Princip a konstrukce přepěťového jističe

Přepěťový chránič je ve skutečnosti to, co obvykle nazýváme zařízení přepěťové ochrany, nazývané také přepěťová ochrana před bleskem.Je to druh zařízení nebo obvodu, který poskytuje bezpečnostní ochranu pro různá elektrická zařízení, přístroje a komunikační obvody.Používá se k absorbování přepětí nebo špičkového napětí mezi střídavou sítí, aby se zajistilo, že zařízení nebo obvod, který chrání, nebude poškozen.
Přepěťový chránič si poradí s napěťovými rázy nebo špičkami v řádu tisíců voltů, záleží samozřejmě na parametrech a specifikacích zvolené přepěťové ochrany.Existují také sd přepěťové ochrany určené pro několik stovek voltů, v závislosti na scénáři použití uživatelem.Přepěťová ochrana odolává vysokonapěťovým špičkám během okamžiku, ale doba trvání špičky napětí nemůže být příliš dlouhá, jinak se chránič zahřeje a spálí kvůli nadměrné absorpci energie.

Co je to Surge?

Přepětí je druh přechodného rušení.Za určitých podmínek překračuje okamžité napětí na elektrické síti rozsah jmenovitého normálního napětí.Obecně tento přechodový jev nebude trvat příliš dlouho, ale může mít velmi vysokou amplitudu.Může to být náhlé maximum za pouhou miliontinu sekundy.Například okamžik blesku, odpojení indukční zátěže nebo připojení velkých zátěží bude mít velký dopad na elektrickou síť.Ve většině případů, pokud zařízení nebo obvod připojený k elektrické síti nemá opatření na ochranu proti přepětí, může dojít k poškození zařízení snadno a stupeň poškození bude souviset s úrovní výdržného napětí zařízení.

Za normálních pracovních podmínek je napětí v testovacím bodě udržováno na stabilním stavu 500 V.Pokud je však spínač q náhle odpojen, dojde ve zkušebním bodě k vysokonapěťovému rázu v důsledku zpětného účinku elektromotorické síly v důsledku náhlé změny indukčního proudu.

Dva běžně používané obvody přepěťové ochrany

1. Přepěťová ochrana první úrovně

Přepěťová ochrana první úrovně se obvykle instaluje u vchodu do domu nebo budovy.Ochrání všechna zařízení ze vstupního přípojného bodu před pronásledováním přepětím.Obvykle je kapacita a objem přepěťové ochrany první úrovně obojí. Je velmi velký a drahý, ale je nezbytný.

2. Přepěťová ochrana druhé úrovně

Přepěťová ochrana druhé úrovně nemá tak velkou kapacitu jako první úroveň a absorbuje méně energie, ale je velmi přenosná.Obvykle se instaluje na přístupový bod elektrického zařízení, jako je zásuvka, nebo je dokonce integrován do předního konce napájecí desky elektrického zařízení, aby poskytoval sekundární ochranu zařízení.

Na následujícím obrázku je jednoduché schéma instalace přepěťové ochrany:

Společný sekundární obvod přepěťové ochrany

Pro mnoho lidí je o sekundárním obvodu přepěťové ochrany málo známo, protože většina z nich je integrována na napájecí desce.Takzvaná napájecí deska je často předním koncem vstupu mnoha elektrických zařízení, obvykle AC-AC, AC-DC obvod je také obvod, který se přímo zapojuje do zásuvky.Nejdůležitější úlohou obvodu ochrany před bleskem navrženého na napájecí desce je poskytnout včasnou ochranu v případě přepětí, jako je přerušení obvodu nebo pohlcení přepětí, proudu.
Jiný typ sekundárního obvodu přepěťové ochrany, jako je UPS (nepřerušitelný zdroj napájení), některé složité zdroje UPS budou mít vestavěný obvod přepěťové ochrany, který má stejnou funkci jako přepěťová ochrana na běžné desce napájecího zdroje.

Jak funguje přepěťová ochrana?

