Pangkalahatang-ideya ng Device ng Surge Protection (AC at DC POWER, DATALINE, COAXIAL, GAS TUBES)

Ang Surge Protection Device (o surge suppressor o surge diverter) ay isang kasangkapan o aparato na idinisenyo upang protektahan ang mga de-koryenteng aparato mula sa mga voltage spike. Sinusubukan ng isang tagapagtanggol ng paggulong na limitahan ang boltahe na ibinigay sa isang de-kuryenteng aparato sa pamamagitan ng alinman sa pagharang o pagpapaikli sa lupa ng anumang mga hindi ginustong voltages sa itaas ng isang ligtas na threshold. Pangunahin na tinatalakay ng artikulong ito ang mga pagtutukoy at mga sangkap na nauugnay sa uri ng tagapagtanggol na nagpapalipat-lipat (shorts) ng boltahe na pagtaas sa lupa; gayunpaman, mayroong ilang mga saklaw ng iba pang mga pamamaraan.

Isang power bar na may built-in na tagapagtanggol ng paggulong at maraming mga saksakan
Ang mga salitang surge protection device (SPD) at transient voltage surge suppressor (TVSS) ay ginagamit upang ilarawan ang mga de-koryenteng aparato na karaniwang naka-install sa mga panel ng pamamahagi ng kuryente, mga sistema ng pagkontrol sa proseso, mga sistema ng komunikasyon, at iba pang mga mabibigat na tungkulin na pang-industriya, para sa layunin ng pagprotekta laban sa mga de-kuryenteng pagtaas at spike, kabilang ang mga sanhi ng kidlat. Ang mga naka-scale na bersyon ng mga aparatong ito ay minsan ay naka-install sa mga serbisyong pang-kuryente sa pasukan ng serbisyo sa tirahan, upang maprotektahan ang kagamitan sa isang sambahayan mula sa mga katulad na panganib.

Pangkalahatang-ideya ng Device sa Proteksyon ng Surge ng AC

Pangkalahatang-ideya ng Mga Lumilipas na Overvoltage

Ang mga gumagamit ng elektronikong kagamitan at mga sistema ng pagproseso ng telepono at data ay dapat harapin ang problema sa pagpapanatili ng kagamitang ito sa kabila ng mga pansamantalang overvoltage na induces ng kidlat. Mayroong maraming mga kadahilanan para sa katotohanang ito (1) ang mataas na antas ng pagsasama ng mga elektronikong sangkap na ginagawang mas mahina ang kagamitan, (2) ang pagkagambala ng serbisyo ay hindi katanggap-tanggap (3) ang mga network ng paghahatid ng data ay sumasaklaw sa malalaking lugar at nahantad sa maraming mga kaguluhan.

Ang mga pansamantalang overvoltage ay may tatlong pangunahing mga sanhi:

  • Kidlat
  • Ang mga pang-industriya at paglipat na alon
  • Electrostatic Discharge (ESD)Pangkalahatang-ideya ng ACImage

Kidlat

Ang kidlat, na inimbestigahan mula pa noong unang pagsasaliksik ni Benjamin Franklin noong 1749, ay naging kabalintunaan na naging isang lumalaking banta sa aming lipunang elektronikong lipunan.

Pagbuo ng kidlat

Ang isang kidlat flash ay nabuo sa pagitan ng dalawang mga zone ng kabaligtaran singil, karaniwang sa pagitan ng dalawang ulap ng bagyo o sa pagitan ng isang ulap at lupa.

Ang flash ay maaaring maglakbay ng ilang mga milya, pagsulong patungo sa lupa sa sunud-sunod na paglukso: lumilikha ang pinuno ng isang highly ionized channel. Kapag naabot nito ang lupa, nagaganap ang totoong flash o return stroke. Ang isang kasalukuyang sa sampu-sampung libo ng mga Amperes pagkatapos ay maglakbay mula sa lupa patungo sa ulap o kabaligtaran sa pamamagitan ng ionized channel.

Direktang Kidlat

Sa sandali ng paglabas, mayroong isang salpok ng kasalukuyang daloy na mula sa 1,000 hanggang 200,000 na rurok ng Amperes, na may pagtaas ng oras na halos ilang microseconds. Ang direktang epekto na ito ay isang maliit na kadahilanan sa pinsala sa mga elektrisidad at elektronikong sistema sapagkat ito ay lubos na naisalokal.
Ang pinakamahusay na proteksyon ay ang klasikong kidlat o Lightning Protection System (LPS), na dinisenyo upang makuha ang kasalukuyang paglabas at isagawa ito sa isang partikular na punto.

