A kapcsolóüzemű tápfeszültség túlfeszültség-védelmi elve
A SurgeProtectiveDevice, az SPD, más néven túlfeszültségvédő, egy nem lineáris védőeszköz, amely a tranziens túlfeszültség korlátozására és a kisülési túlfeszültség irányítására szolgál feszültség alatt álló rendszerekben, valamint alacsony feszültségállóságú elektromos vagy elektronikus rendszerek villámcsapásokkal és károsodásokkal szembeni védelmére szolgál. villám elektromágneses impulzustól vagy üzemi túlfeszültségtől. Az elmúlt években az elektronikus információs rendszerek (például televízió, telefon, kommunikáció, számítógépes hálózat stb.) rohamosan fejlődtek, nagyszámú elektronikus információs eszköz jelent meg és vált népszerűvé. Az ilyen rendszerek és berendezések gyakran drágák és fontosak, üzemi feszültségük és ellenállási feszültségük nagyon alacsony, ezért rendkívül érzékenyek a villám elektromágneses impulzusaira. Ezért a feszültségvédelemhez SPD szükséges.
Az egyes országok eltérő szabványai miatt a termékleírások nem egységesek, és a paraméterazonosításnak is megvan a maga hangsúlya, ami messze elmarad a többi elektromos termékspecifikációtól, ami nagy kényelmetlenséget okoz a tervezésben és a kiválasztásban. A mérnöki tervezésben az elterjedt márkák származási hely szerint hazai termékekre, európai termékekre és amerikai termékekre oszthatók. A hazai termékek paraméterbeállításai kaotikusak, különféle specifikációkkal és magas maradéknyomással rendelkeznek. A szabványosított termékek modellbeállításai egy része az európai termékeket utánozza, néhány pedig a nemzeti kalibrációs paramétereket követi. A legtöbb termék In és Imax jelzéssel van ellátva. Mivel a hazai termékek viszonylag alacsony követelményeket támasztanak az alkalmazási helyekkel szemben, alacsony építési minőség és nagy berendezések ellenállnak a feszültségértékeknek, bizonyos paraméterekre vonatkozó követelmények megfelelően enyhíthetők.
Az európai termékek általában a maximális kisülési áramot jelölik, és a termékmodell is ennek a paraméternek megfelelően van beállítva. Például egy híres európai márka XXX65 és XXX40 értékei 65 és 40 Imax. A kínai szabvány azonban egyértelműen előírja, hogy a típusválasztásnál az In névleges kisülési áramot kell használni, ami jelenleg a mérnöki tervezésben kínos helyzet. A termékinformáció ellenőrzése után az XX65 In értéke nem haladja meg a 20kA-t, az XX40-es In értéke a 15kA-t. A GB50343 ajánlott érték szerint ez a két termék csak a berendezési terminál harmadik szintű védelmére használható, de a tényleges kivitelben az első és a második szinten vannak beépítve, ami nyilvánvalóan nincs összhangban a kiválasztási paraméterekkel. A nemzeti szabvány szerinti maradékfeszültség és a magasabb, hagyományos modellek általában meghaladják a 1200 V-ot, ha a vezetékezési környezet nem megfelelő, könnyen túllépheti a berendezés ellenálló feszültségét. Az európai termékek Uc értéke általában kicsi, a hálózati feszültség pedig opportunista módon van megjelölve, így könnyen megtéveszthető a modell kiválasztásakor.
A túlfeszültség-védők osztályozása
Az SPD nélkülözhetetlen eszköz az elektronikus berendezések villámvédelmében. Feladata a tápvezetékbe és jelátviteli vezetékbe belépő pillanatnyi túlfeszültség korlátozása a berendezés vagy rendszer által elviselhető feszültségtartományon belül, illetve az erős villámáram talajba szivárgása. , hogy megvédje a védett berendezést vagy rendszert az ütésektől.
Működési elv szerint osztályozva
Működési elve szerint az SPD feszültségkapcsoló típusra, feszültségkorlátozó típusra és kombinációs típusra osztható.
(1) SPD típusú feszültségkapcsoló. Nagy impedanciát mutat, ha nincs pillanatnyi túlfeszültség, és amint reagál a villám pillanatnyi túlfeszültségre, impedanciája hirtelen alacsony impedanciára változik, lehetővé téve a villámáram áthaladását, más néven "SPD típusú rövidzárlati kapcsoló".
