 ครั้งและ SPD จะไม่สามารถทำลายได้อย่างมากหลังการทดสอบ ดังนั้น Imax จึงเป็นขีด จำกัด กระแสของผลกระทบดังนั้นกระแสที่ปล่อยออกมาสูงสุดจึงเรียกอีกอย่างว่าความสามารถในการไหลของอิมพัลส์สูงสุด เห็นได้ชัดว่า Imax> In.

หลักการทำงาน

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากเป็นอุปกรณ์ที่ขาดไม่ได้สำหรับการป้องกันฟ้าผ่าของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งเคยเรียกว่า“ ตัวป้องกัน” หรือ“ ตัวป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกิน” ภาษาอังกฤษย่อว่า SPD บทบาทของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากคือแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราวเข้าสู่สายไฟและสายส่งสัญญาณถูก จำกัด ไว้ที่ช่วงแรงดันไฟฟ้าที่อุปกรณ์หรือระบบสามารถทนได้หรือกระแสฟ้าผ่าที่ทรงพลังจะถูกปล่อยลงสู่พื้นเพื่อป้องกันอุปกรณ์ที่ได้รับการป้องกันหรือ ระบบจากผลกระทบและความเสียหาย

ประเภทและโครงสร้างของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากแตกต่างกันไปในแต่ละการใช้งาน แต่ควรมีส่วนประกอบ จำกัด แรงดันไฟฟ้าที่ไม่ใช่เชิงเส้นอย่างน้อยหนึ่งชิ้น ส่วนประกอบพื้นฐานที่ใช้ในอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก ได้แก่ ช่องว่างที่ปล่อยออกมาท่อปล่อยก๊าซวาริสเตอร์ไดโอดปราบปรามและขดลวดทำให้หายใจไม่ออก

ส่วนประกอบพื้นฐาน

1. Discharge gap (เรียกอีกอย่างว่าช่องว่างการป้องกัน):

โดยทั่วไปประกอบด้วยแท่งโลหะสองแท่งคั่นด้วยช่องว่างที่สัมผัสกับอากาศซึ่งหนึ่งในนั้นเชื่อมต่อกับสายเฟสของแหล่งจ่ายไฟ L หรือสายกลาง (N) ของอุปกรณ์ป้องกันที่จำเป็นและแท่งโลหะอื่น ๆ และ ต่อสายกราวด์ (PE) เมื่อเกิดแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราวช่องว่างจะถูกทำลายลงและส่วนหนึ่งของประจุแรงดันไฟฟ้าเกินจะถูกนำเข้าสู่พื้นโลกซึ่งจะหลีกเลี่ยงการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าบนอุปกรณ์ที่ได้รับการป้องกัน สามารถปรับระยะห่างระหว่างแท่งโลหะทั้งสองของช่องว่างการปลดปล่อยได้ตามต้องการและโครงสร้างค่อนข้างง่ายและข้อเสียคือประสิทธิภาพการดับเพลิงไม่ดี ช่องว่างในการปล่อยที่ดีขึ้นคือช่องว่างเชิงมุมและฟังก์ชันการดับไฟส่วนโค้งนั้นดีกว่าช่องว่างในอดีต มันเกิดจากการกระทำของพลังงานไฟฟ้า F ของวงจรและการไหลของอากาศร้อนที่เพิ่มขึ้นเพื่อดับส่วนโค้ง

2. ท่อปล่อยก๊าซ:

ประกอบด้วยแผ่นลบเย็นคู่หนึ่งที่แยกออกจากกันและล้อมรอบด้วยหลอดแก้วหรือหลอดเซรามิกที่เต็มไปด้วยก๊าซเฉื่อย (Ar) เพื่อเพิ่มความเป็นไปได้ในการกระตุ้นของท่อปล่อยสารกระตุ้นจะถูกจัดเตรียมไว้ในท่อปล่อยด้วย ท่อปล่อยก๊าซชนิดนี้มีแบบสองขั้วและแบบสามขั้ว

พารามิเตอร์ทางเทคนิคของท่อปล่อยก๊าซคือแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง Udc; แรงดันไฟฟ้าช็อตขึ้น (โดยทั่วไป, Up≈ (2 ~ 3) Udc; ความถี่ไฟฟ้าทนต่อกระแสใน; อิมพัลส์ทนต่อ Ip ปัจจุบัน; ความต้านทานของฉนวน R (> 109Ω)); interelectrode ความจุ (1-5PF)

ท่อระบายก๊าซสามารถใช้งานได้ภายใต้สภาวะ DC และ AC แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่เลือก Udc มีดังนี้: ใช้ภายใต้สภาวะ DC: Udc≥1.8U0 (U0 คือแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงเพื่อให้สายทำงานได้ตามปกติ)

ใช้ภายใต้เงื่อนไข AC: U dc ≥ 1.44Un (Un คือค่า rms ของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับสำหรับการทำงานปกติของสาย)

