Princíp prepäťovej ochrany spínaného zdroja
SurgeProtectiveDevice, SPD, tiež známy ako prepäťová ochrana, je nelineárne ochranné zariadenie používané na obmedzenie prechodného prepätia a vedenie výbojového nárazového prúdu v systémoch pod napätím a používa sa na ochranu elektrických alebo elektronických systémov s nízkymi úrovňami odolného napätia pred údermi blesku a poškodením. od bleskového elektromagnetického impulzu alebo prevádzkového prepätia. V posledných rokoch sa rýchlo rozvíjajú elektronické informačné systémy (ako televízia, telefón, komunikácia, počítačová sieť a pod.) a vzniká veľké množstvo elektronických informačných zariadení, ktoré sa stali populárnymi. Takéto systémy a zariadenia sú často drahé a dôležité a ich pracovné napätie a úroveň výdržného napätia sú veľmi nízke, takže sú extrémne citlivé na elektromagnetické impulzy blesku. Preto je na ochranu napätia potrebný SPD.
Vzhľadom na rozdielne normy, ktorými sa riadia rôzne krajiny, nie sú špecifikácie produktu zjednotené a identifikácia parametrov má tiež svoj vlastný dôraz, ktorý je oveľa nižší ako ostatné špecifikácie elektrických produktov, čo prináša veľké nepohodlie pri navrhovaní a výbere. V strojárskom dizajne možno bežné značky rozdeliť podľa miesta pôvodu na domáce výrobky, európske výrobky a americké výrobky. Nastavenia parametrov domácich produktov sú chaotické, s rôznymi špecifikáciami a vysokým zvyškovým tlakom. Niektoré nastavenia modelov štandardizovaných produktov napodobňujú európske produkty a niektoré sa riadia národnými kalibračnými parametrami. Väčšina produktov je označená In a Imax. Keďže domáce výrobky majú relatívne nízke požiadavky na miesta aplikácie, nízke triedy budov a veľké zariadenia odolávajú hodnotám napätia, niektoré požiadavky na parametre možno primerane zmierniť.
Európske výrobky spravidla označujú maximálny vybíjací prúd a podľa tohto parametra sa nastavuje aj model výrobku. Napríklad XXX65 a XXX40 známej európskej značky, hodnoty 65 a 40 sú Imax. Čínska norma však jasne stanovuje, že pri výbere typu by sa mal použiť nominálny vybíjací prúd In, čo je v súčasnosti v inžinierskom dizajne nepríjemná situácia. Po skontrolovaní informácií o produkte hodnota In XX65 nepresahuje 20 kA a hodnota In XX40 nepresahuje 15 kA. Podľa odporúčanej hodnoty GB50343 je možné tieto dva produkty použiť len na tretiu úroveň ochrany koncového zariadenia, ale v skutočnom prevedení sú inštalované na prvom a druhom stupni, čo je zjavne v rozpore s parametrami výberu. národnej normy a zvyškové napätie Vyššie bežné modely vo všeobecnosti presahujú 1200 V, akonáhle nie je dobré prostredie elektroinštalácie, je ľahké prekročiť hodnotu výdržného napätia zariadenia. Vo všeobecnosti je hodnota Uc európskych produktov malá a sieťové napätie je oportunisticky označené, takže je ľahké zavádzať pri výbere modelu.
Klasifikácia prepäťových ochrán
SPD je nepostrádateľným zariadením pri ochrane elektronických zariadení pred bleskom. Jeho funkciou je obmedziť okamžité prepätie, ktoré sa dostane do elektrického vedenia a vedenia prenosu signálu v rozsahu napätia, ktorý zariadenie alebo systém znesie, alebo unikať silnému bleskovému prúdu do zeme. na ochranu chráneného zariadenia alebo systému pred nárazom.
Klasifikované podľa pracovného princípu
Podľa princípu fungovania možno SPD rozdeliť na typ prepínača napätia, typ obmedzenia napätia a typ kombinácie.
(1) Napäťový spínač typu SPD. Predstavuje vysokú impedanciu, keď nedochádza k žiadnemu okamžitému prepätiu, a akonáhle zareaguje na bleskové okamžité prepätie, jeho impedancia sa náhle zmení na nízku impedanciu, čo umožní prechod bleskového prúdu, známeho tiež ako „skratový spínač typu SPD“.
