Пристрій захисту від перенапруги SPD

Пристрій захисту від перенапруги SPD також називається обмежувачем перенапруги. Усі захисні пристрої проти перенапруги для конкретної мети насправді є свого роду швидким перемикачем, а захист від перенапруг спрацьовує в певному діапазоні напруги. Після активації компонент придушення перенапруги буде відключений від стану високого імпедансу, а L-полюс переведений у стан низького опору. Таким чином, місцевий імпульсний струм енергії в електронному пристрої може бути відведений. Протягом усього процесу блискавки захист від перенапруги підтримуватиме відносно постійну напругу на полюсі. Ця напруга гарантує, що захист від перенапруги постійно ввімкнений, і він може безпечно розряджати струм перенапруги на землю. Іншими словами, захисні перенапруги захищають чутливе електронне обладнання від наслідків блискавичних подій, перемикання активності в загальнодоступній мережі, процесів корекції коефіцієнта потужності та іншої енергії, що виробляється внутрішньою та зовнішньою короткочасною діяльністю.

додаток

Блискавка має очевидні загрози для особистої безпеки та створює потенційну загрозу для різних пристроїв. Пошкодження стрибків напруги обладнання не обмежується прямими удари блискавки. Блискавичні удари блискавки представляють величезну загрозу для чутливих сучасних електронних пристроїв; з іншого боку, блискавична активність на відстані та розряд між грозовими хмарами може створити сильні пускові струми в джерелах живлення та сигнальних контурах, так що обладнання з нормальним потоком буде нормальним. Запустити та скоротити термін служби обладнання. Струм блискавки протікає через землю через наявність опору землі, який генерує високу напругу. Ця висока напруга не тільки ставить під загрозу електронне обладнання, але й загрожує життю людей завдяки кроковій напрузі.

Перенапруга, як випливає з назви, є тимчасовим перенапругою, яке перевищує нормальну робочу напругу. По суті, захист від перенапруги - це бурхливий імпульс, який виникає всього за кілька мільйонних часток секунди і може спричинити стрибки напруги: важке обладнання, коротке замикання, перемикання потужності або великі двигуни. Вироби, що містять обмежувачі перенапруги, можуть ефективно поглинати раптові сплески енергії, щоб захистити підключене обладнання від пошкодження.

Захист від перенапруги, який також називають блискавкозахисником, - це електронний пристрій, що забезпечує захист різних електронних пристроїв, приладів та ліній зв'язку. Коли раптовий струм або напруга раптово генеруються в електричній ланцюзі або лінії зв'язку через зовнішні перешкоди, захист від перенапруги може провести шунтування за дуже короткий час, тим самим уникаючи пошкодження іншого обладнання в ланцюзі стрибком напруги.

Основні характеристики

Захист від перенапруги має великий витрата потоку, низьку залишкову напругу та швидкий час відгуку;

Використовуйте новітні технології дугогасіння, щоб повністю уникнути пожеж;

Схема захисту температури з вбудованим термозахистом;

З індикацією стану живлення, що вказує на робочий стан перенапруги;

Конструкція сувора, а робота стабільна і надійна.

Термінологія

1, система припинення повітря

Захисні перенапруги застосовуються для металевих предметів та металевих конструкцій, які безпосередньо приймають або витримують удари блискавки, такі як блискавковідводи, блискавкозахисні ремені (лінії), блискавкозахисні сітки тощо.

2, система провідника вниз

Захист від перенапруги з'єднує металевий провідник блискавкоприймача з заземлюючим пристроєм.

3, система припинення заземлення

Сума земного електрода та земного провідника.

4, заземлюючий електрод

Металевий провідник, закопаний у землю, який безпосередньо контактує із землею. Також відомий як заземлюючий стовп. Різні металеві елементи, металеві споруди, металеві труби, металеве обладнання тощо, які безпосередньо контактують із землею, також можуть служити земним електродом, який називають природним земним електродом.

5, провідник землі

Підключіть з'єднувальні дроти або провідники заземлювача від заземлюючої клеми електрообладнання до з'єднувальних проводів або провідників заземлювального пристрою від металевих предметів, що потребують зрівнювання потенціалів, загальну клему заземлення, підсумкову плату заземлення, загальне заземлення бар і зв’язок еквіпотенціалу.

6, Прямий спалах блискавки

Прямі удари блискавки по реальних об’єктах, таких як будівлі, земля або блискавкозахисні пристрої.

7, Зворотний спалах

Струм блискавки проходить через точку заземлення або систему заземлення, щоб викликати зміну потенціалу землі в регіоні. Наземні контратаки можуть призвести до змін потенціалу системи заземлення, що може призвести до пошкодження електронного обладнання та електричного обладнання.

8, блискавкозахисна система (LPS)

Захисні перенапруги зменшують шкоду, заподіяну блискавкою будівлям, установкам тощо, включаючи зовнішні та внутрішні системи блискавкозахисту.

8.1 Зовнішня блискавкозахисна система

Блискавкозахисна частина екстер’єру або корпусу будівлі. Захист від перенапруги зазвичай складається з блискавкоприймача, нижніх провідників і заземлювача для запобігання прямих ударів блискавки.

