Ο διακόπτης προστασίας από υπέρταση είναι στην πραγματικότητα αυτό που συνήθως ονομάζουμε συσκευή προστασίας από υπέρταση, που ονομάζεται επίσης προστατευτικό από υπέρταση.Είναι ένα είδος εξοπλισμού ή κυκλώματος που παρέχει προστασία ασφαλείας για διάφορους ηλεκτρικούς εξοπλισμούς, όργανα και κυκλώματα επικοινωνίας.Χρησιμοποιείται για την απορρόφηση της υπέρτασης ή της μέγιστης τάσης μεταξύ του δικτύου AC για να διασφαλιστεί ότι ο εξοπλισμός ή το κύκλωμα που προστατεύει δεν θα καταστραφεί.
Ο διακόπτης προστασίας από υπέρταση μπορεί να χειριστεί υπερτάσεις ή αιχμές χιλιάδων βολτ, φυσικά, αυτό εξαρτάται από τις παραμέτρους και τις προδιαγραφές του επιλεγμένου προστατευτικού υπέρτασης.Υπάρχουν επίσης προστατευτικά υπέρτασης spd αφιερωμένα σε αρκετές εκατοντάδες βολτ, ανάλογα με το σενάριο χρήσης του χρήστη.Το προστατευτικό υπέρτασης μπορεί να αντέξει αιχμές υψηλής τάσης σε μια στιγμή, αλλά η διάρκεια της τάσης αιχμής δεν μπορεί να είναι πολύ μεγάλη, διαφορετικά το προστατευτικό θα θερμανθεί και θα καεί λόγω υπερβολικής απορρόφησης ενέργειας.
Τι είναι το Surge;
Το κύμα είναι ένα είδος παροδικής παρεμβολής.Υπό ορισμένες συνθήκες, η στιγμιαία τάση στο ηλεκτρικό δίκτυο υπερβαίνει το εύρος της ονομαστικής κανονικής τάσης.Γενικά, αυτό το παροδικό δεν θα διαρκέσει πολύ, αλλά μπορεί να έχει πολύ μεγάλο πλάτος.Μπορεί να είναι ένα ξαφνικό υψηλό σε μόλις ένα εκατομμυριοστό του δευτερολέπτου.Για παράδειγμα, η στιγμή του κεραυνού, η αποσύνδεση επαγωγικών φορτίων ή η σύνδεση μεγάλων φορτίων θα έχει μεγάλο αντίκτυπο στο ηλεκτρικό δίκτυο.Στις περισσότερες περιπτώσεις, εάν ο εξοπλισμός ή το κύκλωμα που είναι συνδεδεμένο στο ηλεκτρικό δίκτυο δεν διαθέτει μέτρα προστασίας από υπερτάσεις, είναι εύκολο να καταστραφεί η συσκευή και ο βαθμός βλάβης θα σχετίζεται με το επίπεδο τάσης αντοχής της συσκευής.
Υπό κανονικές συνθήκες εργασίας, η τάση στο σημείο δοκιμής διατηρείται σε σταθερή κατάσταση 500V.Ωστόσο, εάν ο διακόπτης q αποσυνδεθεί ξαφνικά, θα προκύψει κύμα υψηλής τάσης στο σημείο δοκιμής λόγω της αντίστροφης ηλεκτροκινητικής δύναμης λόγω της ξαφνικής αλλαγής του επαγωγικού ρεύματος.
Δύο κοινά χρησιμοποιούμενα κυκλώματα προστασίας από υπερτάσεις
1. Το προστατευτικό υπερτάσεων πρώτου επιπέδου
Η συσκευή προστασίας από υπερτάσεις πρώτου επιπέδου εγκαθίσταται συνήθως στην είσοδο ενός σπιτιού ή ενός κτιρίου.Θα προστατεύσει όλο τον εξοπλισμό από το σημείο σύνδεσης της εισόδου από καταδίωξη από υπερτάσεις.Συνήθως, η χωρητικότητα και ο όγκος του προστατευτικού υπερτάσεων πρώτου επιπέδου είναι και τα δύο Είναι πολύ μεγάλο και ακριβό, αλλά είναι απαραίτητο.
