El disyuntor protector contra sobretensiones es en realidad lo que solemos llamar un dispositivo protector contra sobretensiones, también llamado protector contra sobretensiones.Es un tipo de equipo o circuito que brinda protección de seguridad para diversos equipos eléctricos, instrumentos y circuitos de comunicación.Se utiliza para absorber la sobretensión o el voltaje máximo entre la red de CA para garantizar que el equipo o circuito que protege no se dañe.
El disyuntor protector contra sobretensiones puede manejar sobretensiones o picos de miles de voltios, por supuesto, esto depende de los parámetros y especificaciones del protector contra sobretensiones seleccionado.También hay protectores contra sobretensiones SPD dedicados a varios cientos de voltios, según el escenario de uso del usuario.El protector contra sobretensiones puede soportar picos de alto voltaje en un instante, pero la duración del pico de voltaje no puede ser demasiado larga, de lo contrario el protector se calentará y quemará debido a la absorción excesiva de energía.
¿Qué es una oleada?
La sobretensión es un tipo de interferencia transitoria.Bajo ciertas condiciones, el voltaje instantáneo en la red eléctrica excede el rango del voltaje normal nominal.Generalmente, este transitorio no durará demasiado, pero puede tener una amplitud muy alta.Puede que se produzca un aumento repentino en tan sólo una millonésima de segundo.Por ejemplo, el momento de un rayo, la desconexión de cargas inductivas o la conexión de grandes cargas tendrán un gran impacto en la red eléctrica.En la mayoría de los casos, si el equipo o circuito conectado a la red eléctrica no tiene medidas de protección contra sobretensiones, es fácil que el dispositivo se dañe y el grado de daño estará relacionado con el nivel de tensión soportada del dispositivo.
En condiciones normales de trabajo, el voltaje en el punto de prueba se mantiene en un estado estable de 500 V.Sin embargo, si el interruptor q se desconecta repentinamente, se producirá una sobretensión de alto voltaje en el punto de prueba debido al efecto de la fuerza electromotriz inversa debido al cambio repentino de la corriente inductiva.
Dos circuitos de protección contra sobretensiones de uso común
1. El protector contra sobretensiones de primer nivel
El dispositivo de protección contra sobretensiones de primer nivel suele instalarse en la entrada de una casa o edificio.Protegerá todos los equipos desde el punto de conexión de entrada para que no sean perseguidos por sobretensiones.Por lo general, la capacidad y el volumen del protector contra sobretensiones de primer nivel son muy grandes y costosos, pero son esenciales.
2. Protector contra sobretensiones de segundo nivel
El protector contra sobretensiones de segundo nivel no tiene tanta capacidad como el del primer nivel y absorbe menos energía, pero es muy portátil.Por lo general, se instala en el punto de acceso de los equipos eléctricos, como un enchufe, o incluso se integra en el extremo frontal del tablero de alimentación del equipo eléctrico para brindar capacidad de protección secundaria al equipo.
La siguiente figura es un diagrama esquemático sencillo de la instalación del dispositivo de protección contra sobretensiones:
Circuito de protección contra sobretensiones secundario común
Para muchas personas, se sabe poco sobre el circuito secundario de protección contra sobretensiones, porque la mayoría de ellos están integrados en la placa de alimentación.La llamada placa de alimentación es a menudo el extremo frontal de la entrada de muchos equipos eléctricos, generalmente el circuito AC-AC, AC-DC también es un circuito que se conecta directamente al enchufe.La función más importante del circuito de protección contra rayos diseñado en el tablero de alimentación es proporcionar protección oportuna en caso de una sobretensión, como cortar el circuito o absorber la sobretensión o corriente.
Otro tipo de circuito secundario de protección contra sobretensiones, como UPS (fuente de alimentación ininterrumpida), algunas fuentes de alimentación UPS complejas tendrán un circuito de protección contra sobretensiones incorporado, que tiene la misma función que el protector contra sobretensiones en la placa de fuente de alimentación ordinaria.
¿Cómo funciona el dispositivo de protección contra sobretensiones?
Hay un protector contra sobretensiones que cortará el suministro de energía a tiempo cuando se produzca una sobretensión.Este tipo de protector contra sobretensiones es muy inteligente y complejo.y, por supuesto, es relativamente caro y, por lo general, rara vez se utiliza.Este tipo de protector contra sobretensiones generalmente se compone de un sensor de voltaje, un controlador y un pestillo.El sensor de voltaje monitorea principalmente si hay fluctuaciones repentinas en el voltaje de la red eléctrica.El controlador lee la señal de sobretensión del sensor de voltaje y controla oportunamente el pestillo como encendido y apagado del circuito de control del actuador cuando se considera una señal de sobretensión.
