Aşırı Gerilim Koruma Cihazı SPD


AC Dalgalanma Koruma Cihazı T2 SLP40-275-3S + 1Aşırı Gerilim Koruma Cihazı SPD ayrıca parafudr olarak da adlandırılır, belirli bir amaç için tüm aşırı gerilim koruyucuları aslında bir tür hızlı anahtardır ve aşırı gerilim koruyucu belirli bir voltaj aralığında etkinleştirilir. Aktive edildikten sonra, aşırı gerilim koruyucunun bastırma bileşeninin yüksek empedans durumundan bağlantısı kesilecek ve L kutbu düşük dirençli bir duruma dönüştürülecektir. Bu şekilde, elektronik cihazdaki yerel enerji dalgalanma akımı tahliye edilebilir. Tüm yıldırım süreci boyunca, aşırı gerilim koruyucu, kutup boyunca nispeten sabit bir voltaj sağlayacaktır. Bu voltaj, aşırı gerilim koruyucunun her zaman açık olmasını sağlar ve aşırı gerilim akımını güvenli bir şekilde toprağa boşaltabilir. Başka bir deyişle, aşırı gerilim koruyucuları, hassas elektronik ekipmanları yıldırım olaylarının etkilerinden, kamu şebekesindeki anahtarlama faaliyetlerinden, güç faktörü düzeltme işlemlerinden ve iç ve dış kısa vadeli faaliyetler tarafından üretilen diğer enerjilerden korur.

Uygulama

Yıldırım, kişisel güvenliğe yönelik bariz tehditlere sahiptir ve çeşitli cihazlar için potansiyel bir tehdit oluşturur. Güç dalgalanmalarının ekipmana verdiği hasar, doğrudan AC Aşırı Gerilim Koruma Cihazı T2 SLP40-275-1S + 1Şimşek çakması. Yakın mesafeli yıldırım çarpmaları, hassas modern elektronik cihazlar için büyük bir tehdit oluşturmaktadır; Öte yandan, gök gürültüsü bulutları arasındaki mesafe ve deşarjdaki yıldırım aktivitesi, güç kaynağı ve sinyal döngülerinde güçlü ani akımlar oluşturabilir, böylece normal akış ekipmanı normaldir. Ekipmanın ömrünü çalıştırın ve kısaltın. Yıldırım akımı, yüksek voltaj oluşturan toprak direncinin varlığı nedeniyle topraktan akar. Bu yüksek voltaj sadece elektronik ekipmanı tehlikeye atmakla kalmaz, aynı zamanda kademe voltajı nedeniyle insan hayatını da tehlikeye atar.

Adından da anlaşılacağı gibi dalgalanma, normal çalışma voltajını aşan geçici bir aşırı voltajdır. Temelde, bir aşırı gerilim koruyucu, saniyenin yalnızca birkaç milyonda biri içinde ortaya çıkan ve ani yükselmelere neden olabilen şiddetli bir darbedir: ağır ekipman, kısa devreler, güç anahtarlama veya büyük motorlar. Parafudr içeren ürünler, bağlı ekipmanı hasardan korumak için ani enerji patlamalarını etkili bir şekilde emebilir.

Yıldırım siperi olarak da adlandırılan aşırı gerilim koruyucusu, çeşitli elektronik cihazlar, aletler ve iletişim hatları için güvenlik koruması sağlayan elektronik bir cihazdır. Bir elektrik devresinde veya bir iletişim hattında harici parazit nedeniyle aniden ani bir akım veya gerilim oluştuğunda, aşırı gerilim koruyucu şöntü çok kısa sürede gerçekleştirebilir ve böylece dalgalanmanın devredeki diğer ekipmanlara zarar vermesini önleyebilir.

Temel Özellikler

Aşırı gerilim koruyucunun büyük bir akış hızı, düşük bir artık gerilimi ve hızlı yanıt süresi vardır;

Yangınları tamamen önlemek için en son ark söndürme teknolojisini kullanın;

Yerleşik termal korumalı sıcaklık kontrol koruma devresi;

Aşırı gerilim koruyucunun çalışma durumunu gösteren bir güç durumu göstergesi ile;

Yapı titizdir ve çalışma istikrarlı ve güvenilirdir.

Terminoloji

1, Hava sonlandırma sistemi

Aşırı gerilim koruyucuları, paratonerler, yıldırımdan korunma kemerleri (halatlar), yıldırımdan korunma ağları gibi yıldırım çarpmalarını doğrudan kabul eden veya bunlara direnen metal yapılar ve metal yapılar için kullanılır

2, İniş iletken sistemi

Aşırı gerilim koruyucu, yıldırım reseptörünün metal iletkenini topraklama cihazına bağlar.

3, Toprak sonlandırma sistemi

Toprak elektrodu ve Toprak iletkeninin toplamı.

4, Toprak elektrodu

Toprakla doğrudan temas halinde olan toprağa gömülü metal bir iletken. Topraklama direği olarak da bilinir. Doğrudan toprakla temas eden çeşitli metal elemanlar, metal tesisler, metal borular, metal ekipmanlar vb. Aynı zamanda doğal bir toprak elektrodu olarak adlandırılan bir toprak elektrodu görevi görebilir.

5, Toprak iletkeni

Topraklama cihazının bağlantı tellerini veya iletkenlerini, elektrikli ekipmanın topraklama terminalinden topraklama cihazının bağlantı tellerine veya iletkenlerine, eş potansiyel kuşaklamaya ihtiyaç duyan metal nesnelerden, toplam topraklama terminaline, topraklama özet panosuna, toplam topraklama bar ve eşpotansiyel bağ.

6, Doğrudan yıldırım flaşı

Binalar, toprak veya yıldırımdan korunma cihazları gibi gerçek nesnelere doğrudan yıldırım çarpması.

7, Geri flashover

Yıldırım akımı, bölgenin toprak potansiyelinde değişikliğe neden olmak için bir topraklama noktasından veya bir topraklama sisteminden geçer. Topraklama potansiyeli karşı saldırılar, topraklama sistemi potansiyelinde değişikliklere neden olabilir ve bu da elektronik ekipman ve elektrikli ekipmana zarar verebilir.