2. Προστατευτικό υπέρτασης δεύτερου επιπέδου
Το προστατευτικό υπερτάσεων δεύτερου επιπέδου δεν είναι τόσο μεγάλο σε χωρητικότητα όσο το πρώτο επίπεδο και απορροφά λιγότερη ενέργεια, αλλά είναι πολύ φορητό.Συνήθως εγκαθίσταται στο σημείο πρόσβασης ηλεκτρικού εξοπλισμού, όπως πρίζα, ή ακόμη και ενσωματώνεται στο μπροστινό άκρο του πίνακα ισχύος του ηλεκτρικού εξοπλισμού για να παρέχει δυνατότητα δευτερεύουσας προστασίας για τον εξοπλισμό.
Το παρακάτω σχήμα είναι ένα απλό σχηματικό διάγραμμα της εγκατάστασης της διάταξης προστασίας από υπερτάσεις:
Κοινό δευτερεύον κύκλωμα προστασίας από υπερτάσεις
Για πολλούς ανθρώπους, λίγα είναι γνωστά για το δευτερεύον κύκλωμα προστασίας από υπερτάσεις, επειδή τα περισσότερα από αυτά είναι ενσωματωμένα στην πλακέτα ισχύος.Η λεγόμενη πλακέτα τροφοδοσίας είναι συχνά το μπροστινό άκρο της εισόδου πολλών ηλεκτρικών συσκευών, συνήθως το κύκλωμα AC-AC, AC-DC είναι επίσης ένα κύκλωμα που συνδέεται απευθείας στην πρίζα.Ο πιο σημαντικός ρόλος του κυκλώματος αντικεραυνικής προστασίας που έχει σχεδιαστεί στην πλακέτα τροφοδοσίας είναι να παρέχει έγκαιρη προστασία σε περίπτωση υπέρτασης, όπως διακοπή του κυκλώματος ή απορρόφηση της τάσης υπέρτασης, ρεύμα.
Ένας άλλος τύπος δευτερεύοντος κυκλώματος προστασίας από υπέρταση, όπως το UPS (τροφοδοτικό αδιάλειπτης ισχύος), κάποιο σύνθετο τροφοδοτικό UPS θα έχει ενσωματωμένο κύκλωμα προστασίας από υπερτάσεις, το οποίο έχει την ίδια λειτουργία με το προστατευτικό υπέρτασης στη συνηθισμένη πλακέτα τροφοδοσίας ρεύματος.
Πώς λειτουργεί η συσκευή προστασίας από υπέρταση;
Υπάρχει ένα προστατευτικό υπέρτασης, το οποίο θα διακόψει την παροχή ρεύματος εγκαίρως όταν εμφανιστεί η τάση υπέρτασης.Αυτό το είδος προστασίας από υπερτάσεις είναι πολύ έξυπνο και πολύπλοκο.και φυσικά είναι σχετικά ακριβό, και γενικά χρησιμοποιείται σπάνια.Αυτό το είδος προστασίας από υπέρταση αποτελείται γενικά από αισθητήρα τάσης, ελεγκτή και μάνδαλο.Ο αισθητήρας τάσης παρακολουθεί κυρίως εάν υπάρχει διακύμανση υπέρτασης στην τάση του δικτύου ισχύος.Ο ελεγκτής διαβάζει το σήμα υπέρτασης του αισθητήρα τάσης και ελέγχει έγκαιρα το μάνδαλο ως το on-off του κυκλώματος ελέγχου του ενεργοποιητή όταν κρίνεται ως σήμα υπέρτασης.