3. วาริสเตอร์:

เป็นวาริสเตอร์เซมิคอนดักเตอร์ของโลหะออกไซด์ที่มี ZnO เป็นส่วนประกอบหลัก เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับปลายทั้งสองถึงค่าหนึ่งความต้านทานจะไวต่อแรงดันไฟฟ้ามาก หลักการทำงานเทียบเท่ากับอนุกรมและการเชื่อมต่อแบบขนานของ PN เซมิคอนดักเตอร์หลายตัว วาริสเตอร์มีลักษณะที่ไม่เป็นเชิงเส้นที่ดี (I = CUα, αเป็นค่าสัมประสิทธิ์ไม่เชิงเส้น) ความสามารถในการไหลขนาดใหญ่ (~ 2KA / cm2) กระแสไฟฟ้ารั่วต่ำ (10-7 ~ 10-6A) แรงดันตกค้างต่ำ (ขึ้นอยู่กับ ในแรงดันไฟฟ้าและความสามารถในการไหลของวาริสเตอร์) เวลาตอบสนองต่อแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราวนั้นเร็ว (~ 10-8 วินาที) ไม่มีการหมุนฟรี

พารามิเตอร์ทางเทคนิคของวาริสเตอร์คือแรงดันไฟฟ้าของวาริสเตอร์ (เช่นแรงดันไฟฟ้าสลับ) UN, แรงดันอ้างอิง Ulma; Ures แรงดันตกค้าง อัตราส่วนแรงดันตกค้าง K (K = Ures / UN); ความสามารถในการไหลสูงสุด Imax; กระแสไฟรั่ว เวลาตอบสนอง.

วาริสเตอร์ถูกใช้ภายใต้เงื่อนไขต่อไปนี้: แรงดันไฟฟ้าของวาริสเตอร์: UN ≥ [(√ 2 × 1.2) / 0.7] U0 (U0 คือแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟความถี่ไฟฟ้า)

แรงดันอ้างอิงขั้นต่ำ: Ulma ≥ (1.8 ~ 2) Uac (ใช้ภายใต้สภาวะ DC)

Ulma ≥ (2.2 ~ 2.5) Uac (ใช้ภายใต้สภาวะ AC, Uac คือแรงดันไฟฟ้า AC)

แรงดันอ้างอิงสูงสุดของวาริสเตอร์ควรกำหนดโดยแรงดันไฟฟ้าที่ทนได้ของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีการป้องกัน แรงดันตกค้างของวาริสเตอร์ควรต่ำกว่าระดับแรงดันไฟฟ้าของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีการป้องกันเช่น (Ulma) max≤Ub / K โดยที่ K คืออัตราส่วนแรงดันตกค้างและ Ub คือแรงดันไฟฟ้าที่เสียหายของอุปกรณ์ที่ได้รับการป้องกัน

4. ไดโอดปราบปราม:

ไดโอดปราบปรามมีฟังก์ชัน จำกัด แคลมป์ มันทำงานในภูมิภาคการสลายย้อนกลับ เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าในการจับยึดต่ำและการตอบสนองที่รวดเร็วจึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับใช้เป็นส่วนประกอบการป้องกันระดับสุดท้ายในวงจรป้องกันหลายระดับ คุณลักษณะโวลต์ - แอมแปร์ของไดโอดปราบปรามในพื้นที่สลายสามารถแสดงได้ด้วยสูตรต่อไปนี้: I = CUαโดยที่αเป็นค่าสัมประสิทธิ์ไม่เชิงเส้นสำหรับซีเนอร์ไดโอดα = 7 ～ 9 ในไดโอดถล่มα = 5 ～ 7.

พารามิเตอร์ทางเทคนิคของไดโอดปราบปราม

(1) แรงดันพังซึ่งหมายถึงแรงดันพังที่กระแสการสลายย้อนกลับที่ระบุ (มักเป็น 1ma) ซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่ในช่วง 2.9V ถึง 4.7V สำหรับไดโอดซีเนอร์และการแบ่งพิกัดของไดโอดถล่ม แรงดันไฟฟ้าที่สวมใส่มักอยู่ในช่วง 5.6V ถึง 200V

(2) แรงดันไฟฟ้าสูงสุดของแคลมป์: หมายถึงแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่ปรากฏที่ปลายทั้งสองข้างของท่อเมื่อผ่านกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่ของรูปคลื่นที่กำหนด

(3) กำลังพัลส์: หมายถึงผลคูณของแรงดันไฟฟ้าหนีบสูงสุดที่ปลายทั้งสองข้างของท่อและค่าเทียบเท่าของกระแสในท่อภายใต้รูปคลื่นกระแสที่กำหนด (เช่น 10/1000 μs)

