ຫຼັກການແລະການອອກແບບຂອງ Surge Protector Breaker Circuit

2021-10-07

ແທ້ຈິງແລ້ວ, ເຄື່ອງຕັດວົງຈອນປ້ອງກັນກະແສໄຟຟ້າແມ່ນສິ່ງທີ່ພວກເຮົາມັກຈະເອີ້ນວ່າອຸປະກອນປ້ອງກັນກະແສໄຟຟ້າ, ເຊິ່ງເອີ້ນກັນວ່າເຄື່ອງປ້ອງກັນການເກີດໄຟສາຍ.ມັນແມ່ນປະເພດຂອງອຸປະກອນຫຼືວົງຈອນທີ່ສະຫນອງການປົກປ້ອງຄວາມປອດໄພສໍາລັບອຸປະກອນໄຟຟ້າຕ່າງໆ, ເຄື່ອງມື, ແລະວົງຈອນການສື່ສານ.ມັນຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອດູດເອົາແຮງດັນໄຟຟ້າຫຼືແຮງດັນສູງສຸດລະຫວ່າງຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ AC ເພື່ອຮັບປະກັນວ່າອຸປະກອນຫຼືວົງຈອນທີ່ມັນປົກປ້ອງຈະບໍ່ເສຍຫາຍ.
ເຄື່ອງຕັດວົງຈອນປ້ອງກັນແຮງດັນສາມາດຮັບມືກັບແຮງດັນໄຟຟ້າຫຼືແຮງດັນຂອງຫລາຍພັນ volts, ແນ່ນອນ, ນີ້ແມ່ນຂຶ້ນກັບຕົວກໍານົດການແລະສະເພາະຂອງຕົວປ້ອງກັນແຮງດັນທີ່ເລືອກ.ຍັງມີເຄື່ອງປ້ອງກັນໄຟແຮງ spd ທີ່ອຸທິດຕົນເພື່ອຫຼາຍຮ້ອຍ volts, ຂຶ້ນກັບສະຖານະການການນໍາໃຊ້ຂອງຜູ້ໃຊ້.ເຄື່ອງປ້ອງກັນກະແສໄຟຟ້າສາມາດທົນຕໍ່ແຮງດັນແຮງດັນສູງໃນທັນທີ, ແຕ່ໄລຍະເວລາຂອງແຮງດັນໄຟຟ້າແຮງດັນບໍ່ສາມາດຍາວເກີນໄປ, ຖ້າບໍ່ດັ່ງນັ້ນຕົວປ້ອງກັນຈະຮ້ອນຂຶ້ນແລະໄຟໄຫມ້ຍ້ອນການດູດຊຶມພະລັງງານຫຼາຍເກີນໄປ.

Surge ແມ່ນຫຍັງ?

Surge ແມ່ນປະເພດຂອງການແຊກແຊງຊົ່ວຄາວ.ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ແນ່ນອນ, ແຮງດັນໄຟຟ້າທັນທີໃນຕາຂ່າຍໄຟຟ້າເກີນຂອບເຂດຂອງແຮງດັນປົກກະຕິທີ່ຖືກຈັດອັນດັບ.ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ, transient ນີ້ຈະບໍ່ດົນເກີນໄປ, ແຕ່ມັນອາດຈະມີຄວາມກວ້າງໃຫຍ່ຫຼາຍ.ມັນອາດຈະສູງຢ່າງກະທັນຫັນໃນເວລາພຽງໜຶ່ງລ້ານວິນາທີ.ຕົວຢ່າງ, ຊ່ວງເວລາຂອງຟ້າຜ່າ, ຕັດການເຊື່ອມຕໍ່ການໂຫຼດ inductive, ຫຼືການເຊື່ອມຕໍ່ການໂຫຼດຂະຫນາດໃຫຍ່ຈະມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ.ໃນກໍລະນີຫຼາຍທີ່ສຸດ, ຖ້າອຸປະກອນຫຼືວົງຈອນທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັບຕາຂ່າຍໄຟຟ້າບໍ່ມີມາດຕະການປ້ອງກັນກະແສໄຟຟ້າ, ມັນງ່າຍສໍາລັບອຸປະກອນທີ່ເສຍຫາຍ, ແລະລະດັບຄວາມເສຍຫາຍຈະກ່ຽວຂ້ອງກັບລະດັບແຮງດັນຂອງອຸປະກອນ.

ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂການເຮັດວຽກປົກກະຕິ, ແຮງດັນທີ່ຈຸດທົດສອບແມ່ນຮັກສາຢູ່ໃນສະພາບທີ່ຫມັ້ນຄົງຂອງ 500V.ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຖ້າ switch q ຖືກຕັດອອກຢ່າງກະທັນຫັນ, ແຮງດັນສູງຈະເກີດຂື້ນໃນຈຸດທົດສອບເນື່ອງຈາກຜົນກະທົບຂອງແຮງໄຟຟ້າຍ້ອນກັບຍ້ອນການປ່ຽນແປງຂອງກະແສ inductive ຢ່າງກະທັນຫັນ.

ສອງວົງຈອນປ້ອງກັນກະແສໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປ

1. ເຄື່ອງປ້ອງກັນກະແສໄຟຟ້າລະດັບທໍາອິດ

ອຸປະກອນປ້ອງກັນກະແສໄຟຟ້າລະດັບທໍາອິດແມ່ນມັກຈະຕິດຕັ້ງຢູ່ທາງເຂົ້າຂອງເຮືອນຫຼືອາຄານ.ມັນຈະປົກປ້ອງອຸປະກອນທັງຫມົດຈາກຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ທາງເຂົ້າຈາກການຖືກຂົ່ມເຫັງໂດຍ surges.ຕາມປົກກະຕິ, ຄວາມສາມາດແລະປະລິມານຂອງການປົກປັກຮັກສາ surge ໃນລະດັບທໍາອິດແມ່ນທັງສອງຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະລາຄາແພງ, ແຕ່ວ່າມັນເປັນສິ່ງຈໍາເປັນ.

2. ເຄື່ອງປ້ອງກັນກະແສໄຟຟ້າລະດັບທີສອງ

ເຄື່ອງປ້ອງກັນກະແສໄຟຟ້າລະດັບທີສອງບໍ່ມີຄວາມສາມາດຂະຫນາດໃຫຍ່ເທົ່າກັບລະດັບທໍາອິດແລະດູດເອົາພະລັງງານຫນ້ອຍ, ແຕ່ມັນກໍ່ສາມາດເຄື່ອນທີ່ຫຼາຍ.ປົກກະຕິແລ້ວມັນຖືກຕິດຕັ້ງຢູ່ໃນຈຸດເຂົ້າເຖິງຂອງອຸປະກອນໄຟຟ້າ, ເຊັ່ນ: ເຕົ້າຮັບ, ຫຼືແມ້ກະທັ້ງປະສົມປະສານໃນດ້ານຫນ້າຂອງກະດານພະລັງງານຂອງອຸປະກອນໄຟຟ້າເພື່ອສະຫນອງຄວາມສາມາດໃນການປ້ອງກັນຮອງສໍາລັບອຸປະກອນ.

ຕົວເລກດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້ແມ່ນແຜນວາດ schematic ງ່າຍດາຍຂອງການຕິດຕັ້ງອຸປະກອນການປົກປັກຮັກສາໄຟຟ້າໄດ້:

ວົງຈອນປ້ອງກັນກະແສໄຟຟ້າຂັ້ນສອງທົ່ວໄປ

ສໍາລັບປະຊາຊົນຈໍານວນຫຼາຍ, ບໍ່ຄ່ອຍຮູ້ຈັກກ່ຽວກັບວົງຈອນປ້ອງກັນກະແສໄຟຟ້າຂັ້ນສອງ, ເພາະວ່າພວກມັນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນປະສົມປະສານຢູ່ໃນກະດານພະລັງງານ.ອັນທີ່ເອີ້ນວ່າ power board ມັກຈະເປັນດ້ານຫນ້າຂອງ input ຂອງອຸປະກອນໄຟຟ້າຈໍານວນຫຼາຍ, ປົກກະຕິແລ້ວວົງຈອນ AC-AC, AC-DC ຍັງເປັນວົງຈອນທີ່ສຽບໂດຍກົງເຂົ້າໄປໃນເຕົ້າຮັບ.ບົດບາດສໍາຄັນທີ່ສຸດຂອງວົງຈອນປ້ອງກັນຟ້າຜ່າທີ່ອອກແບບຢູ່ໃນກະດານໄຟຟ້າແມ່ນເພື່ອໃຫ້ການປົກປ້ອງທັນເວລາໃນກໍລະນີທີ່ເກີດໄຟໄຫມ້, ເຊັ່ນ: ຕັດວົງຈອນຫຼືດູດແຮງດັນໄຟຟ້າແຮງດັນ, ກະແສໄຟຟ້າ.
ອີກປະເພດຫນຶ່ງຂອງວົງຈອນປ້ອງກັນໄຟແຮງດັນຂັ້ນສອງ, ເຊັ່ນ UPS (ການສະຫນອງພະລັງງານບໍ່ຕິດຂັດ), ການສະຫນອງພະລັງງານບາງ UPS ສະລັບສັບຊ້ອນຈະມີວົງຈອນປ້ອງກັນໄຟແຮງດັນໃນຕົວ, ເຊິ່ງມີຫນ້າທີ່ຄືກັນກັບຕົວປ້ອງກັນແຮງດັນໃນກະດານສະຫນອງພະລັງງານທົ່ວໄປ.

