Принцип и конструкция на прекъсвача за защита от пренапрежение

Прекъсвачът за защита от пренапрежение всъщност е това, което обикновено наричаме устройство за защита от пренапрежение, наричано още устройство за защита от пренапрежение.Това е вид оборудване или верига, която осигурява безопасна защита за различни електрически съоръжения, инструменти и комуникационни вериги.Използва се за поемане на пренапрежение или пиково напрежение между AC мрежата, за да се гарантира, че оборудването или веригата, които защитава, няма да бъдат повредени.
Прекъсвачът за защита от пренапрежение може да се справи с пренапрежения на напрежението или пикове от хиляди волта, разбира се, това зависи от параметрите и спецификациите на избрания предпазител от пренапрежение.Има също spd предпазители от пренапрежение, предназначени за няколкостотин волта, в зависимост от сценария на използване на потребителя.Защитата от пренапрежение може да издържи пикове на високо напрежение за миг, но продължителността на пика на напрежението не може да бъде твърде дълга, в противен случай протекторът ще се нагрее и ще изгори поради прекомерно поглъщане на енергия.

Какво е пренапрежение?

Пренапрежението е вид преходна интерференция.При определени условия моментното напрежение в електрическата мрежа надвишава диапазона на номиналното нормално напрежение.Обикновено този преход няма да продължи твърде дълго, но може да има много висока амплитуда.Може да бъде внезапно високо само за една милионна от секундата.Например моментът на мълния, прекъсване на индуктивни товари или свързване на големи товари ще има голямо въздействие върху електрическата мрежа.В повечето случаи, ако оборудването или веригата, свързани към електрическата мрежа, нямат мерки за защита от пренапрежение, лесно е устройството да се повреди и степента на повреда ще бъде свързана с нивото на издържано напрежение на устройството.

При нормални работни условия, напрежението в тестовата точка се поддържа стабилно състояние от 500V.Въпреки това, ако превключвателят q бъде внезапно изключен, в точката на изпитване ще възникне високо напрежение поради ефекта на обратната електродвижеща сила поради внезапната промяна на индуктивния ток.

Две често използвани вериги за защита от пренапрежение

1. Защитата от пренапрежение от първо ниво

Устройството за защита от пренапрежение от първо ниво обикновено се инсталира на входа на къща или сграда.Той ще предпази цялото оборудване от входната точка на свързване от преследване от пренапрежения.Обикновено капацитетът и обемът на предпазителя от пренапрежение от първо ниво са едновременно. Той е много голям и скъп, но е от съществено значение.

2. Защита от пренапрежение от второ ниво

Защитата от пренапрежение от второ ниво не е с толкова голям капацитет като първото ниво и абсорбира по-малко енергия, но е много преносима.Обикновено се инсталира в точката за достъп на електрическо оборудване, като например контакт, или дори се интегрира в предния край на захранващата платка на електрическо оборудване, за да осигури възможност за вторична защита на оборудването.

Следващата фигура е проста схематична диаграма на инсталирането на устройството за защита от пренапрежение:

Обща вторична верига за защита от пренапрежение

За много хора малко се знае за вторичната верига за защита от пренапрежение, тъй като повечето от тях са интегрирани в захранващата платка.Така наречената захранваща платка често е предният край на входа на много електрическо оборудване, обикновено AC-AC, AC-DC верига също е верига, която е директно включена в контакта.Най-важната роля на веригата за мълниезащита, проектирана на захранващата платка, е да осигури навременна защита в случай на пренапрежение, като например прекъсване на веригата или абсорбиране на напрежението от пренапрежение, ток.
Друг тип вторична верига за защита от пренапрежение, като UPS (непрекъсваемо захранване), някои сложни UPS захранващи устройства ще имат вградена верига за защита от пренапрежение, която има същата функция като предпазителя от пренапрежение на обикновената захранваща платка.

Как работи устройството за защита от пренапрежение?