(4) แรงดันไฟฟ้าในการเคลื่อนที่ย้อนกลับ: หมายถึงแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่สามารถใช้กับปลายทั้งสองข้างของท่อในเขตรั่วไหลย้อนกลับซึ่งท่อไม่ควรพังลง แรงดันไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ย้อนกลับนี้ควรสูงกว่าจุดสูงสุดของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานสูงสุดของระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่ได้รับการป้องกันอย่างมีนัยสำคัญนั่นคือไม่สามารถอยู่ในสถานะการนำไฟฟ้าที่อ่อนแอในระหว่างการทำงานปกติของระบบ

(5) กระแสรั่วไหลสูงสุด: หมายถึงกระแสย้อนกลับสูงสุดที่ไหลผ่านท่อภายใต้แรงดันไฟฟ้าย้อนกลับ

(6) เวลาตอบสนอง: 10-11 วินาที

5. โช้คคอยล์:

โช้กคอยล์เป็นอุปกรณ์ระงับสัญญาณรบกวนโหมดทั่วไปที่มีเฟอร์ไรต์เป็นแกนกลาง มันเป็นแผลสมมาตรบนแกนเฟอร์ไรต์ทอรอยด์เดียวกันโดยขดลวดสองขดที่มีขนาดเท่ากันและจำนวนรอบเท่ากัน ในการสร้างอุปกรณ์สี่ขั้วจำเป็นต้องระงับการเหนี่ยวนำขนาดใหญ่ของสัญญาณโหมดทั่วไปและมีผลเพียงเล็กน้อยต่อการเหนี่ยวนำที่แตกต่างกันของสัญญาณโหมดดิฟเฟอเรนเชียล โช้กคอยล์สามารถยับยั้งสัญญาณรบกวนโหมดทั่วไปได้อย่างมีประสิทธิภาพ (เช่นสัญญาณรบกวนจากฟ้าผ่า) ในสายบาลานซ์ แต่ไม่มีผลต่อสัญญาณโหมดดิฟเฟอเรนเชียลที่สายปกติส่ง

ขดลวดโช้กควรเป็นไปตามข้อกำหนดต่อไปนี้เมื่อผลิต:

1) สายไฟที่พันบนแกนขดลวดควรหุ้มฉนวนจากกันเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีการแตกหักเกิดขึ้นระหว่างรอบของขดลวดภายใต้แรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราว

2) เมื่อขดลวดไหลผ่านกระแสไฟฟ้าทันทีขนาดใหญ่แกนจะไม่อิ่มตัว

3) แกนในขดลวดควรหุ้มฉนวนจากขดลวดเพื่อป้องกันการแตกหักระหว่างทั้งสองภายใต้แรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราว

4) ขดลวดควรพันให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ซึ่งสามารถลดความจุปรสิตของขดลวดและเพิ่มความสามารถของขดลวดต่อแรงดันไฟฟ้าเกินทันที

6. ความยาวคลื่น 1/4 ลัดวงจร

ชะแลงความยาวคลื่น 1/4 เป็นตัวป้องกันไฟกระชากของสัญญาณไมโครเวฟโดยอาศัยการวิเคราะห์สเปกตรัมของคลื่นฟ้าผ่าและทฤษฎีคลื่นนิ่งของตัวป้อนเสาอากาศ ความยาวของแท่งโลหะ shorting ในตัวป้องกันนี้ขึ้นอยู่กับความถี่สัญญาณการทำงาน (เช่น 900 MHz หรือ 1800 MHz) กำหนดขนาดของความยาวคลื่น 1/4 ความยาวแท่งชอร์ตติ้งแบบขนานมีอิมพีแดนซ์ไม่สิ้นสุดสำหรับความถี่สัญญาณการทำงานซึ่งเทียบเท่ากับวงจรเปิดและไม่มีผลต่อการส่งสัญญาณ อย่างไรก็ตามสำหรับคลื่นฟ้าผ่าเนื่องจากพลังงานฟ้าผ่าส่วนใหญ่กระจายอยู่ต่ำกว่า n + KHZ แถบการลัดวงจรสำหรับอิมพีแดนซ์ของคลื่นฟ้าผ่ามีขนาดเล็กเทียบเท่ากับไฟฟ้าลัดวงจรระดับพลังงานฟ้าผ่าจะถูกปล่อยลงสู่พื้น

เนื่องจากโดยทั่วไปแล้วเส้นผ่านศูนย์กลางของแท่งชอร์ตติ้งความยาวคลื่น 1/4 จะอยู่ที่ไม่กี่มิลลิเมตรความต้านทานกระแสไฟฟ้ากระแทกจึงดีและสามารถเข้าถึง 30KA (8 / 20μs) หรือมากกว่าและแรงดันตกค้างมีขนาดเล็ก แรงดันตกค้างนี้ส่วนใหญ่เกิดจากการเหนี่ยวนำตัวเองของชอร์ตติ้งบาร์ ข้อบกพร่องคือแถบพลังงานแคบและแบนด์วิดท์ประมาณ 2% ถึง 20% ข้อเสียอีกประการหนึ่งคือไม่สามารถใช้ DC bias กับตัวป้อนเสาอากาศได้ซึ่งจะ จำกัด การใช้งานบางอย่าง

