Tổng quan về thiết bị chống sét lan truyền (NGUỒN AC và DC, DATALINE, COAXIAL, ỐNG KHÍ)

Thiết bị chống sét lan truyền (hoặc bộ khử xung điện áp hoặc bộ tách sóng điện áp) là một thiết bị hoặc dụng cụ được thiết kế để bảo vệ các thiết bị điện khỏi các xung điện áp. Bộ chống sét lan truyền cố gắng hạn chế điện áp cung cấp cho thiết bị điện bằng cách chặn hoặc nối đất với bất kỳ điện áp không mong muốn nào trên ngưỡng an toàn. Bài viết này chủ yếu thảo luận về các thông số kỹ thuật và các thành phần liên quan đến loại bảo vệ chuyển hướng (ngắn) điện áp tăng đột biến xuống đất; tuy nhiên, có một số bảo hiểm của các phương pháp khác.

Một thanh nguồn với bộ chống sét lan truyền tích hợp và nhiều ổ cắm
Thuật ngữ thiết bị chống sét lan truyền (SPD) và thiết bị khử xung điện áp quá độ (TVSS) được sử dụng để mô tả các thiết bị điện thường được lắp đặt trong bảng phân phối điện, hệ thống điều khiển quá trình, hệ thống thông tin liên lạc và các hệ thống công nghiệp hạng nặng khác, nhằm mục đích bảo vệ chống lại điện giật và đột biến, kể cả những trường hợp do sét gây ra. Các phiên bản thu nhỏ của những thiết bị này đôi khi được lắp đặt trong các bảng điện lối vào khu dân cư, để bảo vệ thiết bị trong gia đình khỏi những nguy cơ tương tự.

Tổng quan về thiết bị chống sét AC

Tổng quan về quá áp thoáng qua

Người sử dụng thiết bị điện tử, điện thoại và hệ thống xử lý dữ liệu phải đối mặt với vấn đề giữ cho thiết bị này hoạt động bất chấp quá điện áp thoáng qua do sét gây ra. Có một số lý do cho thực tế này (1) mức độ tích hợp cao của các thành phần điện tử làm cho thiết bị dễ bị tổn thương hơn, (2) gián đoạn dịch vụ là không thể chấp nhận được (3) mạng truyền dữ liệu bao phủ các khu vực rộng lớn và dễ bị nhiễu hơn.

Quá điện áp quá độ có ba nguyên nhân chính:

• tia chớp
• Công nghiệp và chuyển mạch tăng vọt
• Xả tĩnh điện (ESD)

tia chớp

Lightning, được điều tra kể từ nghiên cứu đầu tiên của Benjamin Franklin vào năm 1749, nghịch lý là đã trở thành một mối đe dọa ngày càng tăng đối với xã hội điện tử cao của chúng ta.

Sự hình thành tia chớp

Tia chớp được tạo ra giữa hai vùng mang điện tích trái dấu, thường là giữa hai đám mây bão hoặc giữa một đám mây và mặt đất.

Đèn flash có thể đi vài dặm, tiến về phía mặt đất trong nhảy liên tiếp: các nhà lãnh đạo tạo ra một kênh ion hóa cao. Khi nó chạm đến mặt đất, quá trình flash hoặc quay lại thực sự diễn ra. Sau đó, một dòng điện có cường độ hàng chục nghìn Ampe sẽ đi từ mặt đất đến đám mây hoặc ngược lại qua kênh ion hóa.

Sét trực tiếp

Tại thời điểm phóng điện, có một dòng điện xung có giá trị cực đại từ 1,000 đến 200,000 Ampe, với thời gian tăng khoảng vài micro giây. Tác động trực tiếp này là một yếu tố nhỏ làm hỏng hệ thống điện và điện tử vì nó có tính cục bộ cao.
Cách bảo vệ tốt nhất vẫn là cột thu lôi cổ điển hoặc Hệ thống chống sét (LPS), được thiết kế để thu dòng phóng điện và dẫn nó đến một điểm cụ thể.