Mga hindi direktang epekto

Mayroong tatlong uri ng hindi direktang mga epekto ng kidlat:

Epekto sa overhead line

Ang mga nasabing linya ay sobrang nakalantad at maaaring direktang mahampas ng kidlat, na unang bahagyang o ganap na sisirain ang mga kable, at pagkatapos ay magdulot ng mga boltahe ng mataas na alon na natural na naglalakbay kasama ang mga conductor sa mga kagamitang nakakonekta sa linya. Ang lawak ng pinsala ay nakasalalay sa distansya sa pagitan ng welga at kagamitan.

Ang pagtaas sa potensyal sa lupa

Ang pag-agos ng kidlat sa lupa ay nagdudulot ng pagtaas ng potensyal sa lupa na nag-iiba ayon sa kasalukuyang kasidhian at lokal na impedance ng lupa. Sa isang pag-install na maaaring konektado sa maraming mga batayan (hal. Link sa pagitan ng mga gusali), ang isang welga ay magdudulot ng isang napakalaking potensyal na pagkakaiba at ang mga kagamitan na konektado sa mga apektadong network ay nawasak o malubhang nasisira.

Radiation ng electromagnetic

Ang flash ay maaaring ituring bilang isang antena na maraming mga milya ang taas na nagdadala ng isang salpok kasalukuyang ng ilang mga ikasampu ng kilo-amperes, sumisikat ng matinding electromagnetic na patlang (maraming kV / m sa higit sa 1km). Ang mga patlang na ito ay nagbubunsod ng mga malalakas na boltahe at alon sa mga linya na malapit o sa kagamitan. Ang mga halaga ay nakasalalay sa distansya mula sa flash at mga katangian ng link.

Mga Industrial Surge
Sinasaklaw ng isang pang-industriya na pag-akyat ang isang hindi pangkaraniwang bagay na sanhi ng paglipat o pag-off ng mga mapagkukunang kuryente.
Ang mga pang-industriya na pagtaas ay sanhi ng:

  • Pagsisimula ng mga motor o mga transformer
  • Mga nagsisimula ng ilaw na neon at sodium
  • Ang paglipat ng mga network ng kuryente
  • Lumipat ng "bounce" sa isang inductive circuit
  • Pagpapatakbo ng mga piyus at circuit breaker
  • Bumabagsak na mga linya ng kuryente
  • Mahina o paulit-ulit na mga contact

Ang mga phenomena na ito ay bumubuo ng mga transient ng maraming kV na may tumataas na oras ng pagkakasunud-sunod ng microsecond, nakakagambalang kagamitan sa mga network kung saan nakakonekta ang mapagkukunan ng kaguluhan.

Mga Elektrostatikong Overvoltage

Sa kuryente, ang isang tao ay may isang capacitance mula sa 100 hanggang 300 na mga picofarad at maaaring pumili ng singil na hanggang 15kV sa pamamagitan ng paglalakad sa karpet, pagkatapos ay hawakan ang ilang nagsasagawa ng bagay at mapalabas sa ilang mga microsecond, na may kasalukuyang mga sampung Amperes . Ang lahat ng mga integrated circuit (CMOS, atbp.) Ay lubos na masusugatan sa ganitong uri ng kaguluhan, na sa pangkalahatan ay tinanggal ng kalasag at saligan.

Mga Epekto ng Overvoltages

Ang mga overvoltage ay may maraming uri ng mga epekto sa elektronikong kagamitan upang mabawasan ang kahalagahan:

Pagkawasak:

  • Pagkasira ng boltahe ng mga junction na semiconductor
  • Pagkawasak ng bonding ng mga bahagi
  • Pagkawasak ng mga track ng mga PCB o contact
  • Pagkawasak ng mga pagsubok / thyristor ng dV / dt.

Pagkagambala sa mga pagpapatakbo:

  • Random na pagpapatakbo ng mga latches, thyristors, at triacs
  • Pagbura ng memorya
  • Mga error sa programa o pag-crash
  • Mga error sa data at paghahatid

Napaagang pag-edad:

Ang mga sangkap na nahantad sa mga overvoltage ay may mas maikling buhay.

Mga Device sa Proteksyon ng Surge

Ang Surge Protection Device (SPD) ay isang kinikilala at mabisang solusyon upang malutas ang problema sa sobrang lakas. Gayunpaman, para sa pinakadakilang epekto, dapat itong mapili alinsunod sa peligro ng aplikasyon at mai-install alinsunod sa mga patakaran ng sining.