Υπάρχει ένας άλλος τύπος κυκλώματος προστασίας από υπέρταση, το οποίο δεν διακόπτει το κύκλωμα όταν εμφανίζεται μια υπέρταση, αλλά σφίγγει την τάση υπέρτασης και απορροφά την ενέργεια υπέρτασης.Αυτό είναι συνήθως ενσωματωμένο στην πλακέτα κυκλώματος, όπως τα κυκλώματα τροφοδοσίας μεταγωγής θα έχουν αυτόν τον τύπο κυκλώματος προστασίας από υπερτάσεις.Το κύκλωμα είναι γενικά όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα:
Προστατευτικό υπέρτασης 1, κατά μήκος του ορίου μεταξύ της γραμμής ενεργού και της ουδέτερης γραμμής, δηλαδή του κυκλώματος καταστολής διαφορικού τρόπου λειτουργίας.Τα προστατευτικά υπέρτασης 2 και 3 συνδέονται αντίστοιχα με το ηλεκτροφόρο καλώδιο στη γείωση και το ουδέτερο καλώδιο στη γείωση, που είναι κοινή καταστολή λειτουργίας.Η συσκευή υπέρτασης διαφορικού τρόπου λειτουργίας χρησιμοποιείται για τη σύσφιξη και την απορρόφηση της τάσης υπέρτασης μεταξύ του ηλεκτροφόρου καλωδίου και του ουδέτερου καλωδίου.Με τον ίδιο τρόπο, η συσκευή υπέρτασης κοινής λειτουργίας χρησιμοποιείται για τη σύσφιξη της τάσης υπέρτασης του καλωδίου φάσης στη γη.Γενικά, αρκεί να εγκαταστήσετε ένα προστατευτικό υπέρτασης 1 για λιγότερο απαιτητικά πρότυπα υπέρτασης, αλλά για ορισμένες απαιτητικές περιπτώσεις, πρέπει να προστεθεί προστασία από υπέρταση κοινής λειτουργίας.
Προέλευση της υπέρτασης τάσης
Υπάρχουν πολλοί παράγοντες που μπορούν να προκαλέσουν υπερτάση, γενικά λόγω κεραυνών, φόρτισης και εκφόρτισης πυκνωτή, κυκλωμάτων συντονισμού, επαγωγικών κυκλωμάτων μεταγωγής, παρεμβολών κίνησης κινητήρα, κ.λπ. Η υπέρταση τάσης στο ηλεκτρικό δίκτυο μπορεί να ειπωθεί ότι υπάρχει παντού.Επομένως, είναι απολύτως απαραίτητο να σχεδιάσετε ένα προστατευτικό υπέρτασης στο κύκλωμα.
Το μέσο που διαδίδει το κύμα
Μόνο με κατάλληλο μέσο διάδοσης, η υπερτάση έχει την ευκαιρία να καταστρέψει τον ηλεκτρικό εξοπλισμό.
Γραμμή ηλεκτρικού ρεύματος-Η γραμμή ηλεκτρικού ρεύματος είναι το πιο σημαντικό και άμεσο μέσο για την εξάπλωση των υπερτάσεων, επειδή σχεδόν όλος ο ηλεκτρικός εξοπλισμός τροφοδοτείται από γραμμή ρεύματος και το δίκτυο διανομής γραμμών ηλεκτρικής ενέργειας είναι πανταχού παρόν.
Ραδιοκύματα - στην πραγματικότητα, η κύρια είσοδος είναι η κεραία, η οποία είναι εύκολο να δεχτεί ασύρματες υπερτάσεις ή κεραυνούς, οι οποίες μπορούν να καταστρέψουν τον ηλεκτρικό εξοπλισμό σε μια στιγμή.Όταν ο κεραυνός χτυπήσει την κεραία, διεισδύει στον δέκτη ραδιοσυχνοτήτων.