ອຸປະກອນປ້ອງກັນ Surge ເຮັດວຽກແນວໃດ?

ມີເຄື່ອງປ້ອງກັນກະແສໄຟຟ້າ, ເຊິ່ງຈະຕັດການສະຫນອງພະລັງງານໃນເວລາທີ່ແຮງດັນໄຟຟ້າເກີດຂຶ້ນ.ປະເພດຂອງເຄື່ອງປ້ອງກັນກະແສໄຟຟ້ານີ້ແມ່ນສະຫລາດຫຼາຍແລະສະລັບສັບຊ້ອນ.ແລະແນ່ນອນວ່າມັນຂ້ອນຂ້າງແພງ, ແລະໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວມັນບໍ່ຄ່ອຍຖືກນໍາໃຊ້.ປະເພດຂອງເຄື່ອງປ້ອງກັນກະແສໄຟຟ້າໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນປະກອບດ້ວຍເຊັນເຊີແຮງດັນ, ຕົວຄວບຄຸມແລະສະລັກ.ເຊັນເຊີແຮງດັນສ່ວນໃຫຍ່ຈະກວດສອບວ່າມີການເໜັງຕີງຂອງແຮງດັນຂອງຕາຂ່າຍໄຟຟ້າຫຼືບໍ່.ຕົວຄວບຄຸມອ່ານສັນຍານແຮງດັນແຮງດັນຂອງເຊັນເຊີແຮງດັນແລະທັນເວລາຄວບຄຸມສະລັກເປັນການເປີດ-ປິດຂອງວົງຈອນຄວບຄຸມຕົວກະຕຸ້ນເມື່ອມັນຖືກຕັດສິນວ່າເປັນສັນຍານແຮງດັນ.
ມີວົງຈອນປ້ອງກັນກະແສໄຟຟ້າອີກປະເພດຫນຶ່ງ, ເຊິ່ງບໍ່ໄດ້ຕັດວົງຈອນໃນເວລາທີ່ເກີດການກະພິບ, ແຕ່ມັນຍຶດແຮງດັນໄຟຟ້າແຮງດັນແລະດູດເອົາພະລັງງານແຮງດັນ.ນີ້ປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນສ້າງຂຶ້ນໃນກະດານວົງຈອນ, ເຊັ່ນ: switching ວົງຈອນການສະຫນອງພະລັງງານຈະມີປະເພດຂອງວົງຈອນປ້ອງກັນ surge ນີ້.ວົງຈອນໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບຂ້າງລຸ່ມນີ້:

