Thiết bị chống sét lan truyền SPD

Thiết bị bảo vệ chống sét AC T2 SLP40-275-3S + 1Thiết bị chống sét lan truyền SPD còn được gọi là thiết bị chống sét lan truyền, Tất cả các thiết bị chống sét lan truyền cho một mục đích cụ thể thực sự là một loại công tắc nhanh và thiết bị chống sét lan truyền được kích hoạt trong một phạm vi điện áp nhất định. Sau khi được kích hoạt, thành phần triệt tiêu của bộ chống sét lan truyền sẽ bị ngắt khỏi trạng thái trở kháng cao, và cực L sẽ chuyển sang trạng thái điện trở thấp. Bằng cách này, dòng điện tăng năng lượng cục bộ trong thiết bị điện tử có thể được giải phóng. Trong toàn bộ quá trình chống sét, bộ chống sét lan truyền sẽ duy trì một điện áp tương đối ổn định trên cực. Điện áp này đảm bảo rằng bộ chống sét lan truyền luôn bật và có thể xả dòng điện đột biến xuống đất một cách an toàn. Nói cách khác, bộ chống sét lan truyền bảo vệ thiết bị điện tử nhạy cảm khỏi tác động của các sự kiện sét, hoạt động chuyển mạch trên lưới điện công cộng, quá trình hiệu chỉnh hệ số công suất và các năng lượng khác được tạo ra bởi các hoạt động ngắn hạn bên trong và bên ngoài.

Các Ứng Dụng

Sét có những mối đe dọa rõ ràng đối với an toàn cá nhân và gây ra mối đe dọa tiềm tàng cho các thiết bị khác nhau. Thiệt hại của sự tăng điện đối với thiết bị không chỉ giới hạn trực tiếp Thiết bị chống sét AC T2 SLP40-275-1S + 1sét đánh. Sét đánh ở cự ly gần gây ra mối đe dọa rất lớn đối với các thiết bị điện tử hiện đại nhạy cảm; mặt khác, hoạt động của sét ở khoảng cách xa và phóng điện giữa các đám mây dông có thể tạo ra dòng điện xâm nhập mạnh trong các vòng cung cấp điện và tín hiệu, do đó thiết bị dòng chảy bình thường. Chạy và rút ngắn tuổi thọ của thiết bị. Dòng sét chạy qua trái đất do sự xuất hiện của điện trở đất, tạo ra điện áp cao. Điện áp cao này không chỉ gây nguy hiểm cho thiết bị điện tử mà còn gây nguy hiểm đến tính mạng con người do điện áp bước.

Surge, như tên cho thấy là một quá áp thoáng qua vượt quá điện áp hoạt động bình thường. Về bản chất, thiết bị chống sét lan truyền là một xung mạnh xảy ra chỉ trong vài phần triệu giây và có thể gây ra xung điện: thiết bị nặng, đoản mạch, chuyển đổi nguồn hoặc động cơ lớn. Các sản phẩm có chứa bộ chống sét lan truyền có thể hấp thụ hiệu quả các luồng năng lượng đột ngột để bảo vệ thiết bị được kết nối khỏi bị hư hỏng.

Bộ chống sét lan truyền, còn được gọi là bộ chống sét, là một thiết bị điện tử cung cấp khả năng bảo vệ an toàn cho các thiết bị điện tử, dụng cụ và đường dây liên lạc khác nhau. Khi dòng điện hoặc điện áp đột ngột được tạo ra trong mạch điện hoặc đường dây thông tin liên lạc do nhiễu bên ngoài, bộ chống sét lan truyền có thể dẫn dòng điện ngắt trong thời gian rất ngắn, do đó tránh làm hỏng các thiết bị khác trong mạch do dòng điện gây ra.

Các tính năng cơ bản

Bộ chống sét lan truyền có tốc độ dòng chảy lớn, điện áp dư thấp và thời gian đáp ứng nhanh;

Sử dụng công nghệ dập tắt hồ quang mới nhất để tránh hoàn toàn hỏa hoạn;

Mạch bảo vệ kiểm soát nhiệt độ với bảo vệ nhiệt tích hợp;

Với chỉ báo trạng thái nguồn cho biết trạng thái làm việc của bộ chống sét lan truyền;

Cấu trúc chặt chẽ và công việc ổn định và đáng tin cậy.

Thuật ngữ

1, Hệ thống đầu thu sét

Thiết bị chống sét lan truyền được sử dụng cho các vật thể kim loại và kết cấu kim loại trực tiếp tiếp nhận hoặc chịu được sét đánh, chẳng hạn như cột thu lôi, đai (đường dây) chống sét, lưới chống sét, v.v.

2, Hệ thống dây dẫn xuống

Bộ chống sét lan truyền kết nối dây dẫn kim loại của bộ thu sét với thiết bị nối đất.

3, Hệ thống kết thúc đất

Tổng của điện cực đất và dây dẫn đất.

4, điện cực đất

Là vật dẫn kim loại chôn dưới đất tiếp xúc trực tiếp với đất. Hay còn gọi là cực nối đất. Các bộ phận kim loại khác nhau, cơ sở kim loại, ống kim loại, thiết bị kim loại, v.v. tiếp xúc trực tiếp với trái đất cũng có thể đóng vai trò như một điện cực Trái đất, được gọi là điện cực Trái đất tự nhiên.

5, dây dẫn đất

Nối dây nối hoặc dây dẫn của thiết bị nối đất từ ​​đầu nối đất của thiết bị điện với dây nối hoặc dây dẫn của thiết bị nối đất từ ​​các vật kim loại cần liên kết đẳng thế, tổng nối đất, bảng tổng hợp nối đất, tổng nối đất thanh và liên kết đẳng thế.

6, Tia chớp trực tiếp

Sét đánh trực tiếp vào các vật thể thực như tòa nhà, đất hoặc thiết bị chống sét.

7, Phóng điện mặt sau

Dòng sét đi qua điểm nối đất hoặc hệ thống nối đất gây ra sự thay đổi điện thế đất của khu vực. Các đòn phản công điện thế mặt đất có thể gây ra thay đổi điện thế hệ thống nối đất, có thể gây hư hỏng thiết bị điện tử và thiết bị điện.