Pangkalahatang-ideya ng Device sa Proteksyon ng DC Surge Protection

Mga Pagsasaalang-alang sa Background at Proteksyon

Ang Utility-Interactive o Grid-Tie Solar Photovoltaic (PV) na mga sistema ay napaka-hinihingi at masinsinang gastos sa mga proyekto. Kadalasan ay hinihingi nila ang Solar PV System na maging pagpapatakbo ng maraming mga dekada bago ito makagawa ng nais na pagbalik sa pamumuhunan.
Maraming mga tagagawa ang magagarantiya ng isang buhay ng system na mas malaki sa 20 taon habang ang inverter ay karaniwang ginagarantiyahan sa loob lamang ng 5-10 taon. Ang lahat ng mga gastos at return on na pamumuhunan ay kinakalkula batay sa mga panahong ito. Gayunpaman, maraming mga sistema ng PV ang hindi nakakaabot sa kapanahunan dahil sa nakalantad na likas na katangian ng mga application na ito at ang pagkakaugnay nito pabalik sa AC utility grid. Ang solar PV arrays, kasama ang metal na frame at naka-mount sa bukas o sa mga rooftop, kumilos bilang isang napakahusay na kidlat. Para sa kadahilanang ito, mas maingat na mamuhunan sa isang Surge Protective Device o SPD upang maalis ang mga potensyal na banta at sa gayon ay mapakinabangan ang pag-asa sa buhay ng mga system. Ang gastos para sa isang komprehensibong sistema ng proteksyon ng paggulong ay mas mababa sa 1% ng kabuuang paggasta ng system. Tiyaking gumamit ng mga sangkap na UL1449 4th Edition at Type 1 Component Assemblies (1CA) upang matiyak na ang iyong system ay may pinakamahusay na proteksyon ng paggulong na magagamit sa merkado.

Upang pag-aralan ang buong antas ng banta ng pag-install, dapat kaming gumawa ng isang pagtatasa ng panganib.

  • Operational Downtime Risk - Ang mga lugar na may matinding kidlat at hindi matatag na kapangyarihan ng utility ay mas mahina.
  • Panganib sa Power Interconnection - Mas malaki ang lugar sa ibabaw ng solar PV array, mas maraming pagkakalantad sa direkta at / o sapilitan na mga pag-angat ng kidlat.
  • Application Panganib sa Lugar ng Application - Ang AC utility grid ay isang posibleng mapagkukunan ng paglipat ng mga transient at / o sapilitan na mga pag-angat ng kidlat.
  • Panganib na Heograpiya - Ang mga kahihinatnan ng downtime ng system ay hindi lamang limitado sa pagpapalit ng kagamitan. Ang mga karagdagang pagkalugi ay maaaring magresulta mula sa mga nawawalang order, mga walang ginagawa na manggagawa, obertaym, hindi nasisiyahan ang customer / pamamahala, pinabilis ang singil sa kargamento at pinabilis na gastos sa pagpapadala.

Magrekomenda ng Mga Kasanayan

1) Earthing System

Ang mga Surge Protector ay nagpapalipat ng mga transient sa sistema ng grounding grounding. Ang isang mababang landas sa lupa ng impedance, sa parehong potensyal, ay kritikal para sa mga tagapagprotekta ng paggulong na gumana nang maayos. Lahat ng mga system ng kuryente, linya ng komunikasyon, pinagbatayan at hindi naka-install na mga metal na bagay ay kailangang maging equipotential bonded para sa protection scheme upang gumana nang mahusay.

2) Koneksyon sa Lupa mula sa Panlabas na PV Array sa Kagamitan sa Pagkontrol ng Elektrisiko

Kung maaari, ang koneksyon sa pagitan ng panlabas na Solar PV Array at ng panloob na kagamitan sa pagkontrol ng kuryente ay dapat na sa ilalim ng lupa o elektrisong kalasag upang malimitahan ang peligro ng direktang pag-welga ng kidlat at / o pagkabit.

3) Ang Coordinated Protection Scheme

Ang lahat ng magagamit na mga network ng kuryente at komunikasyon ay dapat na tugunan ng proteksyon sa pag-akyat upang maalis ang mga kahinaan ng system ng PV. Kabilang dito ang pangunahing supply ng kuryente ng AC utility, output ng Inverter AC, input ng Inverter DC, kombinasyon ng string ng PV at iba pang nauugnay na mga linya ng data / signal tulad ng Gigabit Ethernet, RS-485, 4-20mA kasalukuyang loop, PT-100, RTD, at mga modem ng telepono.