8, Yıldırımdan korunma sistemi (LPS)

Aşırı gerilim koruyucuları, dış ve iç yıldırımdan korunma sistemleri dahil olmak üzere binalara, tesislere vb. Yıldırımın neden olduğu hasarı azaltır.

8.1 Harici yıldırımdan korunma sistemi

Bir binanın dış cephesinin veya gövdesinin yıldırımdan korunma kısmı. Aşırı gerilim koruyucu genellikle yıldırım reseptörü, iniş iletkeni ve doğrudan yıldırım çarpmalarını önlemek için bir topraklama cihazından oluşur.

8.2 Dahili yıldırımdan korunma sistemi

Binanın (yapı) içindeki yıldırımdan korunma kısmı, aşırı gerilim koruyucusu, genellikle yıldırım akımını azaltmak ve önlemek için kullanılan eşpotansiyel bağlama sistemi, ortak topraklama sistemi, ekranlama sistemi, makul kablolama, aşırı gerilim koruyucu vb.'den oluşur. koruyucu alan.

Analiz

Yıldırım felaketleri en ciddi doğal afetlerden biridir. Dünyada her yıl yıldırım felaketlerinin neden olduğu sayısız can ve mal kaybı yaşanıyor. Çok sayıda elektronik ve mikroelektronik entegre cihaz uygulaması ile yıldırım aşırı gerilimi ve yıldırım elektromanyetik darbelerinin neden olduğu sistem ve ekipman hasarları artmaktadır. Bu nedenle binaların ve elektronik bilgi sistemlerinin yıldırımdan korunma sorununun bir an önce çözülmesi çok önemlidir.

Aşırı gerilim koruyucu yıldırım deşarjı bulutlar veya bulutlar arasında veya bulutlar ile yer arasında meydana gelebilir; birçok büyük kapasiteli elektrikli ekipmanın kullanımından kaynaklanan dahili dalgalanmaya ek olarak, güç kaynağı sistemi (Çin'in düşük voltajlı güç kaynağı sistemi standardı: AC 50Hz 220 / 380V) ve elektrikli ekipmanın etkisi ile yıldırım ve dalgalanmaya karşı koruma ilgi odağı haline geldi.

Bulut ile aşırı gerilim koruyucunun zemini arasındaki yıldırım çarpması, her biri çok kısa süreli çok sayıda çok yüksek akım taşıyan bir veya birkaç ayrı yıldırımdan oluşur. Tipik bir yıldırım deşarjı, her yıldırım çarpması arasında yaklaşık olarak saniyenin yirmide biri olan iki veya üç yıldırım düşmesini içerir. Yıldırım akımlarının çoğu 10,000 ila 100,000 amper arasındadır ve süreleri tipik olarak 100 mikrosaniyeden azdır.

Aşırı gerilim koruyucu güç kaynağı sisteminde büyük kapasiteli ekipman ve invertör ekipmanının kullanılması, giderek artan ciddi bir dahili dalgalanma sorununa yol açmıştır. Bunu geçici aşırı gerilimin (TVS) etkilerine bağlıyoruz. Güç kaynağı voltajının izin verilen aralığı, herhangi bir elektrikli cihaz için mevcuttur. Bazen çok dar bir aşırı gerilim şoku bile ekipmana güç veya hasara neden olabilir. Geçici aşırı gerilim (TVS) hasarında durum budur. Özellikle bazı hassas mikroelektronik cihazlar için bazen küçük bir dalgalanma ölümcül hasara neden olabilir.

İlgili ekipmanın yıldırımdan korunmasına yönelik artan katı gereklilikler ile, hattaki dalgalanmaları ve geçici aşırı gerilimleri ve hava alma hattındaki aşırı akımı bastırmak için Aşırı Gerilim Koruma Cihazı (SPD) kurulumu, modern yıldırımdan korunma teknolojisinin önemli bir parçası haline gelmiştir. bir.

1, yıldırım özellikleri

Yıldırımdan korunma, harici yıldırımdan korunma ve dahili yıldırım korumasını içerir. Harici yıldırımdan korunma, temel olarak yıldırım alıcıları (paratonerler, yıldırımdan korunma ağları, yıldırımdan korunma kemerleri, yıldırımdan korunma hatları), iniş iletkenleri ve topraklama cihazları için kullanılır. Aşırı gerilim koruyucunun temel işlevi, bina gövdesinin doğrudan yıldırım çarpmalarından korunmasını sağlamaktır. Bir binaya çarpabilecek yıldırım cıvataları, paratonerler (kayışlar, ağlar, teller), iniş iletkenleri vb. Aracılığıyla toprağa boşaltılır. indüksiyon. Yöntem, doğrudan bağlantı ve SPD yoluyla dolaylı bağlantı dahil olmak üzere eşpotansiyel bağlamaya dayanır, böylece metal gövde, ekipman hattı ve toprak koşullu bir eşpotansiyel gövde oluşturur ve iç tesisler yıldırım ve diğer dalgalanmalarla şöntlenir ve indüklenir. Binadaki insanların ve ekipmanların güvenliğini korumak için yıldırım akımı veya aşırı akım toprağa boşaltılır.

Yıldırım, çok hızlı voltaj yükselmesi (10μs içinde), yüksek tepe voltajı (onbinlerce ila milyonlarca volt), büyük akım (on ila yüzbinlerce amper) ve kısa süreli (on ila yüzlerce mikrosaniye)), iletim hızı hızlıdır (ışık hızında iletim yapar), enerji çok büyüktür ve aşırı gerilimler arasında en yıkıcı olanıdır.

2, aşırı gerilim koruyucularının sınıflandırılması

SPD, elektronik ekipmanların yıldırımdan korunmasında vazgeçilmez bir cihazdır. İşlevi, güç hattının ve sinyal iletim hattının anlık aşırı gerilimini, ekipmanın veya sistemin dayanabileceği gerilim aralığı ile sınırlamak veya güçlü yıldırım akımını toprağa boşaltmaktır. Korunan ekipmanı veya sistemleri şoklardan koruyun.

2,1 Çalışma prensibine göre sınıflandırma

Çalışma prensiplerine göre sınıflandırılan SPD, voltaj anahtar tipi, voltaj limit tipi ve kombinasyon tipine ayrılabilir.