Има предпазител от пренапрежение, който ще прекъсне захранването навреме, когато възникне пренапрежение.Този вид защита от пренапрежение е много интелигентен и сложен.и разбира се е сравнително скъпо и обикновено се използва рядко.Този вид защита от пренапрежение обикновено се състои от сензор за напрежение, контролер и резе.Сензорът за напрежение основно следи дали има колебания в напрежението на електрическата мрежа.Контролерът чете сигнала за пренапрежение на сензора за напрежение и своевременно управлява ключалката като включване/изключване на веригата за управление на задвижващия механизъм, когато се прецени като сигнал за пренапрежение.
Има друг тип верига за защита от пренапрежение, която не прекъсва веригата, когато възникне пренапрежение, но ограничава напрежението от пренапрежение и абсорбира енергията от пренапрежение.Това обикновено е вградено в печатната платка, като веригите за импулсно захранване ще имат този тип верига за защита от пренапрежение.Веригата обикновено е както е показано на фигурата по-долу:

Защита от пренапрежение 1, през границата между линията под напрежение и неутралната линия, тоест веригата за потискане на диференциалния режим.Защитите от пренапрежение 2 и 3 са свързани съответно с проводника под напрежение към земята и нулевия проводник към земята, което е потискане на общ режим.Устройството за пренапрежение в диференциален режим се използва за захващане и абсорбиране на пренапрежението между живия проводник и неутралния проводник.По същия начин устройството за пренапрежение в обикновен режим се използва за фиксиране на пренапрежението на фазовия проводник към земята.Обикновено е достатъчно да инсталирате защита от пренапрежение 1 за по-малко взискателни стандарти за пренапрежение, но за някои взискателни случаи трябва да се добави защита от пренапрежение в общ режим.

Произход на напрежението

Има много фактори, които могат да предизвикат ударно напрежение, обикновено поради удари на мълния, зареждане и разреждане на кондензатор, резонансни вериги, индуктивни превключващи вериги, смущения в задвижването на двигателя и т.н. Може да се каже, че ударното напрежение в електрическата мрежа е навсякъде.Следователно е доста необходимо да се проектира защита от пренапрежение във веригата.

Средата, която разпространява вълната

Само с подходяща среда за разпространение, ударното напрежение има възможност да унищожи електрическото оборудване.

Електропровод - Електропроводът е най-важната и директна среда за разпространение на пренапрежения, тъй като почти цялото електрическо оборудване се захранва от електропровод, а разпределителната мрежа на електропровода е повсеместна.

Радиовълни - всъщност главният вход е антената, която лесно приема безжични пренапрежения или удари от мълния, които могат да повредят електрическото оборудване за миг.Когато мълния удари антената, тя прониква в радиочестотния приемник.

Алтернатор - В областта на автомобилната електроника ударите на напрежението също ще бъдат определени с акцент.Често, когато алтернаторът има сложни колебания, ще се генерира голямо напрежение.

Индуктивна верига - когато напрежението в двата края на индуктора се промени внезапно, често се генерира ударно напрежение.

Как да проектираме верига за защита от пренапрежение

Не е трудно да се проектира верига за защита от пренапрежение.Всъщност, за да се проектира вградена верига за защита от пренапрежение, най-простият начин изисква само един компонент, тоест MOV варистор или преходен диод TVS.Както е показано на фигурата по-долу, предпазителите от пренапрежение 1-3 могат да бъдат варистори MOV или TVS.

Понякога е необходимо само да свържете MOV варистор паралелно между неутралната линия на захранващата линия за променлив ток, за да отговаряте на стандарта IEC.В много приложения е необходимо да се добави верига за защита от пренапрежение между нулевия жив проводник и земята едновременно, за да се изпълнят по-високите стандартни изисквания за пренапрежение, например изискването е по-високо от 4KV.

Защита от пренапрежение за варистор MOV

Основни характеристики на MOV

1. MOV означава метален оксиден варистор, резистор от метален оксид, стойността на съпротивлението му ще се променя в зависимост от напрежението в резистора.Обикновено се използва между променливотокови електропреносни мрежи за справяне с ударно напрежение.
2. MOV е специално устройство, базирано на напрежение.
3. Когато MOV работи, характеристиките му са малко подобни на диодите, нелинейни и неподходящи за закона на Ом, но характеристиките на напрежението и тока са двупосочни, докато диодите са еднопосочни.
4. По-скоро прилича на двупосочен TVS диод.
5. Когато напрежението на варистора не достигне напрежението на клемата, той е в състояние на отворена верига.

Избор на местоположение на варистор във веригата за защита от пренапрежение

Варисторът е критичен компонент в защитата от пренапрежение.Когато проектирате, уверете се, че е възможно най-близо до предпазителя на входния край, както е показано на фигурата по-долу.По този начин може да се гарантира, че предпазителят може да изгори навреме, когато възникне ударен ток, и последващата верига е в отворено състояние, за да се избегнат по-големи щети или дори пожар, причинен от ударния ток.