8, Hệ thống chống sét (LPS)

Thiết bị chống sét lan truyền làm giảm thiệt hại do sét gây ra cho các tòa nhà, công trình lắp đặt, v.v., bao gồm cả hệ thống chống sét bên ngoài và bên trong.

8.1 Hệ thống chống sét bên ngoài

Một phần chống sét của bên ngoài hoặc phần thân của tòa nhà. Bộ chống sét lan truyền thường bao gồm bộ thu sét, dây dẫn sét và thiết bị nối đất để ngăn sét đánh trực tiếp.

8.2 Hệ thống chống sét bên trong

Phần chống sét bên trong tòa nhà (kết cấu), bộ chống sét lan truyền thường bao gồm hệ thống liên kết đẳng thế, hệ thống nối đất chung, hệ thống che chắn, hệ thống dây điện hợp lý, bộ chống sét lan truyền, v.v., chủ yếu được sử dụng để giảm và ngăn chặn dòng sét Hiệu ứng điện từ tạo ra trong không gian bảo vệ.

nghiên cứu

Thảm họa sét là một trong những thảm họa thiên nhiên nghiêm trọng nhất. Hàng năm trên thế giới có vô số thương vong và thiệt hại về tài sản do thiên tai gây ra. Với số lượng lớn các ứng dụng của các thiết bị tích hợp điện tử và vi điện tử, thiệt hại của các hệ thống và thiết bị do quá áp sét và xung điện từ sét ngày càng gia tăng. Do đó, việc giải quyết vấn đề chống thiên tai sét cho các tòa nhà và hệ thống thông tin điện tử càng sớm càng tốt là rất quan trọng.

Bộ chống sét phóng điện có thể xảy ra giữa các đám mây hoặc các đám mây, hoặc giữa các đám mây và mặt đất; ngoài hiện tượng đột biến bên trong do sử dụng nhiều thiết bị điện công suất lớn, hệ thống cấp điện (tiêu chuẩn hệ thống cấp điện hạ thế của Trung Quốc: AC 50Hz 220 / 380V) và tác động của các thiết bị điện, bảo vệ chống sét, tăng áp. đã trở thành tâm điểm của sự chú ý.

Tia sét giữa đám mây và mặt đất của bộ chống sét lan truyền bao gồm một hoặc một số tia sét riêng biệt, mỗi tia sét mang một số dòng điện rất cao với thời gian rất ngắn. Phóng điện sét điển hình sẽ bao gồm hai hoặc ba lần sét đánh, khoảng một phần hai mươi giây giữa mỗi lần sét đánh. Hầu hết các dòng sét rơi vào khoảng từ 10,000 đến 100,000 ampe và thời lượng của chúng thường dưới 100 micro giây.

Việc sử dụng thiết bị công suất lớn và thiết bị biến tần trong hệ thống cung cấp điện chống sét lan truyền đã dẫn đến vấn đề tăng điện bên trong ngày càng nghiêm trọng. Chúng tôi quy nó do ảnh hưởng của quá áp thoáng qua (TVS). Phạm vi cho phép của điện áp nguồn cung cấp cho bất kỳ thiết bị được cấp nguồn nào. Đôi khi, ngay cả một cú sốc điện áp rất hẹp cũng có thể gây ra điện hoặc hư hỏng thiết bị. Đây là trường hợp hư hỏng quá áp thoáng qua (TVS). Đặc biệt đối với một số thiết bị vi điện tử nhạy cảm, đôi khi một sự đột biến nhỏ có thể gây ra thiệt hại chết người.

Với yêu cầu ngày càng khắt khe về chống sét của các thiết bị liên quan, việc lắp đặt Thiết bị chống sét lan truyền (SPD) để triệt tiêu dòng điện quá áp và quá dòng trên đường dây và quá dòng trên đường dây đã trở thành một phần quan trọng của công nghệ chống sét hiện đại. một.

1, đặc điểm sét

Chống sét bao gồm chống sét bên ngoài và chống sét bên trong. Chống sét bên ngoài chủ yếu được sử dụng cho các bộ phận tiếp nhận sét (cột thu lôi, lưới chống sét, đai chống sét, đường dây chống sét), dây dẫn sét và thiết bị tiếp đất. Chức năng chính của thiết bị chống sét lan truyền là đảm bảo rằng phần thân của tòa nhà được bảo vệ khỏi các tia sét trực tiếp. Các tia sét có thể đánh vào một tòa nhà được phóng điện vào đất thông qua các cột thu lôi (đai, lưới, dây điện), dây dẫn sét, v.v. Bảo vệ chống sét bên trong bao gồm chống sét, chống dòng điện, phản công điện thế đất, xâm nhập sóng sét, điện từ và tĩnh điện hướng dẫn. Phương pháp này dựa trên liên kết đẳng thế, bao gồm kết nối trực tiếp và kết nối gián tiếp thông qua SPD, sao cho thân kim loại, đường dây thiết bị và đất tạo thành vật thể đẳng thế có điều kiện, đồng thời các thiết bị bên trong bị tắt và gây ra bởi sét và các dòng điện dâng khác. Dòng điện sét hay dòng điện tăng được phóng vào đất để bảo vệ an toàn cho người và thiết bị trong tòa nhà.

Sét được đặc trưng bởi sự gia tăng điện áp rất nhanh (trong vòng 10μs), điện áp đỉnh cao (hàng chục nghìn đến hàng triệu vôn), dòng điện lớn (hàng chục đến hàng trăm nghìn ampe) và thời gian ngắn (hàng chục đến hàng trăm micro giây)), tốc độ truyền nhanh (truyền với tốc độ ánh sáng), năng lượng rất lớn, và nó là năng lượng phá hủy mạnh nhất trong số các điện áp tăng.

2, phân loại thiết bị chống sét lan truyền

SPD là thiết bị không thể thiếu trong việc chống sét các thiết bị điện tử. Chức năng của nó là hạn chế quá áp tức thời của đường dây điện và đường truyền tín hiệu trong dải điện áp mà thiết bị hoặc hệ thống có thể chịu được, hoặc phóng dòng điện sét mạnh xuống đất. Bảo vệ thiết bị hoặc hệ thống được bảo vệ khỏi những cú sốc.

2,1 Phân loại theo nguyên lý làm việc

Được phân loại theo nguyên lý làm việc, SPD có thể được chia thành loại công tắc điện áp, loại giới hạn điện áp và loại kết hợp.

