Prinsip dan Reka Bentuk Pemutus Litar Pelindung Lonjakan

Pemutus litar pelindung lonjakan sebenarnya adalah apa yang biasanya kita panggil peranti pelindung lonjakan, juga dipanggil pelindung lonjakan kilat.Ia adalah sejenis peralatan atau litar yang menyediakan perlindungan keselamatan untuk pelbagai peralatan elektrik, instrumen dan litar komunikasi.Ia digunakan untuk menyerap lonjakan atau voltan puncak antara grid AC untuk memastikan peralatan atau litar yang dilindunginya tidak akan rosak.
Pemutus litar pelindung lonjakan boleh mengendalikan lonjakan voltan atau lonjakan beribu-ribu volt, sudah tentu, ini bergantung pada parameter dan spesifikasi pelindung lonjakan yang dipilih.Terdapat juga pelindung lonjakan spd khusus untuk beberapa ratus volt, bergantung pada senario penggunaan pengguna.Pelindung lonjakan boleh menahan pancang voltan tinggi dalam sekelip mata, tetapi tempoh voltan pancang tidak boleh terlalu lama, jika tidak, pelindung akan panas dan terbakar akibat penyerapan tenaga yang berlebihan.

Apakah Lonjakan?

Lonjakan adalah sejenis gangguan sementara.Di bawah keadaan tertentu, voltan serta-merta pada grid kuasa melebihi julat voltan normal undian.Secara amnya, sementara ini tidak akan bertahan terlalu lama, tetapi ia mungkin mempunyai amplitud yang sangat tinggi.Ia mungkin tinggi secara tiba-tiba hanya dalam satu per satu juta sesaat.Contohnya, momen kilat, memutuskan sambungan beban induktif, atau menyambungkan beban besar akan memberi kesan yang besar pada grid kuasa.Dalam kebanyakan kes, jika peralatan atau litar yang disambungkan ke grid kuasa tidak mempunyai langkah perlindungan lonjakan, peranti mudah rosak, dan tahap kerosakan akan dikaitkan dengan tahap voltan tahan peranti.

Di bawah keadaan kerja biasa, voltan pada titik ujian dikekalkan pada keadaan stabil 500V.Walau bagaimanapun, jika suis q diputuskan secara tiba-tiba, lonjakan voltan tinggi akan berlaku pada titik ujian disebabkan oleh kesan daya gerak elektrik terbalik akibat perubahan arus aruhan secara tiba-tiba.

Dua Litar Perlindungan Lonjakan Yang Biasa Digunakan

1. Pelindung lonjakan peringkat pertama

Peranti perlindungan lonjakan peringkat pertama biasanya dipasang di pintu masuk rumah atau bangunan.Ia akan melindungi semua peralatan dari titik sambungan pintu masuk daripada dianiaya oleh lonjakan.Biasanya, kapasiti dan volum pelindung lonjakan peringkat pertama adalah kedua-duanya Ia sangat besar dan mahal, tetapi ia adalah penting.

2. Pelindung lonjakan peringkat kedua

Pelindung lonjakan tahap kedua tidak sebesar kapasiti seperti tahap pertama dan menyerap lebih sedikit tenaga, tetapi ia sangat mudah alih.Ia biasanya dipasang pada titik capaian peralatan elektrik, seperti soket, atau malah disepadukan di hujung hadapan papan kuasa peralatan elektrik untuk menyediakan keupayaan perlindungan sekunder untuk peralatan.

Angka berikut ialah gambarajah skematik mudah pemasangan peranti perlindungan lonjakan:

Litar Perlindungan Lonjakan Sekunder Biasa

Bagi kebanyakan orang, sedikit yang diketahui tentang litar perlindungan lonjakan sekunder, kerana kebanyakannya disepadukan pada papan kuasa.Papan kuasa yang dipanggil selalunya merupakan hujung hadapan input banyak peralatan elektrik, biasanya AC-AC, litar AC-DC juga merupakan litar yang dipasang terus ke soket.Peranan terpenting litar perlindungan kilat yang direka pada papan kuasa adalah untuk menyediakan perlindungan tepat pada masanya sekiranya berlaku lonjakan, seperti memotong litar atau menyerap voltan lonjakan, Arus.
Satu lagi jenis litar perlindungan lonjakan sekunder, seperti UPS (bekalan kuasa tidak terganggu), beberapa bekalan kuasa UPS yang kompleks akan mempunyai litar perlindungan lonjakan terbina dalam, yang mempunyai fungsi yang sama seperti pelindung lonjakan pada papan bekalan kuasa biasa.

Bagaimanakah Peranti Perlindungan Lonjakan Berfungsi?