(2) Nyomáskorlátozó SPD. Ha nincs pillanatnyi túlfeszültség, akkor az nagy impedanciájú, de a túlfeszültség és a feszültség növekedésével az impedanciája tovább csökken, áram-feszültség karakterisztikája pedig erősen nemlineáris, néha "kapocs SPD-nek" nevezik.
(3) Kombinált SPD. Feszültségkapcsoló és feszültségkorlátozó komponensek kombinációja, amelyek az alkalmazott feszültség jellemzőitől függően feszültségkapcsolót vagy feszültségkorlátozót vagy mindkettőt mutathatnak.
Cél szerinti osztályozás
Használata szerint az SPD két típusra osztható: tápvonali SPD és jelvezeték SPD.
(1) Erőátviteli vezeték SPD
Mivel a villámcsapások energiája nagyon nagy, ezért a villámcsapások energiáját a hierarchikus kisülés módszerével lépésről lépésre kell a talajba juttatni. A közvetlen villámvédelmi zónában (LPZ0A) vagy a közvetlen villámvédelmi zóna (LPZ0B) és az első védelmi zóna (LPZ1) találkozásánál szereljen fel túlfeszültség-védőt, ill. feszültségkorlátozó túlfeszültség-védő, amely elsőként teljesítette az I. osztályú besorolási próbát. A védelem első szintje az egyenáram kisütése, vagy ha az elektromos távvezetéket közvetlenül villámcsapás éri, akkor a levezetett hatalmas energiát kisüti. Szereljen fel egy feszültségkorlátozó túlfeszültség-védőt az egyes részegységek találkozásánál (beleértve az LPZ1 területet is) az első védelmi zóna után, második, harmadik vagy magasabb szintű védelemként. A második szintű védő az előző szintű védő maradékfeszültségének és a területen indukált villámcsapásnak a védelmi eszköze. Ha nagy villámcsapás-energia-elnyelés következik be az elülső szinten, még mindig van egy elég nagy rész a berendezéshez vagy a harmadik szintű védőhöz. Az energiát továbbítja, és tovább kell nyelnie a második szintű védőnek. Ugyanakkor az első szintű villámvédelmi berendezésen áthaladó távvezeték villámelektromágneses impulzussugárzást is indukál. Ha a vezeték elég hosszú, az indukált villám energiája elég nagy lesz, és egy második szintű védőre van szükség a villámenergia további kisütéséhez. A harmadik szintű védelem védi a második szintű védőn áthaladó maradék villámenergiát. A védett berendezés ellenállási feszültségszintje szerint, ha a kétszintű villámvédelem a berendezés ellenállási feszültségszintjénél alacsonyabbra tudja korlátozni a feszültséget, akkor csak két szintű védelem szükséges; ha a berendezés ellenállási feszültsége alacsony, négy fokozat vagy akár több védelmi szint.
(2) SPD jelvezeték
Az információs rendszerek széleskörű elterjedésével, a hálózati vezetékek nagy száma és az elektronikus berendezések alacsony feszültségállósági szintje miatt a villámcsapások egyre károsabbak az információs rendszerekre. A villámlás információs rendszerben okozott kárát elsősorban a villám elektromágneses impulzusa okozza, ideértve a vezeték mentén elvezetett villám túlfeszültség-hullámát, a villámáram által a földvezetéken keltett nagy potenciális ellentámadást, a villám elektrosztatikus indukcióját és elektromágneses indukcióját. elektromágneses mező. Az elektromágneses impulzusokra vonatkozó védelmi intézkedések közé tartozik az elfogás, a tolatás, a potenciálkiegyenlítés, az árnyékolás, a földelés és az ésszerű vezetékezés. Az SPD telepítése a jelvezetékre fontos intézkedés az információs rendszer számára az elektromágneses impulzusok megelőzésére. Egyszerre töltheti be az elfogás, a tolatás és a potenciálkiegyenlítés szerepét. Az SPD jelvezetéket a védett berendezés jelportjához kell csatlakoztatni. Kimeneti terminálja a védett berendezés portjára csatlakozik, amely soros és párhuzamos csatlakozásra osztható, és általában sorosan van felszerelve a jelvezetékre. Ezért a jel SPD kiválasztásakor egy kisebb beillesztési veszteséggel rendelkező SPD-t kell választani.