(1) Loại công tắc điện áp SPD. Trong trường hợp không có quá áp thoáng qua, nó thể hiện trở kháng cao. Khi nó phản ứng với quá áp thoáng qua do sét đánh, trở kháng của nó sẽ biến đổi thành trở kháng thấp, cho phép dòng điện sét đi qua, còn được gọi là "loại công tắc ngắn mạch SPD".

(2) SPD giới hạn áp suất. Khi không có quá áp thoáng qua, nó là trở kháng cao, nhưng khi dòng điện và điện áp tăng, trở kháng của nó sẽ tiếp tục giảm, và đặc tính dòng điện và điện áp của nó là phi tuyến tính mạnh, đôi khi được gọi là “SPD loại kẹp”.

(3) SPD kết hợp. Nó là sự kết hợp của thành phần loại chuyển mạch điện áp và thành phần loại giới hạn điện áp, có thể được hiển thị dưới dạng loại chuyển đổi điện áp hoặc loại giới hạn điện áp hoặc cả hai, tùy thuộc vào đặc tính của điện áp đặt vào.

2.2 Phân loại theo mục đích

Theo cách sử dụng, SPD có thể được chia thành SPD dòng điện và SPD dòng tín hiệu.

2.2.1 Dòng điện SPD

Do năng lượng của tia sét đánh vào rất lớn nên cần phải phóng điện dần dần năng lượng tia sét xuống trái đất bằng phương pháp phóng điện phân độ. Lắp đặt bộ chống sét lan truyền hoặc bộ chống sét lan truyền giới hạn điện áp vượt qua bài kiểm tra phân loại loại I tại điểm giao nhau của vùng chống sét trực tiếp (LPZ0A) hoặc vùng chống sét trực tiếp (LPZ0B) và vùng bảo vệ đầu tiên (LPZ1). Bảo vệ sơ cấp phóng dòng sét trực tiếp hoặc phóng một lượng lớn năng lượng dẫn khi đường dây tải điện bị sét đánh trực tiếp. Một bộ bảo vệ tăng giới hạn điện áp được lắp đặt tại điểm giao nhau của mỗi vùng (bao gồm cả vùng LPZ1) phía sau vùng bảo vệ đầu tiên như cấp bảo vệ thứ hai, thứ ba hoặc cao hơn. Bộ bảo vệ cấp hai là thiết bị bảo vệ điện áp dư của bộ bảo vệ giai đoạn trước và sét đánh gây ra trong khu vực. Khi sự hấp thụ năng lượng sét của tầng trước lớn, một số bộ phận vẫn còn khá lớn đối với thiết bị hoặc bộ bảo vệ cấp ba. Năng lượng được truyền đi sẽ cần được hấp thụ thêm bởi bộ bảo vệ cấp hai. Đồng thời, đường truyền của dây chống sét giai đoạn đầu cũng sẽ gây ra bức xạ xung điện từ tia sét. Khi đường dây đủ dài, năng lượng của tia sét gây ra trở nên đủ lớn và cần có bộ bảo vệ cấp thứ hai để tiếp tục làm chảy năng lượng sét. Bộ bảo vệ giai đoạn thứ ba bảo vệ năng lượng sét còn lại thông qua bộ bảo vệ giai đoạn thứ hai. Theo cấp điện áp chịu đựng của thiết bị được bảo vệ, nếu chống sét hai cấp có thể đạt được điện áp giới hạn dưới cấp điện áp của thiết bị thì chỉ cần bảo vệ hai cấp; nếu mức điện áp chịu đựng của thiết bị thấp, nó có thể yêu cầu bốn cấp hoặc thậm chí nhiều cấp bảo vệ hơn.

Chọn SPD, bạn cần hiểu một số thông số và cách chúng hoạt động.

(1) Sóng 10 / 350μs là dạng sóng mô phỏng một tia sét đánh trực tiếp, và năng lượng dạng sóng lớn; sóng 8 / 20μs là một dạng sóng mô phỏng cảm ứng sét và dẫn sét.

(2) Dòng phóng điện danh định In đề cập đến dòng điện đỉnh chạy qua SPD và sóng dòng điện 8/20 μs.

(3) Dòng phóng điện tối đa Imax, còn được gọi là tốc độ dòng chảy tối đa, đề cập đến dòng phóng điện tối đa có thể chịu được bởi SPD với sóng dòng điện 8 / 20μs.

(4) Điện áp chịu thử liên tục tối đa Uc (rms) đề cập đến điện áp xoay chiều tối đa rms hoặc điện áp một chiều có thể liên tục đặt vào SPD.

(5) Điện áp dư Ur là giá trị áp suất dư ở dòng phóng điện danh định In.

(6) Điện áp bảo vệ Up đặc trưng cho thông số đặc tính điện áp giữa các đầu nối giới hạn SPD và giá trị của nó có thể được chọn từ danh sách các giá trị ưu tiên, giá trị này phải lớn hơn giá trị cao nhất của điện áp giới hạn.

(7) Loại công tắc điện áp SPD chủ yếu phóng ra sóng dòng điện 10 / 350μs, và loại SPD giới hạn điện áp chủ yếu phóng ra sóng dòng điện 8 / 20μs.

2.2.2 Đường tín hiệu SPD

Dây tín hiệu SPD thực chất là một thiết bị thu sét tín hiệu được lắp đặt trong đường truyền tín hiệu, nói chung là ở đầu trước của thiết bị, để bảo vệ các thiết bị tiếp theo và ngăn chặn sóng sét ảnh hưởng đến thiết bị bị hỏng từ đường tín hiệu.

1) Lựa chọn mức bảo vệ điện áp (Lên)

Giá trị Tăng không được vượt quá định mức điện áp danh định của thiết bị được bảo vệ. Yêu cầu SPD phải phù hợp tốt với cách điện của thiết bị được bảo vệ.

Trong hệ thống cung cấp và phân phối điện hạ áp, các thiết bị cần phải có một khả năng nhất định để chịu được sự đột biến, tức là khả năng chịu được sốc và quá áp. Khi không thể thu được giá trị quá điện áp tác động của các thiết bị khác nhau của hệ thống ba pha 220 / 380V, thì có thể chọn giá trị này theo các chỉ số đã cho của IEC 60664-1.