8.2 Внутрішня система блискавкозахисту

Блискавкозахисна частина всередині будівлі (споруди), захист від перенапруги, як правило, складається з системи зрівнювання потенціалів, загальної системи заземлення, екрануючої системи, розумної проводки, захисту від перенапруги тощо, в основному використовується для зменшення та запобігання струму блискавки. Електромагнітний ефект, що генерується в захисний простір.

аналіз

Блискавичні катастрофи - одне з найсерйозніших природних лих. Щороку у світі відбувається незліченна кількість жертв та майнових втрат, спричинених блискавичними катастрофами. При великій кількості застосувань електронних та мікроелектронних інтегрованих пристроїв пошкодження систем та обладнання, спричинені перенапругою блискавки та електромагнітними імпульсами блискавки, зростає. Тому дуже важливо якомога швидше вирішити проблему захисту від блискавки в будівлях та електронних інформаційних системах.

Захист від перенапруги розряд блискавки може відбуватися між хмарами або хмарами, або між хмарами та землею; на додаток до внутрішнього стрибка напруги, спричиненого використанням багатьох електрообладнання великої потужності, системою живлення (китайський стандарт низьковольтної системи електроживлення: AC 50 Гц 220/380 В) та впливом електричного обладнання та захистом від блискавки та стрибків напруги став центром уваги.

Удар блискавки між хмарою та землею захисного перенапруги складається з однієї або декількох окремих блискавок, кожна з яких несе безліч дуже сильних струмів з дуже коротким періодом дії. Типовий розряд блискавки включатиме два-три удари блискавки, приблизно одну двадцяту секунди між кожним ударом блискавки. Більшість струмів блискавки падають від 10,000 100,000 до 100 XNUMX ампер, і їх тривалість, як правило, становить менше XNUMX мікросекунд.

Використання обладнання великої потужності та інверторного обладнання в системі живлення від перенапруги спричинило дедалі серйознішу внутрішню проблему перенапруги. Ми пояснюємо це наслідками перехідних перенапруг (TVS). Допустимий діапазон напруги джерела живлення присутній для будь-якого пристрою, що живиться. Іноді навіть дуже вузький удар перенапруги може призвести до живлення або пошкодження обладнання. Це має місце при пошкодженні перехідних перенапруг (TVS). Особливо для деяких чутливих мікроелектронних пристроїв іноді невеликий стрибок може спричинити летальний збиток.

З урахуванням дедалі жорсткіших вимог до грозозахисту супутнього обладнання, установка пристрою захисту від перенапруг (SPD) для придушення стрибків напруги та перехідних перенапруг на лінії та надтоків на лінії відведення стає важливою частиною сучасної технології блискавкозахисту. один.

1, блискавичні характеристики

Блискавкозахист включає зовнішній блискавкозахист та внутрішній блискавкозахист. Зовнішній блискавкозахист в основному використовується для блискавкоприймачів (блискавковідводів, блискавкозахисних сіток, блискавкозахисних пасом, блискавкозахисних ліній), пухових провідників та заземлюючих пристроїв. Основна функція перенапруги - забезпечити захист корпусу будівлі від прямих ударів блискавки. Блискавки, які можуть потрапити в будівлю, скидаються в землю через громовідводи (ремені, сітки, дроти), пускові провідники і т. Д. Внутрішній блискавкозахист включає захист від блискавок, стрибків напруги, контрнаступів на землю, вторгнення хвиль блискавки, електромагнітних та електростатичних індукція. Метод заснований на еквіпотенціальному зв'язку, включаючи пряме з'єднання та непряме з'єднання через SPD, так що металевий корпус, лінія обладнання та земля утворюють умовне еквіпотенціальне тіло, а внутрішні споруди мантуються та індукуються блискавкою та іншими стрибками. Струм блискавки або імпульсний струм скидається в землю для захисту безпеки людей та обладнання в будівлі.

Блискавка характеризується дуже швидким підвищенням напруги (в межах 10 мкс), високою піковою напругою (від десятків тисяч до мільйонів вольт), великим струмом (від десятків до сотень тисяч ампер) і короткою тривалістю (від десятків до сотень мікросекунд)), швидкість передачі швидка (передача зі швидкістю світла), енергія дуже величезна, і вона є найбільш руйнівною серед імпульсних напруг.

2, класифікація захисних перенапруг

SPD - незамінний пристрій для блискавкозахисту електронного обладнання. Його функція полягає в обмеженні миттєвого перенапруги лінії електропередачі та лінії передачі сигналу до діапазону напруги, який може витримати обладнання або система, або розряджання потужного струму блискавки в землю. Захистіть захищене обладнання або системи від ударів.

2,1 Класифікація за принципом роботи

Класифіковані за принципом роботи, SPD можна розділити на тип перемикача напруги, тип обмеження напруги та комбінований тип.

(1) Вимикач напруги типу SPD. За відсутності перехідного перенапруги він виявляє високий імпеданс. Як тільки він реагує на перехідне перенапруження блискавки, його імпеданс мутує до низького імпедансу, дозволяючи проходити струму блискавки, також відомому як "перемикач типу короткого замикання SPD".

