L'interruttore automatico di protezione da sovratensione è in realtà ciò che solitamente chiamiamo un dispositivo di protezione da sovratensione, chiamato anche dispositivo di protezione da sovratensione.È un tipo di apparecchiatura o circuito che fornisce protezione di sicurezza per varie apparecchiature elettriche, strumenti e circuiti di comunicazione.Viene utilizzato per assorbire la sovratensione o la tensione di picco tra la rete CA per garantire che l'apparecchiatura o il circuito protetto non vengano danneggiati.
L'interruttore automatico del limitatore di sovratensione può gestire picchi di tensione o picchi di migliaia di volt, ovviamente, ciò dipende dai parametri e dalle specifiche del limitatore di sovratensione selezionato.Esistono anche limitatori di sovratensione spd dedicati a diverse centinaia di volt, a seconda dello scenario di utilizzo dell'utente.Il dispositivo di protezione da sovratensione può sopportare picchi di alta tensione in un istante, ma la durata del picco di tensione non può essere troppo lunga, altrimenti il dispositivo di protezione si surriscalderà e brucerà a causa dell'eccessivo assorbimento di energia.
Cos'è un'impennata?
Il Surge è una sorta di interferenza transitoria.In determinate condizioni, la tensione istantanea sulla rete elettrica supera l'intervallo della tensione normale nominale.Generalmente questo transitorio non durerà molto a lungo, ma potrà avere un’ampiezza molto elevata.Potrebbe essere un picco improvviso in appena un milionesimo di secondo.Ad esempio, il momento del fulmine, la disconnessione di carichi induttivi o il collegamento di carichi di grandi dimensioni avranno un grande impatto sulla rete elettrica.Nella maggior parte dei casi, se l'apparecchiatura o il circuito collegato alla rete elettrica non dispone di misure di protezione contro le sovratensioni, è facile che il dispositivo venga danneggiato e l'entità del danno sarà correlata al livello di tensione di resistenza del dispositivo.
In condizioni di lavoro normali, la tensione al punto di prova viene mantenuta ad uno stato stabile di 500 V.Tuttavia, se l'interruttore q viene improvvisamente scollegato, si verificherà un picco di alta tensione nel punto di prova a causa dell'effetto della forza elettromotrice inversa dovuto all'improvviso cambiamento della corrente induttiva.
Due circuiti di protezione da sovratensione comunemente utilizzati
1. Il dispositivo di protezione da sovratensione di primo livello
Il dispositivo di protezione contro le sovratensioni di primo livello viene solitamente installato all'ingresso di una casa o di un edificio.Proteggerà tutte le apparecchiature dal punto di connessione in ingresso dall'essere perseguitate da sovratensioni.Di solito, la capacità e il volume del dispositivo di protezione da sovratensione di primo livello sono entrambi. È molto grande e costoso, ma è essenziale.
2. Dispositivo di protezione da sovratensione di secondo livello
Il dispositivo di protezione da sovratensione di secondo livello non ha la stessa capacità del primo livello e assorbe meno energia, ma è molto portatile.Di solito viene installato nel punto di accesso delle apparecchiature elettriche, come una presa, o addirittura integrato nella parte anteriore del quadro di alimentazione delle apparecchiature elettriche per fornire una capacità di protezione secondaria alle apparecchiature.
La figura seguente è un semplice diagramma schematico dell'installazione del dispositivo di protezione da sovratensione:
Circuito di protezione da sovratensione secondario comune
Per molti si sa poco del circuito secondario di protezione da sovratensione, perché la maggior parte di essi è integrata sulla scheda di potenza.La cosiddetta scheda di potenza è spesso l'estremità anteriore dell'ingresso di molte apparecchiature elettriche, solitamente AC-AC, il circuito AC-DC è anche un circuito collegato direttamente alla presa.Il ruolo più importante del circuito di protezione contro i fulmini progettato sulla scheda di potenza è quello di fornire una protezione tempestiva in caso di sovratensione, come l'interruzione del circuito o l'assorbimento della sovratensione, della corrente.
Un altro tipo di circuito di protezione da sovratensione secondario, come l'UPS (gruppo di continuità), alcuni complessi UPS avranno un circuito di protezione da sovratensione integrato, che ha la stessa funzione del dispositivo di protezione da sovratensione sulla normale scheda di alimentazione.
Come funziona il dispositivo di protezione contro le sovratensioni?
È presente un dispositivo di protezione da sovratensione che interromperà l'alimentazione in tempo quando si verifica la sovratensione.Questo tipo di dispositivo di protezione da sovratensione è molto intelligente e complesso.e ovviamente è relativamente costoso e generalmente viene utilizzato raramente.Questo tipo di dispositivo di protezione da sovratensione è generalmente composto da sensore di tensione, controller e dispositivo di chiusura.Il sensore di tensione monitora principalmente se vi sono fluttuazioni di sovratensione nella tensione della rete elettrica.Il controller legge il segnale di sovratensione del sensore di tensione e controlla tempestivamente il blocco come on-off del circuito di controllo dell'attuatore quando viene giudicato come un segnale di sovratensione.