2) Lựa chọn dòng phóng danh định In (công suất dòng tác động)

Dòng điện cực đại chạy qua sóng SPD, 8/20 μs. Nó được sử dụng cho bài kiểm tra phân loại loại II của SPD và cũng để xử lý trước SPD cho bài kiểm tra phân loại loại I và loại II.

Trên thực tế, In là giá trị đỉnh cao nhất của dòng điện tăng có thể vượt qua số lần được chỉ định (thường là 20 lần) và dạng sóng được chỉ định (8/20 μs) mà không làm tổn hại đáng kể đến SPD.

3) Lựa chọn dòng xả tối đa Imax (giới hạn công suất dòng xung kích)

Dòng điện đỉnh chạy qua SPD, sóng dòng điện 8/20 μs, được sử dụng cho thử nghiệm phân loại Class II. Imax có nhiều điểm tương đồng với In, sử dụng dòng điện cực đại của sóng dòng điện 8/20 μs để thực hiện kiểm tra phân loại Class II trên SPD. Sự khác biệt cũng rõ ràng. Imax chỉ thực hiện kiểm tra tác động trên SPD và SPD không gây ra thiệt hại đáng kể sau khi kiểm tra và In có thể thực hiện 20 kiểm tra như vậy và SPD về cơ bản không thể bị phá hủy sau khi kiểm tra. Do đó, Imax là dòng giới hạn tác động nên dòng phóng điện cực đại còn được gọi là công suất dòng xung kích cuối cùng. Rõ ràng, Imax> In.

nguyên tắc làm việc

Thiết bị chống sét lan truyền là thiết bị không thể thiếu để chống sét cho các thiết bị điện tử. Nó từng được gọi là “bộ chống sét” hoặc “bộ bảo vệ quá áp”. Tiếng Anh viết tắt là SPD. Vai trò của bộ chống sét lan truyền là Quá áp quá độ vào đường dây điện và đường truyền tín hiệu được giới hạn trong dải điện áp mà thiết bị hoặc hệ thống có thể chịu được, hoặc dòng điện sét cực mạnh được phóng xuống đất để bảo vệ thiết bị được bảo vệ hoặc hệ thống khỏi va đập và hư hỏng.

Loại và cấu trúc của bộ chống sét lan truyền khác nhau tùy theo ứng dụng, nhưng nó phải chứa ít nhất một thành phần giới hạn điện áp phi tuyến tính. Các thành phần cơ bản được sử dụng trong thiết bị chống sét lan truyền là khe hở phóng điện, ống phóng điện đầy khí, biến trở, diode triệt tiêu và cuộn cảm.

Thành phần cơ bản

1. Khoảng cách xả (còn gọi là khoảng cách bảo vệ):

Nó thường bao gồm hai thanh kim loại được ngăn cách bởi một khe hở nhất định tiếp xúc với không khí, một trong số đó được nối với dây pha của nguồn điện L hoặc đường trung tính (N) của thiết bị bảo vệ cần thiết, và thanh kim loại kia và đường đất (PE) được kết nối. Khi xảy ra quá điện áp quá độ, khe hở bị phá vỡ và một phần điện áp quá áp được đưa vào đất, điều này tránh được sự gia tăng điện áp trên thiết bị được bảo vệ. Khoảng cách giữa hai thanh kim loại của khe phóng điện có thể được điều chỉnh khi cần thiết, và cấu tạo tương đối đơn giản, và nhược điểm là hiệu suất dập tắt hồ quang kém. Khe hở phóng điện được cải thiện là một khe hở góc và chức năng dập tắt hồ quang của nó tốt hơn so với khe hở trước đây. Đó là do tác dụng của công suất F của mạch và sự bay lên của dòng khí nóng để dập tắt hồ quang.

2. Ống xả khí:

Nó bao gồm một cặp bản cực âm lạnh được đặt cách xa nhau và được bao bọc trong một ống thủy tinh hoặc ống sứ chứa đầy một khí trơ nhất định (Ar). Để tăng xác suất kích hoạt của ống phóng điện, một chất kích hoạt cũng được cung cấp trong ống phóng điện. Loại ống phóng điện chứa khí này có loại hai cực và loại ba cực.

Các thông số kỹ thuật của ống phóng khí là: Điện áp phóng điện một chiều Udc; điện áp phóng điện xung kích Lên (Nói chung, Up≈ (2 ~ 3) Udc; dòng điện chịu tần số nguồn In; dòng điện chịu xung Ip; điện trở cách điện R (> 109Ω)); điện dung điện dung (1-5PF)

Ống phóng khí có thể được sử dụng trong điều kiện DC và AC. Điện áp phóng điện một chiều Udc được chọn như sau: Sử dụng trong điều kiện một chiều: Udc≥1.8U0 (U0 là điện áp một chiều để đường dây làm việc bình thường)

Sử dụng trong điều kiện AC: U dc ≥ 1.44Un (Un là giá trị rms của điện áp AC để đường dây hoạt động bình thường)

3. Biến trở:

Nó là một biến thể bán dẫn oxit kim loại với thành phần chính là ZnO. Khi hiệu điện thế đặt vào hai đầu cuộn dây đạt đến một giá trị nào đó thì cảm kháng rất nhạy cảm với hiệu điện thế. Nguyên lý làm việc của nó tương đương với việc mắc nối tiếp và song song nhiều PN bán dẫn. Varistor được đặc trưng bởi các đặc tính phi tuyến tốt (I = CUα, α là hệ số phi tuyến), công suất dòng lớn (~ 2KA / cm2), thấp dòng rò rỉ bình thường (10-7 ~ 10-6A), điện áp dư thấp (tùy thuộc trên Trong điện áp hoạt động của varistor và công suất dòng), thời gian đáp ứng với quá áp thoáng qua nhanh (~ 10-8 giây), không chạy tự do.

Các thông số kỹ thuật của varistor là điện áp varistor (tức là điện áp chuyển mạch) UN, điện áp tham chiếu Ulma; điện áp dư Ures; tỷ số điện áp dư K (K = Ures / UN); công suất dòng chảy tối đa Imax; dòng điện rò rỉ; thời gian đáp ứng.