(2) SPD, що обмежує тиск. Коли немає перехідного перенапруги, це високий імпеданс, але зі збільшенням струму перенапруги та напруги його імпеданс буде продовжувати зменшуватися, а його характеристики струму та напруги суттєво нелінійні, іноді їх називають “затиснутим SPD”.

(3) Комбінована SPD. Це комбінація компонента типу перемикання напруги та компонента типу обмеження напруги, яка може відображатися у вигляді типу перемикання напруги або типу обмеження напруги, або обох, залежно від характеристик прикладеної напруги.

2.2 Класифікація за призначенням

За їх використанням SPD можна розділити на лінію електропередач SPD та сигнальну лінію SPD.

2.2.1 SPD лінії електропередач

Оскільки енергія удару блискавки дуже велика, необхідно поступово розряджати енергію удару блискавки на землю шляхом класифікаційного розряду. Встановіть захист від перенапруги або обмежувач напруги, який проходить випробування класифікації класу I на стику зони прямого блискавкозахисту (LPZ0A) або зони прямого блискавкозахисту (LPZ0B) та першої зони захисту (LPZ1). Первинний захист, який розряджає постійний струм блискавки або розряджає велику кількість провідної енергії, коли лінія електропередачі зазнає прямого удару блискавки. На стику кожної зони (включаючи зону LPZ1) за першою зоною захисту встановлений захист від перенапруги, що обмежує напругу, як другий, третій або вищий рівень захисту. Захисник другого рівня є захисним пристроєм для залишкової напруги попереднього ступеня захисту та нанесеного удару блискавки в цій зоні. Коли поглинання енергії блискавки передньої камери велике, деякі деталі все ще досить великі для обладнання або захисника третього рівня. Енергія, яка передається, потребуватиме подальшого поглинання захисником другого рівня. У той же час лінія передачі блискавковідводу першого ступеня також буде індукувати електромагнітне імпульсне випромінювання блискавки. Коли лінія досить довга, енергія наведеної блискавки стає досить великою, і захисник другого рівня необхідний для подальшого кровотечі енергії блискавки. Захисник третього ступеня захищає залишкову енергію блискавки за допомогою захисника другого ступеня. Відповідно до витримуваного рівня напруги захищеного обладнання, якщо дворівневий блискавкозахист може досягти межі напруги нижче рівня напруги обладнання, потрібні лише два рівні захисту; якщо обладнання витримує низький рівень напруги, йому може знадобитися чотири рівні або навіть більше рівнів захисту.

Виберіть SPD, вам потрібно зрозуміти деякі параметри та те, як вони працюють.

(1) Хвиля 10/350 мкс - це форма сигналу, яка імітує прямий удар блискавки, а енергія форми хвилі велика; хвиля 8/20 мкс - це форма сигналу, яка імітує індукцію блискавки та провідність блискавки.

(2) Номінальний струм розряду In відноситься до пікового струму, що протікає через SPD і хвилі струму 8/20 мкс.

(3) Максимальний струм розряду Imax, також відомий як максимальна швидкість потоку, відноситься до максимального струму розряду, який SPD може витримати при хвилі струму 8/20 мкс.

(4) Максимальна безперервна витримувана напруга Uc (середньоквадратичне значення) відноситься до максимальної середньоквадратичної напруги змінного струму або постійної напруги, яка може постійно подаватися до SPD.

(5) Залишкова напруга Ur відноситься до значення залишкового тиску при номінальному струмі розряду In.

(6) Захисна напруга Up характеризує параметр характеристики напруги між граничними клемами SPD, і його значення можна вибрати зі списку бажаних значень, яке повинно бути більшим за найвище значення граничної напруги.

(7) Тип перемикача напруги SPD в основному розряджає струм хвилі 10/350 мкс, а тип SPD, що обмежує напругу, в основному розряджає хвилю струму 8/20 мкс.

2.2.2 SPD сигнальної лінії

Сигнальна лінія SPD насправді є сигнальним розрядником блискавки, встановленим у лінії передачі сигналу, як правило, на передньому кінці пристрою, для захисту наступних пристроїв та запобігання впливу хвиль блискавки на пошкоджений пристрій із сигнальної лінії.

1) Вибір рівня захисту від напруги (вгору)

Значення Up не повинно перевищувати номінальну напругу захищеного обладнання. Up вимагає, щоб SPD добре підходило до ізоляції обладнання, що захищається.

У низьковольтній системі електроживлення та розподілу обладнання повинно мати певну здатність протистояти стрибкам напруги, тобто здатність протистояти ударам і перенапругам. Коли значення перенапруги удару різного обладнання трифазної системи 220/380 В неможливо отримати, його можна вибрати відповідно до заданих показників IEC 60664-1.

2) Вибір номінального струму розряду В (потужність ударного потоку)

Піковий струм, що протікає через SPD, хвиля струму 8/20 мкс. Він використовується для класифікаційного тесту класу II SPD, а також для попередньої обробки SPD для класифікаційних тестів класу I та класу II.