Pangkalahatang-ideya ng Device Protection ng Linya ng Linya ng Data

Pangkalahatang-ideya ng Linya ng Data

Ang mga aparato sa paghahatid ng telecommunication at data (PBX, modem, data terminals, sensor, atbp ...) ay lalong mas madaling maapektuhan ng mga kidlat na sapilitan na boltahe na sapilitan. Ang mga ito ay naging mas sensitibo, kumplikado at may isang nadagdagan na kahinaan sa sapilitan surges dahil sa kanilang posibleng koneksyon sa maraming iba't ibang mga network. Ang mga aparatong ito ay kritikal sa isang kumpanya ng mga komunikasyon at pagproseso ng impormasyon. Tulad ng naturan, mas maingat na siguruhin ang mga ito laban sa mga potensyal na magastos at nakakagambalang kaganapan. Ang isang tagapagsalakay ng paggulong ng linya ng data na naka-install na in-line, direkta sa harap ng isang sensitibong piraso ng kagamitan ay magpapataas ng kanilang kapaki-pakinabang na buhay at mapanatili ang pagpapatuloy ng daloy ng iyong impormasyon.

Teknolohiya ng Mga Protektor ng Surge

Ang lahat ng mga tagapagtanggol ng paggulong ng linya ng telepono ng LSP at linya ng data ay batay sa isang maaasahang multistage hybrid circuit na pinagsasama ang mabibigat na tungkulin Gas Discharge Tubes (GDTs) at mabilis na pagtugon sa Silicon Avalanche Diodes (SADs). Ang ganitong uri ng circuit ay nagbibigay,

  • 5kA Kasalukuyang Pagdiskarga ng Kasalukuyang (15 beses nang walang pagkawasak bawat IEC 61643)
  • Mas mababa sa 1 nanosecond na oras ng pagtugon
  • Nabigo-ligtas na sistema ng pagdidiskonekta
  • Ang disenyo ng mababang kapasidad ay pinapaliit ang pagkawala ng signal

Mga Parameter para sa Pagpili ng Isang Surge Protector

Upang mapili ang tamang tagapagtanggol ng paggulong para sa iyong pag-install, tandaan ang sumusunod:

  • Nominal at Pinakamataas na Boltahe ng Linya
  • Maximum na Kasalukuyang Linya
  • Bilang ng Linya
  • Bilis ng Paghahatid ng Data
  • Uri ng Connector (Screw Terminal, RJ, ATT110, QC66)
  • Pag-mount (Din Rail, Surface Mount)

instalasyon

Upang maging epektibo, ang tagapagtanggol ng alon ay dapat na mai-install alinsunod sa mga sumusunod na alituntunin.

Ang ground point ng surge protector at ng mga protektadong kagamitan ay dapat na magkabuklod.
Ang proteksyon ay naka-install sa bukana ng serbisyo ng pag-install upang mailipat ang kasalukuyang salpok sa lalong madaling panahon.
Ang tagapagtanggol ng alon ay dapat na mai-install sa malapit, mas mababa sa 90 talampakan o 30 metro) sa mga protektadong kagamitan. Kung hindi masusunod ang panuntunang ito, dapat na mai-install ang mga pangalawang protektor ng paggulong malapit sa kagamitan.
Ang conductor ng saligan (sa pagitan ng output ng lupa ng tagapagtanggol at ang circuit ng bonding ng pag-install) ay dapat na maikli hangga't maaari (mas mababa sa 1.5 talampakan o 0.50 metro) at magkaroon ng isang cross sectional area na hindi bababa sa 2.5 mm na parisukat.
Ang paglaban ng lupa ay dapat sumunod sa lokal na electrical code. Walang kinakailangang espesyal na pag-earthing.
Ang mga protektadong at hindi protektadong mga kable ay dapat itago nang maayos upang malimitahan ang pagkabit.

Pamantayan

Ang Mga Pamantayan sa Pagsubok at mga rekomendasyon sa pag-install para sa mga tagapagtanggol ng paggulong ng linya ng komunikasyon ay dapat sumunod sa mga sumusunod na pamantayan:

UL497B: Mga Protektor para sa Data Communication at Fire-Alarm Circuits
IEC 61643-21: Mga Pagsubok ng Mga Surge Protector para sa Mga Linya sa Komunikasyon
IEC 61643-22; Pagpili / Pag-install ng Mga Protektor ng Surge para sa Mga Linya sa Komunikasyon
NF EN 61643-21: Mga Pagsubok ng Mga Surge Protector para sa Mga Linya sa Komunikasyon
Patnubay UTE C15-443: Pagpili / Pag-install ng Mga Protektor ng Surge

Mga Espesyal na Kundisyon: Mga Sistema ng Proteksyon ng Kidlat

Kung ang istrakturang mapoprotektahan ay nilagyan ng isang LPS (Lightning Protection System), ang mga surge protector para sa mga linya ng telecom o data na na-install sa pasukan ng serbisyo ng mga gusali ay kailangang subukin sa isang direktang kidlat na salpok na 10 / 350us form na alon na may minimum kasalukuyang alon ng 2.5kA (pagsubok sa kategorya ng D1 IEC-61643-21).