Terdapat pelindung lonjakan, yang akan memotong bekalan kuasa dalam masa apabila voltan lonjakan berlaku.Pelindung lonjakan jenis ini sangat pintar dan kompleks.dan sudah tentu ia agak mahal, dan ia biasanya jarang digunakan.Pelindung lonjakan jenis ini biasanya terdiri daripada sensor voltan, pengawal dan selak.Penderia voltan terutamanya memantau sama ada terdapat turun naik lonjakan dalam voltan grid kuasa.Pengawal membaca isyarat voltan lonjakan penderia voltan dan mengawal selak tepat pada masanya sebagai hidup-mati litar kawalan penggerak apabila ia dinilai sebagai isyarat lonjakan.
Terdapat satu lagi jenis litar pelindung lonjakan, yang tidak memotong litar apabila lonjakan berlaku, tetapi ia mengapit voltan lonjakan dan menyerap tenaga lonjakan.Ini biasanya dibina ke dalam papan litar, seperti litar bekalan kuasa pensuisan akan mempunyai litar perlindungan lonjakan jenis ini.Litar biasanya seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah:

Pelindung lonjakan 1, merentasi sempadan antara talian hidup dan garis neutral, iaitu, litar penindasan mod pembezaan.Pelindung lonjakan 2 dan 3 masing-masing disambungkan dengan wayar hidup ke bumi dan wayar neutral ke bumi, iaitu penindasan mod biasa.Peranti lonjakan mod pembezaan digunakan untuk mengapit dan menyerap voltan lonjakan antara wayar hidup dan wayar neutral.Dengan cara yang sama, peranti lonjakan mod biasa digunakan untuk mengapit voltan lonjakan wayar fasa ke bumi.Secara amnya, adalah memadai untuk memasang pelindung lonjakan 1 untuk piawaian lonjakan yang kurang menuntut, tetapi untuk beberapa keadaan yang mencabar, perlindungan lonjakan mod biasa mesti ditambah.

Asal Lonjakan Voltan

Terdapat banyak faktor yang boleh menghasilkan voltan lonjakan, secara amnya disebabkan oleh sambaran petir, pengecasan dan nyahcas kapasitor, litar resonan, litar pensuisan induktif, gangguan pemacu motor, dll. Voltan lonjakan pada grid kuasa boleh dikatakan berada di mana-mana.Oleh itu, adalah perlu untuk mereka bentuk pelindung lonjakan dalam litar.

Medium yang Menyebarkan Lonjakan

Hanya dengan medium perambatan yang sesuai, voltan lonjakan mempunyai peluang untuk memusnahkan peralatan elektrik.

Talian kuasa-Talian kuasa ialah medium paling penting dan langsung untuk menyebarkan lonjakan, kerana hampir semua peralatan elektrik dikuasakan oleh talian kuasa, dan rangkaian pengedaran talian kuasa ada di mana-mana.

Gelombang radio-sebenarnya, pintu masuk utama adalah antena, yang mudah menerima lonjakan wayarles atau sambaran petir, yang boleh merosakkan peralatan elektrik dalam sekelip mata.Apabila kilat menyambar antena, ia menembusi penerima frekuensi radio.

Alternator-Dalam bidang elektronik automotif, lonjakan voltan juga akan ditakrifkan dengan penekanan.Selalunya apabila alternator mempunyai turun naik yang kompleks, voltan lonjakan besar akan dihasilkan.

Litar induktif-apabila voltan pada kedua-dua hujung induktor berubah secara tiba-tiba, voltan lonjakan sering dihasilkan.

Cara Merekabentuk Litar Perlindungan Lonjakan

Tidak sukar untuk mereka bentuk litar perlindungan lonjakan.Malah, untuk mereka bentuk litar perlindungan lonjakan terbina dalam, cara paling mudah hanya memerlukan satu komponen, iaitu, varistor MOV atau TVS diod sementara.Seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah, pelindung lonjakan 1-3 boleh menjadi varistor MOV atau TVS.

Kadangkala, ia hanya perlu untuk menyambungkan varistor MOV secara selari antara talian neutral talian kuasa AC untuk memenuhi piawaian IEC.Dalam banyak aplikasi, adalah perlu untuk menambah litar perlindungan lonjakan antara wayar hidup sifar dan tanah pada masa yang sama untuk memenuhi keperluan standard lonjakan yang lebih tinggi, contohnya, keperluan adalah lebih tinggi daripada 4KV.

Pelindung lonjakan untuk Varistor MOV

Ciri-ciri asas MOV

1. MOV adalah singkatan kepada Metal oxide varistor, metal oxide perintang, nilai rintangannya akan berubah mengikut voltan merentasi perintang.Ia biasanya digunakan antara grid kuasa AC untuk menangani voltan lonjakan.
2. MOV ialah peranti khas berdasarkan voltan.
3. Apabila MOV berfungsi, ciri-cirinya agak serupa dengan diod, tidak linear dan tidak sesuai untuk hukum Ohm, tetapi ciri voltan dan arusnya adalah dua arah, manakala diod adalah satu arah.
4. Ia lebih seperti diod TVS dua arah.
5. Apabila voltan merentasi varistor tidak mencapai voltan pengapit, ia berada dalam keadaan litar terbuka.

Pemilihan Lokasi Varistor dalam Litar Perlindungan Lonjakan

Varistor adalah komponen kritikal dalam pelindung lonjakan.Semasa mereka bentuk, pastikan ia sedekat mungkin dengan fius di hujung input, seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah.Dengan cara ini, ia boleh dipastikan bahawa fius boleh diterbangkan dalam masa apabila arus lonjakan berlaku, dan litar seterusnya berada dalam keadaan terbuka untuk mengelakkan kerosakan yang lebih besar atau kebakaran yang disebabkan oleh arus lonjakan.