(1) Gerilim anahtarı tipi SPD. Geçici aşırı gerilim olmadığında, yüksek empedans sergiler. Yıldırım geçici aşırı gerilimine yanıt verdiğinde, empedansı düşük empedansa dönüşerek yıldırım akımının geçmesine izin verir, bu aynı zamanda "kısa devre anahtarı tipi SPD" olarak da bilinir.

(2) Basınç sınırlayıcı SPD. Geçici aşırı gerilim olmadığında, bu yüksek empedanstır, ancak aşırı akım ve gerilim arttıkça, empedansı düşmeye devam edecektir ve akım ve gerilim karakteristikleri, bazen "kıskaçlı tip SPD" olarak adlandırılan kesinlikle doğrusal değildir.

(3) Birleşik SPD. Uygulanan gerilimin özelliklerine bağlı olarak bir gerilim anahtarlama tipi veya bir gerilim sınırlayıcı tip veya her ikisi olarak gösterilebilen gerilim anahtarlama tipi bir bileşen ve gerilim sınırlayıcı tipte bir bileşenin bir kombinasyonudur.

2.2 Amaca göre sınıflandırma

SPD, kullanımlarına göre güç hattı SPD ve sinyal hattı SPD olarak ayrılabilir.

2.2.1 Güç Hattı SPD

Yıldırım çarpmalarının enerjisi çok büyük olduğu için, yıldırım çarpma enerjisinin kademeli olarak deşarj edilerek toprağa boşaltılması gerekmektedir. Doğrudan yıldırımdan korunma bölgesi (LPZ0A) veya doğrudan yıldırımdan korunma bölgesi (LPZ0B) ve ilk koruma bölgesi (LPZ1) birleşiminde Sınıf I sınıflandırma testini geçen bir aşırı gerilim koruyucu veya voltaj sınırlayıcı bir aşırı gerilim koruyucu takın. Doğrudan yıldırım akımını boşaltan veya güç iletim hattı doğrudan yıldırım çarpmalarına maruz kaldığında iletilen büyük miktarda enerjiyi boşaltan birincil koruma. Birinci koruma bölgesinin arkasına her bölgenin (LPZ1 bölgesi dahil) bağlantı noktasına ikinci, üçüncü veya daha yüksek koruma seviyesi olarak bir voltaj sınırlayıcı aşırı gerilim koruyucu monte edilir. İkinci seviye koruyucu, kademe öncesi koruyucunun artık gerilimi ve bölgedeki indüklenen yıldırım çarpması için koruyucu bir cihazdır. Ön sahnenin yıldırım enerjisi emilimi büyük olduğunda, bazı parçalar ekipman veya üçüncü seviye koruyucu için hala oldukça büyüktür. İletilen enerjinin ikinci seviye koruyucu tarafından daha fazla emilmesi gerekecektir. Aynı zamanda, birinci aşama yıldırım siperi iletim hattı da yıldırım elektromanyetik darbe radyasyonunu tetikleyecektir. Hat yeterince uzun olduğunda, indüklenen yıldırımın enerjisi yeterince büyür ve yıldırım enerjisini daha fazla boşaltmak için ikinci seviye koruyucuya ihtiyaç duyulur. Üçüncü kademe koruyucu, kalan yıldırım enerjisini ikinci kademe koruyucusu ile korur. Korunan ekipmanın dayanım voltaj düzeyine göre, iki seviyeli yıldırımdan korunma, ekipmanın voltaj seviyesinin altındaki voltaj sınırına ulaşabilirse, yalnızca iki koruma düzeyi gereklidir; ekipmanın voltaj seviyesi düşükse, dört seviye ve hatta daha fazla koruma seviyesi gerektirebilir.

SPD'yi seçin, bazı parametreleri ve nasıl çalıştıklarını anlamanız gerekir.

(1) 10 / 350μs dalgası, doğrudan yıldırım çarpmasını simüle eden bir dalga biçimidir ve dalga biçimi enerjisi büyüktür; 8 / 20μs dalgası, yıldırım indüksiyonunu ve yıldırım iletimini simüle eden bir dalga biçimidir.

(2) Nominal deşarj akımı In, SPD ve 8/20 μs akım dalgası boyunca akan tepe akımı anlamına gelir.

(3) Maksimum akış hızı olarak da bilinen maksimum deşarj akımı Imax, SPD tarafından 8 / 20μs'lik bir akım dalgasıyla dayanabilecek maksimum deşarj akımını ifade eder.

(4) Maksimum sürekli dayanım gerilimi Uc (rms), SPD'ye sürekli olarak uygulanabilen maksimum AC gerilimi rms veya DC gerilimini ifade eder.

(5) Artık gerilim Ur, nominal deşarj akımı In'deki artık basınç değerini ifade eder.

(6) Koruma gerilimi Yukarı, SPD sınır terminalleri arasındaki gerilim karakteristik parametresini karakterize eder ve değeri, sınır gerilimin en yüksek değerinden daha büyük olması gereken tercih edilen değerler listesinden seçilebilir.

(7) Gerilim anahtarı tipi SPD esas olarak 10 / 350μs akım dalgasını boşaltır ve gerilim sınırlayıcı tip SPD esas olarak 8 / 20μs akım dalgasını boşaltır.

2.2.2 Sinyal Hattı SPD

SPD sinyal hattı aslında, sonraki cihazları korumak ve yıldırım dalgalarının sinyal hattından hasarlı cihazı etkilemesini önlemek için sinyal iletim hattına, genellikle cihazın ön ucuna takılan bir sinyal yıldırım kesicidir.

1) Gerilim koruma seviyesi seçimi (Yukarı)

Up değeri, korunan ekipmanın nominal voltaj değerini aşmamalıdır. Up, SPD'nin korunmakta olan ekipmanın yalıtımına iyi eşleştirilmesini gerektirir.

Düşük voltajlı güç kaynağı ve dağıtım sisteminde, ekipmanın belirli bir dalgalanmaya, yani şoka ve aşırı gerilime dayanma kabiliyetine sahip olması gerekir. 220 / 380V trifaze sistemin çeşitli ekipmanlarının darbe aşırı gerilim değeri elde edilemediğinde, IEC 60664-1'in verilen göstergelerine göre seçilebilir.