Фактично, In - це максимальне пікове значення імпульсного струму, яке може пройти задану кількість разів (зазвичай 20 разів) та задану форму хвилі (8/20 мкс) без істотних пошкоджень SPD.

3) Вибір максимального струму розряду Imax (гранична потужність ударного потоку)

Піковий струм, що протікає через SPD, струм хвилі 8/20 мкс, використовується для класифікаційного тесту класу II. Imax має багато схожості з In, який використовує піковий струм 8/20 мкс струмової хвилі для проведення класифікаційного тесту класу II на SPD. Різниця також очевидна. Imax виконує випробування на удар лише на SPD, і SPD не завдає значної шкоди після тесту, і In може зробити 20 таких тестів, і SPD не може бути істотно знищений після тесту. Отже, Imax є границею струму удару, тому максимальний струм розряду також називають граничною пропускною здатністю імпульсу. Очевидно, що Imax> In.

принцип роботи

Пристрій захисту від перенапруги - це незамінний пристрій для блискавкозахисту електронного обладнання. Раніше його називали «розрядником» або «захистом від перенапруги». Англійська мова скорочується як SPD. Роль захисту від перенапруги полягає в перехідному перенапруженні в лінію електропередачі, а лінія передачі сигналу обмежується діапазоном напруги, який може витримати обладнання або система, або потужний струм блискавки скидається в землю для захисту захищеного обладнання або система від удару та пошкодження.

Тип і структура захисного перенапруги різняться залежно від додатку, але він повинен містити принаймні один нелінійний обмежувач напруги. Основними компонентами, що використовуються в захисних перенапругах, є випускний зазор, заповнена газою розрядна трубка, варистор, діод придушення та котушка дроселя.

Базовий компонент

1. Розрив розряду (також відомий як захисний зазор):

Як правило, він складається з двох металевих стрижнів, розділених певним зазором, що піддається впливу повітря, один з яких підключений до фазної лінії живлення L або нейтральної лінії (N) необхідного пристрою захисту, а інший металевий стрижень і підключена наземна лінія (PE). При ударі перехідного перенапруги зазор розбивається, і частина заряду перенапруги вводиться в землю, що дозволяє уникнути підвищення напруги на захищеному пристрої. Відстань між двома металевими стержнями розрядного зазору можна регулювати за необхідності, і конструкція порівняно проста, а недоліком є ​​те, що ефективність гасіння дуги погана. Покращений розрядний зазор - це кутовий зазор, і його дугогасна функція краща, ніж у попереднього. Це обумовлено дією електричної потужності F ланцюга та збільшенням потоку гарячого повітря для гасіння дуги.

2. Газова трубка:

Він складається з пари холодних негативних пластин, які відокремлені одна від одної та укладені у скляну трубку або керамічну трубку, заповнену певним інертним газом (Ar). Для того, щоб збільшити ймовірність спрацьовування нагнітальної трубки, в нагнітальній трубці також передбачений збудник. Цей тип газорозрядної розвантажувальної трубки має двополюсний і триполюсний тип.

Технічними параметрами газорозрядної трубки є: напруга розряду постійного струму Udc; напруга ударного розряду Вгору (загалом, Вгору ≈ (2 ~ 3) Udc; частота потужності витримує струм In; витримує імпульс струм Ip; опір ізоляції R (> 109Ω)); міжелектродна ємність (1-5PF)

Газорозрядна трубка може використовуватися в умовах постійного та змінного струму. Вибрана напруга розряду постійного струму Udc така: Використовуйте в умовах постійного струму: Udc≥1.8U0 (U0 - напруга постійного струму для нормальної роботи лінії)

Використання в умовах змінного струму: U dc ≥ 1.44Un (Un - середньоквадратичне значення напруги змінного струму для нормальної роботи лінії)

3.Варистор:

Це напівпровідниковий варистор з оксиду металу, основним компонентом якого є ZnO. Коли напруга, прикладена до обох кінців, досягає певного значення, опір дуже чутливий до напруги. Його принцип роботи еквівалентний послідовному та паралельному з'єднанню декількох напівпровідникових ПН. Варистор характеризується хорошими нелінійними характеристиками (I = CUα, α - нелінійний коефіцієнт), великою пропускною здатністю (~ 2KA / см2), низьким нормальним струмом витоку (10-7 ~ 10-6A), низькою залишковою напругою (залежно від У робочій напрузі та пропускній здатності варистора час відгуку на перехідну перенапругу є швидким (~ 10-8 с), відсутність вільного ходу.

Технічними параметрами варистора є варисторна напруга (тобто комутаційна напруга) ООН, опорна напруга Ulma; залишкова напруга Ures; відношення залишкової напруги K (K = Ures / UN); максимальна пропускна здатність Imax; струм витоку; час реакції.

