サージ保護デバイスの原理

導入

サージ保護装置 (SPD) とも呼ばれます。「避雷器」or 「過電圧保護装置」、電子機器の雷保護に不可欠なデバイスです。その機能は、電力線や信号伝送線に流れる過渡的な過電圧を機器やシステムが耐えられる範囲に制限したり、強力な雷電流を地面に放電して、保護された機器やシステムを衝撃による損傷から保護することです。 。

SPDの適用範囲は主に、低圧電源および配電システムの電力保護と電子情報システムの信号伝送路保護です。前者は電源回路からの雷電磁パルス障害（EMP-RRB-）を抑制するもので、後者は信号回路からのEMP emp障害を抑制するもので、いずれも保護対象は電子情報システム機器、機器です。

構成

の種類と構造サージ保護装置目的によって異なりますが、少なくとも 1 つの非線形電圧制限要素を含める必要があります。サージ保護デバイスの主なコンポーネントは、金属酸化物バリスタ (MOV)、シリコン アバランシェ ダイオードまたは TRANSORB ダイオード、ガス充填チューブなどです。

1) MOV は効果的なサージ抑制器であり、主に機器への致命的な損傷を防ぐために使用されますが、応答時間が必要です。つまり、しきい値回路が作動する前に非常に短い期間のピーク電流が機器に流入する可能性があります。したがって、MOV が設計したサージ保護デバイスは、マイクロプロセッサを搭載した敏感な機器の保護には適していません。この設計は現在、市場にある現在のサージ保護装置の 90% で使用されています。

2) アバランシェ ダイオードまたは TRANSORB ダイオードは MOV よりも応答が速く、過渡現象に敏感ですが、この素子の最大容量も中型の MOV の最大容量よりもはるかに小さくなります。

3) ガス充填チューブは応答時間が長いですが、大量の電力サージを吸収でき、一般的には「最後の手段」ACサージ電流を抑制するための措置を講じ、前段で除去されなかった電力サージの侵入を防ぎます。

使い方

それ以来'さサージ保護装置、 させて'サージから始まります。サージはサージとも呼ばれ、その名前が示すように、通常の動作電圧を超える瞬間的な過電圧です。基本的に、サージは数百万分の 1 秒で発生する激しいパルスであり、重機、短絡、電源スイッチ、または大型エンジンによって発生する可能性があります。避雷器を備えた製品は、突然のサージエネルギーを効果的に吸収し、接続機器を損傷から保護します。

動作原理によれば、サージ保護デバイスはスイッチタイプ、電圧制限タイプ、シャントタイプまたはチョークタイプに分類できます。

1) スイッチタイプ: 過渡過電圧がないときはハイインピーダンスとして動作しますが、雷の過渡過電圧に反応すると、インピーダンスが急激に低値に変化し、雷電流が流れます。このような装置に使用されるデバイスは、放電ギャップ、ガス封入チューブ、サイリスタなどです。

2) 電圧制限タイプ: 過渡過電圧がない場合はハイインピーダンスとして動作しますが、突入電流や突入電圧の増加とともにインピーダンスが低下し、電流および電圧特性は強い非線形性を示します。このようなデバイスに使用されるデバイスには、酸化亜鉛、バリスタ、過渡電圧抑制ダイオード、アバランシェ ダイオードなどが含まれます。

3) スプリットまたはチョークタイプ

シャントタイプ: 保護された機器と並列して、雷インパルスに対しては低インピーダンスを示し、通常の動作周波数に対しては高インピーダンスを示します。チョークタイプ: 保護された機器と直列に接続され、雷インパルスに対しては高インピーダンスを示しますが、通常の動作周波数に対しては低インピーダンスを示します。このようなデバイスに使用されるデバイスには、チョーク コイル、ハイパス フィルター、ローパス フィルター、1/4 波長短絡などが含まれます。