2) Nominal deşarj akımının seçimi In (darbe akış kapasitesi)

SPD'den akan tepe akımı, 8/20 μs akım dalgası. SPD'nin Sınıf II sınıflandırma testi için ve ayrıca Sınıf I ve Sınıf II sınıflandırma testleri için SPD'nin ön işlemi için kullanılır.

Aslında, In, SPD'ye önemli bir zarar vermeden belirtilen sayıda (genellikle 20 kez) ve belirtilen dalga biçimini (8/20 μs) geçebilen aşırı akım akımının maksimum tepe değeridir.

3) Maksimum deşarj akımı Imax seçimi (limit şok akış kapasitesi)

SPD'den geçen tepe akımı, 8/20 μs akım dalgası, Sınıf II sınıflandırma testi için kullanılır. Imax, SPD üzerinde Sınıf II sınıflandırma testi gerçekleştirmek için 8/20 μs akım dalgası tepe akımı kullanan In ile birçok benzerliğe sahiptir. Aradaki fark da ortada. Imax, yalnızca SPD üzerinde bir darbe testi gerçekleştirir ve SPD, testten sonra önemli hasara neden olmaz ve In, bu tür 20 test yapabilir ve SPD, testten sonra büyük ölçüde yok edilemez. Bu nedenle, Imax, etkinin akım sınırıdır, bu nedenle maksimum deşarj akımı, nihai dürtü akış kapasitesi olarak da adlandırılır. Açıkçası, Imax> In.

çalışma prensibi

Aşırı Gerilim Koruma Cihazı, elektronik ekipmanların yıldırımdan korunmasında vazgeçilmez bir cihazdır. Eskiden "parafudr" veya "aşırı gerilim koruyucu" olarak adlandırılırdı. İngilizce, SPD olarak kısaltılmıştır. Aşırı gerilim koruyucunun rolü şudur: Güç hattına geçici aşırı gerilim ve sinyal iletim hattı, ekipmanın veya sistemin dayanabileceği voltaj aralığı ile sınırlıdır veya korumalı ekipmanı korumak için güçlü yıldırım akımı zemine boşaltılır veya sistemi çarpma ve hasardan korur.

Aşırı gerilim koruyucunun tipi ve yapısı uygulamadan uygulamaya değişir, ancak en az bir doğrusal olmayan voltaj sınırlayıcı bileşen içermelidir. Aşırı gerilim koruyucularda kullanılan temel bileşenler, deşarj boşluğu, gazla dolu deşarj tüpü, varistör, bastırma diyotu ve jikle bobinidir.

Temel bileşen

1. deşarj boşluğu (koruma boşluğu olarak da bilinir):

Genellikle, biri gerekli koruma cihazının güç kaynağı faz hattı L veya nötr hattına (N) bağlı olan, havaya maruz kalan belirli bir boşlukla ayrılan iki metal çubuk ve diğer metal çubuk ve diğer metal çubuktan oluşur. toprak hattı (PE) bağlı. Geçici aşırı gerilim çarptığında, boşluk bozulur ve aşırı gerilim yükünün bir kısmı toprağa verilir, bu da korunan cihazdaki gerilim artışını önler. Boşaltma boşluğunun iki metal çubuğu arasındaki mesafe gerektiği gibi ayarlanabilir ve yapı nispeten basittir ve dezavantaj, ark söndürme performansının zayıf olmasıdır. İyileştirilmiş boşaltma aralığı açısal bir boşluktur ve ark söndürme işlevi öncekinden daha iyidir. Arkı söndürmek için devrenin elektrik gücünün F etkisi ve sıcak hava akışının yükselmesi neden olur.

2. Gaz deşarj tüpü:

Birbirinden ayrılmış ve belirli bir inert gazla (Ar) doldurulmuş bir cam tüp veya seramik tüp içine alınmış bir çift soğuk negatif plakadan oluşur. Deşarj tüpünün tetikleme olasılığını artırmak için boşaltma tüpünde bir tetikleme maddesi de sağlanır. Bu tip gazla doldurulmuş deşarj tüpü iki kutuplu ve üç kutuplu tiptedir.

Gaz boşaltma tüpünün teknik parametreleri şunlardır: DC deşarj gerilimi Udc; şok deşarj gerilimi Yukarı (Genellikle, Up≈ (2 ~ 3) Udc; güç frekansı dayanım akımı In; impuls dayanım akımı Ip; izolasyon direnci R (> 109Ω)); elektrotlar arası kapasitans (1-5PF)

Gaz deşarj tüpü DC ve AC koşullarında kullanılabilir. Seçili DC deşarj gerilimi Udc aşağıdaki gibidir: DC koşullarında kullanın: Udc≥1.8U0 (U0, hattın normal çalışması için DC gerilimidir)

AC koşullarında kullanın: U dc ≥ 1.44Un (Un, hattın normal çalışması için AC voltajının rms değeridir)

3. Değişken:

Ana bileşeni ZnO olan bir metal oksit yarı iletken varistördür. Her iki uca uygulanan voltaj belirli bir değere ulaştığında direnç, voltaja çok duyarlıdır. Çalışma prensibi, çoklu yarı iletken PN'nin seri ve paralel bağlantısına eşdeğerdir. Varistör, iyi doğrusal olmayan özellikler (I = CUα, α doğrusal olmayan bir katsayıdır), büyük akış kapasitesi (~ 2KA / cm2), düşük normal kaçak akım (10-7 ~ 10-6A), düşük artık voltaj (bağlı olarak Varistör çalışma voltajında ​​ve akış kapasitesinde), geçici aşırı gerilime yanıt süresi hızlıdır (~ 10-8s), serbest dönme yok.

Varistörün teknik parametreleri, varistör voltajı (yani anahtarlama voltajı) UN, referans voltajı Ulma; artık gerilim Ures; artık gerilim oranı K (K = Ures / UN); maksimum akış kapasitesi Imax; kaçak akım; Tepki Süresi.