Pangkalahatang-ideya ng Device sa Proteksyon ng Couxial Surge

Proteksyon Para sa Kagamitan sa Komunikasyon sa Radyo

Ang mga kagamitan sa komunikasyon sa radyo na naka-deploy sa mga nakapirming, nomadic o mobile na mga aplikasyon ay lalong mahina sa mga welga ng kidlat dahil sa kanilang aplikasyon sa mga nakalantad na lugar. Ang pinakakaraniwang pagkagambala sa pagpapatuloy ng serbisyo ay nagreresulta mula sa mga pansamantalang pagtaas na nagmula mula sa direktang pag-atake ng kidlat sa poste ng antena, nakapaligid na sistema ng lupa o sapilitan sa mga koneksyon sa pagitan ng dalawang lugar na ito.
Ang kagamitan sa radyo na ginamit sa mga istasyon ng CDMA, GSM / UMTS, WiMAX o TETRA, ay dapat isaalang-alang ang peligro na ito upang masiguro ang hindi nagagambalang serbisyo. Nag-aalok ang LSP ng tatlong tukoy na mga teknolohiya ng proteksyon ng paggulong para sa mga linya ng komunikasyon ng Frequency (RF) na madalas na naaangkop para sa iba't ibang mga kinakailangan sa pagpapatakbo ng bawat system.

Teknolohiya ng Proteksyon ng RF Surge
Proteksyon ng Gas Tube DC Pass
Serye ng P8AX

Gas Discharge Tube (GDT) DC Pass Protection ay ang nag-iisang sangkap ng proteksyon ng paggulong na magagamit sa napakataas na dalas ng paghahatid (hanggang sa 6 GHz) dahil sa napakababang capacitance nito. Sa isang GDT based coaxial surge protector, ang GDT ay konektado sa kahanay sa pagitan ng gitnang conductor at ng panlabas na kalasag. Nagpapatakbo ang aparato kapag naabot ang boltahe ng sparkover, habang nasa isang sobrang kondisyon ng boltahe at ang linya ay maikli (arc voltage) at nailihis palayo sa mga sensitibong kagamitan. Ang boltahe ng sparkover ay nakasalalay sa pagtaas ng harap ng overvoltage. Mas mataas ang dV / dt ng overvoltage, mas mataas ang boltahe ng sparkover ng tagapagtanggol ng paggulong. Kapag nawala ang sobrang boltahe, ang tubong naglalabas ng gas ay bumalik sa normal na passive, highly insulated na estado at handa nang gumana muli.
Ang GDT ay gaganapin sa isang espesyal na dinisenyo na may-ari na pinapakinabangan ang pagpapadaloy sa panahon ng mga malalaking kaganapan ng paggulong at napakadali pa ring natanggal kung kinakailangan ang pagpapanatili dahil sa isang end of life scenario. Ang P8AX Series ay maaaring magamit sa mga linya ng coaxial na tumatakbo sa DC voltages hanggang - / + 48V DC.

Proteksyon ng Hybrid
DC Pass - serye ng CXF60
Naka-block ang DC - serye ng CNP-DCB

Ang Hybrid DC Pass Protection ay isang samahan ng mga sangkap ng pag-filter at isang mabibigat na tungkulin na naglalabas ng gas (GDT). Ang disenyo na ito ay nagbibigay ng isang mahusay na mababang natitirang ipaalam sa pamamagitan ng boltahe para sa mababang mga kaguluhan ng dalas dahil sa mga de-koryenteng transient at nagbibigay pa rin ng isang mataas na kakayahan sa paglabas ng paggulong ng alon

Quarter Wave DC Na-block na Proteksyon
Serye ng PRC

Ang Quarter Wave DC Block Protection ay isang aktibong filter ng band pass. Wala itong aktibong mga bahagi. Sa halip ang katawan at kaukulang tuod ay na-tune sa isang-kapat ng nais na haba ng alon. Pinapayagan lamang nito ang isang tukoy na frequency band na dumaan sa unit. Dahil ang kidlat ay nagpapatakbo lamang sa isang napakaliit na spectrum, mula sa ilang daang kHz hanggang sa ilang MHz, ito at lahat ng iba pang dalas ay maikliit na inilipat sa lupa. Ang teknolohiyang PRC ay maaaring mapili para sa isang napaka makitid na banda o malawak na banda depende sa application. Ang tanging limitasyon para sa kasalukuyang pag-alon ay ang kaugnay na uri ng konektor. Karaniwan, ang isang 7/16 Din na konektor ay maaaring hawakan ang 100kA 8 / 20us habang ang isang N-type na konektor ay maaaring hawakan hanggang sa 50kA 8 / 20us.

