Principiul de protecție împotriva supratensiunii de alimentare cu comutare
SurgeProtectiveDevice, SPD, cunoscut și sub numele de protector de supratensiune, este un dispozitiv de protecție neliniar utilizat pentru a limita supratensiunea tranzitorie și pentru a ghida curentul de supratensiune de descărcare în sistemele sub tensiune și este utilizat pentru a proteja sistemele electrice sau electronice cu niveluri scăzute de tensiune de rezistență împotriva loviturilor de trăsnet și a daunelor. de la impulsul electromagnetic al fulgerului sau supratensiunea de funcționare. În ultimii ani, sistemele electronice de informare (cum ar fi televiziunea, telefonul, comunicarea, rețeaua de calculatoare etc.) s-au dezvoltat rapid și au apărut și au devenit populare un număr mare de dispozitive electronice de informare. Astfel de sisteme și echipamente sunt adesea costisitoare și importante, iar tensiunea lor de lucru și nivelul tensiunii de rezistență sunt foarte scăzute, astfel încât sunt extrem de vulnerabile la impulsurile electromagnetice ale fulgerului. Prin urmare, SPD este necesar pentru protecția la tensiune.
Datorită standardelor diferite urmate de diferite țări, specificațiile produsului nu sunt unificate, iar identificarea parametrilor are, de asemenea, un accent propriu, care este cu mult inferioară specificațiilor altor produse electrice, ceea ce aduce un mare inconvenient la proiectare și selecție. În proiectarea inginerească, mărcile comune pot fi împărțite în produse interne, produse europene și produse americane în funcție de locul de origine. Setările parametrilor produselor autohtone sunt haotice, cu diverse specificații și presiune reziduală ridicată. Unele dintre setările modelului produselor standardizate imită produsele europene, iar unele urmează parametrii naționali de calibrare. Majoritatea produselor sunt marcate cu In și Imax. Întrucât produsele autohtone au cerințe relativ scăzute pentru locurile de aplicare, calități scăzute de construcție și valorile mari ale tensiunii de rezistență a echipamentelor, unele cerințe privind parametrii pot fi relaxate în mod corespunzător.
Produsele europene marchează în general curentul maxim de descărcare, iar modelul produsului este, de asemenea, setat în funcție de acest parametru. De exemplu, XXX65 și XXX40 ale unui brand european celebru, valorile 65 și 40 sunt Imax. Cu toate acestea, standardul chinez prevede în mod clar că curentul nominal de descărcare In ar trebui utilizat pentru selectarea tipului, ceea ce este o situație jenantă întâlnită în proiectarea inginerească în prezent. După verificarea informațiilor despre produs, valoarea In de XX65 nu depășește 20kA, iar valoarea In de XX40 nu depășește 15kA. Conform valorii recomandate de GB50343, aceste două produse pot fi utilizate numai pentru protecția de nivel al treilea a terminalului echipamentului, dar în designul propriu-zis, acestea sunt instalate pe primul și al doilea nivel, ceea ce este evident în contradicție cu parametrii de selecție. a standardului național și tensiunea reziduală Mai mare, modelele obișnuite depășesc în general 1200V, odată ce mediul de cablare nu este bun, este ușor să depășiți valoarea tensiunii de rezistență a echipamentului. În general, valoarea Uc a produselor europene este mică, iar tensiunea de linie este marcată oportunist, astfel încât este ușor să induceți în eroare atunci când selectați un model.
Clasificarea dispozitivelor de protecție la supratensiune
SPD este un dispozitiv indispensabil în protecția împotriva trăsnetului a echipamentelor electronice. Funcția sa este de a limita supratensiunea instantanee care intră în linia de alimentare și linia de transmisie a semnalului în intervalul de tensiune pe care echipamentul sau sistemul îl poate rezista sau de a scurge curentul puternic de fulger în pământ. , pentru a proteja echipamentul sau sistemul protejat de impact.
Clasificat după principiul de funcționare
Conform principiului său de funcționare, SPD poate fi împărțit în tip de comutator de tensiune, tip de limitare a tensiunii și tip de combinație.
(1) Comutator de tensiune tip SPD. Prezintă impedanță ridicată atunci când nu există supratensiune instantanee și, odată ce răspunde la supratensiunea instantanee a fulgerului, impedanța sa se schimbă brusc la impedanță scăzută, permițând trecerea curentului de trăsnet, cunoscut și sub numele de „scurt-circuit switch type SPD”.
