Автоматичний вимикач для захисту від перенапруг насправді є тим, що ми зазвичай називаємо пристроєм захисту від перенапруг, який також називають захистом від перенапруг.Це своєрідне обладнання або схема, яка забезпечує безпечний захист різного електричного обладнання, інструментів і комунікаційних схем.Він використовується для поглинання стрибків або піків напруги між мережею змінного струму, щоб гарантувати, що обладнання або ланцюг, які він захищає, не будуть пошкоджені.
Автоматичний вимикач для захисту від перенапруг може витримувати стрибки напруги або стрибки напруги в тисячі вольт, звичайно, це залежить від параметрів і технічних характеристик вибраного фільтра перенапруг.Існують також пристрої захисту від перенапруг spd, призначені для кількох сотень вольт, залежно від сценарію використання користувача.Засіб захисту від перенапруг може миттєво витримувати стрибки напруги, але тривалість стрибків напруги не може бути надто довгою, інакше захисник нагріється та згорить через надмірне поглинання енергії.
Що таке сплеск?
Перенапруга є різновидом перехідних перешкод.За певних умов миттєва напруга в електромережі перевищує діапазон номінальної нормальної напруги.Як правило, цей перехідний процес не триватиме надто довго, але він може мати дуже високу амплітуду.Це може бути раптове підвищення лише за одну мільйонну частку секунди.Наприклад, момент удару блискавки, відключення індуктивних навантажень або підключення великих навантажень матиме великий вплив на електромережу.У більшості випадків, якщо обладнання або ланцюг, підключений до електромережі, не мають засобів захисту від перенапруги, пристрій легко пошкодити, і ступінь пошкодження буде пов’язаний з рівнем витримуваної напруги пристрою.
За нормальних робочих умов напруга в контрольній точці підтримується на рівні 500 В.Однак, якщо вимикач q раптово від’єднати, у точці випробування виникне високий стрибок напруги через ефект зворотної електрорушійної сили через раптову зміну індукційного струму.
Дві поширені схеми захисту від перенапруги
1. Фільтр захисту від перенапруг першого рівня
Пристрій захисту від перенапруг першого рівня зазвичай встановлюється біля входу в будинок або будівлю.Він захистить все обладнання від точки підключення входу від переслідування стрибками напруги.Зазвичай потужність і об’єм фільтра перенапруг першого рівня є одночасно. Це дуже великий і дорогий, але він важливий.
2. Фільтр захисту від перенапруг другого рівня
Захист від перенапруг другого рівня не такий великий за потужністю, як перший рівень, і поглинає менше енергії, але він дуже портативний.Зазвичай його встановлюють у точці доступу електричного обладнання, наприклад розетки, або навіть інтегрують у передню частину плати живлення електричного обладнання, щоб забезпечити вторинний захист обладнання.
На наступному малюнку показана проста принципова схема встановлення пристрою захисту від перенапруги:
Загальна вторинна схема захисту від перенапруги
Багато людей мало знають про вторинні схеми захисту від перенапруги, оскільки більшість із них інтегровано на платі живлення.Так звана плата живлення часто є передньою частиною входу багатьох електричних пристроїв, як правило, AC-AC, AC-DC також є схемою, яка безпосередньо підключається до розетки.Найважливіша роль схеми захисту від блискавки, розробленої на платі живлення, полягає в тому, щоб забезпечити своєчасний захист у разі стрибків напруги, наприклад, відключати ланцюг або поглинати стрибок напруги струму.
Інший тип вторинної схеми захисту від стрибків напруги, наприклад ДБЖ (джерело безперебійного живлення), деякі складні джерела живлення ДБЖ матимуть вбудовану схему захисту від стрибків напруги, яка виконує ту саму функцію, що й захист від стрибків напруги на звичайній платі джерела живлення.
Як працює пристрій захисту від перенапруг?
Є фільтр від перенапруги, який вчасно відключить живлення при виникненні стрибків напруги.Цей тип фільтра перенапруг є дуже розумним і складним.і, звичайно, це відносно дорого, і, як правило, рідко використовується.Цей тип фільтра перенапруг зазвичай складається з датчика напруги, контролера та засувки.Датчик напруги в основному контролює, чи є коливання напруги в електромережі.Контролер зчитує сигнал стрибка напруги датчика напруги та своєчасно керує фіксатором увімкнення/вимкнення схеми керування приводом, коли це оцінюється як сигнал стрибка напруги.