วงจรพื้นฐาน

วงจรของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากมีรูปแบบที่แตกต่างกันตามความต้องการที่แตกต่างกัน ส่วนประกอบพื้นฐานมีหลายประเภทดังกล่าวข้างต้น นักวิจัยผลิตภัณฑ์ป้องกันฟ้าผ่าที่มีชื่อเสียงทางเทคนิคสามารถออกแบบวงจรได้หลายแบบเช่นเดียวกับกล่องบล็อก รูปแบบโครงสร้างที่แตกต่างกัน เป็นความรับผิดชอบของผู้ปฏิบัติงานด้านการป้องกันฟ้าผ่าในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่มีประสิทธิภาพและคุ้มค่า

การป้องกันที่ให้คะแนน

อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าขั้นแรกของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากสามารถตกได้เนื่องจากกระแสฟ้าผ่าโดยตรงหรือมีเลือดออกเมื่อสายส่งไฟฟ้าถูกฟ้าผ่าโดยตรง สำหรับสถานที่ที่อาจเกิดฟ้าผ่าโดยตรง ชั้น - ฉัน จะต้องดำเนินการ ป้องกันฟ้าผ่า อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าขั้นที่สองเป็นอุปกรณ์ป้องกันแรงดันไฟฟ้าตกค้างของอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าส่วนหน้าและฟ้าผ่าที่เกิดจากฟ้าผ่าในพื้นที่ เมื่อมีการดูดซับพลังงานสายฟ้าขนาดใหญ่ในเวทีด้านหน้ายังคงมีส่วนหนึ่งของอุปกรณ์หรืออุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าระดับที่สาม มันเป็นพลังงานจำนวนมากที่จะถูกส่งไปและต้องใช้ตัวป้องกันขั้นที่สองเพื่อดูดซึมต่อไป ในเวลาเดียวกันสายส่งของเครื่องป้องกันฟ้าผ่าขั้นแรกจะทำให้เกิดการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า LEMP ด้วยแรงกระตุ้นฟ้าผ่า เมื่อสายยาวเพียงพอพลังงานของสายฟ้าที่เหนี่ยวนำจะมีมากพอและจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าระดับที่สองเพื่อปลดปล่อยพลังงานสายฟ้าออกไปอีก เครื่องป้องกันฟ้าผ่าขั้นที่สามปกป้อง LEMP และพลังงานฟ้าผ่าที่เหลือผ่านเครื่องป้องกันฟ้าผ่าขั้นที่สอง

การป้องกันระดับแรก

จุดประสงค์ของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากคือเพื่อป้องกันไม่ให้แรงดันไฟกระชากถูกดำเนินการโดยตรงจากพื้นที่ LPZ0 ไปยังพื้นที่ LPZ1 โดย จำกัด แรงดันไฟกระชากตั้งแต่หมื่นถึงแสนโวลต์ถึง 2500-3000V

ตัวป้องกันไฟกระชากที่ติดตั้งที่ด้านแรงดันไฟฟ้าต่ำของหม้อแปลงไฟฟ้าคือตัวป้องกันฟ้าผ่าชนิดสวิตช์แรงดันไฟฟ้าสามเฟส ฟลักซ์ฟ้าผ่าไม่ควรต่ำกว่า 60KA อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าของแหล่งจ่ายไฟประเภทนี้จะต้องเป็นอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าความจุขนาดใหญ่ที่เชื่อมต่อระหว่างเฟสของทางเข้าของระบบจ่ายไฟของผู้ใช้และสายดิน โดยทั่วไปกำหนดให้อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากของคลาสนี้มีความสามารถในการรับแรงกระแทกสูงสุดมากกว่า 100KA ต่อเฟสและแรงดันไฟฟ้าที่ จำกัด ที่ต้องการคือน้อยกว่า 1500V ซึ่งเรียกว่าอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก CLASS I และอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก ได้รับการออกแบบมาเพื่อทนต่อกระแสฟ้าผ่าและการโจมตีแบบอุปนัยและเพื่อดึงดูดการกระชากที่มีพลังงานสูงอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากแม่เหล็กไฟฟ้าเหล่านี้จะปัดกระแสไฟไหลลงสู่พื้นจำนวนมาก พวกเขาให้แรงดันไฟฟ้า จำกัด เท่านั้น (แรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่ปรากฏบนเส้นเมื่อกระแสไฟไหลผ่านตัวป้องกันแหล่งจ่ายไฟเรียกว่าแรงดันไฟฟ้า จำกัด ) ตัวป้องกัน CLASS Class I ส่วนใหญ่ใช้เพื่อดูดซับกระแสไฟเข้าขนาดใหญ่เพียงอย่างเดียวไม่สามารถป้องกันอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ละเอียดอ่อนภายในระบบจ่ายไฟได้เต็มที่