Hiệu ứng gián tiếp

Có ba loại hiệu ứng sét gián tiếp:

Ảnh hưởng đến đường dây trên không

Những đường dây như vậy rất lộ và có thể bị sét đánh trực tiếp, điều này trước tiên sẽ phá hủy một phần hoặc hoàn toàn dây cáp, sau đó gây ra điện áp tăng cao truyền tự nhiên dọc theo dây dẫn đến thiết bị kết nối đường dây. Mức độ thiệt hại phụ thuộc vào khoảng cách giữa đòn tấn công và thiết bị.

Sự gia tăng tiềm năng mặt đất

Dòng sét trong đất gây ra sự gia tăng điện thế đất thay đổi theo cường độ dòng điện và trở kháng đất cục bộ. Trong một hệ thống lắp đặt có thể được kết nối với một số khu đất (ví dụ: liên kết giữa các tòa nhà), một cuộc tấn công sẽ gây ra chênh lệch tiềm năng rất lớn và thiết bị kết nối với các mạng bị ảnh hưởng sẽ bị phá hủy hoặc gián đoạn nghiêm trọng.

Bức xạ điện từ

Đèn flash có thể được coi như một ăng-ten vài dặm cao mang một dòng xung một số phần mười của kilo-ampe, tỏa ra trường điện từ cường độ cao (vài kV / m tại hơn 1km). Các trường này tạo ra điện áp và dòng điện mạnh trong các đường dây gần hoặc trên thiết bị. Các giá trị phụ thuộc vào khoảng cách từ đèn flash và các thuộc tính của liên kết.

Hoạt động công nghiệp
Sự gia tăng đột biến trong công nghiệp bao gồm hiện tượng do bật hoặc tắt nguồn điện.
Sự tăng vọt trong công nghiệp là do:

• Khởi động động cơ hoặc máy biến áp
• Bộ khởi động đèn neon và natri
• Chuyển đổi mạng lưới điện
• Chuyển “dội lại” trong mạch cảm ứng
• Hoạt động của cầu chì và cầu dao
• Đường dây điện rơi
• Liên hệ kém hoặc không liên tục

Những hiện tượng này tạo ra quá độ vài kV với thời gian tăng lên theo bậc của micro giây, gây nhiễu thiết bị trong mạng mà nguồn nhiễu được kết nối với.

Quá áp tĩnh điện

Về phương diện điện, con người có điện dung từ 100 đến 300 picofarads và có thể nhận điện tích tới 15kV bằng cách đi trên thảm, sau đó chạm vào một vật dẫn điện nào đó và được phóng điện trong vài micro giây, với dòng điện khoảng XNUMX Ampe . Tất cả các mạch tích hợp (CMOS, v.v.) khá dễ bị loại nhiễu này, thường được loại bỏ bằng cách che chắn và nối đất.

Ảnh hưởng của quá áp

Quá áp có nhiều loại ảnh hưởng đến thiết bị điện tử theo thứ tự giảm dần tầm quan trọng:

Sự phá hủy:

• Sự cố điện áp của các mối nối bán dẫn
• Phá hủy liên kết của các thành phần
• Phá hủy các dấu vết của PCB hoặc các điểm tiếp xúc
• Sự phá hủy các thử nghiệm / thyristor theo dV / dt.

Can thiệp vào các hoạt động:

• Hoạt động ngẫu nhiên của chốt, thyristor và triac
• Xóa bộ nhớ
• Chương trình lỗi hoặc sự cố
• Dữ liệu và lỗi truyền tải

Lão hóa sớm:

Các thành phần tiếp xúc với quá áp có tuổi thọ ngắn hơn.

Thiết bị bảo vệ sốc

Thiết bị chống sét lan truyền (SPD) là một giải pháp được công nhận và hiệu quả để giải quyết vấn đề quá áp. Tuy nhiên, để có hiệu quả cao nhất, nó phải được chọn tùy theo rủi ro của ứng dụng và được cài đặt theo các quy tắc của kỹ thuật.