Варистор використовується за таких умов: напруга варистора: UN ≥ [(√ 2 × 1.2) / 0.7] U0 (U0 - номінальна напруга джерела живлення частоти живлення)

Мінімальна опорна напруга: Ulma ≥ (1.8 ~ 2) Uac (використовується в умовах постійного струму)

Ulma ≥ (2.2 ~ 2.5) Uac (використовується в умовах змінного струму, Uac - робоча напруга змінного струму)

Максимальна опорна напруга варистора повинна визначатися витримуваною напругою захищеного електронного пристрою. Залишкова напруга варистора повинна бути нижчою за рівень напруги захищеного електронного пристрою, тобто (Ulma) max≤Ub / K. Де K - коефіцієнт залишкової напруги, а Ub - напруга пошкодження захищеного пристрою.

4. Діод придушення:

Пригнічувальний діод має обмежену функцію затиску. Він працює в області зворотного пробою. Завдяки низькій напрузі затиску та швидкій реакції, він особливо придатний для використання в якості компонентів захисту останнього рівня в багаторівневих схемах захисту. Вольт-амперну характеристику діода придушення в області пробою можна виразити за такою формулою: I = CUα, де α - нелінійний коефіцієнт, для стабілітрона α = 7 ～ 9, в лавинному діоді α = 5 ～ 7.

Технічні параметри діодів придушення

(1) Пробивна напруга, яка відноситься до напруги пробою при заданому зворотному струмі пробою (часто 1 мА), яка зазвичай знаходиться в діапазоні від 2.9 В до 4.7 В для стабілітронів, і номінальному пробої лавинних діодів. Зносна напруга часто знаходиться в діапазоні від 5.6 В до 200 В.

(2) Максимальна напруга затиску: Це найвища напруга, що виникає на обох кінцях трубки, коли вона пропускає великий струм заданої форми хвилі.

(3) Потужність імпульсу: Мається на увазі добуток максимальної напруги затиску на обох кінцях трубки та еквівалента струму в трубці при заданій формі струму (наприклад, 10/1000 мкс).

(4) Напруга зворотного зміщення: Він стосується максимальної напруги, яка може подаватися на обидва кінці трубки в зоні зворотного витоку, при якій трубка не повинна руйнуватися. Ця зворотна напруга зміщення повинна бути значно вищою, ніж найвища робоча напруга піку захищеної електронної системи, тобто вона не може знаходитися в слабкому провідному стані під час нормальної роботи системи.

(5) Максимальний струм витоку: Він відноситься до максимального зворотного струму, що протікає через трубку під напругою зворотного зміщення.

(6) Час відповіді: 10-11 с

5. Котушка дроселя:

Котушка дроселя - це пристрій загального режиму придушення перешкод з феритом як серцевиною. Вона симетрично намотана на одному і тому ж феритовому тороїдальному сердечнику двома котушками однакового розміру і однаковою кількістю витків. Для формування чотиритермінального пристрою необхідно придушити велику індуктивність сигналу загального режиму, і це мало впливає на диференціальну індуктивність сигналу диференціального режиму. Котушка дроселя може ефективно придушувати сигнал перешкод загального режиму (наприклад, перешкоди блискавки) у збалансованій лінії, але не впливає на сигнал диференціального режиму, який лінія зазвичай передає.

При виробництві котушка дроселя повинна відповідати наступним вимогам:

1) Провід, намотаний на сердечнику котушки, повинен бути ізольований один від одного, щоб забезпечити відсутність короткого пробою між витками котушки при перехідному перенапруженні.

2) Коли котушка протікає через великий миттєвий струм, сердечник не здається насиченим.

3) Сердечник в котушці повинен бути ізольований від котушки, щоб запобігти пробою між ними в умовах перехідного перенапруги.

4) Котушку слід намотувати якомога більше, що може зменшити паразитну ємність котушки та підвищити здатність котушки до миттєвого перенапруги.

6. Короткозамкнене 1/4 довжини хвилі

Лом 1/4 довжини хвилі - це захист від перенапруги мікрохвильового сигналу, заснований на спектральному аналізі хвиль блискавки та теорії стоячих хвиль живильника антени. Довжина металевого короткого замикання в цьому захиснику базується на частоті робочого сигналу (наприклад, 900 МГц або 1800 МГц). Визначається розмір 1/4 довжини хвилі. Довжина паралельного короткого замикання має нескінченний імпеданс для робочої частоти сигналу, що еквівалентно розімкнутому ланцюгу і не впливає на передачу сигналу. Однак для хвиль блискавки, оскільки енергія блискавки в основному розподіляється нижче n + KHZ, бар короткого замикання Для імпедансу хвилі блискавки малий, еквівалентний короткому замиканню, рівень енергії блискавки скидається в землю.

Оскільки діаметр короткого замикання на 1/4 довжини хвилі, як правило, становить кілька міліметрів, опір струму удару хороший, він може досягати 30 КА (8/20 мкс) або більше, а залишкова напруга невелика. Ця залишкова напруга головним чином обумовлена ​​самоіндуктивністю короткого замикання. Недоліком є ​​те, що діапазон потужності вузький, а пропускна здатність становить приблизно від 2% до 20%. Іншим недоліком є ​​те, що зміщення постійного струму не може бути застосовано до подавача антени, що обмежує деякі додатки.

