Автоматический выключатель сетевого фильтра на самом деле представляет собой то, что мы обычно называем устройством защиты от перенапряжения, также называемым устройством защиты от перенапряжения молнии.Это своего рода оборудование или схема, обеспечивающая безопасную защиту различного электрооборудования, приборов и цепей связи.Он используется для поглощения скачков или пиков напряжения между сетью переменного тока, чтобы гарантировать, что оборудование или цепь, которую он защищает, не будут повреждены.
Автоматический выключатель сетевого фильтра выдерживает скачки напряжения или всплески в тысячи вольт, конечно, это зависит от параметров и характеристик выбранного сетевого фильтра.Существуют также устройства защиты от перенапряжения spd, рассчитанные на несколько сотен вольт, в зависимости от сценария использования пользователя.Сетевой фильтр может мгновенно выдержать скачки высокого напряжения, но продолжительность скачка напряжения не может быть слишком длинной, иначе фильтр нагреется и сгорит из-за чрезмерного поглощения энергии.
Что такое всплеск?
Всплеск - это своего рода временные помехи.При определенных условиях мгновенное напряжение в электросети превышает диапазон номинального нормального напряжения.Обычно этот переходный процесс не длится слишком долго, но может иметь очень большую амплитуду.Это может быть внезапный максимум всего за одну миллионную долю секунды.Например, момент удара молнии, отключение индуктивной нагрузки или подключение большой нагрузки окажет большое влияние на электросеть.В большинстве случаев, если оборудование или цепь, подключенная к электросети, не имеет мер защиты от перенапряжения, устройство легко повредить, и степень повреждения будет зависеть от уровня выдерживаемого напряжения устройства.
В нормальных условиях работы напряжение в контрольной точке поддерживается на стабильном уровне 500 В.Однако, если переключатель q внезапно отключить, в контрольной точке произойдет скачок высокого напряжения из-за эффекта обратной электродвижущей силы из-за внезапного изменения индуктивного тока.
Две часто используемые схемы защиты от перенапряжения
1. Устройство защиты от перенапряжения первого уровня.
Устройство защиты от перенапряжения первого уровня обычно устанавливается на входе в дом или здание.Он защитит все оборудование входной точки подключения от перепадов напряжения.Обычно мощность и объем сетевого фильтра первого уровня равны. Он очень большой и дорогой, но это важно.
2. Устройство защиты от перенапряжения второго уровня.
Сетевой фильтр второго уровня не такой большой по мощности, как первый уровень, и поглощает меньше энергии, но он очень портативен.Обычно его устанавливают в точке доступа к электрооборудованию, например, в розетке, или даже интегрируют в переднюю часть силовой платы электрооборудования, чтобы обеспечить возможность вторичной защиты оборудования.
На следующем рисунке представлена простая принципиальная схема установки устройства защиты от перенапряжения:
Общая вторичная схема защиты от перенапряжения
Многим людям мало что известно о вторичной схеме защиты от перенапряжения, поскольку большинство из них встроены в плату питания.Так называемая силовая плата часто является входной частью многих электрооборудования, обычно переменного-переменного тока. Цепь переменного-постоянного тока также представляет собой цепь, которая напрямую подключается к розетке.Самая важная роль схемы молниезащиты, спроектированной на плате питания, заключается в обеспечении своевременной защиты в случае скачка напряжения, например, в отключении цепи или поглощении импульсного напряжения, тока.
Другой тип вторичной схемы защиты от перенапряжения, такой как ИБП (источник бесперебойного питания), некоторые сложные источники питания ИБП будут иметь встроенную схему защиты от перенапряжения, которая имеет ту же функцию, что и сетевой фильтр на обычной плате источника питания.
Как работает устройство защиты от перенапряжения?
Имеется сетевой фильтр, который вовремя отключит электропитание при возникновении перенапряжения.Этот тип сетевого фильтра очень интеллектуален и сложен.и, конечно, он относительно дорог и обычно используется редко.Этот тип сетевого фильтра обычно состоит из датчика напряжения, контроллера и защелки.Датчик напряжения в основном контролирует наличие скачков напряжения в электросети.Контроллер считывает сигнал перенапряжения с датчика напряжения и своевременно управляет защелкой в качестве включения-выключения схемы управления приводом, когда он определяется как сигнал перенапряжения.