Varistor được sử dụng trong các điều kiện sau: điện áp varistor: UN ≥ [(√ 2 × 1.2) / 0.7] U0 (U0 là điện áp danh định của nguồn cung cấp tần số nguồn)

Điện áp tham chiếu tối thiểu: Ulma ≥ (1.8 ~ 2) Uac (sử dụng trong điều kiện DC)

Ulma ≥ (2.2 ~ 2.5) Uac (được sử dụng trong điều kiện AC, Uac là điện áp hoạt động AC)

Điện áp tham chiếu lớn nhất của biến thể phải được xác định bằng điện áp chịu đựng của thiết bị điện tử được bảo vệ. Điện áp dư của biến thể phải thấp hơn mức điện áp của thiết bị điện tử được bảo vệ, tức là (Ulma) max≤Ub / K. Trong đó K là tỷ số điện áp dư và Ub là điện áp hư hỏng của thiết bị được bảo vệ.

4. Diode triệt tiêu:

Diode triệt tiêu có chức năng giới hạn kẹp. Nó hoạt động trong vùng sự cố ngược lại. Do điện áp kẹp thấp và phản ứng nhanh, nó đặc biệt thích hợp để sử dụng làm thành phần bảo vệ cấp cuối cùng trong các mạch bảo vệ nhiều cấp. Đặc tính vôn-ampe của diode triệt tiêu trong vùng đánh thủng có thể được biểu thị bằng công thức sau: I = CUα, trong đó α là hệ số phi tuyến, đối với diode Zener α = 7 ～ 9, trong diode tuyết lở α = 5 ～ 7.

Các thông số kỹ thuật của diode triệt tiêu

(1) Điện áp đánh thủng, đề cập đến điện áp đánh thủng ở dòng điện đánh thủng ngược được chỉ định (thường là 1ma), thường nằm trong phạm vi từ 2.9V đến 4.7V đối với điốt Zener và đánh thủng danh định của điốt tuyết lở. Điện áp mòn thường nằm trong khoảng 5.6V đến 200V.

(2) Điện áp kẹp cực đại: Là điện áp cao nhất xuất hiện ở cả hai đầu của ống khi nó chạy qua một dòng điện lớn có dạng sóng quy định.

(3) Công suất xung: Nó đề cập đến tích của điện áp kẹp tối đa ở cả hai đầu của ống và dòng điện tương đương trong ống dưới dạng sóng dòng điện xác định (ví dụ: 10/1000 μs).

(4) Điện áp dịch chuyển ngược: Đề cập đến điện áp lớn nhất có thể đặt vào cả hai đầu của ống trong vùng rò rỉ ngược, tại đó ống không được phá vỡ. Điện áp dịch chuyển ngược này phải cao hơn đáng kể so với đỉnh điện áp hoạt động cao nhất của hệ thống điện tử được bảo vệ, tức là nó không thể ở trạng thái dẫn điện yếu trong quá trình hoạt động bình thường của hệ thống.

(5) Dòng rò tối đa: Nó đề cập đến dòng điện ngược lớn nhất chạy qua ống dưới điện áp dịch chuyển ngược.

(6) Thời gian phản hồi: 10-11 giây

5. Cuộn cảm:

Cuộn cảm là một thiết bị triệt nhiễu ở chế độ phổ biến với lõi là ferit. Nó được quấn đối xứng trên cùng một lõi hình xuyến bằng ferit bởi hai cuộn dây có cùng kích thước và cùng số vòng. Để tạo thành một thiết bị bốn đầu cuối, cần phải triệt tiêu điện cảm lớn của tín hiệu chế độ chung, và nó ít ảnh hưởng đến điện cảm vi sai của tín hiệu chế độ vi sai. Cuộn cảm có thể triệt tiêu hiệu quả tín hiệu nhiễu phương thức chung (chẳng hạn như nhiễu sét) trong đường dây cân bằng nhưng không ảnh hưởng đến tín hiệu phương thức vi sai mà đường dây thường truyền.

Khi sản xuất cuộn dây cuộn cảm phải đáp ứng các yêu cầu sau:

1) Các dây quấn trên lõi cuộn dây phải được cách điện với nhau để đảm bảo không xảy ra hiện tượng đoản mạch giữa các vòng của cuộn dây khi bị quá điện áp quá độ.

2) Khi cuộn dây chạy qua dòng điện tức thời lớn thì trong lõi dường như không bị bão hoà.

3) Lõi trong cuộn dây nên được cách điện với cuộn dây để ngăn ngừa sự cố giữa hai bên dưới quá điện áp quá độ.

4) Cuộn dây nên được quấn càng nhiều càng tốt, điều này có thể làm giảm điện dung ký sinh của cuộn dây và tăng cường khả năng quá áp tức thời của cuộn dây.

6. 1/4 bước sóng ngắn mạch

Xà beng 1/4 bước sóng là thiết bị chống sét lan truyền tín hiệu vi sóng dựa trên phân tích quang phổ của sóng sét và lý thuyết sóng đứng của bộ cấp anten. Chiều dài của thanh nối ngắn kim loại trong bộ bảo vệ này dựa trên tần số tín hiệu hoạt động (ví dụ: 900 MHz hoặc 1800 MHz). Kích thước của 1/4 bước sóng được xác định. Chiều dài thanh nối tắt song song có trở kháng vô hạn đối với tần số tín hiệu làm việc, tương đương với mạch hở và không ảnh hưởng đến việc truyền tín hiệu. Tuy nhiên, đối với sóng sét, do năng lượng sét phân bố chủ yếu dưới n + KHZ nên thanh ngắn mạch Đối với trở kháng sóng sét nhỏ, tương đương với ngắn mạch, mức năng lượng sét được phóng vào đất.

Vì đường kính của thanh rút ngắn 1/4 bước sóng nói chung là vài mm nên khả năng chống dòng điện tác động là tốt, và nó có thể đạt 30KA (8 / 20μs) trở lên và điện áp dư nhỏ. Điện áp dư này chủ yếu do hiện tượng tự cảm của thanh ngắn mạch gây ra. Điểm hạn chế là dải tần công suất hẹp, băng thông còn khoảng 2% đến 20%. Một nhược điểm khác là không thể áp dụng thiên vị DC cho bộ cấp anten, điều này hạn chế một số ứng dụng.

Mạch cơ bản

Mạch của bộ chống sét lan truyền có nhiều dạng khác nhau tùy theo nhu cầu khác nhau. Các thành phần cơ bản là một số loại đã đề cập ở trên. Một nhà nghiên cứu sản phẩm chống sét nổi tiếng về kỹ thuật có thể thiết kế nhiều loại mạch khác nhau, giống như một khối hộp có thể được sử dụng. Các mẫu cấu trúc khác nhau. Công nhân chống sét có trách nhiệm phát triển các sản phẩm vừa hiệu quả vừa tiết kiệm chi phí.