Existe otro tipo de circuito protector contra sobretensiones, que no corta el circuito cuando se produce una sobretensión, sino que fija la sobretensión y absorbe la energía de la sobretensión.Esto generalmente está integrado en la placa de circuito, como los circuitos de fuente de alimentación conmutados que tendrán este tipo de circuito de protección contra sobretensiones.El circuito es generalmente como se muestra en la siguiente figura:
Protector contra sobretensiones 1, a través del límite entre la línea viva y la línea neutra, es decir, el circuito de supresión de modo diferencial.Los protectores contra sobretensiones 2 y 3 están conectados respectivamente con el cable activo a tierra y el cable neutro a tierra, lo cual es una supresión de modo común.El dispositivo de sobretensión de modo diferencial se utiliza para sujetar y absorber la sobretensión entre el cable vivo y el cable neutro.De la misma manera, el dispositivo de sobretensión de modo común se utiliza para sujetar la sobretensión del cable de fase a tierra.Generalmente, es suficiente instalar un protector contra sobretensiones 1 para estándares de sobretensión menos exigentes, pero para algunas ocasiones exigentes, se debe agregar protección contra sobretensiones de modo común.
Origen de la sobretensión
Hay muchos factores que pueden producir sobretensiones, generalmente debido a rayos, carga y descarga de condensadores, circuitos resonantes, circuitos de conmutación inductivos, interferencias en el accionamiento del motor, etc. Se puede decir que la sobretensión en la red eléctrica está en todas partes.Por lo tanto, es muy necesario diseñar un protector contra sobretensiones en el circuito.
El medio que propaga la oleada
Sólo con un medio de propagación adecuado la sobretensión tiene la posibilidad de destruir el equipo eléctrico.
Línea eléctrica: la línea eléctrica es el medio más importante y directo para propagar las sobretensiones, porque casi todos los equipos eléctricos funcionan con líneas eléctricas y la red de distribución de líneas eléctricas es ubicua.
Ondas de radio: de hecho, la entrada principal es la antena, que es fácil de recibir sobretensiones inalámbricas o rayos, que pueden dañar los equipos eléctricos en un instante.Cuando un rayo cae sobre la antena, penetra el receptor de radiofrecuencia.
Alternador: en el campo de la electrónica automotriz, también se definirán con énfasis las sobretensiones.A menudo, cuando el alternador tiene fluctuaciones complejas, se generará una gran sobretensión.
Circuito inductivo: cuando el voltaje en ambos extremos del inductor cambia repentinamente, a menudo se genera una sobretensión.
Cómo diseñar un circuito de protección contra sobretensiones
No es difícil diseñar un circuito de protección contra sobretensiones.De hecho, para diseñar un circuito de protección contra sobretensiones incorporado, la forma más sencilla solo requiere un componente, es decir, un varistor MOV o un diodo transitorio TVS.Como se muestra en la figura siguiente, los protectores contra sobretensiones 1-3 pueden ser varistores MOV o TVS.
A veces, sólo es necesario conectar un varistor MOV en paralelo entre la línea neutra de la línea de alimentación de CA para cumplir con el estándar IEC.En muchas aplicaciones, es necesario agregar un circuito de protección contra sobretensiones entre el cable con corriente cero y tierra al mismo tiempo para cumplir con los requisitos estándar de sobretensiones más altos, por ejemplo, el requisito es superior a 4KV.
Protector contra sobretensiones para varistor MOV
Características básicas de MOV
1. MOV significa varistor de óxido metálico, resistencia de óxido metálico, su valor de resistencia cambiará según el voltaje a través de la resistencia.Por lo general, se utiliza entre redes eléctricas de CA para hacer frente a sobretensiones.
2. MOV es un dispositivo especial basado en voltaje.
3. Cuando MOV funciona, sus características son un poco similares a las de los diodos, no lineales y no adecuadas para la ley de Ohm, pero sus características de voltaje y corriente son bidireccionales, mientras que los diodos son unidireccionales.
4. Se parece más a un diodo TVS bidireccional.
5. Cuando el voltaje a través del varistor no alcanza el voltaje de la abrazadera, se encuentra en un estado de circuito abierto.
Selección de ubicación del varistor en el circuito de protección contra sobretensiones
El varistor es un componente crítico en el protector contra sobretensiones.Al diseñar, asegúrese de que esté lo más cerca posible del fusible en el extremo de entrada, como se muestra en la siguiente figura.De esta manera, se puede garantizar que el fusible pueda fundirse a tiempo cuando se produzca una sobrecorriente y que el circuito posterior esté en estado abierto para evitar daños mayores o incluso un incendio causado por la sobrecorriente.
2021-10-07