ตัวป้องกันไฟกระชากระดับแรกสามารถป้องกันคลื่นฟ้าผ่า 10 / 350μsและ 100KA และเป็นไปตามมาตรฐานการป้องกันสูงสุดที่กำหนดโดย IEC การอ้างอิงทางเทคนิคมีดังต่อไปนี้ฟลักซ์ฟ้าผ่ามากกว่าหรือเท่ากับ 100KA (10 / 350μs); แรงดันตกค้างไม่เกิน 2.5KV เวลาตอบสนองน้อยกว่าหรือเท่ากับ 100ns

การป้องกันระดับที่สอง

จุดประสงค์ของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากคือเพื่อ จำกัด แรงดันไฟกระชากตกค้างให้มากขึ้นผ่านตัวป้องกันฟ้าผ่าขั้นแรกที่ 1500-2000V และเพื่อเชื่อมต่อ LPZ1-LPZ2 อย่างเท่าเทียมกัน

อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าของแหล่งจ่ายไฟที่ส่งออกโดยสายตู้กระจายต้องเป็นอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าที่ จำกัด แรงดันไฟฟ้าเป็นการป้องกันระดับที่สอง ความจุกระแสฟ้าผ่าต้องไม่ต่ำกว่า 20KA จะต้องติดตั้งในแหล่งจ่ายไฟไปยังอุปกรณ์ไฟฟ้าที่สำคัญหรืออ่อนไหว สถานีกระจายสินค้าทางถนน. อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากเหล่านี้ให้การดูดซึมพลังงานไฟกระชากที่เหลือได้ดีขึ้นผ่านอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากที่ช่องจ่ายไฟของลูกค้าและมีการป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราวได้อย่างดีเยี่ยม อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากที่ใช้ในพื้นที่นี้ต้องการความสามารถในการรับแรงกระแทกสูงสุด 45kA ขึ้นไปต่อเฟสและแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดควรน้อยกว่า 1200V ซึ่งเรียกว่า ชั้น II อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าแหล่งจ่ายไฟ ระบบจ่ายไฟของผู้ใช้ทั่วไปสามารถบรรลุการป้องกันระดับที่สองเพื่อตอบสนองความต้องการของการทำงานของอุปกรณ์ไฟฟ้า

ตัวป้องกันไฟกระชากขั้นที่สองใช้ตัวป้องกันคลาส C สำหรับการป้องกันแบบเต็มโหมดเฟสต่อเฟสเฟสกราวด์และกราวด์ปานกลาง พารามิเตอร์ทางเทคนิคหลักคือความสามารถในการไหลของฟ้าผ่ามากกว่าหรือเท่ากับ 40KA (8 / 20μs); แรงดันตกค้างค่าสูงสุดไม่เกิน 1000V; เวลาตอบสนองไม่เกิน 25ns

การป้องกันระดับที่สาม

จุดประสงค์ของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากคือเพื่อปกป้องอุปกรณ์ในท้ายที่สุดโดยการลดแรงดันไฟกระชากเหลือน้อยกว่า 1000V เพื่อไม่ให้พลังงานไฟกระชากเสียหายอุปกรณ์

เมื่ออุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าของแหล่งจ่ายไฟที่ติดตั้งที่ปลายขาเข้าของแหล่งจ่ายไฟ AC ของอุปกรณ์ข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ถูกใช้เป็นการป้องกันระดับที่สามอุปกรณ์นั้นจะต้องเป็นอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าแหล่งจ่ายไฟแบบ จำกัด แรงดันไฟฟ้าและฟ้าผ่า ความจุกระแสไฟฟ้าต้องไม่ต่ำกว่า 10KA

บรรทัดสุดท้ายของการป้องกันของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากสามารถใช้กับอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากในตัวในแหล่งจ่ายไฟภายในของผู้บริโภคเพื่อให้สามารถกำจัดแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราวขนาดเล็กได้อย่างสมบูรณ์ อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากที่ใช้ที่นี่ต้องการความสามารถในการรับแรงกระแทกสูงสุด 20KA หรือน้อยกว่าต่อเฟสและแรงดันไฟฟ้าที่ จำกัด ที่ต้องการควรน้อยกว่า 1000V จำเป็นต้องมีไฟล์ ระดับที่สามของการป้องกัน สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความสำคัญเป็นพิเศษหรือมีความอ่อนไหวเป็นพิเศษรวมทั้งเพื่อป้องกันอุปกรณ์ไฟฟ้าจากแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราวที่เกิดขึ้นภายในระบบ