Bảo vệ phân loại

Bộ chống sét cấp một của bộ chống sét lan truyền có thể chảy máu đối với dòng sét trực tiếp hoặc chảy máu khi đường dây tải điện bị sét đánh trực tiếp. Đối với những nơi có thể xảy ra sét đánh trực tiếp, LỚP-I phải được trình diễn. Chống sét. Kim thu sét cấp XNUMX là thiết bị bảo vệ điện áp dư của thiết bị chống sét phía trước và chống sét do sét đánh trong khu vực. Khi có sự hấp thụ năng lượng sét lớn ở sân khấu trước thì vẫn còn một phần của thiết bị hoặc thiết bị chống sét cấp ba. Đó là một lượng năng lượng khá lớn sẽ được truyền đi và cần một bộ chống sét cấp hai để hấp thụ thêm. Đồng thời đường truyền của dây chống sét lan truyền bậc XNUMX cũng sẽ gây ra bức xạ điện từ xung sét LEMP. Khi đường dây đủ dài, năng lượng của tia sét cảm ứng trở nên đủ lớn, và cần thiết bị chống sét cấp hai để phóng năng lượng sét tiếp tục. Bộ chống sét cấp ba bảo vệ LEMP và năng lượng sét dư thông qua bộ thu sét cấp hai.

Hình-5-Tổng thể-quan điểm-của-một-khu-bảo-vệ-chống-sét-khái-niệm

Bảo vệ cấp độ đầu tiên

Mục đích của bộ chống sét lan truyền là ngăn điện áp tăng truyền trực tiếp từ khu vực LPZ0 vào khu vực LPZ1, hạn chế điện áp tăng từ hàng chục nghìn đến hàng trăm nghìn vôn đến 2500-3000V.

Bộ chống sét lan truyền được lắp đặt ở phía hạ áp của máy biến áp là bộ chống sét cấp nguồn ba pha. Thông lượng sét không được thấp hơn 60KA. Bộ chống sét cấp nguồn của loại này phải là bộ chống sét cấp nguồn công suất lớn được kết nối giữa các pha của đầu vào của hệ thống cấp điện của người sử dụng và đất. Thông thường, yêu cầu thiết bị chống sét lan truyền loại này phải có công suất tác động tối đa hơn 100KA mỗi pha và điện áp giới hạn yêu cầu nhỏ hơn 1500V, được gọi là thiết bị chống sét lan truyền nguồn cấp I và thiết bị chống sét lan truyền. Được thiết kế để chịu được dòng sét cao và sét đánh cảm ứng, và để thu hút các dòng điện có năng lượng cao, các bộ chống sét lan truyền điện từ này sẽ ngăn lượng lớn dòng điện khởi động xuống đất. Chúng chỉ cung cấp một điện áp giới hạn (điện áp lớn nhất xuất hiện trên đường dây khi dòng khởi động chạy qua bộ chống sét của nguồn điện được gọi là điện áp giới hạn). Bộ bảo vệ CLASS Loại I chủ yếu được sử dụng để hấp thụ dòng điện khởi động lớn, chỉ Chúng không thể bảo vệ hoàn toàn các thiết bị điện nhạy cảm bên trong hệ thống cung cấp điện.

Bộ chống sét lan truyền cấp độ đầu tiên có thể bảo vệ chống lại sóng sét 10 / 350μs và 100KA và đáp ứng các tiêu chuẩn bảo vệ cao nhất do IEC quy định. Tham chiếu kỹ thuật như sau: thông lượng sét lớn hơn hoặc bằng 100KA (10 / 350μs); điện áp dư không lớn hơn 2.5KV; thời gian phản hồi nhỏ hơn hoặc bằng 100ns.

Bảo vệ cấp độ thứ hai

Mục đích của bộ chống sét lan truyền là để hạn chế hơn nữa điện áp xung dư qua bộ chống sét cấp một xuống 1500-2000V và kết nối đẳng thế LPZ1-LPZ2.

Thiết bị chống sét cấp nguồn do đường dây tủ phân phối xuất ra phải là thiết bị chống sét cấp nguồn có giới hạn điện áp làm bảo vệ cấp hai. Công suất dòng sét không được thấp hơn 20KA. Nó phải được lắp đặt trong nguồn điện cho các thiết bị điện quan trọng hoặc nhạy cảm. Trạm phân phối đường bộ. Các bộ chống sét lan truyền này cung cấp khả năng hấp thụ tốt hơn năng lượng xung dư thông qua bộ chống sét lan truyền tại đầu vào nguồn điện của khách hàng và có khả năng triệt tiêu quá áp thoáng qua tuyệt vời. Bộ chống sét lan truyền điện được sử dụng trong lĩnh vực này yêu cầu công suất tác động tối đa 45kA trở lên cho mỗi pha và điện áp giới hạn yêu cầu phải nhỏ hơn 1200V, được gọi là LỚP II cung cấp điện chống sét. Hệ thống cung cấp điện của người sử dụng chung có thể đạt được bảo vệ cấp hai để đáp ứng các yêu cầu của hoạt động của thiết bị điện.

Bộ bảo vệ chống xung điện giai đoạn thứ hai sử dụng bộ bảo vệ Loại C để bảo vệ toàn chế độ pha-pha, pha-đất và đất trung bình. Các thông số kỹ thuật chính là: công suất dòng sét lớn hơn hoặc bằng 40KA (8 / 20μs); điện áp dư Giá trị đỉnh không quá 1000V; thời gian phản hồi không quá 25ns.

Bảo vệ cấp độ thứ ba

Mục đích của bộ chống sét lan truyền cuối cùng là bảo vệ thiết bị bằng cách giảm điện áp tăng đột biến còn lại xuống dưới 1000V để năng lượng tăng đột biến không làm hỏng thiết bị.

Khi thiết bị chống sét của nguồn điện được lắp đặt ở đầu đến của nguồn điện xoay chiều của thiết bị thông tin điện tử được sử dụng làm bảo vệ cấp thứ ba, thì thiết bị chống sét của nguồn điện giới hạn kiểu nối tiếp và chống sét của nó công suất hiện tại không được thấp hơn 10KA.