Tổng quan về thiết bị chống sét lan truyền nguồn DC

Cơ sở và Cân nhắc Bảo vệ

Hệ thống quang điện mặt trời (PV) Utility-Interactive hoặc Grid-Tie là những dự án rất khắt khe và tốn kém chi phí. Họ thường yêu cầu Hệ thống điện mặt trời phải hoạt động trong vài thập kỷ trước khi nó có thể mang lại lợi tức đầu tư mong muốn.
Nhiều nhà sản xuất sẽ đảm bảo tuổi thọ hệ thống lớn hơn 20 năm trong khi biến tần nói chung chỉ được bảo hành từ 5-10 năm. Tất cả các chi phí và lợi tức đầu tư được tính toán dựa trên các khoảng thời gian này. Tuy nhiên, nhiều hệ thống PV vẫn chưa đạt đến độ chín do tính chất của các ứng dụng này và sự liên kết của nó với lưới điện AC. Các mảng PV năng lượng mặt trời, với khung kim loại và được gắn ở ngoài trời hoặc trên các mái nhà, hoạt động như một cột thu lôi rất tốt. Vì lý do này, cần thận trọng đầu tư vào Thiết bị bảo vệ chống sét lan truyền hoặc SPD để loại bỏ các mối đe dọa tiềm ẩn này và do đó tối đa hóa tuổi thọ của hệ thống. Chi phí cho một hệ thống chống sét lan truyền toàn diện là dưới 1% tổng chi phí của hệ thống. Đảm bảo sử dụng các thành phần là UL1449 Phiên bản thứ 4 và là Cụm linh kiện loại 1 (1CA) để đảm bảo rằng hệ thống của bạn có khả năng chống sét lan truyền tốt nhất hiện có trên thị trường.

Để phân tích mức độ đe dọa đầy đủ của việc cài đặt, chúng ta phải thực hiện đánh giá rủi ro.

• Rủi ro về thời gian ngừng hoạt động - Các khu vực có sét nghiêm trọng và nguồn điện không ổn định dễ bị tổn thương hơn.
• Rủi ro khi kết nối nguồn - Diện tích bề mặt của mảng PV năng lượng mặt trời càng lớn, thì càng có nhiều khả năng tiếp xúc với các tia sét trực tiếp và / hoặc gây ra.
• Rủi ro về diện tích bề mặt ứng dụng - Lưới điện xoay chiều có khả năng là nguồn chuyển đổi quá độ và / hoặc do sét gây ra.
• Rủi ro địa lý - Hậu quả của thời gian ngừng hoạt động của hệ thống không chỉ giới hạn ở việc thay thế thiết bị. Tổn thất thêm có thể do mất đơn hàng, công nhân nhàn rỗi, làm thêm giờ, khách hàng / quản lý không hài lòng, phí vận chuyển nhanh và chi phí vận chuyển nhanh.

Đề xuất thực hành

1) Hệ thống nối đất

Bộ bảo vệ chống sét lan truyền chuyển tiếp đến hệ thống nối đất. Một đường nối đất trở kháng thấp, ở cùng một điện thế, rất quan trọng để các bộ chống sét lan truyền hoạt động tốt. Tất cả các hệ thống điện, đường dây liên lạc, các vật thể kim loại được nối đất và không có xung quanh cần phải được liên kết đẳng thế để sơ đồ bảo vệ hoạt động hiệu quả.

2) Kết nối ngầm từ mảng PV bên ngoài đến thiết bị điều khiển điện

Nếu có thể, kết nối giữa Mảng PV năng lượng mặt trời bên ngoài và thiết bị kiểm soát điện bên trong phải được che chắn ngầm hoặc cách điện để hạn chế rủi ro sét đánh trực tiếp và / hoặc khớp nối.

3) Chương trình Bảo vệ Phối hợp

Tất cả các mạng lưới điện và truyền thông có sẵn cần được xử lý bằng tính năng chống sét lan truyền để loại bỏ các lỗ hổng của hệ thống PV. Điều này sẽ bao gồm nguồn cung cấp điện AC chính, đầu ra AC biến tần, đầu vào DC biến tần, bộ kết hợp chuỗi PV và các đường dữ liệu / tín hiệu liên quan khác như Gigabit Ethernet, RS-485, vòng lặp dòng 4-20mA, PT-100, RTD, và modem điện thoại.