สำหรับแหล่งจ่ายไฟแก้ไขที่ใช้ในอุปกรณ์สื่อสารไมโครเวฟอุปกรณ์สื่อสารสถานีเคลื่อนที่และอุปกรณ์เรดาร์จำเป็นต้องเลือก อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าแหล่งจ่ายไฟ DC ด้วยการปรับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานได้เป็นการป้องกันขั้นสุดท้ายตามการป้องกันแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานได้

ระดับ 4 ขึ้นไป

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากตามระดับแรงดันไฟฟ้าที่ทนต่อของอุปกรณ์ที่ได้รับการป้องกันหากการป้องกันฟ้าผ่าสองระดับสามารถบรรลุแรงดันไฟฟ้าที่ จำกัด ต่ำกว่าระดับแรงดันไฟฟ้าที่ทนได้ของอุปกรณ์จะต้องทำการป้องกันสองระดับเท่านั้นหากอุปกรณ์ทนต่อแรงดันไฟฟ้า ระดับต่ำอาจต้องการการป้องกันตั้งแต่สี่ระดับขึ้นไป การป้องกันระดับที่สี่ของความสามารถในการไหลของฟ้าผ่าไม่ควรต่ำกว่า 5KA

วิธีการติดตั้ง

1 ข้อกำหนดการติดตั้ง SPD ประจำ

ตัวป้องกันไฟกระชากติดตั้งรางมาตรฐาน 35 มม

สำหรับ SPD คงที่ควรปฏิบัติตามขั้นตอนต่อไปนี้สำหรับการติดตั้งปกติ:

1) กำหนดเส้นทางการคายประจุ

2) ทำเครื่องหมายที่สายไฟสำหรับแรงดันไฟฟ้าตกพิเศษที่เกิดที่ขั้วอุปกรณ์

3) เพื่อหลีกเลี่ยงลูปอุปนัยที่ไม่จำเป็นให้ทำเครื่องหมายที่ตัวนำ PE ของแต่ละอุปกรณ์

4) สร้างพันธะที่เท่าเทียมกันระหว่างอุปกรณ์และ SPD

5) เพื่อประสานการประสานพลังงานของ SPD หลายระดับ

ในการ จำกัด การเชื่อมต่อแบบอุปนัยระหว่างชิ้นส่วนป้องกันที่ติดตั้งและส่วนที่ไม่มีการป้องกันของอุปกรณ์จำเป็นต้องมีการวัดบางอย่าง ความเหนี่ยวนำซึ่งกันและกันสามารถลดลงได้โดยการแยกแหล่งที่มาของการตรวจจับออกจากวงจรบูชายัญการเลือกมุมลูปและข้อ จำกัด ของขอบเขตวงปิด

เมื่อตัวนำส่วนประกอบที่รับกระแสเป็นส่วนหนึ่งของวงปิดวงและแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำจะลดลงเมื่อตัวนำเข้าใกล้วงจร

โดยทั่วไปควรแยกลวดที่มีการป้องกันออกจากลวดที่ไม่มีการป้องกันและควรแยกออกจากสายดิน ในเวลาเดียวกันเพื่อหลีกเลี่ยงการมีเพศสัมพันธ์แบบสี่เหลี่ยมจัตุรัสชั่วคราวระหว่างสายไฟและสายสื่อสารควรทำการวัดที่จำเป็น

2, การเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางของสายดิน SPD

สายข้อมูล: ความต้องการมากกว่า 2.5 มม²; เมื่อความยาวเกิน 0.5 ม. จำเป็นต้องมีค่ามากกว่า 4 มม².

Powerline: เมื่อพื้นที่หน้าตัดของเฟสไลน์S≤16มม²สายกราวด์ใช้ S; เมื่อพื้นที่หน้าตัดของเฟสไลน์เท่ากับ 16 มม²≤S≤35มม², สายกราวด์ใช้ 16mm²; เมื่อพื้นที่หน้าตัดของเฟสไลน์S≥35mm²สายกราวด์ต้องใช้ S / 2

ตัวแปรหลัก

1. แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด Un: แรงดันไฟฟ้าของระบบป้องกันมีความสม่ำเสมอ ในระบบเทคโนโลยีสารสนเทศพารามิเตอร์นี้ระบุชนิดของตัวป้องกันที่ควรเลือกซึ่งระบุค่าประสิทธิผลของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับหรือกระแสตรง

2. แรงดันไฟฟ้า Uc: สามารถนำไปใช้กับส่วนท้ายของตัวป้องกันที่ระบุเป็นเวลานานโดยไม่ทำให้ลักษณะของตัวป้องกันเปลี่ยนแปลงและเปิดใช้งานค่าแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่มีผลขององค์ประกอบป้องกัน