Dòng bảo vệ cuối cùng của bộ chống sét lan truyền có thể được sử dụng với bộ chống sét lan truyền tích hợp trong nguồn điện bên trong của người tiêu dùng để loại bỏ hoàn toàn các quá áp nhỏ thoáng qua. Bộ chống sét lan truyền công suất được sử dụng ở đây yêu cầu công suất tác động tối đa là 20KA trở xuống cho mỗi pha và điện áp giới hạn yêu cầu phải nhỏ hơn 1000V. Nó là cần thiết để có một mức độ bảo vệ thứ ba đối với một số thiết bị điện tử đặc biệt quan trọng hoặc đặc biệt nhạy cảm, cũng như để bảo vệ thiết bị điện khỏi quá điện áp quá độ tạo ra trong hệ thống.

Đối với nguồn điện chỉnh lưu được sử dụng trong thiết bị thông tin vi ba, thiết bị thông tin liên lạc trạm di động và thiết bị ra đa, cần phải chọn Thiết bị chống sét cung cấp điện DC với sự thích ứng điện áp làm việc như là bảo vệ giai đoạn cuối theo sự bảo vệ của điện áp làm việc của nó.

Cấp 4 trở lên

Bộ chống sét lan truyền theo cấp điện áp chịu đựng của thiết bị được bảo vệ, nếu chống sét hai cấp có thể đạt được điện áp giới hạn dưới cấp điện áp chịu đựng của thiết bị thì chỉ cần làm hai cấp bảo vệ, nếu thiết bị chịu điện áp mức thấp, nó có thể Cần bốn cấp bảo vệ trở lên. Mức độ bảo vệ thứ tư của công suất dòng sét không được thấp hơn 5KA.

Phương pháp cài đặt

1, Yêu cầu cài đặt thường xuyên SPD

Bộ chống sét lan truyền được lắp đặt với đường ray tiêu chuẩn 35mm

Đối với SPD cố định, cần thực hiện theo các bước sau để cài đặt thường xuyên:

1) Xác định đường dẫn dòng xả

2) Đánh dấu dây cho sự sụt giảm điện áp phụ gây ra ở đầu cuối thiết bị.

3) Để tránh các vòng cảm ứng không cần thiết, hãy đánh dấu dây dẫn PE của mỗi thiết bị.

4) Thiết lập liên kết đẳng thế giữa thiết bị và SPD.

5) Để điều phối điều phối năng lượng của SPD đa cấp

Để hạn chế sự ghép nối cảm ứng giữa bộ phận bảo vệ được lắp đặt và bộ phận không được bảo vệ của thiết bị, cần phải có một số phép đo nhất định. Có thể giảm độ tự cảm lẫn nhau bằng cách tách nguồn cảm ứng khỏi mạch hy sinh, lựa chọn góc của vòng lặp và giới hạn của vùng vòng kín.

Khi dây dẫn thành phần mang dòng điện là một phần của vòng kín, vòng lặp và điện áp cảm ứng sẽ giảm khi dây dẫn đến gần mạch.

Nói chung, tốt hơn là tách dây được bảo vệ khỏi dây không được bảo vệ và nó nên được tách khỏi dây nối đất. Đồng thời, để tránh hiện tượng ghép vuông góc quá độ giữa cáp nguồn và cáp thông tin, cần thực hiện các phép đo cần thiết.

2, Lựa chọn đường kính dây nối đất SPD

Đường dữ liệu: Yêu cầu lớn hơn 2.5mm2; khi chiều dài vượt quá 0.5m thì phải lớn hơn 4mm2.

Đường dây điện: Khi diện tích mặt cắt ngang đường dây pha S≤16mm2, đường đất sử dụng S; khi diện tích mặt cắt ngang của vạch pha là 16mm2≤S<35mm2, dòng mặt đất sử dụng 16mm2; khi diện tích mặt cắt ngang của vạch pha S≥35mm2, dòng nối đất yêu cầu S / 2.

Các thông số chính

  1. Điện áp danh định Un: Điện áp danh định của hệ thống được bảo vệ là phù hợp. Trong hệ thống công nghệ thông tin, thông số này cho biết loại bảo vệ nên chọn, cho biết giá trị hiệu dụng của điện áp AC hoặc DC.
  1. Điện áp định mức Uc: có thể đặt vào đầu cuối quy định của bộ bảo vệ trong thời gian dài mà không gây ra sự thay đổi đặc tính của bộ bảo vệ và kích hoạt giá trị điện áp hiệu dụng lớn nhất của phần tử bảo vệ.
  1. Dòng phóng điện danh định Isn: Đỉnh dòng khởi động lớn nhất mà bộ bảo vệ chịu được khi một sóng sét tiêu chuẩn có dạng sóng 8/20 μs được đặt vào bộ bảo vệ trong 10 lần.
  1. Dòng phóng điện tối đa Imax: Đỉnh dòng khởi động tối đa mà bộ bảo vệ chịu được khi đặt một sóng sét tiêu chuẩn có dạng sóng 8/20 μs vào bộ bảo vệ.
  1. Cấp bảo vệ điện áp Lên: Giá trị lớn nhất của bảo vệ trong các thử nghiệm sau: điện áp phóng điện bề mặt có độ dốc 1KV / μs; điện áp dư của dòng phóng điện danh định.
  1. Thời gian đáp ứng tA: Độ nhạy hoạt động và thời gian đánh thủng của thành phần bảo vệ đặc biệt chủ yếu phản ánh trong bộ bảo vệ, và sự thay đổi trong một thời gian nhất định phụ thuộc vào độ dốc du / dt hoặc di / dt.
  1. Tốc độ truyền dữ liệu Vs: cho biết có bao nhiêu giá trị bit được truyền trong một giây, đơn vị là: bps; nó là giá trị tham chiếu của thiết bị chống sét được chọn chính xác trong hệ thống truyền dữ liệu, và tốc độ truyền dữ liệu của thiết bị chống sét phụ thuộc vào chế độ truyền của hệ thống.
  1. Suy hao bộ chèn Ae: Tỷ số điện áp trước và sau khi bộ bảo vệ được đưa vào ở một tần số nhất định.
  1. Return Loss Ar: Cho biết tỷ lệ của sóng cạnh hàng đầu được phản xạ bởi thiết bị bảo vệ (điểm phản xạ), là thông số đo trực tiếp xem thiết bị bảo vệ có tương thích với trở kháng của hệ thống hay không.
  1. Dòng phóng điện dọc tối đa: đề cập đến giá trị đỉnh của dòng điện khởi động tối đa mà bộ bảo vệ phải chịu khi đặt sóng sét tiêu chuẩn có dạng sóng 8 / 20μs lên mỗi mặt đất.
  1. Dòng phóng điện bên tối đa: Đỉnh dòng khởi động tối đa mà bộ bảo vệ phải chịu khi áp dụng sóng sét tiêu chuẩn có dạng sóng 8 / 20μs giữa đường dây và đường dây.
  1. Trở kháng trực tuyến: đề cập đến tổng trở kháng và điện kháng cảm ứng của mạch vòng chạy qua bộ bảo vệ dưới điện áp danh định Un. Thường được gọi là “trở kháng hệ thống”.
  1. Dòng xả đỉnh: Có hai loại: dòng xả định mức Isn và dòng xả tối đa Imax.
  1. Dòng rò rỉ: đề cập đến dòng điện một chiều chạy qua bộ bảo vệ ở điện áp danh định Un là 75 hoặc 80.

