Pārsprieguma aizsardzības princips komutācijas barošanas blokiem
Pārsprieguma aizsardzības ierīce (SPD), pazīstama arī kā pārsprieguma aizsargs, ir nelineāra aizsargierīce, ko izmanto, lai ierobežotu pārejošu pārspriegumu un vadītu izlādes pārsprieguma strāvu spriegumaktīvās sistēmās, un to izmanto, lai aizsargātu elektroierīces ar zemu noturības sprieguma līmeni vai elektroniskām sistēmām. aizsargāta no zibens spērieniem un zibens elektromagnētiskajiem impulsiem vai darbības pārsprieguma bojājumiem. Pēdējos gados strauji attīstījušās elektroniskās informācijas sistēmas (piemēram, televīzija, telefons, sakari, datortīkls u.c.), ir parādījušies un kļuvuši populāri liels skaits elektronisko informācijas ierīču. Šādas sistēmas un iekārtas bieži ir dārgas un svarīgas, un to darba spriegums un izturības sprieguma līmenis ir ļoti zems, tāpēc tie ir ārkārtīgi neaizsargāti pret zibens elektromagnētiskajiem impulsiem. Tāpēc SPD ir nepieciešams sprieguma aizsardzībai.
Tā kā dažādās valstīs tiek ievēroti atšķirīgi standarti, produktu specifikācijas nav vienotas, un arī parametru identifikācijai ir savs uzsvars, kas ir daudz zemāks par citu elektrisko izstrādājumu specifikācijām, kas rada lielas neērtības projektēšanā un izvēlē. Inženierprojektēšanā izplatītos zīmolus pēc izcelsmes vietas var iedalīt pašmāju produktos, Eiropas produktos un Amerikas produktos. Iekšzemes produktu parametru iestatījumi ir haotiski, ar dažādām specifikācijām un augstu atlikušo spiedienu. Daži standartizēto izstrādājumu modeļu iestatījumi atdarina Eiropas ražojumus, un daži ievēro valsts kalibrēšanas parametrus. Lielākā daļa produktu ir marķēti ar In un Imax. Tā kā vietējiem produktiem ir salīdzinoši zemas prasības lietošanas vietām, zemas ēkas kvalitātes un lielas iekārtas iztur sprieguma vērtības, dažas parametru prasības var attiecīgi atvieglot.
Eiropas produkti parasti atzīmē maksimālo izlādes strāvu, un arī produkta modelis tiek iestatīts atbilstoši šim parametram. Piemēram, slavena Eiropas zīmola XXX65 un XXX40 vērtības 65 un 40 ir Imax. Tomēr Ķīnas standarts skaidri nosaka, ka tipa izvēlei jāizmanto nominālā izlādes strāva In, kas pašlaik ir neērta situācija inženiertehniskajā projektēšanā. Pēc produkta informācijas pārbaudes In vērtība XX65 nepārsniedz 20kA un In vērtība XX40 nepārsniedz 15kA. Saskaņā ar GB50343 ieteicamo vērtību šos divus produktus var izmantot tikai aprīkojuma termināļa trešā līmeņa aizsardzībai, bet faktiskajā dizainā tie ir uzstādīti pirmajā un otrajā līmenī, kas acīmredzami neatbilst atlases parametriem. valsts standarta un atlikušais spriegums Augstāki, parastie modeļi parasti pārsniedz 1200 V, ja elektroinstalācijas vide nav laba, ir viegli pārsniegt iekārtas izturības sprieguma vērtību. Parasti Eiropas produktu Uc vērtība ir maza, un līnijas spriegums ir oportūnistiski atzīmēts, tāpēc, izvēloties modeli, ir viegli maldināt.