3. กระแสไฟฟ้าที่ปล่อยออกมา Isn: ค่าสูงสุดของกระแสไฟเข้าสูงสุดที่ตัวป้องกันสามารถทนได้เมื่อใช้คลื่นฟ้าผ่ามาตรฐานที่มีรูปคลื่น 8/20 μsกับตัวป้องกันเป็นเวลา 10 ครั้ง

4. กระแสสูงสุดที่ปล่อย Imax: ค่าสูงสุดของกระแสไฟเข้าสูงสุดที่ตัวป้องกันสามารถทนได้เมื่อใช้คลื่นฟ้าผ่ามาตรฐานที่มีรูปคลื่น 8/20 μsกับตัวป้องกัน

5. ระดับการป้องกันแรงดันไฟฟ้าขึ้น: ค่าสูงสุดของตัวป้องกันในการทดสอบต่อไปนี้: แรงดันไฟแฟลชของความลาดชัน 1KV / μs; แรงดันตกค้างของกระแสจำหน่ายที่กำหนด

6. เวลาตอบสนอง tA: ความไวในการกระทำและเวลาพังทลายของส่วนประกอบการป้องกันพิเศษส่วนใหญ่จะสะท้อนในตัวป้องกันและการเปลี่ยนแปลงในช่วงเวลาหนึ่งขึ้นอยู่กับความชันของ du / dt หรือ di / dt

7. อัตราการส่งข้อมูล Vs: ระบุจำนวนบิตที่ถูกส่งในหนึ่งวินาทีหน่วยคือ: bps; เป็นค่าอ้างอิงของอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าที่เลือกอย่างถูกต้องในระบบการรับส่งข้อมูลและอัตราการส่งข้อมูลของอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าขึ้นอยู่กับโหมดการส่งข้อมูลของระบบ

8. การสูญเสียการแทรก Ae: อัตราส่วนของแรงดันไฟฟ้าก่อนและหลังใส่ตัวป้องกันที่ความถี่ที่กำหนด

9. Return Loss Ar: ระบุอัตราส่วนของคลื่นขอบชั้นนำที่สะท้อนโดยอุปกรณ์ป้องกัน (จุดสะท้อน) ซึ่งเป็นพารามิเตอร์ที่วัดโดยตรงว่าอุปกรณ์ป้องกันเข้ากันได้กับอิมพีแดนซ์ของระบบหรือไม่

10. กระแสไฟไหลตามยาวสูงสุด: หมายถึงค่าสูงสุดของกระแสไฟฟ้าไหลเข้าสูงสุดที่ตัวป้องกันต้องอยู่ภายใต้เมื่อใช้คลื่นฟ้าผ่ามาตรฐานที่มีรูปคลื่น 8 / 20μsกับแต่ละกราวด์

11. กระแสระบายด้านข้างสูงสุด: ค่าสูงสุดของกระแสไฟเข้าสูงสุดที่ตัวป้องกันต้องอยู่ภายใต้เมื่อใช้คลื่นฟ้าผ่ามาตรฐานที่มีรูปคลื่น 8 / 20μsระหว่างเส้นและเส้น

12. ความต้านทานออนไลน์: หมายถึงผลรวมของอิมพีแดนซ์และปฏิกิริยาอุปนัยของลูปที่ไหลผ่านตัวป้องกันภายใต้แรงดันไฟฟ้าที่ระบุ Un มักเรียกกันว่า "ความต้านทานของระบบ"

13. กระแสจำหน่ายสูงสุด: มีสองประเภทคือ Isn ที่ปล่อยกระแสไฟฟ้าและ Imax สูงสุด

14. กระแสไฟรั่ว: หมายถึงกระแสไฟฟ้ากระแสตรงที่ไหลผ่านตัวป้องกันที่แรงดันไฟฟ้าเล็กน้อย Un 75 หรือ 80

จำแนกตามหลักการทำงาน

1. ประเภทสวิทช์: หลักการทำงานของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากคืออิมพีแดนซ์สูงเมื่อไม่มีแรงดันไฟฟ้าเกินทันที แต่เมื่อตอบสนองต่อแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราวของฟ้าผ่าอิมพีแดนซ์จะเปลี่ยนเป็นค่าต่ำอย่างกะทันหันทำให้กระแสฟ้าผ่าผ่านได้ เมื่อใช้เป็นอุปกรณ์ดังกล่าวอุปกรณ์จะมี: ช่องว่างการปล่อยท่อระบายก๊าซไทริสเตอร์และอื่น ๆ

2. ประเภทการ จำกัด แรงดันไฟฟ้า: หลักการทำงานของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากคือความต้านทานสูงเมื่อไม่มีแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราว แต่ความต้านทานจะลดลงอย่างต่อเนื่องเมื่อกระแสไฟกระชากและแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นและลักษณะของกระแสและแรงดันไฟฟ้าไม่เป็นเชิงเส้นอย่างมาก อุปกรณ์ที่ใช้เป็นอุปกรณ์ดังกล่าว ได้แก่ สังกะสีออกไซด์, วาริสเตอร์, ไดโอดปราบปราม, ไดโอดถล่มและอื่น ๆ