(2) SPD limitator de presiune. Când nu există o supratensiune instantanee, este o impedanță ridicată, dar odată cu creșterea curentului și a tensiunii, impedanța sa va continua să scadă, iar caracteristicile curentului-tensiune sunt puternic neliniare, uneori numite „clemă SPD”.
(3) SPD combinat. O combinație de componente de comutare și limitare a tensiunii care pot prezenta fie comutare de tensiune, fie limitatoare de tensiune sau ambele caracteristici, în funcție de caracteristicile tensiunii aplicate.
Clasificarea după scop
În funcție de utilizarea sa, SPD poate fi împărțit în două tipuri: SPD de linie de alimentare și SPD de linie de semnal.
(1) SPD linie de alimentare
Deoarece energia fulgerelor este foarte mare, este necesar să se elibereze energia fulgerelor către pământ pas cu pas prin metoda descărcării ierarhice. În zona de neprotecție împotriva trăsnetului direct (LPZ0A) sau la joncțiunea zonei de protecție directă împotriva trăsnetului (LPZ0B) și prima zonă de protecție (LPZ1), instalați un protector la supratensiune sau un protector de supratensiune care limitează tensiunea care a trecut testul de clasificare Clasa I ca primul Primul nivel de protecție este de a descărca curentul de trăsnet direct, sau atunci când linia de transmisie a energiei este lovită direct de trăsnet, va descărca energia uriașă condusă. Instalați un protector de supratensiune limitator la joncțiunea fiecărei diviziuni (inclusiv zona LPZ1) după prima zonă de protecție, ca al doilea, al treilea sau mai mare nivel de protecție. Protectorul de al doilea nivel este un dispozitiv de protecție pentru tensiunea reziduală a protectorului de nivelul anterior și fulgerul indus în zonă. Când o absorbție mare de energie de fulger are loc la nivelul din față, există încă o parte destul de mare pentru echipament sau protectorul de al treilea nivel. Energia va fi transmisă și trebuie absorbită în continuare de protectorul de al doilea nivel. În același timp, linia de transmisie care trece prin dispozitivul de protecție împotriva trăsnetului de nivel întâi va induce, de asemenea, radiații de impuls electromagnetic fulger. Când linia este suficient de lungă, energia fulgerului indus devine suficient de mare, necesitând un protector de al doilea nivel pentru a descărca în continuare energia fulgerului. Protectorul de al treilea nivel protejează energia reziduală a fulgerului care trece prin protectorul de al doilea nivel. În funcție de nivelul tensiunii de rezistență a echipamentului protejat, dacă protecția la trăsnet cu două niveluri poate limita tensiunea mai mică decât nivelul de tensiune de rezistență al echipamentului, sunt necesare doar două niveluri de protecție; dacă nivelul de tensiune de rezistență al echipamentului este scăzut, patru niveluri sau chiar mai multe niveluri de protecție.
(2) Linia de semnal SPD
Odată cu aplicarea largă a sistemelor informaționale, datorită numărului mare de linii de rețea și nivelului scăzut de tensiune de rezistență al echipamentelor electronice, loviturile de trăsnet sunt din ce în ce mai dăunătoare sistemelor informaționale. Daunele fulgerelor asupra sistemului informatic sunt cauzate în principal de impulsul electromagnetic al fulgerului, inclusiv unda de supratensiune a fulgerului condusă de-a lungul liniei, contraatacul cu potențial ridicat generat de curentul de fulger pe firul de masă, inducția electrostatică și inducția electromagnetică a fulgerului. câmp electromagnetic. Măsurile de protecție pentru impulsurile electromagnetice includ interceptarea, șuntarea, legăturile echipotențiale, ecranarea, împământarea și cablarea rezonabilă. Instalarea SPD pe linia de semnal este o măsură importantă pentru sistemul informațional pentru prevenirea impulsurilor electromagnetice. Poate juca simultan rolul de interceptare, manevră și legătură echipotențială. Linia de semnal SPD trebuie conectată la portul de semnal al echipamentului protejat. Terminalul său de ieșire este conectat la portul echipamentului protejat, care poate fi împărțit în conexiune serială și conexiune paralelă și este în general instalat în serie pe linia de semnal. Prin urmare, atunci când se selectează un SPD de semnal, ar trebui selectat un SPD cu o pierdere de inserție mai mică.