Varistör aşağıdaki koşullar altında kullanılır: varistör voltajı: UN ≥ [(√ 2 × 1.2) / 0.7] U0 (U0, güç frekansı güç kaynağının nominal voltajıdır)

Minimum referans voltajı: Ulma ≥ (1.8 ~ 2) Uac (DC koşullarında kullanılır)

Ulma ≥ (2.2 ~ 2.5) Uac (AC koşullarında kullanılır, Uac AC çalışma voltajıdır)

Varistörün maksimum referans voltajı, korunan elektronik cihazın dayanma voltajı tarafından belirlenmelidir. Varistörün artık voltajı, korunan elektronik cihazın voltaj seviyesinden daha düşük olmalıdır, yani (Ulma) max≤Ub / K. K, artık gerilim oranı ve Ub, korunan cihazın hasar gerilimidir.

4. Bastırma diyotu:

Bastırma diyotunun kıskaçla sınırlı bir işlevi vardır. Ters arıza bölgesinde çalışır. Düşük sıkma gerilimi ve hızlı tepki vermesi nedeniyle, özellikle çok seviyeli koruma devrelerinde son seviye koruma bileşenleri olarak kullanım için uygundur. Bozulma bölgesindeki bastırma diyotunun volt-amper özelliği aşağıdaki formülle ifade edilebilir: I = CUα, burada α doğrusal olmayan bir katsayıdır, Zener diyot için α = 7 ~ 9, çığ diyotunda α = 5 ~ 7.

Bastırma diyot teknik parametreleri

(1) Zener diyotları için tipik olarak 1V ila 2.9V aralığında olan, belirtilen ters kırılma akımındaki (genellikle 4.7ma) arıza gerilimini ve çığ diyotlarının nominal arızasını ifade eden arıza gerilimi. Aşınma voltajı genellikle 5.6V ila 200V aralığındadır.

(2) Maksimum kelepçe voltajı: Bir tüpün her iki ucunda, önceden belirlenmiş bir dalga formunun büyük bir akımını geçtiğinde ortaya çıkan en yüksek voltajı ifade eder.

(3) Darbe gücü: Tüpün her iki ucundaki maksimum kelepçe voltajının ve belirli bir akım dalga formu altında tüpteki eşdeğer akımın çarpımını ifade eder (örneğin, 10/1000 μs).

(4) Ters yer değiştirme gerilimi: Borunun kırılmaması gereken ters kaçak bölgesinde borunun her iki ucuna da uygulanabilen maksimum gerilimi ifade eder. Bu ters yer değiştirme voltajı, korunan elektronik sistemin en yüksek çalışma voltajı tepe noktasından önemli ölçüde daha yüksek olmalıdır, yani, sistemin normal çalışması sırasında zayıf bir iletim durumunda olamaz.

(5) Maksimum kaçak akım: Ters yer değiştirme voltajı altında tüp içinden akan maksimum ters akımı ifade eder.

(6) Tepki süresi: 10-11s

5. Şok bobini:

Jikle bobini, çekirdek olarak ferrit içeren ortak bir mod girişim bastırma cihazıdır. Aynı ferrit toroidal çekirdek üzerine aynı boyutta iki bobin ve aynı sayıda dönüşle simetrik olarak sarılır. Dört uçlu bir cihaz oluşturmak için, ortak mod sinyalinin büyük endüktansını bastırmak gerekir ve bu, diferansiyel mod sinyalinin diferansiyel endüktansı üzerinde çok az etkiye sahiptir. Jikle bobini, dengeli hattaki ortak mod parazit sinyalini (yıldırım paraziti gibi) etkili bir şekilde bastırabilir, ancak hattın normalde ilettiği diferansiyel mod sinyali üzerinde hiçbir etkisi yoktur.

Jikle bobini, üretildiğinde aşağıdaki gereksinimleri karşılamalıdır:

1) Bobin çekirdeğine sarılan teller, geçici aşırı gerilim altında bobinin dönüşleri arasında kısa devre olmadığından emin olmak için birbirlerinden yalıtılmalıdır.

2) Bobin büyük bir anlık akımdan geçtiğinde, çekirdek doymuş görünmüyor.

3) İki düşük geçici aşırı gerilim arasında bozulmayı önlemek için bobindeki çekirdek bobinden izole edilmelidir.

4) Bobin mümkün olduğu kadar sarılmalıdır, bu da bobinin parazitik kapasitansını azaltabilir ve bobinin anlık aşırı gerilime karşı yeteneğini artırabilir.

6. 1/4 dalga boyunda kısa devre

1/4 dalga boylu levye, yıldırım dalgalarının spektral analizine ve anten besleyicinin duran dalga teorisine dayanan bir mikrodalga sinyal dalgalanma koruyucusudur. Bu koruyucudaki metal kısa devre çubuğunun uzunluğu çalışma sinyali frekansına bağlıdır (örneğin 900 MHz veya 1800 MHz). 1/4 dalga boyunun boyutu belirlenir. Paralel kısa devre çubuğu uzunluğu, açık bir devreye eşdeğer olan ve sinyalin iletimini etkilemeyen, çalışma sinyali frekansı için sonsuz bir empedansa sahiptir. Bununla birlikte, yıldırım dalgaları için, yıldırım enerjisi esas olarak n + KHZ'nin altına dağıldığından, kısa devre çubuğu Yıldırım dalgası empedansı küçüktür, kısa devreye eşdeğerdir, yıldırım enerjisi seviyesi yere boşaltılır.

1/4 dalga boyu kısaltma çubuğunun çapı genellikle birkaç milimetre olduğundan, darbe akımı direnci iyidir ve 30KA (8 / 20μs) veya daha fazlasına ulaşabilir ve artık gerilim küçüktür. Bu artık gerilime esas olarak kısa devre çubuğunun kendi kendine endüktansı neden olur. Eksikliği, güç bandının dar olması ve bant genişliğinin yaklaşık% 2 ila% 20 olmasıdır. Diğer bir dezavantaj, DC önyargısının anten besleyiciye uygulanamamasıdır, bu da bazı uygulamaları sınırlar.