3. แตกหรือปั่นป่วน：

ประเภท Shunt: ขนานกับอุปกรณ์ที่ได้รับการป้องกันแสดงความต้านทานต่ำต่อพัลส์ฟ้าผ่าและอิมพีแดนซ์สูงตามความถี่การทำงานปกติ

ประเภท Turbulent: ในซีรีส์ที่มีอุปกรณ์ที่ได้รับการป้องกันจะมีความต้านทานต่อพัลส์ฟ้าผ่าสูงและมีอิมพีแดนซ์ต่ำตามความถี่การทำงานปกติ

อุปกรณ์ที่ใช้เป็นอุปกรณ์ดังกล่าว ได้แก่ choke coils, high pass filter, low pass filter, quarter wave short และอื่น ๆ

การใช้อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก SPD

(1) ตัวป้องกันไฟ: ตัวป้องกันไฟ AC, ตัวป้องกันไฟ DC, ตัวป้องกันไฟสลับ ฯลฯ

โมดูลป้องกันฟ้าผ่าไฟฟ้ากระแสสลับเหมาะสำหรับการป้องกันไฟของห้องจ่ายไฟตู้จ่ายไฟตู้สวิตช์แผงจ่ายไฟ AC / DC เป็นต้น

มีกล่องกระจายอินพุตภายนอกอาคารและกล่องกระจายชั้นในอาคาร

สำหรับกริดไฟฟ้าอุตสาหกรรมแรงดันต่ำ (220 / 380VAC) และกริดไฟฟ้าโยธา

ในระบบไฟฟ้าส่วนใหญ่จะใช้สำหรับอินพุตหรือเอาต์พุตของกำลังไฟสามเฟสในหน้าจอแหล่งจ่ายไฟของห้องควบคุมหลักของห้องเครื่องจักรอัตโนมัติหรือสถานีย่อย

เหมาะสำหรับระบบไฟฟ้ากระแสตรงที่หลากหลายเช่น:

แผงจ่ายไฟ DC;

อุปกรณ์จ่ายไฟ DC;

กล่องจ่ายกระแสตรง

ตู้ระบบสารสนเทศอิเล็กทรอนิกส์

เอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟสำรอง

(2) ตัวป้องกันสัญญาณ: ตัวป้องกันสัญญาณความถี่ต่ำ, ตัวป้องกันสัญญาณความถี่สูง, ตัวป้องกันตัวป้อนเสาอากาศ ฯลฯ

อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าสัญญาณเครือข่าย:

การป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินอุปนัยที่เกิดจากฟ้าผ่าและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าฟ้าผ่าสำหรับอุปกรณ์เครือข่ายเช่นสวิตช์ 10 / 100Mbps, HUB, ROUTER; ·การป้องกันสวิตช์เครือข่ายห้องเครือข่าย ·การป้องกันเซิร์ฟเวอร์ห้องเครือข่าย ·ห้องเครือข่ายการป้องกันอุปกรณ์อินเทอร์เฟซเครือข่ายอื่น ๆ

กล่องป้องกันฟ้าผ่าในตัว 24 พอร์ตส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการป้องกันแบบรวมศูนย์ของช่องสัญญาณหลายช่องในตู้เครือข่ายรวมและตู้สวิตช์ย่อย

อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าสัญญาณวิดีโอ:

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการป้องกันอุปกรณ์สัญญาณวิดีโอแบบจุดต่อจุด สามารถป้องกันอุปกรณ์ส่งสัญญาณวิดีโอต่างๆจากฟ้าผ่าแบบอุปนัยและแรงดันไฟกระชากจากสายส่งสัญญาณ นอกจากนี้ยังสามารถใช้ได้กับการส่ง RF ภายใต้แรงดันไฟฟ้าเดียวกัน กล่องป้องกันฟ้าผ่าวิดีโอหลายพอร์ตในตัวส่วนใหญ่ใช้สำหรับการป้องกันอุปกรณ์ควบคุมจากส่วนกลางเช่นเครื่องบันทึกฮาร์ดดิสก์และเครื่องตัดวิดีโอในตู้ควบคุมในตัว

ยี่ห้อ Surge Protector

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากที่พบมากที่สุดในตลาด ได้แก่ อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก LSP ของจีน, อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก OBO ของเยอรมนี, อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก DEHN, อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก PHOENIX, อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก ECS ของสหรัฐอเมริกา, อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก PANAMAX ของสหรัฐอเมริกา, อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากแบบ INNOVATIVE, อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากของสหรัฐอเมริกา POLYPHASER, อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากของประเทศฝรั่งเศส Soule , UK ESP Furse อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากเป็นต้น