Основна схема

Схема перенапруги має різні форми відповідно до різних потреб. Основними компонентами є вищезазначені кілька типів. Технічно відомий дослідник засобів блискавкозахисту може проектувати різноманітні схеми, подібно до того, як можна використовувати коробку з блоками. Різні структурні структури. Відповідальність працівників блискавкозахисту полягає у розробці продуктів, які є одночасно ефективними та економічно вигідними.

Градуйований захист

Блискавкозахисник першого ступеня захисту від перенапруги може пропускати прямий струм блискавки або пропускати кров, коли лінія електропередачі зазнає прямого удару блискавки. Для місць, де можуть відбуватися прямі удари блискавки, КЛАС-I повинні бути виконані. Блискавкозахист. Блискавковідвід другого ступеня є захисним пристроєм від залишкової напруги фронтального блискавкозахисного пристрою та від удару блискавки в цій зоні. Коли на передньому щаблі є велике поглинання енергії блискавки, все ще є частина обладнання або пристрій захисту від блискавки третього рівня. Це буде величезна кількість енергії, яка буде передана, і для подальшого поглинання потрібен розрядник другого ступеня. У той же час лінія електропередачі блискавковідводу першого ступеня також буде індукувати електромагнітне випромінювання блискавки ЛЕМП. Коли лінія досить довга, енергія наведеної блискавки стає достатньо великою, і блискавкозахисний пристрій другого рівня необхідний для подальшого розряду енергії блискавки. Блискавкозахисник третього ступеня захищає LEMP та залишкову енергію блискавки через блискавковідвід другого ступеня.

Захист першого рівня

Призначення захисту від перенапруги полягає в тому, щоб запобігти проведенню імпульсної напруги безпосередньо із зони LPZ0 в область LPZ1, обмежуючи напругу перенапруги від десятків тисяч до сотень тисяч вольт до 2500-3000В.

Захист від перенапруги, встановлений на низьковольтній стороні силового трансформатора, являє собою трифазний розрядник блискавки типу живлення. Потік блискавки не повинен бути нижче 60 КА. Блискавкозатримувач цього класу живлення повинен представляти собою громозатримувач великої потужності, з'єднаний між фазами входу в систему електроживлення користувача та землею. Як правило, потрібно, щоб захист від перенапруги цього класу мав максимальну ударну здатність більше 100 КА на фазу, а необхідна гранична напруга менше 1500 В, що називається захистом від перенапруги КЛАСУ I та перенапругою. Розроблені для протистояння сильним струмам блискавки та індуктивних ударів блискавки, а також для залучення високоенергетичних стрибків напруги, ці електромагнітні обмежувачі перенапруги шумують велику кількість пускового струму на землю. Вони забезпечують лише граничну напругу (максимальна напруга, яка з’являється на лінії, коли пусковий струм протікає через розрядник електроживлення, називається граничною напругою). Протектор класу I класу в основному використовується для поглинання великих пускових струмів, тільки вони не можуть повністю захистити чутливе електричне обладнання всередині системи електроживлення.

Захист від перенапруги першого рівня може захищати від хвиль блискавки 10 / 350μs та 100KA та відповідати найвищим стандартам захисту, встановленим IEC. Технічне посилання таке: потік блискавки більше або дорівнює 100 КА (10/350 мкс); залишкова напруга не більше 2.5 кВ; час відгуку менше або дорівнює 100 нс.

Захист другого рівня

Призначення захисного перенапруги полягає в подальшому обмеженні залишкової напруги перенапруги через блискавковідвод першого ступеня до 1500-2000В та рівнопотенційному підключенні LPZ1-LPZ2.

Блискавкозатримувач, що виводиться лінією розподільної шафи, повинен бути пристроєм захисту від блискавки, що обмежує напругу, як захист другого рівня. Потужність струму блискавки не повинна бути нижче 20 КА. Він повинен бути встановлений у джерелі живлення важливого або чутливого електричного обладнання. Станція розподілу доріг. Ці обмежувачі перенапруги забезпечують краще поглинання залишкової енергії перенапруги через розрядник перенапруги на вході в споживача та мають чудове придушення перехідних перенапруг. Розрядник перенапруги, що використовується в цій області, вимагає максимальної ударної потужності 45 кА або більше на фазу, а необхідна гранична напруга повинна бути менше 1200 В, що називається КЛАС II блок живлення розрядника. Загальна система живлення користувача може забезпечити захист другого рівня, щоб задовольнити вимоги щодо експлуатації електричного обладнання.

Захист від стрибків напруги другого ступеня використовує захист класу C для повнорежимного захисту міжфазного, фазового заземлення та середнього заземлення. Основними технічними параметрами є: потужність блискавки, що перевищує або дорівнює 40КА (8/20 мкс); залишкова напруга Пікове значення не більше 1000 В; час відгуку не більше 25 нс.

Захист третього рівня

Призначення захисту від перенапруги полягає в тому, щоб остаточно захистити обладнання, зменшивши залишкову напругу перенапруги до менш ніж 1000 В, щоб енергія перенапруги не пошкодила обладнання.