Esiste un altro tipo di circuito di protezione da sovratensione, che non interrompe il circuito quando si verifica una sovratensione, ma blocca la sovratensione e assorbe l'energia di sovratensione.Questo di solito è integrato nel circuito stampato, ad esempio i circuiti di alimentazione a commutazione avranno questo tipo di circuito di protezione da sovratensione.Il circuito è generalmente come mostrato nella figura seguente:
Dispositivo di protezione dalle sovratensioni 1, attraverso il confine tra la linea sotto tensione e la linea neutra, ovvero il circuito di soppressione della modalità differenziale.I dispositivi di protezione da sovratensione 2 e 3 sono rispettivamente collegati con il filo sotto tensione a terra e il filo neutro a terra, che è la soppressione di modo comune.Il dispositivo di sovratensione in modalità differenziale viene utilizzato per bloccare e assorbire la sovratensione tra il filo sotto tensione e il filo neutro.Allo stesso modo, il dispositivo di sovratensione di modo comune viene utilizzato per fissare a terra la sovratensione del filo di fase.In genere, è sufficiente installare un dispositivo di protezione da sovratensione 1 per standard di sovratensione meno esigenti, ma per alcune occasioni impegnative è necessario aggiungere una protezione da sovratensione di modo comune.
Origine del picco di tensione
Esistono molti fattori che possono produrre sovratensioni, generalmente dovute a fulmini, carica e scarica di condensatori, circuiti risonanti, circuiti di commutazione induttivi, interferenze di azionamento del motore, ecc. Si può dire che la sovratensione sulla rete elettrica sia ovunque.Pertanto, è assolutamente necessario progettare un dispositivo di protezione da sovratensione nel circuito.
Il mezzo che propaga l’ondata
Solo con un mezzo di propagazione adatto la sovratensione ha la possibilità di distruggere l'apparecchiatura elettrica.
Linea elettrica: la linea elettrica è il mezzo più importante e diretto per diffondere le sovratensioni, poiché quasi tutte le apparecchiature elettriche sono alimentate dalla linea elettrica e la rete di distribuzione della linea elettrica è onnipresente.
Le onde radio, infatti, l'ingresso principale è l'antenna, che riceve facilmente sovratensioni wireless o fulmini, che possono distruggere le apparecchiature elettriche in un istante.Quando un fulmine colpisce l'antenna, penetra nel ricevitore a radiofrequenza.
Alternatore - Nel campo dell'elettronica automobilistica verranno definiti con enfasi anche i picchi di tensione.Spesso, quando l'alternatore presenta fluttuazioni complesse, viene generata una grande sovratensione.
Circuito induttivo: quando la tensione su entrambe le estremità dell'induttore cambia improvvisamente, viene spesso generata una sovratensione.
Come progettare un circuito di protezione contro le sovratensioni
Non è difficile progettare un circuito di protezione dalle sovratensioni.Infatti, per progettare un circuito di protezione da sovratensione integrato, il modo più semplice richiede solo un componente, ovvero un varistore MOV o un diodo transitorio TVS.Come mostrato nella figura seguente, i limitatori di sovratensione 1-3 possono essere varistori MOV o TVS.
A volte è solo necessario collegare un varistore MOV in parallelo tra la linea neutra della linea di alimentazione CA per soddisfare lo standard IEC.In molte applicazioni, è necessario aggiungere contemporaneamente un circuito di protezione da sovratensione tra il filo sotto tensione zero e la terra per soddisfare i requisiti standard di sovratensione più elevati, ad esempio il requisito è superiore a 4KV.
Protezione da sovratensione per varistore MOV
Caratteristiche di base di MOV
1. MOV sta per varistore all'ossido di metallo, resistore all'ossido di metallo, il suo valore di resistenza cambierà in base alla tensione attraverso il resistore.Di solito viene utilizzato tra le reti elettriche CA per gestire la sovratensione.
2. MOV è un dispositivo speciale basato sulla tensione.
3. Quando MOV funziona, le sue caratteristiche sono un po' simili ai diodi, non lineari e non adatte alla legge di Ohm, ma le sue caratteristiche di tensione e corrente sono bidirezionali, mentre i diodi sono unidirezionali.
4. È più simile a un diodo TVS bidirezionale.
5. Quando la tensione ai capi del varistore non raggiunge la tensione di serraggio, è in uno stato di circuito aperto.
Selezione della posizione del varistore nel circuito di protezione dalle sovratensioni
Il varistore è un componente critico nel dispositivo di protezione da sovratensione.Durante la progettazione, assicurarsi che sia il più vicino possibile al fusibile all'estremità di ingresso, come mostrato nella figura seguente.In questo modo si può garantire che il fusibile possa essere bruciato in tempo quando si verifica una sovracorrente e che il circuito successivo sia in uno stato aperto per evitare danni maggiori o addirittura incendi causati dalla sovracorrente.
2021-10-07