Temel devre

Aşırı gerilim koruyucunun devresi, farklı ihtiyaçlara göre farklı formlara sahiptir. Temel bileşenler, yukarıda bahsedilen birkaç tiptir. Teknik olarak iyi bilinen bir yıldırımdan korunma ürünü araştırmacısı, tıpkı bir blok bloğun kullanılabileceği gibi, çeşitli devreler tasarlayabilir. Farklı yapısal modeller. Hem etkili hem de uygun maliyetli ürünler geliştirmek yıldırımdan korunma çalışanlarının sorumluluğundadır.

Kademeli koruma

Aşırı gerilim koruyucunun birinci aşama yıldırım önleyici, doğrudan yıldırım akımı için kanayabilir veya güç iletim hattı doğrudan yıldırım çarpmasına maruz kaldığında sızabilir. Doğrudan yıldırım çarpmasının olabileceği yerler için, SINIF-I yapılmalıdır. Yıldırımdan korunma. İkinci aşama yıldırım önleyici, ön uç yıldırımdan korunma cihazının artık gerilimi ve bölgedeki yıldırımın neden olduğu yıldırım çarpması için koruyucu bir cihazdır. Ön sahnede büyük bir yıldırım enerjisi absorpsiyonu olduğunda, yine de ekipmanın bir parçası veya üçüncü seviye yıldırımdan korunma cihazı bulunmaktadır. İletilecek oldukça büyük bir enerji miktarıdır ve daha fazla emilim için ikinci aşama tutucu gerektirir. Aynı zamanda, birinci aşama yıldırım siperinin iletim hattı da yıldırım darbesi elektromanyetik radyasyon LEMP'sini tetikleyecektir. Hat yeterince uzun olduğunda, indüklenen yıldırımın enerjisi yeterince büyür ve yıldırım enerjisini daha fazla boşaltmak için ikinci seviye yıldırımdan korunma cihazına ihtiyaç duyulur. Üçüncü aşama yıldırım önleyici, LEMP'yi ve kalan yıldırım enerjisini ikinci aşama yıldırım önleyici aracılığıyla korur.

Şekil-5-Yıldırımdan korunma bölgesinin genel görünüşü

Birinci seviye koruma

Aşırı gerilim koruyucunun amacı, aşırı gerilimin doğrudan LPZ0 alanından LPZ1 alanına iletilmesini engelleyerek on binlerce ila yüz binlerce volt arasındaki aşırı gerilim voltajını 2500-3000V ile sınırlandırmaktır.

Güç transformatörünün düşük voltaj tarafına takılan aşırı gerilim koruyucu, üç fazlı voltaj anahtar tipi bir güç kaynağı yıldırım arestörüdür. Yıldırım akısı 60KA'dan düşük olmamalıdır. Bu sınıftaki güç kaynağı yıldırım önleyici, kullanıcının güç kaynağı sistemi girişinin fazları ile toprak arasına bağlanan büyük kapasiteli bir güç kaynağı yıldırım önleyici olacaktır. Genellikle bu sınıftaki güç dalgalanma koruyucusunun faz başına maksimum darbe kapasitesine sahip olması gerekir ve gerekli sınır voltajı, SINIF I güç dalgalanma koruyucusu ve dalgalanma koruyucusu olarak adlandırılan 100V'den azdır. Yıldırım ve endüktif yıldırım çarpmalarının yüksek akımlarına dayanmak ve yüksek enerjili dalgalanmaları çekmek için tasarlanan bu elektromanyetik parafudrlar, büyük miktarda ani akımı yere yönlendirir. Sadece sınırlayıcı bir voltaj sağlarlar (ani akım güç kaynağı tutucu içinden geçtiğinde hatta görünen maksimum voltaja sınırlayıcı voltaj denir). SINIF Sınıf I koruyucu, esas olarak büyük ani akımları absorbe etmek için kullanılır, yalnızca Güç kaynağı sistemi içindeki hassas elektrikli ekipmanı tam olarak koruyamazlar.

Birinci seviye güç dalgalanma koruyucusu, 10 / 350μs ve 100KA yıldırım dalgalarına karşı koruma sağlayabilir ve IEC tarafından öngörülen en yüksek koruma standartlarını karşılayabilir. Teknik referans aşağıdaki gibidir: yıldırım akısı 100KA'dan (10 / 350μs) büyük veya ona eşittir; artık voltaj 2.5KV'den büyük değildir; yanıt süresi 100ns'den az veya ona eşit.

İkinci seviye koruma

Aşırı gerilim koruyucunun amacı, artık aşırı gerilim gerilimini birinci aşama yıldırım önleyici üzerinden 1500-2000V ile sınırlamak ve LPZ1-LPZ2'yi eşit potansiyel olarak bağlamaktır.

Dağıtım kabini hattından çıkan güç kaynağı yıldırım önleyici, ikinci seviye koruma olarak voltaj sınırlayıcı güç kaynağı yıldırımdan korunma cihazı olacaktır. Yıldırım akımı kapasitesi 20KA'dan düşük olmayacaktır. Önemli veya hassas elektrikli ekipmanların güç kaynağına takılacaktır. Yol dağıtım istasyonu. Bu güç parafudrları, müşterinin güç kaynağı girişindeki parafudr aracılığıyla artık aşırı gerilim enerjisinin daha iyi emilmesini sağlar ve geçici aşırı voltajları mükemmel şekilde bastırır. Bu alanda kullanılan aşırı gerilim arestörü, faz başına maksimum 45kA veya daha fazla darbe kapasitesi gerektirir ve gerekli sınır voltajı, 1200V'den daha az olmalıdır. SINIF II güç kaynağı yıldırım önleyici. Genel kullanıcı güç kaynağı sistemi, elektrikli ekipmanın çalışmasının gerekliliklerini karşılamak için ikinci seviye korumayı başarabilir.

İkinci aşama aşırı gerilim koruyucusu, faz-faz, faz-toprak ve orta-toprak tam mod koruması için Sınıf C koruyucuyu kullanır. Ana teknik parametreler şunlardır: 40KA'dan (8 / 20μs) büyük veya buna eşit yıldırım akış kapasitesi; artık gerilim Tepe değeri 1000V'den fazla değil; yanıt süresi 25ns'den fazla değildir.