Коли пристрій захисту від блискавки, встановлений на вхідному кінці джерела живлення змінного струму електронного інформаційного обладнання, використовується як захист третього рівня, це повинен бути блискавкозахисний пристрій обмеження напруги серійного типу та його блискавка струмова потужність не повинна бути нижче 10 КА.

Кінцеву лінію захисту від перенапруги можна використовувати з вбудованим захистом від перенапруги у внутрішньому блоці живлення споживача для досягнення повного усунення невеликих перехідних перенапруг. Використовуваний тут обмежувач перенапруги вимагає максимальної ударної потужності 20 КА або менше на фазу, а необхідна гранична напруга повинна бути менше 1000 В. Необхідно мати a третій рівень захисту для деяких особливо важливих або особливо чутливих електронних пристроїв, а також для захисту електричного обладнання від перехідних перенапруг, що утворюються в системі.

Для випрямного джерела живлення, що використовується в устаткуванні мікрохвильового зв'язку, обладнанні мобільних станцій зв'язку та радіолокаційному обладнанні, необхідно вибрати Пристрій захисту від блискавки постійного струму з адаптацією робочої напруги як захистом кінцевої стадії відповідно до захисту робочої напруги.

Рівень 4 і вище

Захист від перенапруги відповідно до рівня витримувальної напруги захищеного обладнання, якщо дворівневий блискавкозахист може досягти граничної напруги нижче рівня витримувальної напруги обладнання, йому потрібно виконати лише два рівні захисту, якщо обладнання витримує напругу рівень низький, йому може знадобитися чотири або більше рівнів захисту. Захист четвертого рівня потужності блискавки не повинен бути нижче 5КА.

Метод установки

1, вимоги до звичайного встановлення SPD

Захист від перенапруги встановлений на стандартній рейці 35 мм

Для фіксованих SPD для регулярного встановлення слід дотримуватися наступних кроків:

1) Визначте шлях струму розряду

2) Позначте провід на додаткове падіння напруги, спричинене на клемі пристрою.

3) Щоб уникнути непотрібних індуктивних петель, позначте ПЕ-провідник кожного пристрою.

4) Встановіть еквіпотенціальний зв’язок між пристроєм та SPD.

5) Координувати енергетичну координацію багаторівневої СПД

Щоб обмежити індуктивне зчеплення між встановленою захисною частиною та незахищеною частиною пристрою, потрібні певні вимірювання. Взаємна індуктивність може бути зменшена шляхом відокремлення джерела зондування від жертвенного контуру, вибору кута петлі та обмеження області замкнутого циклу.

Коли струмопровідний компонентний провідник є частиною замкнутого контуру, петля та індукована напруга зменшуються у міру наближення провідника до ланцюга.

Загалом, захищений провід краще відокремити від незахищеного проводу, і його слід відокремити від заземлювального проводу. У той же час, щоб уникнути перехідних квадратурних зв'язків між кабелем живлення та кабелем зв'язку, слід провести необхідні вимірювання.

2, вибір діаметра дроту заземлення SPD

Рядок даних: Вимога перевищує 2.5 мм²; коли довжина перевищує 0.5 м, вона повинна бути більше 4 мм².

Електролінія: Коли площа перерізу фазної лінії S≤16 мм², наземна лінія використовує S; коли площа перерізу фазової лінії становить 16 мм²≤S≤35 мм², лінія землі використовує 16 мм²; при площі перерізу фазової лінії S≥35мм², наземна лінія вимагає S / 2.

Основні параметри

1. Номінальна напруга Un: Номінальна напруга захищеної системи є незмінною. В системі інформаційних технологій цей параметр вказує тип захисника, який слід вибрати, що вказує на ефективне значення змінної або постійної напруги.

2. Номінальна напруга Uc: може подаватися на зазначений кінець протектора протягом тривалого часу, не викликаючи зміни характеристик протектора та активуючи максимальне ефективне значення напруги захисного елемента.

3. Номінальний струм розряду Isn: Максимальний пік пускового струму, на який допускається захист, коли на захист протягом 8 разів подається стандартна хвиля блискавки з формою хвилі 20/10 мкс.

4. Максимальний струм розряду Imax: Максимальний пік пускового струму, на який допускається захист, коли до захисника подається стандартна хвиля блискавки з формою хвилі 8/20 мкс.

5. Рівень захисту від напруги Вгору: Максимальне значення захисника при наступних випробуваннях: напруга спалаху нахилу 1KV / мкс; залишкова напруга номінального струму розряду.

6. Час відгуку tA: Чутливість до дії та час пробою спеціального захисного компонента, що в основному відображається у захиснику, і зміна за певний час залежить від нахилу du / dt або di / dt.

7. Швидкість передачі даних Vs: вказує, скільки бітових значень передається за одну секунду, одиниця виміру: bps; це еталонне значення пристрою захисту від блискавки, правильно вибраного в системі передачі даних, і швидкість передачі даних пристрою захисту від блискавки залежить від режиму передачі системи.

8. Втрати вставки Ae: Відношення напруги до і після протектора, що вставляється з заданою частотою.

