Perjungimo maitinimo šaltinių apsaugos nuo viršįtampių principas
Apsauginis viršįtampio įtaisas (SPD), taip pat žinomas kaip apsauga nuo viršįtampių, yra nelinijinis apsauginis įtaisas, naudojamas apriboti pereinamąją viršįtampą ir nukreipti iškrovos viršįtampio srovę įtampingose sistemose, ir naudojamas apsaugoti elektros prietaisus, kurių atsparumo įtampa yra žema arba elektroninės sistemos yra apsaugotas nuo žaibo smūgių ir žaibo elektromagnetinių impulsų ar veikimo viršįtampių pažeidimų. Pastaraisiais metais sparčiai vystėsi elektroninės informacinės sistemos (pvz., televizija, telefonas, ryšys, kompiuterių tinklas ir kt.), atsirado ir išpopuliarėjo daugybė elektroninių informacinių įrenginių. Tokios sistemos ir įrenginiai dažnai yra brangūs ir svarbūs, o jų darbinė įtampa ir atsparumo įtampos lygis yra labai žemi, todėl yra itin pažeidžiami žaibo elektromagnetinių impulsų. Todėl SPD reikalinga apsaugai nuo įtampos.
Dėl skirtingų standartų, kurių laikosi įvairios šalys, gaminių specifikacijos nėra vieningos, o parametrų identifikavimas taip pat turi savo akcentą, kuris yra daug prastesnis nei kitų elektros gaminių specifikacijos, o tai sukelia didelių nepatogumų projektuojant ir pasirenkant. Inžineriniame projekte įprastus prekės ženklus galima suskirstyti į vietinius, europietiškus ir amerikietiškus gaminius pagal kilmės vietą. Buitinių gaminių parametrų nustatymai yra chaotiški, pasižymi įvairiomis specifikacijomis ir dideliu liekamuoju slėgiu. Kai kurie standartizuotų gaminių modelių nustatymai imituoja Europos gaminius, o kai kurie – pagal nacionalinius kalibravimo parametrus. Dauguma gaminių pažymėti In ir Imax. Kadangi vietiniams gaminiams taikomi santykinai žemi reikalavimai taikymo vietoms, žemos pastatų klasės ir didelė įranga atlaiko įtampos vertes, kai kuriuos parametrų reikalavimus galima atitinkamai sušvelninti.
Europietiški gaminiai paprastai žymi maksimalią iškrovos srovę, pagal šį parametrą taip pat nustatomas gaminio modelis. Pavyzdžiui, garsaus Europos prekės ženklo XXX65 ir XXX40 vertės 65 ir 40 yra Imax. Tačiau Kinijos standartas aiškiai numato, kad tipui parinkti turi būti naudojama vardinė iškrovimo srovė In, o tai šiuo metu yra nepatogi situacija, su kuria susiduriama inžineriniame projekte. Patikrinus gaminio informaciją, In reikšmė XX65 neviršija 20kA, o In reikšmė XX40 neviršija 15kA. Pagal rekomenduojamą GB50343 vertę, šie du gaminiai gali būti naudojami tik trečiojo lygio įrangos terminalo apsaugai, tačiau realiame projekte jie montuojami pirmame ir antrame lygiuose, o tai akivaizdžiai neatitinka pasirinkimo parametrų. Nacionalinio standarto ir liekamoji įtampa Aukštesni, įprasti modeliai paprastai viršija 1200 V, kai laidų aplinka nėra gera, nesunku viršyti įrangos atsparumo įtampos vertę. Paprastai Europos gaminių Uc vertė yra maža, o linijos įtampa yra oportunistiškai pažymėta, todėl renkantis modelį lengva suklaidinti.