Coaxial-Surge-Protection-Pangkalahatang-ideya

Pamantayan

UL497E - Mga Protektor para sa Mga Conductor ng Antenna Lead-in

Mga Parameter para sa Pagpili ng isang Coaxial Surge Protector

Ang impormasyong kinakailangan upang pumili ng maayos na isang tagapagtanggol ng paggulong para sa iyong aplikasyon ay ang sumusunod:

  • dalas ng Saklaw
  • Line Boltahe
  • Connector Uri
  • Uri ng Kasarian
  • Kabitan
  • Teknolohiya

INSTALL

Ang tamang pag-install ng isang coaxial surge protector ay higit na nakasalalay sa koneksyon nito sa isang mababang impedance grounding system. Ang mga sumusunod na panuntunan ay dapat na mahigpit na sinusunod:

  • Equipotential Grounding System: Ang lahat ng mga conductor ng bonding ng pag-install ay dapat na magkakaugnay sa bawat isa at konektado pabalik sa grounding system.
  • Mababang Koneksyon sa Impedance: Ang protektor ng coaxial surge ay kailangang magkaroon ng isang mababang koneksyon sa paglaban sa Ground System.

Pangkalahatang-ideya ng Paglabas ng Gas

Proteksyon para sa Mga Bahagi ng Antas ng PC Board

Ang mga kagamitang elektroniko na nakabatay sa microprocessor ngayon ay lalong mahina laban sa mga boltahe na sapilitan ng kidlat at mga transient ng paglipat ng kuryente sapagkat naging mas sensitibo, at kumplikado upang maprotektahan dahil sa kanilang mataas na density ng chip, mga pag-andar ng binary lohika at koneksyon sa iba't ibang mga network. Ang mga aparatong ito ay kritikal sa mga komunikasyon at pagproseso ng impormasyon ng isang kumpanya at karaniwang maaaring magkaroon ng isang epekto sa ilalim na linya; dahil dito masinop upang matiyak ang mga ito laban sa mga potensyal na magastos at nakakagambalang kaganapan. Ang isang Gas Discharge Tube o GDT ay maaaring magamit bilang isang nakapag-iisang sangkap o sinamahan ng iba pang mga bahagi upang makagawa ng isang multistage protection circuit - ang gas tube ay gumaganap bilang bahagi ng paghawak ng mataas na enerhiya. Ang GDT ay karaniwang inilalagay sa proteksyon ng komunikasyon at linya ng data ng mga aplikasyon ng boltahe ng DC dahil sa napakababang kapasidad nito. Gayunpaman, nagbibigay sila ng mga kaakit-akit na benepisyo sa linya ng kuryente ng AC kabilang ang walang kasalukuyang pagtulo, paghawak ng mataas na enerhiya at mas mahusay na pagtatapos ng mga katangian ng buhay.

TEKNOLOHIYA NG TUBE NG GAS DISCHARGE

Ang tubo ng paglabas ng gas ay maaaring isaalang-alang bilang isang uri ng napakabilis na paglipat na mayroong mga pag-aari ng conductance na mabilis na nagbabago, kapag nangyari ang isang pagkasira, mula sa open-circuit hanggang sa quasi-short circuit (arc voltage tungkol sa 20V). Mayroong naaayon na apat na operating domain sa pag-uugali ng isang gas debit tube:
gdt_labels

Ang GDT ay maaaring ituring bilang isang napakabilis na switch ng pag-arte na kinakailangang magsagawa ng mga pag-aari na mabilis na nagbabago kapag nangyari ang isang pagkasira at nagbago mula sa isang open-circuit patungo sa isang quasi-short circuit. Ang resulta ay isang boltahe ng arc ng tungkol sa 20V DC. Mayroong apat na yugto ng operasyon bago ganap na lumipat ang tubo.