9. Return Loss Ar: вказує відношення хвилі переднього краю, що відображається захисним пристроєм (точкою відбиття), що є параметром, який безпосередньо вимірює, чи сумісний захисний пристрій із системним імпедансом.

10. Максимальний поздовжній струм розряду: відноситься до пікового значення максимального пускового струму, якому піддається захист, коли на кожну землю подається стандартна хвиля блискавки з формою хвилі 8/20 мкс.

11. Максимальний поперечний струм розряду: Максимальний пік пускового струму, якому піддається захист, коли між лінією та лінією подається стандартна хвиля блискавки з формою хвилі 8/20 мкс.

12. Онлайн імпеданс: відноситься до суми імпедансу та індуктивного реактивного опору петлі, що протікає через захисник під номінальною напругою Un. Часто називають "системним імпедансом".

13. Піковий струм розряду: Існує два типи: номінальний струм розряду Isn та максимальний струм розряду Imax.

14. Струм витоку: відноситься до постійного струму, що протікає через захисник при номінальній напрузі Un 75 або 80.

Класифікується за принципом роботи

1. Тип перемикача: Принцип роботи захисного перенапруги - це високий імпеданс, коли немає миттєвої перенапруги, але як тільки він реагує на перехідну перенапругу блискавки, його імпеданс раптово зміниться на низьке значення, що дозволяє пропустити струм блискавки. При використанні в якості такого пристрою пристрій має: розрядний зазор, газовідвідну трубку, тиристор тощо.

2. Тип обмеження напруги: Принципом роботи захисного перенапруги є високий імпеданс, коли немає перехідного перенапруги, але його імпеданс буде постійно зменшуватися зі збільшенням струму та напруги, а його характеристики струму та напруги сильно нелінійні. Пристроями, що використовуються в якості таких пристроїв, є: оксид цинку, варістори, пригнічувальні діоди, лавинні діоди тощо.

3. Розділений або турбулентний:

Тип шунтування: паралельно захищеному пристрою, маючи низький імпеданс імпульсу блискавки та високий імпеданс до нормальної робочої частоти.

Турбулентний тип: послідовно із захищеним пристроєм він демонструє високий імпеданс імпульсу блискавки та низький імпеданс до нормальної робочої частоти.

Пристроями, що використовуються в якості таких пристроїв, є: дросельні котушки, фільтри високих частот, фільтри низьких частот, короткохвильові шорти тощо.

Використання пристрою захисту від перенапруг SPD

(1) Захист живлення: захист від змінного струму, захист від постійного струму, захист від перемикання потужності тощо.

Модуль блискавкозахисного модуля змінного струму підходить для захисту енергії приміщень розподілу електроенергії, розподільних шаф, шаф вимикачів, розподільних щитів змінного / постійного струму тощо

У будівлі є зовнішні розподільні коробки на відкритому повітрі та розподільні коробки будівельного шару;

Для низьковольтних (220 / 380В змінного струму) промислових електромереж та цивільних електромереж;

В енергосистемі він в основному використовується для введення або виведення трифазної потужності на екрані живлення головної контрольної кімнати машинного приміщення автоматики або підстанції.

Підходить для різних систем постійного струму, таких як:

Панель розподілу живлення постійного струму;

Обладнання для постійного струму;

Розподільна коробка постійного струму;

Кабінет електронної інформаційної системи;

Вихід вторинного джерела живлення.

(2) Захист сигналу: захисник низькочастотного сигналу, високочастотний захисник сигналу, захист антени подавача тощо.

Мережевий пристрій захисту від блискавки:

Індуктивний захист від перенапруги, спричинений ударами блискавки та електромагнітними імпульсами блискавки для мережевого обладнання, такого як 10 / 100Mbps SWITCH, HUB, ROUTER; · Захист комутатора мережевої кімнати; · Захист сервера мережевої кімнати; · Захист пристрою іншого мережевого інтерфейсу в кімнаті мережі;

24-портовий вбудований блискавкозахисний короб в основному використовується для централізованого захисту безлічі сигнальних каналів в інтегрованих мережевих шафах і шафах комутаторів.

Пристрій блискавкозахисту від відеосигналу:

Захист від перенапруги в основному використовується для точкового захисту обладнання відеосигналу. Він може захистити різне обладнання для передачі відео від індуктивного удару блискавки та імпульсної напруги від лінії передачі сигналу. Це також застосовується для радіочастотної передачі при тій же робочій напрузі. Інтегрований багатопортовий блок захисту від блискавки в основному використовується для централізованого захисту пристроїв управління, таких як записи на жорсткий диск та відеорізки в інтегрованому шафі управління.

Бренд захисту від перенапруги

Найпоширенішими розрядниками на ринку є: захист від перенапруг Китаю LSP, захист від перенапруги Німеччини OBO, захист від перенапруги DEHN, захист від перенапруги PHOENIX, захист від перенапруги США ECS, захист від перенапруг США PANAMAX, захист від перенапруг INOVATIVE, захист від перенапруги США POLUPHASER , Британський захист від перенапруг ESP тощо