Існує інший тип схеми захисту від перенапруги, який не відключає ланцюг, коли виникає стрибок напруги, але фіксує стрибок напруги та поглинає енергію стрибка.Зазвичай він вбудований у друковану плату, наприклад, схеми імпульсного джерела живлення матимуть такий тип схеми захисту від перенапруг.Схема в цілому така, як показано на малюнку нижче:
Захист від перенапруг 1, через межу між живою лінією та нейтральною лінією, тобто ланцюг придушення диференціального режиму.Пристрої захисту від перенапруг 2 і 3 відповідно з’єднані проводом під напругою із землею та нейтральним проводом із землею, що є придушенням загального режиму.Пристрій перенапруги в диференціальному режимі використовується для фіксації та поглинання перенапруги між проводом під напругою та нейтральним проводом.Таким же чином, синфазний пристрій перенапруги використовується для притискання перенапруги фазного дроту до землі.Як правило, достатньо встановити фільтр від перенапруги 1 для менш вимогливих стандартів перенапруги, але для деяких вимогливих випадків потрібно додати загальний режим захисту від перенапруги.
Походження стрибків напруги
Існує багато факторів, які можуть спричинити стрибок напруги, як правило, через удари блискавки, зарядку та розрядку конденсатора, резонансні контури, індуктивні комутаційні ланцюги, перешкоди приводу двигуна тощо. Можна сказати, що стрибок напруги в електромережі є всюди.Тому в ланцюзі досить необхідно розробити захист від перенапруг.
Середовище, яке поширює хвилю
Лише за наявності відповідного середовища розповсюдження стрибок напруги може зруйнувати електричне обладнання.
Лінія електропередачі. Лінія електропередачі є найважливішим і прямим середовищем для розповсюдження стрибків напруги, оскільки майже все електричне обладнання живиться від лінії електропередачі, а розподільна мережа лінії електропередач є всюдисущою.
Радіохвилі - насправді, головний вхід - це антена, яка легко сприймає бездротові перенапруги або удари блискавки, які можуть миттєво вивести з ладу електрообладнання.Коли блискавка влучає в антену, вона проникає в радіочастотний приймач.
Генератор. У сфері автомобільної електроніки стрибки напруги також будуть визначені з наголосом.Часто, коли генератор змінного струму має складні коливання, генерується великий стрибок напруги.
Індуктивне коло — коли напруга на обох кінцях котушки індуктивності раптово змінюється, часто виникає стрибок напруги.
Як спроектувати схему захисту від перенапруг
Сконструювати схему захисту від перенапруг нескладно.Насправді, щоб створити вбудовану схему захисту від перенапруг, найпростіший спосіб вимагає лише одного компонента, тобто варистор MOV або перехідний діод TVS.Як показано на малюнку нижче, захисти від перенапруг 1-3 можуть бути варисторами MOV або TVS.
Іноді для відповідності стандарту IEC необхідно лише підключити варистор MOV паралельно між нейтральною лінією лінії живлення змінного струму.У багатьох додатках необхідно додати схему захисту від перенапруги між нульовим проводом під напругою та заземленням, щоб відповідати вищим стандартним вимогам до перенапруги, наприклад, вимога перевищує 4 кВ.
Захист від перенапруг для варисторів MOV
Основні характеристики МОВ
1. MOV означає Metal oxide varistor, металооксидний резистор, значення його опору змінюватиметься відповідно до напруги на резисторі.Зазвичай він використовується між електромережами змінного струму для боротьби зі сплеском напруги.
2. МОВ - це спеціальний пристрій на основі напруги.
3. Коли MOV працює, його характеристики трохи схожі на діоди, нелінійні та не відповідають закону Ома, але його характеристики напруги та струму є двонаправленими, тоді як діоди є однонаправленими.
4. Це більше схоже на двонаправлений діод TVS.
5. Коли напруга на варисторі не досягає напруги затискача, він знаходиться в стані розімкнутого ланцюга.
Вибір розташування варистора в ланцюзі захисту від перенапруг
Варистор є критично важливим компонентом фільтра перенапруг.Під час проектування переконайтеся, що він розташований якомога ближче до запобіжника на вхідному кінці, як показано на малюнку нижче.Таким чином можна гарантувати, що запобіжник може перегоріти вчасно, коли виникає стрибок струму, і подальше коло буде у розімкнутому стані, щоб уникнути більших пошкоджень або навіть пожежі, спричинених стрибком струму.
2021-10-07