Je zde přepěťová ochrana, která při výskytu přepětí včas odpojí napájení.Tento druh přepěťové ochrany je velmi inteligentní a komplexní.a samozřejmě je to relativně drahé a obecně se používá zřídka.Tento druh přepěťové ochrany se obecně skládá ze snímače napětí, ovladače a západky.Napěťový senzor sleduje především to, zda nedochází k rázovému kolísání napětí v rozvodné síti.Ovladač čte signál rázového napětí z napěťového senzoru a včas ovládá západku jako zapnutí/vypnutí řídicího obvodu akčního členu, když je posouzen jako signál rázu.
Existuje jiný typ obvodu přepěťové ochrany, který při přepětí nepřeruší obvod, ale zachycuje přepětí a absorbuje přepěťovou energii.To je obvykle zabudováno do desky plošných spojů, jako například obvody spínaného napájení budou mít tento typ obvodu přepěťové ochrany.Obvod je obecně takový, jak je znázorněno na obrázku níže:

Přepěťová ochrana 1 přes hranici mezi živým vedením a nulovým vodičem, to znamená obvodem potlačení diferenciálního režimu.Přepěťové ochrany 2 a 3 jsou připojeny živým vodičem k zemi a nulovým vodičem k zemi, což je potlačení společného režimu.Přepěťové zařízení v diferenciálním režimu se používá k sevření a pohlcení přepětí mezi živým vodičem a nulovým vodičem.Stejným způsobem se přepěťové zařízení v součinném režimu používá k upnutí rázového napětí fázového vodiče k zemi.Obecně stačí nainstalovat přepěťovou ochranu 1 pro méně náročné přepěťové standardy, ale pro některé náročné případy je nutné přidat přepěťovou ochranu v běžném režimu.

Původ přepětí

Existuje mnoho faktorů, které mohou způsobit přepětí, obecně v důsledku úderů blesku, nabíjení a vybíjení kondenzátoru, rezonančních obvodů, indukčních spínacích obvodů, rušení motorového pohonu atd. Rázové napětí v rozvodné síti je všude.Proto je zcela nutné navrhnout v obvodu přepěťovou ochranu.

Médium, které šíří přepětí

Pouze při vhodném přenosovém médiu má rázové napětí možnost zničit elektrické zařízení.

Elektrické vedení-Síťové vedení je nejdůležitějším a přímým médiem pro šíření přepětí, protože téměř všechna elektrická zařízení jsou napájena elektrickým vedením a rozvodná síť elektrického vedení je všudypřítomná.

Rádiové vlny - ve skutečnosti je hlavním vchodem anténa, která snadno přijímá bezdrátové přepětí nebo údery blesku, které mohou během okamžiku rozbít elektrické zařízení.Když blesk zasáhne anténu, pronikne do radiofrekvenčního přijímače.

Alternátor-V oblasti automobilové elektroniky budou s důrazem definovány také napěťové rázy.Často, když má alternátor složité výkyvy, bude generováno velké rázové napětí.

Indukční obvod - když se napětí na obou koncích induktoru náhle změní, často se vytvoří rázové napětí.

Jak navrhnout přepěťový ochranný obvod

Navrhnout obvod přepěťové ochrany není obtížné.Ve skutečnosti, pro návrh vestavěného obvodu přepěťové ochrany, nejjednodušší způsob vyžaduje pouze jednu součást, to znamená varistor MOV nebo přechodovou diodu TVS.Jak je znázorněno na obrázku níže, přepěťové ochrany 1-3 mohou být varistory MOV nebo TVS.

Někdy je pouze nutné zapojit MOV varistor paralelně mezi neutrální vedení střídavého napájecího vedení, aby byla splněna norma IEC.V mnoha aplikacích je nutné přidat obvod přepěťové ochrany mezi vodič s nulovým napětím a zem současně, aby byly splněny vyšší požadavky normy na přepětí, například požadavek je vyšší než 4KV.

Přepěťová ochrana pro Varistor MOV

Základní charakteristiky MOV

1. MOV je zkratka pro Metal oxide varistor, metaloxidový rezistor, jeho hodnota odporu se bude měnit podle napětí na rezistoru.Obvykle se používá mezi střídavými rozvodnými sítěmi k řešení přepětí.
2. MOV je speciální zařízení založené na napětí.
3. Když MOV funguje, je jeho charakteristika trochu podobná diodám, nelineární a nehodí se pro Ohmův zákon, ale jeho napěťové a proudové charakteristiky jsou obousměrné, zatímco diody jsou jednosměrné.
4. Je to spíše jako obousměrná TVS dioda.
5. Když napětí na varistoru nedosahuje klešťového napětí, je ve stavu otevřeného obvodu.

Výběr umístění varistoru v obvodu přepěťové ochrany

Varistor je kritickou součástí přepěťové ochrany.Při navrhování se ujistěte, že je co nejblíže pojistce na vstupním konci, jak je znázorněno na obrázku níže.Tímto způsobem lze zajistit, že při vzniku rázového proudu může být pojistka včas vypálena a následný obvod je v otevřeném stavu, aby nedošlo k většímu poškození nebo dokonce požáru způsobenému rázovým proudem.