Kaip veikia BPD
Apsauga nuo viršįtampių tinka 220/380V žemos įtampos maitinimo šaltinio apsaugai. Tai netiesinis komponentas. Pagal IEC standartą viršįtampių apsauga yra įtaisas, kuris daugiausia slopina laidžios linijos viršįtampą ir viršsrovę. Apsauga nuo viršįtampių atlieka apsauginį vaidmenį. Pagrindinis reikalavimas yra tas, kad jis turi atlaikyti žaibo srovę, kuri turėtų praeiti, ir per maksimalią viršįtampio fiksavimo įtampą gali veiksmingai užgesinti nuolatinį galios dažnio srautą, susidarantį žaibo srovei pratekėjus, ir užkirsti kelią momentiniam viršįtampis į elektros liniją ir signalo perdavimo liniją. Viršįtampa ribojama įtampos diapazone, kurį gali atlaikyti įranga ar sistema, arba stipri žaibo srovė nuteka į žemę, kad apsaugotų įrangą ar sistemą nuo pažeidimų dėl smūgio.
Apsaugos nuo viršįtampių tipas ir struktūra skiriasi priklausomai nuo skirtingų tikslų, tačiau yra įtrauktas bent vienas netiesinis įtampą ribojantis elementas. Dažniausiai naudojamos apsaugos nuo viršįtampių yra MOV (metalo oksido varistorius) ir dujų išlydžio vamzdžiai. Energijos šuoliai turi daug energijos ir jų negalima sustabdyti. Dėl šios priežasties jautrios elektros įrangos apsaugos nuo elektros viršįtampių sukeliamos žalos strategija yra nukreipti viršįtampius nuo įrangos į žemę.
Apsauga nuo viršįtampių MOV susideda iš trijų dalių: vidurinė yra metalo oksido medžiaga, o du puslaidininkiai yra prijungti prie maitinimo ir įžeminimo. Kai atsiranda viršįtampis, MOV veikia nedelsiant, o atsako laikas yra nuo 1 iki 3 nanosekundžių. "V" MOV yra reostatas. Reagavimo momentu MOV varža nukrenta nuo maksimalios vertės iki beveik nulio omų, o viršsrovė per MOV patenka į žemę. Apsaugota elektros įranga ir toliau veikia esant normaliai darbinei įtampai. Jo puslaidininkiniai elementai turi savybę keisti varžą kintant įtampai. Kai įtampa yra mažesnė už tam tikrą vertę, elektronų judėjimas puslaidininkyje sukuria didelę varžą. Ir atvirkščiai, kai įtampa viršija tą specifinę vertę, elektronų judėjimas pasikeičia ir puslaidininkio varža sumažėja arti nulio omų. Įtampa yra normali, o apsauga nuo viršįtampių MOV neveikia, o tai neturi įtakos elektros linijai.
Apsaugos nuo viršįtampių MOV privalumų ir trūkumų rodikliai: (1) Suspaudimo įtampa: nurodo įtampos vertę, dėl kurios MOV bus prijungtas prie žemės. Kuo mažesnė užspaudimo įtampa, tuo geresnis apsaugos efektyvumas. (2) Energijos sugerties/išsklaidymo pajėgumas: ši vardinė vertė rodo, kiek energijos viršįtampių apsauga gali sugerti prieš išdegdama, džauliais. Kuo didesnė vertė, tuo geresnis apsaugos efektyvumas. (3) Reagavimo laikas: Apsaugos nuo viršįtampių neatsijungia iš karto, jie šiek tiek vėluoja reaguoti į viršįtampius.
Kitas įprastas apsaugos nuo viršįtampių įrenginys yra dujų išlydžio vamzdis. Šie dujų išlydžio vamzdžiai atlieka tą patį, ką ir MOV, jie perkelia srovę iš įtampos į žemę, naudodami inertines dujas kaip laidininką tarp dviejų laidų. Kai įtampa yra tam tikrame diapazone, dujų sudėtis lemia, kad tai yra prastas laidininkas. Jei įtampa viršija šį diapazoną, srovė bus pakankamai stipri, kad jonizuotų dujas, todėl dujų išleidimo vamzdis yra labai geras laidininkas. Jis nukreipia srovę į žemę, kol įtampa grįžta į normalų lygį, tada vėl tampa prastu laidininku.