Tổng quan về thiết bị bảo vệ chống đột biến dòng dữ liệu

Tổng quan về dòng dữ liệu

Các thiết bị viễn thông và truyền dữ liệu (tổng đài, modem, thiết bị đầu cuối dữ liệu, cảm biến, v.v.) ngày càng dễ bị tổn thương hơn do điện áp do sét gây ra. Chúng trở nên nhạy cảm hơn, phức tạp hơn và có nguy cơ gia tăng đối với các đợt tăng do khả năng kết nối của chúng qua một số mạng khác nhau. Các thiết bị này rất quan trọng đối với quá trình truyền thông và xử lý thông tin của một công ty. Do đó, cần thận trọng để đảm bảo họ chống lại những sự kiện gây rối và tốn kém tiềm năng này. Một thiết bị bảo vệ đột biến dòng dữ liệu được lắp đặt trực tiếp, ngay trước một thiết bị nhạy cảm sẽ làm tăng tuổi thọ hữu ích của chúng và duy trì tính liên tục của dòng thông tin của bạn.

Công nghệ của thiết bị chống sét lan truyền

Tất cả các thiết bị chống sét lan truyền đường dây dữ liệu và điện thoại LSP đều dựa trên một mạch lai đa tầng đáng tin cậy kết hợp Ống xả khí hạng nặng (GDT) và Điốt Silicon Avalanche (SAD) phản hồi nhanh. Loại mạch này cung cấp,

• Dòng phóng điện danh định 5kA (15 lần không phá hủy theo IEC 61643)
• Thời gian phản hồi dưới 1 nano giây
• Hệ thống ngắt kết nối không an toàn
• Thiết kế điện dung thấp giảm thiểu suy hao tín hiệu

Các thông số để chọn một thiết bị chống sét lan truyền

Để chọn thiết bị chống sét lan truyền chính xác cho cài đặt của bạn, hãy ghi nhớ những điều sau:

• Điện áp dòng danh định và tối đa
• Dòng điện tối đa
• Số dòng
• Tốc độ truyền dữ liệu
• Loại đầu nối (Thiết bị đầu cuối vít, RJ, ATT110, QC66)
• Gắn (Din Rail, Surface Mount)

của DINTEK

Để có hiệu quả, thiết bị chống sét lan truyền phải được lắp đặt theo các nguyên tắc sau.

Điểm nối đất của thiết bị chống sét lan truyền và của thiết bị được bảo vệ phải được liên kết.
Bộ phận bảo vệ được lắp đặt ở lối vào dịch vụ của công trình lắp đặt để chuyển hướng dòng điện xung càng sớm càng tốt.
Thiết bị chống sét lan truyền phải được lắp đặt gần thiết bị được bảo vệ, dưới 90 feet hoặc 30 mét). Nếu không thể tuân theo quy tắc này, thiết bị chống sét lan truyền thứ cấp phải được lắp đặt gần thiết bị.
Dây dẫn nối đất (giữa đầu ra đất của bộ bảo vệ và mạch liên kết lắp đặt) phải càng ngắn càng tốt (dưới 1.5 feet hoặc 0.50 mét) và có diện tích mặt cắt ngang ít nhất là 2.5 mm bình phương.
Điện trở đất phải tuân theo mã điện cục bộ. Không cần nối đất đặc biệt.
Cáp được bảo vệ và không được bảo vệ phải được giữ cách xa nhau để hạn chế việc ghép nối.

