Nguyên lý thiết bị chống sét lan truyền

Giới thiệu

Thiết bị chống sét (SPD), còn được gọi là“Cột chống sét”or “Thiết bị bảo vệ quá áp”, là Thiết bị không thể thiếu trong việc chống sét của các thiết bị điện tử.Chức năng của nó là hạn chế quá điện áp nhất thời vào đường dây điện và đường truyền tín hiệu trong phạm vi mà thiết bị hoặc hệ thống có thể chịu được hoặc xả dòng sét mạnh xuống đất để bảo vệ các thiết bị hoặc hệ thống được bảo vệ khỏi bị hư hỏng do sốc. .

Phạm vi ứng dụng của SPD chủ yếu là bảo vệ nguồn điện của hệ thống phân phối và cung cấp điện áp thấp và bảo vệ đường truyền tín hiệu của hệ thống thông tin điện tử.Cái trước là để triệt tiêu nhiễu xung điện từ sét (EMP-RRB- đến từ mạch cấp nguồn, và cái sau là triệt tiêu nhiễu EMP emp đến từ mạch tín hiệu. Cả hai đối tượng bảo vệ đều là các thiết bị, thiết bị hệ thống thông tin điện tử.

Thành phần

Loại và cấu trúc của mộtThiết bị chống sétthay đổi cho các mục đích khác nhau, nhưng nó phải chứa ít nhất một phần tử giới hạn điện áp phi tuyến.Các thành phần chính của Thiết bị chống sét lan truyền là biến trở oxit kim loại (MOV), diode silicon tuyết lở hoặc điốt TRANSORB, ống chứa đầy khí, v.v.

1) MOV là một bộ triệt xung hiệu quả, chủ yếu được sử dụng để ngăn chặn thiệt hại nghiêm trọng cho thiết bị, nhưng nó đòi hỏi thời gian đáp ứng, điều đó có nghĩa là một khoảng thời gian rất ngắn dòng điện cực đại có thể đi vào thiết bị trước khi mạch ngưỡng được kích hoạt.Do đó, Thiết bị chống sét do MOV thiết kế không phù hợp để bảo vệ các thiết bị nhạy cảm bằng bộ vi xử lý.Thiết kế này hiện được sử dụng trong 90% thiết bị chống sét lan truyền hiện nay trên thị trường.

2) điốt tuyết lở hoặc điốt TRANSORB phản ứng nhanh hơn MOV và nhạy cảm với các quá độ, nhưng công suất tối đa của phần tử này cũng nhỏ hơn nhiều so với công suất tối đa của MOV cỡ trung bình.

3) ống chứa đầy khí có thời gian đáp ứng dài, nhưng nó có thể hấp thụ một lượng lớn năng lượng tăng vọt và thường được thiết kế như một“Phương sách cuối cùng”biện pháp ngăn chặn dòng điện đột biến AC, ngăn chặn sự xâm nhập của các dòng điện đột biến chưa được lọc ở giai đoạn trước.

Làm thế nào nó hoạt động

Vì nó'saThiết bị chống sét, cho phép'Hãy bắt đầu với sự đột biến.Tăng áp còn được gọi là đột biến, như tên gọi của nó vượt quá điện áp hoạt động bình thường của quá điện áp tức thời.Về cơ bản, xung đột biến là một xung dữ dội xảy ra trong vài phần triệu giây và có thể do thiết bị nặng, đoản mạch, công tắc nguồn hoặc động cơ lớn gây ra.Sản phẩm có thiết bị chống sét hấp thụ hiệu quả nguồn năng lượng tăng đột ngột để bảo vệ các thiết bị kết nối khỏi bị hư hỏng.

Theo nguyên lý làm việc, Thiết bị chống sét có thể được chia thành loại công tắc, loại giới hạn điện áp, loại shunt hoặc loại cuộn cảm:

1) loại công tắc: nó hoạt động như một trở kháng cao khi không có quá điện áp nhất thời, nhưng ngay khi nó phản ứng với quá điện áp thoáng qua do sét, trở kháng của nó đột ngột thay đổi thành giá trị thấp, cho phép dòng sét đi qua.Các thiết bị được sử dụng trong các thiết bị này là: Khe phóng điện, ống chứa khí, thyristor, v.v..

2) loại giới hạn điện áp: nó hoạt động ở trở kháng cao khi không có quá điện áp nhất thời, nhưng trở kháng của nó giảm khi tăng dòng điện và điện áp khởi động, đồng thời các đặc tính dòng điện và điện áp của nó rất phi tuyến tính.Các thiết bị được sử dụng trong các thiết bị này bao gồm oxit kẽm, điện trở biến trở, điốt ức chế điện áp tạm thời, điốt tuyết lở, v.v.

3) loại chia hoặc sặc

Loại shunt: song song với thiết bị được bảo vệ, nó có trở kháng thấp đối với xung sét và trở kháng cao đối với tần số làm việc bình thường;Loại cuộn cảm: mắc nối tiếp với thiết bị được bảo vệ, nó có trở kháng cao đối với xung sét, nhưng ở tần số làm việc bình thường thì có trở kháng thấp.Các thiết bị được sử dụng trong các thiết bị như vậy bao gồm cuộn cảm, bộ lọc thông cao, bộ lọc thông thấp và ngắn mạch một phần tư bước sóng.