Kā darbojas VPD
Pārsprieguma aizsargs ir piemērots 220/380V zemsprieguma barošanas avota aizsardzībai. Tā ir nelineāra sastāvdaļa. Saskaņā ar IEC standartu pārsprieguma aizsargs ir ierīce, kas galvenokārt nomāc vadītās līnijas pārspriegumu un pārstrāvu. Pārsprieguma aizsargam ir aizsargājoša loma. Pamatprasība ir tāda, ka tai ir jāiztur zibens strāva, kas ir paredzama cauri, un, izmantojot maksimālo pārsprieguma saspiešanas spriegumu, tā var efektīvi dzēst jaudas frekvences nepārtrauktu plūsmu, kas rodas pēc zibens strāvas iziešanas, un novērst momentānu. pārspriegums strāvas līnijā un signāla pārraides līnijā. Pārspriegums ir ierobežots sprieguma diapazonā, ko iekārta vai sistēma var izturēt, vai spēcīga zibens strāva tiek noplūdusi zemē, lai aizsargātu aizsargāto aprīkojumu vai sistēmu no bojājumiem trieciena dēļ.
Pārsprieguma aizsargu tips un struktūra atšķiras atkarībā no dažādiem mērķiem, taču ir iekļauts vismaz viens nelineārs sprieguma ierobežošanas elements. Parasti izmantotie pārsprieguma aizsargi ietver MOV (metāla oksīda varistoru) un gāzizlādes caurules. Strāvas pārspriegums satur daudz enerģijas, un tos nevar apturēt. Šī iemesla dēļ stratēģija jutīgu elektroiekārtu aizsardzībai pret elektrisko pārspriegumu radītiem bojājumiem ir novirzīt pārspriegumu prom no aprīkojuma un zemē.
Pārsprieguma aizsargs MOV sastāv no trim daļām: vidus ir metāla oksīda materiāls, un divi pusvadītāji ir savienoti ar strāvu un zemi. Kad notiek pārspriegums, MOV darbojas nekavējoties, un reakcijas laiks ir no 1 līdz 3 nanosekundēm. "V" MOV ir reostats. Reakcijas brīdī MOV pretestība samazinās no maksimālās vērtības līdz gandrīz nullei omi, un pārstrāva caur MOV ieplūst zemē. Aizsargātā elektroiekārta turpina darboties normālā darba sprieguma apstākļos. Tā pusvadītāju elementiem ir īpašība mainīt pretestību, mainoties spriegumam. Kad spriegums ir zem noteiktas vērtības, elektronu kustība pusvadītājā rada lielu pretestību. Un otrādi, kad spriegums pārsniedz šo īpašo vērtību, elektronu kustība mainās un pusvadītāja pretestība samazinās tuvu nullei omi. Spriegums ir normāls, un pārsprieguma aizsargs MOV ir dīkstāvē, kas neietekmē strāvas līniju.
Pārsprieguma aizsarga MOV priekšrocību un mīnusu indikatori: (1) Saspiešanas spriegums: norāda sprieguma vērtību, kas liks MOV savienoties ar zemi. Jo zemāks ir iespīlēšanas spriegums, jo labāka ir aizsardzības veiktspēja. (2) Enerģijas absorbcijas/izkliedes jauda: šī nominālvērtība norāda, cik daudz enerģijas pārsprieguma aizsargs var absorbēt pirms izdegšanas (džoulos). Jo augstāka vērtība, jo labāka ir aizsardzības veiktspēja. (3) Reakcijas laiks: Pārsprieguma aizsargi neatvienojas nekavējoties, tiem ir neliela aizkave, reaģējot uz pārspriegumu.
Vēl viena izplatīta pārsprieguma aizsardzības ierīce ir gāzizlādes caurule. Šīs gāzizlādes caurules dara to pašu, ko MOV, tās pārvieto lieko strāvu no sprieguma uz zemi, izmantojot inertu gāzi kā vadītāju starp diviem vadiem. Kad spriegums ir noteiktā diapazonā, gāzes sastāvs nosaka, ka tas ir slikts vadītājs. Ja spriegums pārsniedz šo diapazonu, strāva būs pietiekami spēcīga, lai jonizētu gāzi, padarot gāzizlādes cauruli par ļoti labu vadītāju. Tas vada strāvu uz zemi, līdz spriegums atgriežas normālā līmenī, pēc tam atkal kļūst par sliktu vadītāju.