TIÊU CHUẨN

Tiêu chuẩn thử nghiệm và khuyến nghị lắp đặt cho thiết bị chống sét lan truyền đường dây liên lạc phải tuân theo các tiêu chuẩn sau:

UL497B: Bộ bảo vệ cho Truyền thông dữ liệu và Mạch báo cháy
IEC 61643-21: Thử nghiệm thiết bị chống sét lan truyền cho đường truyền thông
IEC 61643-22; Lựa chọn / Lắp đặt thiết bị chống sét lan truyền cho đường truyền thông
NF EN 61643-21: Thử nghiệm thiết bị chống sét lan truyền cho đường truyền thông
Hướng dẫn UTE C15-443: Lựa chọn / Lắp đặt thiết bị chống sét lan truyền

Điều kiện đặc biệt: Hệ thống chống sét

Nếu kết cấu được bảo vệ được trang bị LPS (Hệ thống chống sét), thì các thiết bị chống sét lan truyền cho đường dây viễn thông hoặc dữ liệu được lắp đặt ở lối vào dịch vụ của tòa nhà cần phải được thử nghiệm ở dạng sóng xung sét trực tiếp 10/350us với mức tối thiểu dòng điện tăng 2.5kA (thử nghiệm loại D1 IEC-61643-21).

Tổng quan về thiết bị chống sét lan truyền đồng trục

Bảo vệ thiết bị liên lạc vô tuyến

Thiết bị liên lạc vô tuyến được triển khai trong các ứng dụng cố định, du mục hoặc di động đặc biệt dễ bị sét đánh vì ứng dụng của chúng ở các khu vực tiếp xúc. Sự gián đoạn phổ biến nhất đối với tính liên tục của dịch vụ là do dòng điện quá độ bắt nguồn từ sét đánh trực tiếp vào cột ăng ten, hệ thống mặt đất xung quanh hoặc gây ra vào các kết nối giữa hai khu vực này.
Thiết bị vô tuyến được sử dụng trong các trạm gốc CDMA, GSM / UMTS, WiMAX hoặc TETRA, phải xem xét rủi ro này để đảm bảo dịch vụ không bị gián đoạn. LSP cung cấp ba công nghệ chống sét lan truyền cụ thể cho các đường truyền thông tin tần số vô tuyến (RF) phù hợp riêng với các yêu cầu hoạt động khác nhau của từng hệ thống.

Công nghệ bảo vệ xung sóng RF
Bảo vệ Pass DC ống khí
Dòng P8AX

Ống xả khí (GDT) DC Pass Protection là thành phần chống sét lan truyền duy nhất có thể sử dụng được trên đường truyền tần số rất cao (lên đến 6 GHz) do điện dung rất thấp. Trong bộ chống sét lan truyền đồng trục dựa trên GDT, GDT được kết nối song song giữa dây dẫn trung tâm và tấm chắn bên ngoài. Thiết bị hoạt động khi đạt đến điện áp phóng điện, trong điều kiện quá áp và đường dây bị ngắn mạch trong thời gian ngắn (điện áp hồ quang) và chuyển hướng khỏi thiết bị nhạy cảm. Điện áp phóng điện phụ thuộc vào mặt trước tăng của quá áp. DV / dt của quá áp càng cao thì điện áp phóng điện của bộ chống sét lan truyền càng cao. Khi quá áp biến mất, ống phóng khí trở lại trạng thái thụ động bình thường, cách điện cao và sẵn sàng hoạt động trở lại.
GDT được giữ trong một giá đỡ được thiết kế đặc biệt để tối đa hóa sự dẫn truyền trong các sự kiện điện áp lớn và vẫn rất dễ dàng tháo ra nếu cần bảo trì do tình huống hết tuổi thọ. Dòng P8AX có thể được sử dụng trên các đường dây đồng trục chạy điện áp DC lên đến - / + 48V DC.

Bảo vệ lai
DC Pass - Dòng CXF60
DC Blocked - Dòng CNP-DCB

Hybrid DC Pass Protection là sự liên kết của các bộ phận lọc và ống xả khí hạng nặng (GDT). Thiết kế này cung cấp điện áp cho qua thấp tuyệt vời cho các nhiễu tần số thấp do quá độ điện và vẫn cung cấp khả năng dòng phóng điện tăng cao.

