Principiul de protecție la supratensiune a sursei de alimentare reglate
Dispozitiv de protecție la supratensiune (SPD), cunoscut și sub numele de protector la 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 aparatele electrice cu niveluri scăzute de tensiune de rezistență sau sistemele electronice sunt protejat de loviturile de trăsnet și impulsurile electromagnetice ale trăsnetului sau daunele de supratensiune 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.
Protectorul de supratensiune este potrivit pentru protecția sursei de alimentare de joasă tensiune de 220/380V. Este o componentă neliniară. Conform standardului IEC, protectorul de supratensiune este un dispozitiv care suprimă în principal supratensiunea și supracurentul liniei conduse. Protectorul de supratensiune joacă un rol protector. Cerința de bază este că trebuie să reziste la curentul de fulger care se așteaptă să treacă și, prin tensiunea maximă de strângere a supratensiunii, poate stinge eficient fluxul continuu de frecvență de putere generat după trecerea curentului de fulger și poate preveni instantaneu. surplus în linia electrică și linia de transmisie a semnalului. Supratensiunea este limitată în intervalul de tensiune pe care echipamentul sau sistemul îl poate rezista sau curentul puternic de fulger este scurs la pământ pentru a proteja echipamentul sau sistemul protejat de deteriorarea cauzată de impact.
Tipul și structura protectorilor de supratensiune variază în funcție de diferite scopuri, dar este inclus cel puțin un element de limitare a tensiunii neliniare. Protectoarele de supratensiune utilizate în mod obișnuit includ MOV (Metal Oxide Varistor) și tuburi cu descărcare de gaz. Surplusurile de putere conțin multă energie și nu pot fi oprite. Din acest motiv, strategia pentru protejarea echipamentelor electrice sensibile împotriva deteriorării cauzate de supratensiunile electrice este de a deriva supratensiunile de la echipament și în pământ.
Protectorul de supratensiune MOV este format din trei părți: mijlocul este un material de oxid de metal, iar doi semiconductori sunt conectați la putere și la masă. Când apare o supratensiune, MOV acționează imediat, iar timpul de răspuns este de 1 până la 3 nanosecunde. „V” din MOV este un reostat. În momentul răspunsului, rezistența MOV scade de la valoarea maximă la aproape zero ohmi, iar supracurența curge în pământ prin MOV. Echipamentul electric protejat continuă să funcționeze la tensiune normală de lucru. Elementele sale semiconductoare au proprietatea de a modifica rezistența pe măsură ce tensiunea se modifică. Când tensiunea este sub o anumită valoare, mișcarea electronilor în semiconductor creează o rezistență ridicată. În schimb, atunci când tensiunea depășește acea valoare specifică, mișcarea electronilor se modifică și rezistența semiconductorului scade aproape de zero ohmi. Tensiunea este normală, iar protectorul de supratensiune MOV este inactiv, ceea ce nu afectează linia de alimentare.
Indicatorii de avantaje și dezavantaje ale protectorului de supratensiune MOV: (1) Tensiune de prindere: indică valoarea tensiunii care va determina conectarea MOV la pământ. Cu cât tensiunea de prindere este mai mică, cu atât performanța de protecție este mai bună. (2) Capacitatea de absorbție/disipare a energiei: Această valoare nominală indică câtă energie poate absorbi dispozitivul de protecție la supratensiune înainte de a se arde, în jouli. Cu cât valoarea este mai mare, cu atât performanța de protecție este mai bună. (3) Timp de răspuns: Protectoarele de supratensiune nu se deconectează imediat, au o ușoară întârziere în a răspunde la supratensiune.
Un alt dispozitiv obișnuit de protecție la supratensiune este un tub de descărcare de gaz. Aceste tuburi cu descărcare în gaze fac același lucru ca și MOV-urile, ele mută excesul de curent de la sub tensiune la pământ folosind un gaz inert ca conductor între cele două fire. Când tensiunea este într-un anumit interval, compoziția gazului determină că acesta este un conductor slab. Dacă tensiunea depășește acest interval, curentul va fi suficient de puternic pentru a ioniza gazul, făcând tubul de descărcare în gaz un conductor foarte bun. Conduce curentul la pământ până când tensiunea revine la niveluri normale, apoi devine din nou un conductor slab.