(2) SPD obmedzujúci tlak. Keď nedochádza k okamžitému prepätiu, ide o vysokú impedanciu, ale s nárastom nárazového prúdu a napätia bude jeho impedancia naďalej klesať a jeho prúdovo-napäťové charakteristiky sú silne nelineárne, niekedy nazývané "svorkové SPD".
(3) Kombinované SPD. Kombinácia komponentov spínaných a obmedzujúcich napätie, ktoré môžu v závislosti od charakteristík použitého napätia vykazovať buď prepínanie napätia, alebo obmedzujúce napätie alebo obe charakteristiky.
Klasifikácia podľa účelu
Podľa použitia možno SPD rozdeliť na dva typy: silové vedenie SPD a signálne vedenie SPD.
(1) Elektrické vedenie SPD
Keďže energia úderu blesku je veľmi veľká, je potrebné postupne uvoľňovať energiu úderu blesku do zeme metódou hierarchického výboja. V zóne priamej ochrany pred bleskom (LPZ0A) alebo na styku zóny priamej ochrany pred bleskom (LPZ0B) a prvej ochrannej zóny (LPZ1) nainštalujte prepäťovú ochranu resp. prepäťová ochrana obmedzujúca napätie, ktorá ako prvá prešla klasifikačným testom triedy I. Prvým stupňom ochrany je vybitie jednosmerného bleskového prúdu, alebo keď je elektrické vedenie priamo zasiahnuté bleskom, vybije obrovskú vedenú energiu. Na križovatke každej divízie (vrátane oblasti LPZ1) za prvým ochranným pásmom nainštalujte prepäťovú ochranu obmedzujúcu napätie ako druhý, tretí alebo vyšší stupeň ochrany. Chránič 2. stupňa je ochranným zariadením pre zvyškové napätie zvodiča predchádzajúceho stupňa a indukovaný úder blesku v priestore. Keď dôjde k veľkej absorpcii energie úderu blesku v prednej úrovni, stále existuje časť, ktorá je dosť veľká pre zariadenie alebo chránič tretej úrovne. Energia sa prenesie a musí byť ďalej absorbovaná chráničom druhého stupňa. Prenosové vedenie prechádzajúce zariadením ochrany pred bleskom prvého stupňa zároveň indukuje vyžarovanie elektromagnetických impulzov blesku. Keď je vedenie dostatočne dlhé, energia indukovaného blesku bude dostatočne veľká, čo si vyžaduje ochranu druhej úrovne na ďalšie vybitie energie blesku. Chránič tretieho stupňa chráni zvyškovú energiu blesku prechádzajúcu cez chránič druhého stupňa. Podľa úrovne výdržného napätia chráneného zariadenia, ak dvojúrovňová ochrana pred bleskom môže obmedziť napätie nižšie ako je úroveň výdržného napätia zariadenia, sú potrebné len dve úrovne ochrany; ak je úroveň výdržného napätia zariadenia nízka, štyri úrovne alebo dokonca viac úrovní ochrany.
(2) Signálna linka SPD
So širokým využitím informačných systémov, v dôsledku veľkého počtu sieťových vedení a nízkej úrovne výdržného napätia elektronických zariadení, sú údery blesku čoraz škodlivejšie pre informačné systémy. Poškodenie informačného systému bleskom je spôsobené najmä elektromagnetickým impulzom blesku, vrátane vlny prepätia blesku vedenej pozdĺž vedenia, vysokopotenciálovým protiútokom generovaným bleskovým prúdom na zemniacom vodiči, elektrostatickou indukciou a elektromagnetickou indukciou blesku. elektromagnetického poľa. Ochranné opatrenia pre elektromagnetické impulzy zahŕňajú zachytenie, posun, vyrovnanie potenciálov, tienenie, uzemnenie a primerané zapojenie. Inštalácia SPD na signálne vedenie je dôležitým opatrením informačného systému na zabránenie elektromagnetickým impulzom. Môže súčasne hrať úlohu zachytávania, posunu a vyrovnávania potenciálov. Signálne vedenie SPD by malo byť pripojené k signálovému portu chráneného zariadenia. Jeho výstupná svorka je pripojená k portu chráneného zariadenia, ktoré možno rozdeliť na sériové pripojenie a paralelné pripojenie a vo všeobecnosti je inštalované v sérii na signálnom vedení. Preto by sa pri výbere signálu SPD malo zvoliť SPD s menšou vložnou stratou.