Surge protector 1, ຂ້າມຊາຍແດນລະຫວ່າງສາຍທີ່ມີຊີວິດແລະເສັ້ນທີ່ເປັນກາງ, ນັ້ນແມ່ນ, ວົງຈອນສະກັດກັ້ນຮູບແບບຄວາມແຕກຕ່າງ.ເຄື່ອງປ້ອງກັນກະແສໄຟຟ້າ 2 ແລະ 3 ແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ຕາມລໍາດັບກັບສາຍໄຟທີ່ມີຊີວິດກັບແຜ່ນດິນໂລກແລະສາຍທີ່ເປັນກາງກັບແຜ່ນດິນໂລກ, ເຊິ່ງເປັນການສະກັດກັ້ນແບບທົ່ວໄປ.ອຸປະກອນ surge ຮູບແບບຄວາມແຕກຕ່າງແມ່ນໃຊ້ເພື່ອຍຶດແລະດູດແຮງດັນໄຟຟ້າລະຫວ່າງສາຍໄຟທີ່ມີຊີວິດແລະສາຍທີ່ເປັນກາງ.ໃນລັກສະນະດຽວກັນ, ອຸປະກອນ surge ຮູບແບບທົ່ວໄປແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຍຶດແຮງດັນໄຟຟ້າຂອງສາຍໄລຍະກັບແຜ່ນດິນໂລກ.ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ, ມັນພຽງພໍທີ່ຈະຕິດຕັ້ງ surge protector 1 ສໍາລັບມາດຕະຖານ surge ທີ່ມີຄວາມຕ້ອງການຫນ້ອຍ, ແຕ່ສໍາລັບບາງໂອກາດທີ່ຕ້ອງການ, ການປ້ອງກັນ surge ທົ່ວໄປຕ້ອງໄດ້ຮັບການເພີ່ມ.

ຕົ້ນກໍາເນີດຂອງແຮງດັນໄຟຟ້າແຮງດັນ

ມີຫຼາຍປັດໃຈທີ່ສາມາດຜະລິດແຮງດັນໄຟຟ້າແຮງດັນ, ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນເກີດຈາກຟ້າຜ່າ, ການສາກໄຟ capacitor ແລະ discharge, ວົງຈອນ resonant, inductive switching circuits, motor drive interference, ແລະອື່ນໆ.ດັ່ງນັ້ນ, ມັນເປັນສິ່ງຈໍາເປັນທີ່ຈະຕ້ອງອອກແບບຕົວປ້ອງກັນກະແສໄຟຟ້າໃນວົງຈອນ.

ຂະຫນາດກາງທີ່ຂະຫຍາຍພັນ

ພຽງແຕ່ມີອຸປະກອນການຂະຫຍາຍພັນທີ່ເຫມາະສົມ, ແຮງດັນໄຟຟ້າມີໂອກາດທີ່ຈະທໍາລາຍອຸປະກອນໄຟຟ້າ.

ສາຍໄຟຟ້າ-ສາຍໄຟຟ້າແມ່ນສື່ທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດ ແລະ ກົງໄປກົງມາສຳລັບການແຜ່ກະຈາຍຂອງກະແສໄຟຟ້າ, ເພາະວ່າອຸປະກອນໄຟຟ້າເກືອບທັງໝົດແມ່ນໃຊ້ໂດຍສາຍໄຟຟ້າ, ແລະ ເຄືອຄ່າຍກະແສໄຟຟ້າແມ່ນມີຢູ່ທົ່ວທຸກແຫ່ງ.

ຄື້ນວິທະຍຸ - ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ປະຕູທາງເຂົ້າຕົ້ນຕໍແມ່ນເສົາອາກາດ, ເຊິ່ງງ່າຍຕໍ່ການຮັບຄື້ນໄຮ້ສາຍຫຼືຟ້າຜ່າ, ເຊິ່ງສາມາດທໍາລາຍອຸປະກອນໄຟຟ້າໃນທັນທີ.ເມື່ອຟ້າຜ່າໂຈມຕີເສົາອາກາດ, ມັນຈະເຈາະຕົວຮັບຄວາມຖີ່ວິທະຍຸ.

Alternator- ໃນພາກສະຫນາມຂອງເອເລັກໂຕຣນິກລົດຍົນ, ແຮງດັນໄຟຟ້າຈະຖືກກໍານົດໂດຍເນັ້ນຫນັກໃສ່.ເລື້ອຍໆເມື່ອເຄື່ອງສັບປ່ຽນມີຄວາມຜັນຜວນທີ່ຊັບຊ້ອນ, ແຮງດັນໄຟຟ້າແຮງດັນຂະຫນາດໃຫຍ່ຈະຖືກສ້າງຂຶ້ນ.

ວົງຈອນ inductive - ເມື່ອແຮງດັນທັງສອງສົ້ນຂອງ inductor ມີການປ່ຽນແປງຢ່າງກະທັນຫັນ, ແຮງດັນໄຟຟ້າມັກຈະເກີດ.