(1) Elektrības līnija SPD
Tā kā zibens spēriena enerģija ir ļoti liela, tad zibens spēriena enerģiju nepieciešams soli pa solim atbrīvot zemē, izmantojot hierarhiskās izlādes metodi. Tiešā zibens neaizsardzības zonā (LPZ0A) vai tiešās zibensaizsardzības zonas (LPZ0B) un pirmās aizsardzības zonas (LPZ1) krustojumā uzstādiet pārsprieguma aizsargu vai spriegumu ierobežojošs pārsprieguma aizsargs, kas izturējis I klases klasifikācijas testu kā pirmais. Pirmais aizsardzības līmenis ir izlādēt līdzstrāvu zibens strāvu, vai arī tad, kad elektropārvades līnijā tiešā veidā iespērs zibens, tas izlādēs milzīgo vadīto enerģiju. Uzstādiet spriegumu ierobežojošu pārsprieguma aizsargu katra nodalījuma krustojumā (ieskaitot LPZ1 zonu) aiz pirmās aizsargjoslas, kā otro, trešo vai augstāku aizsardzības līmeni. Otrā līmeņa aizsargs ir aizsargierīce iepriekšējā līmeņa aizsarga atlikušajam spriegumam un izraisītajam zibens spērienam šajā zonā. Ja priekšējā līmenī notiek liela zibens spēriena enerģijas absorbcija, joprojām ir daļa, kas ir diezgan liela aprīkojumam vai trešā līmeņa aizsargam. Enerģija tiks pārraidīta, un otrā līmeņa aizsargam tā vēl vairāk jāuzņem. Tajā pašā laikā pārvades līnija, kas iet caur pirmā līmeņa zibensaizsardzības ierīci, izraisīs arī zibens elektromagnētisko impulsu starojumu. Kad līnija ir pietiekami gara, inducētā zibens enerģija kļūst pietiekami liela, un ir nepieciešams otrā līmeņa aizsargs, lai turpinātu izlādēt zibens enerģiju. Trešā līmeņa aizsargs aizsargā atlikušo zibens enerģiju, kas iet caur otrā līmeņa aizsargu. Ja divu līmeņu zibensaizsardzība var ierobežot spriegumu, kas ir zemāks par iekārtas noturības sprieguma līmeni, atbilstoši aizsargātās iekārtas izturības sprieguma līmenim ir nepieciešami tikai divi aizsardzības līmeņi; ja iekārtas izturības sprieguma līmenis ir zems, četri līmeņi vai pat Vairāk aizsardzības līmeņu.
Signāla līnija SPD
Plaši pielietojot informācijas sistēmas, lielā tīkla līniju skaita un elektronisko iekārtu zemā noturības sprieguma līmeņa dēļ zibens spērieni arvien vairāk kaitē informācijas sistēmām. Zibens radīto kaitējumu informācijas sistēmai galvenokārt rada zibens elektromagnētiskais impulss, tostarp zibens pārsprieguma vilnis, ko vada pa līniju, augsta potenciāla pretuzbrukums, ko rada zibens strāva uz zemējuma vadu, zibens elektrostatiskā indukcija un elektromagnētiskā indukcija. elektromagnētiskais lauks. Elektromagnētisko impulsu aizsardzības pasākumi ietver pārtveršanu, manevrēšanu, potenciāla izlīdzināšanu, ekranēšanu, zemējumu un saprātīgu elektroinstalāciju. SPD uzstādīšana signāla līnijā ir svarīgs pasākums informācijas sistēmai, lai novērstu elektromagnētiskos impulsus. Tas vienlaikus var pildīt pārtveršanas, manevrēšanas un potenciāla izlīdzināšanas lomu. Signāla līnijai SPD jābūt savienotai ar aizsargātās iekārtas signāla portu. Tās izejas terminālis ir savienots ar aizsargātās iekārtas portu, ko var iedalīt seriālajā savienojumā un paralēlajā savienojumā, un parasti tiek uzstādīts sērijveidā uz signāla līnijas. Tāpēc, izvēloties signāla SPD, ir jāizvēlas SPD ar mazāku ievietošanas zudumu.