Bảo vệ chặn sóng quý DC
Dòng PRC

Bảo vệ chặn sóng quý DC là một bộ lọc thông dải hoạt động. Nó không có thành phần hoạt động. Thay vì phần thân và phần cuống tương ứng được điều chỉnh đến một phần tư chiều dài sóng mong muốn. Điều này cho phép chỉ một dải tần cụ thể đi qua thiết bị. Vì sét chỉ hoạt động trên một phổ rất nhỏ, từ vài trăm kHz đến vài MHz, nên nó và tất cả các tần số khác đều bị đoản mạch với mặt đất. Công nghệ PRC có thể được chọn cho băng tần rất hẹp hoặc băng tần rộng tùy thuộc vào ứng dụng. Hạn chế duy nhất đối với dòng điện tăng là loại đầu nối liên quan. Thông thường, đầu nối 7/16 Din có thể xử lý 100kA 8 / 20us trong khi đầu nối loại N có thể xử lý lên đến 50kA 8 / 20us.

TIÊU CHUẨN

UL497E - Bộ bảo vệ cho dây dẫn đầu vào của ăng ten

Các thông số để lựa chọn thiết bị chống sét lan truyền đồng trục

Thông tin cần thiết để chọn đúng thiết bị chống sét lan truyền cho ứng dụng của bạn là:

• Dải tần số
• Đường dây điện áp
• Loại kết nối
• Loại giới tính
• Gắn kết
• Công nghệ

LẮP ĐẶT

Việc lắp đặt thích hợp bộ chống sét lan truyền đồng trục phụ thuộc phần lớn vào kết nối của nó với hệ thống nối đất trở kháng thấp. Các quy tắc sau đây phải được tuân thủ nghiêm ngặt:

• Hệ thống nối đất tương đương: Tất cả các dây dẫn liên kết của việc lắp đặt phải được kết nối với nhau và kết nối trở lại hệ thống nối đất.
• Kết nối trở kháng thấp: Bộ chống sét lan truyền đồng trục cần có kết nối điện trở thấp với Hệ thống nối đất.
  

  ---

Tổng quan về Xả khí

Bảo vệ cho các thành phần cấp bo mạch PC

Các thiết bị điện tử dựa trên bộ vi xử lý ngày nay ngày càng dễ bị tổn thương hơn trước các đợt tăng điện áp do sét gây ra và quá độ chuyển mạch điện vì chúng trở nên nhạy hơn và phức tạp hơn để bảo vệ do mật độ chip cao, các chức năng logic nhị phân và kết nối qua các mạng khác nhau. Những thiết bị này rất quan trọng đối với quá trình truyền thông và xử lý thông tin của một công ty và thường có thể có tác động đến điểm mấu chốt; do đó, cần thận trọng để đảm bảo họ chống lại những sự kiện gây rối và tốn kém tiềm năng này. Ống xả khí hoặc GDT có thể được sử dụng như một thành phần độc lập hoặc kết hợp với các thành phần khác để tạo thành một mạch bảo vệ nhiều tầng - ống khí hoạt động như thành phần xử lý năng lượng cao. GDT thường được triển khai trong việc bảo vệ các ứng dụng điện áp DC truyền thông và đường dữ liệu vì điện dung rất thấp của nó. Tuy nhiên, chúng cung cấp những lợi ích rất hấp dẫn trên đường dây điện AC bao gồm không có dòng điện rò rỉ, xử lý năng lượng cao và các đặc tính cuối tuổi thọ tốt hơn.

CÔNG NGHỆ ỐNG XẢ KHÍ

Ống phóng điện khí có thể được coi là một loại công tắc rất nhanh có đặc tính dẫn điện thay đổi rất nhanh, khi xảy ra sự cố, từ hở mạch đến gần như ngắn mạch (điện áp hồ quang khoảng 20V). Tương ứng có bốn lĩnh vực hoạt động trong hoạt động của ống phóng khí:

GDT có thể được coi là một công tắc tác động rất nhanh phải dẫn các đặc tính thay đổi rất nhanh khi xảy ra sự cố và biến đổi từ mạch hở thành gần như ngắn mạch. Kết quả là tạo ra điện áp hồ quang khoảng 20V DC. Có bốn giai đoạn hoạt động trước khi ống chuyển hoàn toàn.