Существует другой тип схемы защиты от перенапряжения, которая не размыкает цепь при возникновении перенапряжения, а фиксирует перенапряжение и поглощает энергию перенапряжения.Обычно он встроен в печатную плату, например, цепи импульсного источника питания будут иметь схему защиты от перенапряжения такого типа.Схема в целом такая, как показано на рисунке ниже:
Устройство защиты от перенапряжения 1, через границу между линией под напряжением и нейтральной линией, то есть цепь подавления дифференциального режима.Устройства защиты от перенапряжений 2 и 3 соответственно соединены проводом под напряжением с землей, а нейтральным проводом с землей, что обеспечивает подавление синфазного сигнала.Устройство защиты от перенапряжения дифференциального режима используется для фиксации и поглощения перенапряжения между проводом под напряжением и нейтральным проводом.Таким же образом синфазное устройство защиты от перенапряжений используется для зажима перенапряжения фазного провода на земле.Как правило, для менее требовательных стандартов по перенапряжению достаточно установить сетевой фильтр 1, но в некоторых случаях необходимо добавить защиту от перенапряжений общего режима.
Происхождение скачка напряжения
Существует множество факторов, которые могут вызвать перенапряжение, как правило, из-за ударов молнии, зарядки и разрядки конденсаторов, резонансных цепей, индуктивных цепей переключения, помех в приводе двигателя и т. д. Можно сказать, что перенапряжение в электросети присутствует повсюду.Поэтому совершенно необходимо спроектировать в цепи сетевой фильтр.
Среда, распространяющая всплеск
Только при наличии подходящей среды распространения импульсное напряжение может разрушить электрооборудование.
Линия электропередачи — линия электропередачи является наиболее важным и прямым средством распространения скачков напряжения, поскольку почти все электрооборудование питается от линии электропередачи, а распределительная сеть линий электропередачи распространена повсеместно.
Радиоволны — по сути, главный вход — это антенна, которая легко принимает беспроводные скачки напряжения или удары молний, способные в одно мгновение вывести из строя электрооборудование.Когда молния попадает в антенну, она проникает в радиочастотный приемник.
Генератор переменного тока. В области автомобильной электроники также особое внимание уделяется скачкам напряжения.Часто, когда генератор имеет сложные колебания, генерируется большое импульсное напряжение.
Индуктивная цепь — когда напряжение на обоих концах индуктора внезапно меняется, часто возникает скачок напряжения.
Как спроектировать схему защиты от перенапряжения
Спроектировать схему защиты от перенапряжений несложно.Фактически, для проектирования встроенной схемы защиты от перенапряжения самым простым способом требуется только один компонент, то есть варистор MOV или переходный диод TVS.Как показано на рисунке ниже, сетевыми фильтрами 1–3 могут быть варисторы MOV или TVS.
Иногда достаточно подключить варистор MOV параллельно нейтральной линии сети переменного тока, чтобы соответствовать стандарту IEC.Во многих приложениях необходимо одновременно добавить схему защиты от перенапряжения между нулевым проводом под напряжением и землей, чтобы соответствовать более высоким требованиям стандартов по перенапряжению, например, требование выше 4 кВ.
Устройство защиты от перенапряжения для варистора MOV
Основные характеристики МОВ
1. MOV означает «металлооксидный варистор», металлооксидный резистор, значение его сопротивления будет меняться в зависимости от напряжения на резисторе.Обычно он используется между сетями переменного тока для борьбы с перенапряжениями.
2. MOV – это специальное устройство, работающее на напряжении.
3. Когда MOV работает, его характеристики немного похожи на диоды, нелинейны и не соответствуют закону Ома, но его характеристики по напряжению и току являются двунаправленными, а диоды - однонаправленными.
4. Это больше похоже на двунаправленный TVS-диод.
5. Когда напряжение на варисторе не достигает напряжения фиксации, он находится в состоянии разомкнутой цепи.
Выбор места варистора в цепи защиты от перенапряжения
Варистор является важным компонентом сетевого фильтра.При проектировании следите за тем, чтобы он находился как можно ближе к предохранителю на входном конце, как показано на рисунке ниже.Таким образом, можно гарантировать, что предохранитель перегорит вовремя при возникновении импульсного тока, а последующая цепь окажется в разомкнутом состоянии, чтобы избежать большего повреждения или даже возгорания, вызванного импульсным током.
07.10.2021