(1) Elektros linija SPD
Kadangi žaibo smūgių energija yra labai didelė, žaibo smūgių energiją būtina žingsnis po žingsnio išleisti į žemę hierarchinio iškrovimo būdu. Tiesioginėje neapsaugos nuo žaibo zonoje (LPZ0A) arba tiesioginės apsaugos nuo žaibo zonos (LPZ0B) ir pirmosios apsaugos zonos (LPZ1) sandūroje įrenkite apsaugą nuo viršįtampių arba įtampą ribojanti apsauga nuo viršįtampių, I klasės klasifikavimo testą išlaikiusi kaip pirmoji Pirmas apsaugos lygis yra iškrauti nuolatinę žaibo srovę arba, kai į elektros perdavimo liniją tiesiogiai trenkia žaibas, iškraus didžiulę praleidžiamą energiją. Įrenkite įtampą ribojantį viršįtampio apsaugą kiekvieno skyriaus (įskaitant LPZ1 sritį) sandūroje po pirmosios apsaugos zonos, kaip antrą, trečią ar aukštesnį apsaugos lygį. Antrojo lygio apsauga – tai ankstesnio lygio apsaugos likutinės įtampos ir sukelto žaibo smūgio į zoną apsaugos įtaisas. Kai priekiniame lygyje įvyksta didelis žaibo smūgio energijos sugėrimas, vis tiek yra dalis, kuri yra gana didelė įrangai arba trečiojo lygio apsaugai. Energija bus perduodama ir turi būti toliau sugerta antrojo lygio apsaugos. Tuo pačiu metu perdavimo linija, einanti per pirmojo lygio žaibosaugos įrenginį, taip pat sukels žaibo elektromagnetinę impulsinę spinduliuotę. Kai linija pakankamai ilga, sukelto žaibo energija tampa pakankamai didelė, todėl reikia antrojo lygio apsaugos, kad toliau iškrautų žaibo energiją. Trečiojo lygio apsauga apsaugo likutinę žaibo energiją, praeinančią per antrojo lygio apsaugą. Pagal saugomos įrangos atsparumo įtampos lygį, jei dviejų lygių apsauga nuo žaibo gali apriboti įtampą, mažesnę nei įrangos atsparumo įtampos lygis, reikia tik dviejų apsaugos lygių; jei įrangos atsparumo įtampos lygis žemas, keturi lygiai arba net Daugiau apsaugos lygių.
Signalo linija SPD
Plačiai pritaikius informacines sistemas, dėl didelio tinklo linijų skaičiaus ir žemo elektroninės įrangos atsparumo įtampos lygio, žaibo smūgiai vis labiau kenkia informacinėms sistemoms. Žaibo žalą informacinei sistemai daugiausia sukelia žaibo elektromagnetinis impulsas, įskaitant linijoje praleidžiamą žaibo viršįtampio bangą, didelio potencialo kontrataką, kurią sukuria žaibo srovė ant įžeminimo laido, elektrostatinę indukciją ir elektromagnetinę žaibo indukciją. elektromagnetinis laukas. Elektromagnetinių impulsų apsaugos priemonės apima perėmimą, manevravimą, potencialų išlyginimą, ekranavimą, įžeminimą ir pagrįstą laidų sujungimą. SPD įrengimas signalo linijoje yra svarbi informacinės sistemos priemonė, apsauganti nuo elektromagnetinių impulsų. Jis vienu metu gali atlikti perėmimo, manevravimo ir potencialo išlyginimo vaidmenį. Signalo linija SPD turi būti prijungta prie apsaugotos įrangos signalo prievado. Jo išvesties gnybtas yra prijungtas prie apsaugotos įrangos prievado, kurį galima suskirstyti į nuoseklųjį ir lygiagrečią jungtį, ir paprastai nuosekliai montuojamas signalo linijoje. Todėl, renkantis signalo SPD, reikėtų pasirinkti SPD su mažesniu įterpimo nuostoliu.