  • Non-operating domain: Nailalarawan ng praktikal na walang katapusang paglaban sa pagkakabukod.
  • Glow domain: Sa pagkasira, biglang tumataas ang conductance. Kung ang kasalukuyang pinatuyo ng tubo ng paglabas ng gas ay mas mababa sa halos 0.5A (isang magaspang na halaga na naiiba mula sa bahagi hanggang sa bahagi), ang mababang boltahe sa mga terminal ay nasa saklaw na 80-100V.
  • Rehimen ng arc: Tulad ng kasalukuyang pagtaas, ang tubo ng pagpapalabas ng gas ay nagbabago mula sa mababang boltahe hanggang sa boltahe ng arko (20V). Ito ang domain na ito na ang tubo ng pagpapalabas ng gas ay pinaka-epektibo dahil ang kasalukuyang paglabas ay maaaring umabot sa libu-libong mga amperes nang walang boltahe ng arc sa mga terminal na tumataas.
  • Pagkalipol: Sa isang boltahe ng bias na halos katumbas ng mababang boltahe, ang tubo ng paglabas ng gas ay sumasaklaw sa mga paunang katangian ng pagkakabukod.

gdt_graph3-Configure ng Electrode

Ang pagprotekta sa isang linya na may dalawang wire (halimbawa ng isang pares ng telepono) na may dalawang 2-electrode gas debit tubes ay maaaring maging sanhi ng sumusunod na problema:
Kung ang protektadong linya ay napailalim sa isang labis na boltahe sa karaniwang mode, ang pagpapakalat ng mga overvoltage ng spark (+/- 20%), ang isa sa mga tubong naglalabas ng gas ay umiikot sa isang napakaikling panahon bago ang iba pa (karaniwang ilang microseconds), ang Ang kawad na mayroong spark ay samakatuwid ay pinagbabatayan (napapabayaan ang mga boltahe ng arko), ginagawa ang overvoltage ng common-mode na isang overvoltage na mode na naiiba. Napakapanganib nito para sa protektadong kagamitan. Nawawala ang peligro kapag ang pangalawang gas debit tube ay nag-arko sa paglipas (ilang microseconds mamaya).
Tinatanggal ng 3-electrode geometry ang disbentaha na ito. Ang spark over ng isang poste ay nagdudulot ng pangkalahatang pagkasira ng aparato halos kaagad (ilang nanoseconds) sapagkat mayroon lamang isang enclosure na puno ng gas na tinitirhan ang lahat ng mga apektadong electrode.

Katapusan ng buhay

Ang mga gas discharge tubes ay idinisenyo upang mapaglabanan ang maraming mga salpok nang walang pagkasira o pagkawala ng mga paunang katangian (karaniwang mga pagsubok sa salpok ay 10 beses x 5kA na mga impulses para sa bawat polarity).

Sa kabilang banda, isang napapanatiling napakataas na kasalukuyang, ibig sabihin, 10A rms sa loob ng 15 segundo, na may gayahin ang pagbaba ng linya ng kuryente ng AC papunta sa isang linya ng telecommunication at aalisin agad ang GDT sa serbisyo.

Kung ang isang mabibigo na end of life ay ninanais, ibig sabihin, ang maikling circuit na mag-uulat ng isang pagkakamali sa end user kapag nakita ang pagkakasala sa linya, dapat pumili ng tubong naglalabas ng gas na may tampok na hindi ligtas (panlabas na maikling-circuit) .

Pagpili ng isang Tube ng Paglabas ng Gas

  • Ang impormasyong kinakailangan upang pumili ng maayos na isang tagapagtanggol ng paggulong para sa iyong aplikasyon ay ang sumusunod:
    DC spark over boltahe (Volts)
  • Impulse spark over voltage (Volts)
  • Paglabas ng kasalukuyang kapasidad (kA)
  • Paglaban ng pagkakabukod (Gohms)
  • Kapasidad (pF)
  • Pag-mount (Ibabaw ng Bundok, Karaniwang Mga Nangunguna, Pasadyang Mga Nangunguna, Hawak)
  • Packaging (Tape & Reel, Ammo pack)

Magagamit ang saklaw ng DC spark sa paglipas ng boltahe:

  • Minimum na 75V
  • Average na 230V
  • Mataas na Boltahe 500V
  • Napakataas na Boltahe 1000 hanggang 3000V

* Ang pagpapaubaya sa pagkasira ng boltahe sa pangkalahatan ay +/- 20%

gdt_chart
Pagpapauwi Kasalukuyang

Ito ay nakasalalay sa mga katangian ng gas, ang dami at ang materyal ng elektrod kasama ang paggamot nito. Ito ang pangunahing katangian ng GDT at ang isa na makikilala ito mula sa iba pang aparato ng proteksyon, ibig sabihin, Varistors, Zener Diode, atbp ... Ang tipikal na halaga ay 5 hanggang 20kA na may 8 / 20us salpok para sa mga karaniwang bahagi. Ito ang halaga na ang tubong naglalabas ng gas ay maaaring makatiis ng paulit-ulit (minimum na 10 impulses) nang walang pagkasira o pagbabago ng pangunahing mga pagtutukoy nito.