• Miền không hoạt động: Được đặc trưng bởi điện trở cách điện thực tế vô hạn.
• Miền phát sáng: Khi đánh thủng, độ dẫn điện tăng đột ngột. Nếu dòng điện thoát ra bởi ống phóng khí nhỏ hơn khoảng 0.5A (một giá trị thô khác nhau giữa các thành phần), điện áp thấp trên các đầu nối sẽ nằm trong khoảng 80-100V.
• Chế độ hồ quang: Khi dòng điện tăng lên, ống phóng khí chuyển từ điện áp thấp sang điện áp hồ quang (20V). Chính miền này mà ống phóng điện bằng khí có hiệu quả nhất vì dòng phóng điện có thể đạt tới vài nghìn ampe mà điện áp hồ quang trên các cực không tăng.
• Sự tắt: Ở điện áp phân cực gần bằng điện áp thấp, ống phóng khí bao phủ các đặc tính cách điện ban đầu của nó.

Cấu hình 3 điện cực

Việc bảo vệ đường dây hai dây (ví dụ cặp điện thoại) bằng hai ống phóng khí 2 điện cực có thể gây ra sự cố sau:
Nếu đường dây được bảo vệ chịu quá điện áp ở chế độ chung, sự phân tán của quá điện áp tia lửa (+/- 20%), một trong các ống phóng khí sẽ phóng điện trong một thời gian rất ngắn trước ống kia (thường là vài micro giây), Do đó, dây có tia lửa qua được nối đất (bỏ qua điện áp hồ quang), biến quá áp chế độ chung thành quá áp chế độ vi sai. Điều này rất nguy hiểm cho các thiết bị được bảo vệ. Rủi ro sẽ biến mất khi ống phóng khí thứ hai vòng qua (sau đó vài micro giây).
Dạng hình học 3 điện cực loại bỏ nhược điểm này. Tia lửa điện qua một cực gây ra sự cố nói chung của thiết bị gần như ngay lập tức (vài nano giây) vì chỉ có một vỏ bọc chứa đầy khí chứa tất cả các điện cực bị ảnh hưởng.

Cuối cuộc đời

Các ống phóng khí được thiết kế để chịu được nhiều xung mà không bị phá hủy hoặc mất các đặc tính ban đầu (thử nghiệm xung điển hình là 10 lần x xung 5kA cho mỗi cực).

Mặt khác, một dòng điện rất cao duy trì, tức là 10A rms trong 15 giây, mô phỏng sự cố rơi ra khỏi đường dây điện AC vào một đường dây viễn thông và sẽ khiến GDT ngừng hoạt động ngay lập tức.

Nếu mong muốn kết thúc vòng đời không an toàn, tức là ngắn mạch sẽ báo lỗi cho người dùng cuối khi phát hiện lỗi đường dây, nên chọn ống phóng khí có tính năng an toàn không an toàn (ngắn mạch bên ngoài) .

Lựa chọn ống xả khí

• Thông tin cần thiết để chọn đúng thiết bị chống sét lan truyền cho ứng dụng của bạn là:
  DC tia lửa quá điện áp (Volts)
• Xung kích tia lửa điện quá điện áp (Volts)
• Xả công suất hiện tại (kA)
• Chống cách điện (Gohms)
• Điện dung (pF)
• Gắn (Gắn bề mặt, Đầu dẫn tiêu chuẩn, Đầu dẫn tùy chỉnh, Giá đỡ)
• Bao bì (Băng & cuộn, Gói đạn)

Phạm vi của tia lửa DC quá điện áp có sẵn:

• Tối thiểu 75V
• Trung bình 230V
• Điện áp cao 500V
• Điện áp rất cao 1000 đến 3000V

* Dung sai về điện áp đánh thủng nói chung là +/- 20%

Xả hiện tại

Điều này phụ thuộc vào đặc tính của khí, thể tích và vật liệu của điện cực cộng với cách xử lý của nó. Đây là đặc điểm chính của GDT và là đặc điểm phân biệt nó với thiết bị bảo vệ khác, tức là Biến trở, Điốt Zener, v.v. Giá trị điển hình là 5 đến 20kA với xung 8 / 20us cho các thành phần tiêu chuẩn. Đây là giá trị mà ống phóng khí có thể chịu được lặp đi lặp lại (tối thiểu 10 xung) mà không bị phá hủy hoặc thay đổi các thông số kỹ thuật cơ bản của nó.

