Принцип устройства защиты от перенапряжения

Введение

Устройство защиты от перенапряжения (СПД), также известный как«Молниеотвод»or «Устройство защиты от перенапряжения», является незаменимым устройством молниезащиты электронного оборудования.Его функция состоит в том, чтобы ограничить переходное перенапряжение в линии электропередачи и линии передачи сигналов до диапазона, который может выдержать оборудование или система, или отвести сильный ток молнии в землю, чтобы защитить защищенное оборудование или системы от повреждения электрическим током. .

Областью применения УЗИП является, главным образом, защита электропитания низковольтных систем электропитания и распределения, а также защита линий передачи сигналов электронных информационных систем.Первый предназначен для подавления грозовых электромагнитных импульсных помех (ЭМИ-РРБ-, исходящих из цепи электропитания, а второй – для подавления ЭМИ ЭМП-помех, исходящих из сигнальной цепи. Оба объекта защиты – это оборудование электронной информационной системы, устройства.

Состав

Тип и структура А.Устройство защиты от перенапряжениядля разных целей различается, но должен содержать хотя бы один нелинейный элемент ограничения напряжения.Основными компонентами устройств защиты от перенапряжения являются металлооксидный варистор (MOV), кремниевый лавинный диод или диоды TRANSORB, газонаполненная трубка и т. д.

1) MOV является эффективным ограничителем перенапряжения, в основном используемым для предотвращения катастрофического повреждения оборудования, но для него требуется время отклика, а это означает, что в оборудование может попасть очень короткий период пикового тока, прежде чем сработает пороговая схема.Таким образом, устройство защиты от перенапряжения, разработанное MOV, не подходит для защиты чувствительного оборудования с микропроцессором.Эта конструкция в настоящее время используется в 90% существующих на рынке сетевых фильтров.

2) лавинный диод или диоды TRANSORB реагируют быстрее, чем MOV, и чувствительны к переходным процессам, но максимальная емкость этого элемента также значительно меньше, чем у MOV среднего размера.

3) газонаполненная трубка имеет длительное время отклика, но может поглощать большие скачки напряжения и обычно спроектирована как«Крайнее средство»меры по подавлению импульсных токов переменного тока, предотвращающие попадание скачков напряжения, не отфильтрованных предыдущим этапом.

Как это работает

С тех пор'саУстройство защиты от перенапряжения, позволять'Начнем с всплеска.Скачок, также известный как скачок напряжения, как следует из названия, выходит за пределы нормального рабочего напряжения мгновенного перенапряжения.По сути, скачок напряжения — это сильный импульс, который возникает в течение нескольких миллионных долей секунды и может быть вызван тяжелым оборудованием, короткими замыканиями, силовыми выключателями или большими двигателями.Изделия с ограничителями перенапряжения эффективно поглощают внезапный всплеск энергии, защищая подключаемые устройства от повреждений.

По принципу работы устройство защиты от перенапряжения можно разделить на тип переключателя, тип ограничения напряжения, тип шунта или тип дросселя:

1) тип переключателя: он работает как высокоомный, когда нет переходного перенапряжения, но как только он реагирует на грозовое переходное перенапряжение, его сопротивление внезапно меняется на низкое значение, позволяя проходить току молнии.В таких устройствах используются: разрядный промежуток, газонаполненная трубка, тиристор и т.д.

2) тип ограничения напряжения: он работает как высокоомный, когда нет переходного перенапряжения, но его полное сопротивление уменьшается с увеличением пускового тока и напряжения, а его характеристики тока и напряжения сильно нелинейны.В таких устройствах используются оксид цинка, варисторы, диод подавления переходных напряжений, лавинный диод и т. д.

3) раздельного или дроссельного типа

Тип шунта: параллельно с защищаемым оборудованием обеспечивает низкое сопротивление грозовому импульсу и высокое сопротивление нормальной рабочей частоте;Тип дросселя: при включении последовательно с защищаемым оборудованием он обеспечивает высокое сопротивление грозовому импульсу, но при нормальной рабочей частоте имеет низкое сопротивление.Устройства, используемые в таких устройствах, включают дроссельные катушки, фильтр верхних частот, фильтр нижних частот и четвертьволновые короткие замыкания.