ວິທີການອອກແບບວົງຈອນປ້ອງກັນ Surge

ມັນບໍ່ຍາກທີ່ຈະອອກແບບວົງຈອນປ້ອງກັນກະແສໄຟຟ້າ.ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ເພື່ອອອກແບບວົງຈອນປ້ອງກັນກະແສໄຟຟ້າທີ່ສ້າງຂຶ້ນ, ວິທີທີ່ງ່າຍດາຍທີ່ສຸດພຽງແຕ່ຕ້ອງການອົງປະກອບຫນຶ່ງ, ນັ້ນແມ່ນ, MOV varistor ຫຼື transient diode TVS.ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບຂ້າງລຸ່ມນີ້, ຕົວປ້ອງກັນ surge 1-3 ສາມາດເປັນ varistors MOV ຫຼື TVS.

ບາງຄັ້ງ, ມັນເປັນສິ່ງຈໍາເປັນທີ່ຈະເຊື່ອມຕໍ່ MOV varistor ໃນຂະຫນານລະຫວ່າງເສັ້ນກາງຂອງສາຍໄຟ AC ເພື່ອຕອບສະຫນອງມາດຕະຖານ IEC.ໃນຫຼາຍໆຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ, ມັນຈໍາເປັນຕ້ອງເພີ່ມວົງຈອນປ້ອງກັນການກະໂດດລະຫວ່າງສູນສາຍໄຟທີ່ມີຊີວິດແລະຫນ້າດິນໃນເວລາດຽວກັນເພື່ອຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການມາດຕະຖານ surge ສູງກວ່າ, ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ຄວາມຕ້ອງການແມ່ນສູງກວ່າ 4KV.

Surge Protector ສໍາລັບ Varistor MOV

ລັກສະນະພື້ນຖານຂອງ MOV

1. MOV ຫຍໍ້ມາຈາກ Metal oxide varistor, metal oxide resistor, ຄ່າຄວາມຕ້ານທານຂອງມັນຈະປ່ຽນແປງຕາມແຮງດັນທົ່ວຕົວຕ້ານທານ.ມັນມັກຈະຖືກນໍາໃຊ້ລະຫວ່າງຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ AC ເພື່ອຈັດການກັບແຮງດັນໄຟຟ້າແຮງດັນ.
2. MOV ເປັນອຸປະກອນພິເສດໂດຍອີງໃສ່ແຮງດັນ.
3. ເມື່ອ MOV ເຮັດວຽກ, ຄຸນລັກສະນະຂອງມັນແມ່ນຄ້າຍຄືກັນກັບ diodes, ບໍ່ເປັນເສັ້ນແລະບໍ່ເຫມາະສົມກັບກົດຫມາຍຂອງ Ohm, ແຕ່ຄຸນລັກສະນະແຮງດັນແລະປະຈຸບັນຂອງມັນແມ່ນ bidirectional, ໃນຂະນະທີ່ diodes ແມ່ນ unidirectional.
4. ມັນເປັນຫຼາຍຄ້າຍຄື diode TVS bidirectional.
5. ເມື່ອແຮງດັນໃນທົ່ວ varistor ບໍ່ເຖິງແຮງດັນຂອງ clamp, ມັນຢູ່ໃນສະຖານະວົງຈອນເປີດ.

ການເລືອກສະຖານທີ່ຂອງ Varistor ໃນວົງຈອນປ້ອງກັນ Surge

varistor ເປັນອົງປະກອບທີ່ສໍາຄັນໃນການປ້ອງກັນກະແສໄຟຟ້າ.ເມື່ອອອກແບບ, ໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າມັນໃກ້ຊິດເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້ກັບຟິວໃນຕອນທ້າຍຂອງວັດສະດຸປ້ອນ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບຂ້າງລຸ່ມນີ້.ດ້ວຍວິທີນີ້, ມັນສາມາດຮັບປະກັນໄດ້ວ່າຟິວສາມາດຖືກລະເບີດອອກໃນເວລາທີ່ມີກະແສໄຟຟ້າແຮງຂຶ້ນ, ແລະວົງຈອນຕໍ່ມາຢູ່ໃນສະພາບເປີດເພື່ອຫຼີກເວັ້ນຄວາມເສຍຫາຍທີ່ໃຫຍ່ກວ່າຫຼືແມ້ກະທັ້ງໄຟທີ່ເກີດຈາກກະແສໄຟຟ້າແຮງດັນ.