Impulse Sparkover Voltage

Ang spark over voltage sa pagkakaroon ng isang matarik na harap (dV / dt = 1kV / us); ang salpok ng salpok sa pagtaas ng boltahe ay nagdaragdag sa pagtaas ng dV / dt.

Paglaban ng Insulasyon at Kapasidad

Ang mga katangiang ito ay gumagawa ng tubo ng pagpapalabas ng gas na praktikal na hindi nakikita sa panahon ng normal na mga kondisyon sa pagpapatakbo. Ang paglaban ng pagkakabukod ay napakataas (> 10 Gohm) habang ang capacitance ay napakababa (<1 pF).

Pamantayan

Ang Mga Pamantayan sa Pagsubok at mga rekomendasyon sa pag-install para sa mga tagapagtanggol ng paggulong ng linya ng komunikasyon ay dapat sumunod sa mga sumusunod na pamantayan:

  • UL497B: Mga Protektor para sa Data Communication at Fire-Alarm Circuits

INSTALL

Upang maging epektibo, ang tagapagtanggol ng alon ay dapat na mai-install alinsunod sa mga sumusunod na alituntunin.

  • Ang ground point ng surge protector at ng mga protektadong kagamitan ay dapat na magkabuklod.
  • Ang proteksyon ay naka-install sa bukana ng serbisyo ng pag-install upang mailipat ang kasalukuyang salpok sa lalong madaling panahon.
  • Ang tagapagtanggol ng alon ay dapat na mai-install sa malapit, mas mababa sa 90 talampakan o 30 metro) sa mga protektadong kagamitan. Kung hindi masusunod ang panuntunang ito, dapat na mai-install ang mga pangalawang protektor ng paggulong malapit sa kagamitan
  • Ang conductor ng saligan (sa pagitan ng output ng lupa ng tagapagtanggol at ang circuit ng bonding ng pag-install) ay dapat na maikli hangga't maaari (mas mababa sa 1.5 talampakan o 0.50 metro) at magkaroon ng isang cross-sectional area na hindi bababa sa 2.5 mm na parisukat.
  • Ang paglaban ng lupa ay dapat sumunod sa lokal na electrical code. Walang kinakailangang espesyal na pag-earthing.
  • Ang mga protektadong at hindi protektadong mga kable ay dapat itago nang maayos upang malimitahan ang pagkabit.

Pagpapanatili

Ang mga tubong naglalabas ng gas ng LSP ay hindi nangangailangan ng pagpapanatili o kapalit sa ilalim ng normal na mga kondisyon. Dinisenyo ang mga ito upang mapaglabanan ang paulit-ulit, mabibigat na tungkulin na alon na walang pinsala.
Gayunpaman, maingat na magplano para sa pinakapangit na sitwasyon at, sa kadahilanang ito; Ang LSP ay dinisenyo para sa kapalit ng mga bahagi ng proteksyon kung saan praktikal. Ang katayuan ng iyong tagapagtanggol ng paggulong ng linya ng data ay maaaring masubukan sa modelo ng LSP na SPT1003. Ang yunit na ito ay idinisenyo upang subukan ang DC spark sa paglipas ng boltahe, pag-clamp ng mga voltages at pagpapatuloy ng linya (opsyonal) ng tagapagtanggol ng paggulong. Ang SPT1003 ay isang compact, push button unit na may isang digital display. Ang saklaw ng boltahe ng tester ay 0 hanggang 999 volts. Maaari nitong subukan ang mga indibidwal na sangkap tulad ng GDT's, diode, MOVs o stand-alone na mga aparato na idinisenyo para sa mga aplikasyon ng AC o DC.

Mga KONDISYONG PANGKAKILANGAN: Mga SISTEMA NG PAGLALAPOT NG LIGHTNING

Kung ang istrakturang mapoprotektahan ay nilagyan ng LPS (Lightning Protection System), ang mga surge protector para sa telecom, mga linya ng data o mga linya ng kuryente ng AC na naka-install sa pasukan ng serbisyo ng mga gusali ay kailangang subukin sa isang direktang impulse ng kidlat na 10 / 350us na form ng alon na may isang minimum na kasalukuyang paggulong ng 2.5kA (pagsubok sa kategorya ng D1 IEC-61643-21).