Εναλλάκτης-Στον τομέα των ηλεκτρονικών αυτοκινήτων θα οριστούν επίσης με έμφαση οι υπερτάσεις.Συχνά, όταν ο εναλλάκτης έχει πολύπλοκες διακυμάνσεις, θα δημιουργηθεί μια μεγάλη τάση υπέρτασης.
Επαγωγικό κύκλωμα - όταν η τάση και στα δύο άκρα του επαγωγέα αλλάζει ξαφνικά, δημιουργείται συχνά μια τάση υπέρτασης.
Πώς να σχεδιάσετε ένα κύκλωμα προστασίας από υπερτάσεις
Δεν είναι δύσκολο να σχεδιάσετε ένα κύκλωμα προστασίας από υπερτάσεις.Στην πραγματικότητα, για να σχεδιάσετε ένα ενσωματωμένο κύκλωμα προστασίας από υπερτάσεις, ο απλούστερος τρόπος απαιτεί μόνο ένα εξάρτημα, δηλαδή ένα βαρίστορ MOV ή μια TVS μεταβατικής διόδου.Όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα, τα προστατευτικά υπέρτασης 1-3 μπορεί να είναι βαρίστορ MOV ή TVS.
Μερικές φορές, είναι απαραίτητο μόνο να συνδέσετε ένα βαρίστορ MOV παράλληλα μεταξύ της ουδέτερης γραμμής της γραμμής τροφοδοσίας AC για να πληροί το πρότυπο IEC.Σε πολλές εφαρμογές, είναι απαραίτητο να προστεθεί ταυτόχρονα ένα κύκλωμα προστασίας από υπερτάσεις μεταξύ του μηδενικού ενεργού καλωδίου και της γείωσης για να πληρούνται οι τυπικές απαιτήσεις υψηλότερης υπέρτασης, για παράδειγμα, η απαίτηση είναι μεγαλύτερη από 4 KV.
Surge Protector για Varistor MOV
Βασικά χαρακτηριστικά του MOV
1. Το MOV σημαίνει βαρίστορ μεταλλικού οξειδίου, αντίσταση μεταλλικού οξειδίου, η τιμή αντίστασής του θα αλλάξει ανάλογα με την τάση στην αντίσταση.Συνήθως χρησιμοποιείται μεταξύ δικτύων εναλλασσόμενου ρεύματος για την αντιμετώπιση της τάσης υπέρτασης.
2. Το MOV είναι μια ειδική συσκευή που βασίζεται στην τάση.
3. Όταν λειτουργεί το MOV, τα χαρακτηριστικά του είναι κάπως παρόμοια με τις διόδους, μη γραμμικά και ακατάλληλα για το νόμο του Ohm, αλλά τα χαρακτηριστικά τάσης και ρεύματος είναι αμφίδρομα, ενώ οι δίοδοι μονοκατευθυντικές.
4. Μοιάζει περισσότερο με αμφίδρομη δίοδο TVS.
5. Όταν η τάση στο βαρίστορ δεν φτάνει στην τάση του σφιγκτήρα, είναι σε κατάσταση ανοιχτού κυκλώματος.
Επιλογή θέσης Varistor στο κύκλωμα προστασίας από υπερτάσεις
Το βαρίστορ είναι ένα κρίσιμο εξάρτημα στο προστατευτικό υπέρτασης.Κατά το σχεδιασμό, βεβαιωθείτε ότι είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά στην ασφάλεια στο άκρο εισόδου, όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα.Με αυτόν τον τρόπο, μπορεί να διασφαλιστεί ότι η ασφάλεια μπορεί να σβήσει εγκαίρως όταν συμβεί ένα ρεύμα υπέρτασης και το επόμενο κύκλωμα είναι σε ανοιχτή κατάσταση για να αποφευχθεί μεγαλύτερη ζημιά ή ακόμα και πυρκαγιά που προκαλείται από το ρεύμα υπέρτασης.
2021-10-07