Điện áp Sparkover xung

Tia lửa điện quá điện áp khi có mặt trước dốc (dV / dt = 1kV / us); xung kích quá điện áp tăng khi dV / dt tăng.

Điện trở cách điện và điện dung

Những đặc điểm này làm cho ống phóng khí thực tế không thể nhìn thấy được trong điều kiện hoạt động bình thường. Điện trở cách điện rất cao (> 10 Gohm) trong khi điện dung rất thấp (<1 pF).

TIÊU CHUẨN

Tiêu chuẩn thử nghiệm và khuyến nghị lắp đặt cho thiết bị chống sét lan truyền đường dây liên lạc phải tuân theo các tiêu chuẩn sau:

• UL497B: Bộ bảo vệ cho Truyền thông dữ liệu và Mạch báo cháy

LẮP ĐẶT

Để có hiệu quả, thiết bị chống sét lan truyền phải được lắp đặt theo các nguyên tắc sau.

• Điểm nối đất của thiết bị chống sét lan truyền và của thiết bị được bảo vệ phải được liên kết.
• Bộ phận bảo vệ được lắp đặt ở lối vào dịch vụ của công trình lắp đặt để chuyển hướng dòng điện xung càng sớm càng tốt.
• Thiết bị chống sét lan truyền phải được lắp đặt gần thiết bị được bảo vệ, dưới 90 feet hoặc 30 mét). Nếu không thể tuân theo quy tắc này, thiết bị chống sét lan truyền thứ cấp phải được lắp đặt gần thiết bị
• Dây dẫn nối đất (giữa đầu ra đất của bộ bảo vệ và mạch liên kết lắp đặt) phải càng ngắn càng tốt (dưới 1.5 feet hoặc 0.50 mét) và có diện tích mặt cắt ngang ít nhất là 2.5 mm bình phương.
• Điện trở đất phải tuân theo mã điện cục bộ. Không cần nối đất đặc biệt.
• Cáp được bảo vệ và không được bảo vệ phải được giữ cách xa nhau để hạn chế việc ghép nối.

BẢO TRÌ

Ống xả khí LSP không cần bảo dưỡng hoặc thay thế trong điều kiện bình thường. Chúng được thiết kế để chịu được dòng điện tăng cao lặp lại nhiều lần mà không bị hư hại.
Tuy nhiên, cần thận trọng khi lập kế hoạch cho tình huống xấu nhất và vì lý do này; LSP đã thiết kế để thay thế các thành phần bảo vệ nếu thực tế. Có thể kiểm tra trạng thái của bộ chống sét lan truyền đường dữ liệu với model SPT1003 của LSP. Thiết bị này được thiết kế để kiểm tra quá điện áp tia lửa DC, điện áp kẹp và tính liên tục của đường dây (tùy chọn) của bộ chống sét lan truyền. SPT1003 là thiết bị nút nhấn nhỏ gọn với màn hình kỹ thuật số. Dải điện áp của máy thử là 0 đến 999 vôn. Nó có thể kiểm tra các thành phần riêng lẻ như GDT, điốt, MOV hoặc các thiết bị độc lập được thiết kế cho các ứng dụng AC hoặc DC.

ĐIỀU KIỆN ĐẶC BIỆT: HỆ THỐNG BẢO VỆ ÁNH SÁNG

Nếu cấu trúc cần bảo vệ được trang bị LPS (Hệ thống chống sét), thì thiết bị chống sét lan truyền cho đường dây viễn thông, đường dữ liệu hoặc đường dây điện AC được lắp đặt ở lối vào dịch vụ của tòa nhà cần được thử nghiệm với dạng sóng xung sét trực tiếp 10 / 350us với dòng điện tăng tối thiểu 2.5kA (thử nghiệm loại D1 IEC-61643-21).