Üçüncü seviye koruma

Aşırı gerilim koruyucunun amacı, aşırı gerilim enerjisinin ekipmana zarar vermemesi için artık aşırı gerilim gerilimini 1000 V'un altına düşürerek nihai olarak ekipmanı korumaktır.

Elektronik bilgi teçhizatının AC güç kaynağının gelen ucuna takılan güç kaynağı yıldırımdan korunma cihazı üçüncü seviye koruma olarak kullanıldığında, seri tipte voltaj sınırlayıcı güç kaynağı yıldırımdan korunma cihazı ve yıldırım akım kapasitesi 10KA'dan düşük olmayacaktır.

Aşırı gerilim koruyucunun son koruma hattı, küçük geçici aşırı gerilimlerin tamamen ortadan kaldırılması için tüketicinin dahili güç kaynağında yerleşik bir güç dalgalanma koruyucusu ile birlikte kullanılabilir. Burada kullanılan aşırı gerilim arestörü, faz başına maksimum 20KA veya daha az darbe kapasitesi gerektirir ve gerekli sınırlama voltajı 1000V'den az olmalıdır. Sahip olmak gerekli üçüncü koruma seviyesi bazı özellikle önemli veya özellikle hassas elektronik ekipman için ve ayrıca elektrikli ekipmanı sistem içinde üretilen geçici aşırı gerilimlerden korumak için.

Mikrodalga iletişim ekipmanında, mobil istasyon iletişim ekipmanında ve radar ekipmanında kullanılan doğrultma güç kaynağı için, DC güç kaynağı yıldırımdan korunma cihazı çalışma voltajının korunmasına göre son aşama koruması olarak çalışma voltajı adaptasyonu ile.

Seviye 4 ve üstü

Korumalı ekipmanın dayanma gerilimi düzeyine göre aşırı gerilim koruyucusu, iki seviyeli yıldırım koruması, ekipmanın dayanma gerilimi seviyesinin altında sınır gerilimi elde edebiliyorsa, ekipman gerilime dayanırsa, yalnızca iki koruma seviyesi yapması gerekir seviyesi düşükse, dört veya daha fazla koruma seviyesi gerekebilir. Yıldırım akış kapasitesinin dördüncü seviye koruması 5KA'dan düşük olmamalıdır.

Kurulum yöntemi

1, SPD rutin kurulum gereksinimleri

Aşırı gerilim koruyucu, 35 mm standart ray ile kurulur

Sabit SPD'ler için, normal kurulum için aşağıdaki adımlar izlenmelidir:

1) Deşarj akımı yolunu belirleyin

2) Kabloyu, cihaz terminalinde meydana gelen ekstra voltaj düşüşü için işaretleyin.

3) Gereksiz endüktif döngüleri önlemek için, her cihazın PE iletkenini işaretleyin.

4) Cihaz ile SPD arasında bir eşpotansiyel bağlantı kurun.

5) Çok seviyeli SPD'nin enerji koordinasyonunu koordine etmek

Takılan koruyucu parça ile cihazın korumasız kısmı arasındaki endüktif kuplajı sınırlamak için belirli ölçümler gereklidir. Karşılıklı indüktans, algılama kaynağının fedakar devreden ayrılmasıyla, döngü açısının seçilmesiyle ve kapalı döngü bölgesinin sınırlandırılmasıyla azaltılabilir.

Akım taşıyan bileşen iletkeni kapalı bir döngünün parçası olduğunda, iletken devreye yaklaştıkça döngü ve indüklenen voltaj azalır.

Genelde korunan teli korumasız telden ayırmak daha iyidir ve toprak telinden ayrılmalıdır. Aynı zamanda, güç kablosu ile iletişim kablosu arasında geçici karesel bağlantıdan kaçınmak için gerekli ölçümler yapılmalıdır.

2, SPD topraklama teli çapı seçimi

Veri hattı: Gereksinim 2.5 mm'den büyük2; uzunluk 0.5 m'yi aştığında, 4 mm'den büyük olması gerekir2.

Elektrik hattı: Faz hattı kesit alanı S≤16mm olduğunda2yer çizgisi S kullanır; faz çizgisi kesit alanı 16 mm olduğunda2≤S≤35mm2zemin çizgisi 16 mm kullanır2; faz çizgisi kesit alanı S≥35mm olduğunda2yer çizgisi S / 2 gerektirir.

Ana parametreler

  1. Nominal gerilim Un: Korunan sistemin nominal gerilimi tutarlıdır. Bilgi teknolojisi sisteminde bu parametre seçilmesi gereken koruyucu tipini gösterir ve bu AC veya DC geriliminin etkin değerini gösterir.
  1. Anma gerilimi Uc: koruyucunun özelliklerinde bir değişikliğe neden olmadan ve koruyucu elemanın maksimum gerilim etkin değerini etkinleştirmeden koruyucunun belirtilen ucuna uzun süre uygulanabilir.
  1. Anma deşarj akımı Isn: Koruyucuya 8 kez 20/10 μs dalga formuna sahip standart bir yıldırım dalgası uygulandığında koruyucunun tolere ettiği maksimum ani akım tepe noktası.
  1. Maksimum deşarj akımı Imax: Koruyucuya 8/20 μs dalga biçimine sahip standart bir yıldırım dalgası uygulandığında koruyucunun tolere ettiği maksimum ani akım tepe noktası.
  1. Gerilim koruma seviyesi Yukarı: Aşağıdaki testlerde koruyucunun maksimum değeri: 1KV / μs eğiminin flashover gerilimi; anma deşarj akımının artık gerilimi.
  1. Tepki süresi tA: Özel koruma bileşeninin eylem hassasiyeti ve bozulma süresi, esas olarak koruyucuya yansır ve belirli bir zamandaki değişiklik du / dt veya di / dt eğimine bağlıdır.
  1. Veri aktarım hızı Vs: bir saniyede kaç bit değerinin iletildiğini gösterir, birim: bps; yıldırımdan korunma cihazının veri iletim sisteminde doğru seçilmiş referans değeridir ve yıldırımdan korunma cihazının veri aktarım hızı sistemin iletim moduna bağlıdır.
  1. Ekleme kaybı Ae: Koruyucunun belirli bir frekansta yerleştirilmesinden önceki ve sonraki gerilim oranı.
  1. Geri Dönüş Kaybı Ar: Koruma cihazının sistem empedansı ile uyumlu olup olmadığını doğrudan ölçen bir parametre olan koruma cihazı tarafından yansıtılan ön kenar dalgasının oranını (yansıma noktası) gösterir.
  1. Maksimum boylamasına deşarj akımı: Her bir zemine 8 / 20μs dalga formlu standart yıldırım dalgası uygulandığında koruyucunun maruz kaldığı maksimum ani akımın tepe değerini ifade eder.
  1. Maksimum yanal deşarj akımı: Hat ile hat arasına 8 / 20μs dalga formuna sahip standart yıldırım dalgası uygulandığında koruyucunun maruz kaldığı maksimum ani akım tepe noktası.
  1. Çevrimiçi empedans: Un nominal gerilimi altında koruyucudan geçen döngünün empedans ve endüktif reaktansının toplamını ifade eder. Genellikle "sistem empedansı" olarak anılır.
  1. Tepe deşarj akımı: İki tip vardır: nominal deşarj akımı Isn ve maksimum deşarj akımı Imax.
  1. Kaçak akım: 75 veya 80 nominal gerilim Un'de koruyucudan geçen DC akımını ifade eder.