Phân loại theo nguyên lý làm việc

  1. Loại công tắc: Nguyên tắc làm việc của bộ chống sét lan truyền là trở kháng cao khi không có quá áp tức thời, nhưng một khi nó phản ứng với quá áp quá độ sét, trở kháng của nó sẽ đột ngột thay đổi thành giá trị thấp, cho phép dòng sét đi qua. Khi được sử dụng như một thiết bị như vậy, thiết bị có: khe hở phóng điện, ống xả khí, thyristor, và những thứ tương tự.
  1. Loại giới hạn điện áp: Nguyên tắc làm việc của bộ chống sét lan truyền là trở kháng cao khi không có quá áp thoáng qua, nhưng trở kháng của nó sẽ giảm liên tục với sự gia tăng của dòng điện và điện áp tăng, và đặc tính dòng điện và điện áp của nó là phi tuyến tính mạnh. Các thiết bị được sử dụng làm thiết bị như vậy là: oxit kẽm, biến trở, điốt triệt tiêu, điốt tuyết lở, và các loại tương tự.
  1. Chia rẽ hoặc hỗn loạn ：

Loại Shunt: Song song với thiết bị được bảo vệ, có trở kháng thấp đối với xung sét và trở kháng cao đối với tần số hoạt động bình thường.

Loại rối: Cùng với thiết bị được bảo vệ, nó có trở kháng cao đối với xung sét và trở kháng thấp đối với tần số hoạt động bình thường.

Các thiết bị được sử dụng làm thiết bị như vậy là: cuộn cảm, bộ lọc thông cao, bộ lọc thông thấp, quần ngắn sóng phần tư, và các loại tương tự.

Sử dụng thiết bị chống sét lan truyền SPD

(1) Bộ bảo vệ nguồn: bộ bảo vệ nguồn AC, bộ bảo vệ nguồn DC, bộ bảo vệ nguồn chuyển đổi, v.v.

Module chống sét nguồn AC thích hợp bảo vệ nguồn điện cho phòng phân phối điện, tủ phân phối nguồn, tủ chuyển mạch, tủ phân phối nguồn AC / DC, v.v.

Có hộp phân phối đầu vào ngoài trời và hộp phân phối lớp xây dựng trong tòa nhà;

Dùng cho lưới điện công nghiệp hạ áp (220 / 380VAC) và lưới điện dân dụng;

Trong hệ thống điện, nó được sử dụng chủ yếu cho đầu vào hoặc đầu ra của điện ba pha trong màn hình cấp điện của phòng điều khiển chính của phòng máy tự động hóa hoặc trạm biến áp.

Thích hợp cho nhiều hệ thống nguồn DC, chẳng hạn như:

Bảng phân phối nguồn DC;

Thiết bị cấp nguồn DC;

Hộp phân phối DC;

Tủ hệ thống thông tin điện tử;

Đầu ra của nguồn điện thứ cấp.

(2) Bộ bảo vệ tín hiệu: bộ bảo vệ tín hiệu tần số thấp, bộ bảo vệ tín hiệu tần số cao, bộ bảo vệ bộ nạp ăng ten, v.v.

Thiết bị chống sét tín hiệu mạng:

Bảo vệ quá áp cảm ứng do sét đánh và xung điện từ sét cho các thiết bị mạng như SWITCH, HUB, ROUTER tốc độ 10 / 100Mbps; · Phòng mạng bảo vệ chuyển mạch mạng; · Bảo vệ máy chủ phòng mạng; · Phòng mạng bảo vệ thiết bị giao diện mạng khác;

Hộp chống sét tích hợp 24 cổng được sử dụng chủ yếu để bảo vệ tập trung nhiều kênh tín hiệu trong tủ mạng tích hợp và tủ chuyển mạch phụ.

Thiết bị chống sét tín hiệu video:

Bộ chống sét lan truyền chủ yếu được sử dụng để bảo vệ điểm-điểm của thiết bị tín hiệu video. Nó có thể bảo vệ các thiết bị truyền video khác nhau khỏi sét đánh cảm ứng và điện áp tăng từ đường truyền tín hiệu. Nó cũng có thể áp dụng cho việc truyền RF dưới cùng một điện áp làm việc. Hộp chống sét video tích hợp đa cổng được sử dụng chủ yếu để bảo vệ tập trung các thiết bị điều khiển như đầu ghi đĩa cứng và bộ cắt video trong tủ điều khiển tích hợp.

Thương hiệu Surge Protector

Các bộ chống sét phổ biến nhất trên thị trường là: bộ chống sét lan truyền LSP của Trung Quốc, bộ chống sét lan truyền OBO của Đức, bộ chống sét lan truyền DEHN, bộ chống sét lan truyền PHOENIX, bộ chống sét lan truyền ECS của Mỹ, bộ chống sét lan truyền PANAMAX của Mỹ, bộ chống sét lan truyền INNOVATIVE, bộ chống sét lan truyền POLYPHASER của Mỹ, bộ chống sét lan truyền Soule của Pháp , Bộ bảo vệ tăng áp ESP Furse của Vương quốc Anh, v.v.