Çalışma prensibine göre sınıflandırılmıştır

  1. Anahtar tipi: Ani aşırı gerilim olmadığında aşırı gerilim koruyucunun çalışma prensibi yüksek empedanstır, ancak yıldırım geçici aşırı gerilimine yanıt verdiğinde empedansı aniden düşük bir değere dönüşerek yıldırım akımının geçmesine izin verir. Böyle bir cihaz olarak kullanıldığında, cihaz: bir boşaltma boşluğuna, bir gaz boşaltma tüpüne, bir tristöre ve benzerine sahiptir.
  1. Gerilim sınırlayıcı tip: Aşırı gerilim koruyucunun çalışma prensibi, geçici aşırı gerilim olmadığında yüksek empedanstır, ancak empedansı, aşırı akım ve gerilimin artmasıyla sürekli olarak azalacaktır ve akım ve gerilim özellikleri kesinlikle doğrusal değildir. Bu tür cihazlar olarak kullanılan cihazlar şunlardır: çinko oksit, varistörler, bastırma diyotları, çığ diyotları ve benzerleri.
  1. Bölünmüş veya çalkantılı :

Şönt tipi: Korumalı cihaza paralel olarak, yıldırım darbesine düşük empedans ve normal çalışma frekansına yüksek empedans gösterir.

Türbülanslı tip: Korumalı cihazla seri olarak yıldırım darbesine yüksek empedans ve normal çalışma frekansına düşük empedans sergiler.

Bu tür cihazlar olarak kullanılan cihazlar şunlardır: kısma bobinleri, yüksek geçiş filtreleri, düşük geçiş filtreleri, çeyrek dalga şortları ve benzerleri.

Aşırı Gerilim Koruma Cihazı SPD Kullanımı

(1) Güç koruyucusu: AC güç koruyucusu, DC güç koruyucusu, anahtarlama güç koruyucusu vb.

AC güç yıldırımdan korunma modülü, güç dağıtım odaları, güç dağıtım kabinleri, anahtar dolapları, AC / DC güç dağıtım panelleri vb. İçin güç koruması için uygundur.

Binada dış giriş dağıtım kutuları ve bina katmanı dağıtım kutuları vardır;

Alçak gerilim (220 / 380VAC) endüstriyel elektrik şebekeleri ve sivil elektrik şebekeleri için;

Güç sisteminde, esas olarak otomasyon makine odası veya trafo merkezinin ana kontrol odasının güç kaynağı ekranındaki üç fazlı gücün girişi veya çıkışı için kullanılır.

Aşağıdakiler gibi çeşitli DC güç sistemleri için uygundur:

DC güç dağıtım paneli;

DC güç kaynağı ekipmanı;

DC dağıtım kutusu;

Elektronik bilgi sistemi dolabı;

İkincil güç kaynağının çıkışı.

(2) Sinyal koruyucu: düşük frekanslı sinyal koruyucusu, yüksek frekanslı sinyal koruyucusu, anten besleyici koruyucusu vb.

Ağ sinyali yıldırımdan korunma cihazı:

10 / 100Mbps SWITCH, HUB, ROUTER gibi ağ ekipmanları için yıldırım düşmesi ve yıldırım elektromanyetik darbelerinin neden olduğu endüktif aşırı gerilim koruması; · Ağ odası ağ anahtarı koruması; · Ağ odası sunucu koruması; · Ağ odası diğer ağ arayüzü cihaz koruması;

24 bağlantı noktalı entegre yıldırımdan korunma kutusu, temel olarak entegre ağ kabinleri ve alt anahtar kabinlerinde birden çok sinyal kanalının merkezi olarak korunması için kullanılır.

Video sinyali yıldırımdan korunma cihazı:

Aşırı gerilim koruyucu, esas olarak video sinyal ekipmanının noktadan noktaya korunması için kullanılır. Çeşitli video iletim ekipmanlarını endüktif yıldırım çarpmasından ve sinyal iletim hattından gelen aşırı voltajdan koruyabilir. Aynı çalışma voltajı altındaki RF iletimine de uygulanabilir. Entegre çok portlu video yıldırım koruma kutusu, temel olarak entegre kontrol kabinindeki sabit disk kaydediciler ve video kesiciler gibi kontrol cihazlarının merkezi olarak korunması için kullanılır.

Dalgalanma Koruyucu Markası

Piyasadaki en yaygın arestörler şunlardır: Çin LSP aşırı gerilim koruyucu, Almanya OBO aşırı gerilim koruyucu, DEHN aşırı gerilim koruyucu, PHOENIX aşırı gerilim koruyucu, ABD ECS aşırı gerilim koruyucu, ABD PANAMAX aşırı gerilim koruyucu, YENİLİKÇİ dalgalanma koruyucu, ABD POLYPHASER Dalgalanma koruyucu, Fransa Soule dalgalanma koruyucu , UK ESP Furse aşırı gerilim koruyucu vb.