Zasada ochrony przeciwprzepięciowej zasilacza regulowanego
Urządzenie przeciwprzepięciowe (SPD), znane również jako zabezpieczenie przeciwprzepięciowe, to nieliniowe urządzenie ochronne stosowane do ograniczania przejściowych przepięć i kierowania prądu udarowego wyładowań w systemach pod napięciem i służy do ochrony urządzeń elektrycznych o niskim poziomie napięcia wytrzymywanego lub systemów elektronicznych. chronione przed uderzeniami piorunów i piorunowymi impulsami elektromagnetycznymi lub uszkodzeniami spowodowanymi przepięciami roboczymi. W ostatnich latach elektroniczne systemy informacyjne (takie jak telewizja, telefon, komunikacja, sieć komputerowa itp.) szybko się rozwinęły, a pojawiła się i zyskała duża liczba elektronicznych urządzeń informacyjnych. Takie systemy i urządzenia są często drogie i ważne, a ich napięcie robocze i poziom napięcia wytrzymywanego są bardzo niskie, przez co są niezwykle wrażliwe na piorunowe impulsy elektromagnetyczne. Dlatego do ochrony napięcia wymagany jest SPD.
Ze względu na różne standardy stosowane w różnych krajach, specyfikacje produktów nie są ujednolicone, a identyfikacja parametrów również ma swój własny nacisk, który jest znacznie gorszy od innych specyfikacji produktów elektrycznych, co powoduje ogromne niedogodności przy projektowaniu i wyborze. W projektowaniu inżynierskim popularne marki można podzielić na produkty krajowe, produkty europejskie i produkty amerykańskie według miejsca pochodzenia. Ustawienia parametrów produktów krajowych są chaotyczne, z różnymi specyfikacjami i wysokim ciśnieniem resztkowym. Niektóre ustawienia modeli znormalizowanych produktów imitują produkty europejskie, a niektóre są zgodne z krajowymi parametrami kalibracyjnymi. Większość produktów oznaczona jest symbolami In i Imax. Ponieważ produkty krajowe mają stosunkowo niskie wymagania dotyczące miejsca zastosowania, niską klasę konstrukcyjną i duże wartości napięcia wytrzymywanego sprzętu, niektóre wymagania dotyczące parametrów można odpowiednio złagodzić.
Produkty europejskie zazwyczaj wyznaczają maksymalny prąd rozładowania, a model produktu jest również ustawiany zgodnie z tym parametrem. Na przykład XXX65 i XXX40 znanej europejskiej marki, wartości 65 i 40 to Imax. Jednakże chińska norma wyraźnie stwierdza, że do wyboru typu należy stosować nominalny prąd wyładowczy In, co jest obecnie kłopotliwą sytuacją spotykaną w projektowaniu inżynierskim. Po sprawdzeniu informacji o produkcie wartość In XX65 nie przekracza 20 kA, a wartość In XX40 nie przekracza 15 kA. Zgodnie z zalecaną wartością GB50343 te dwa produkty mogą być stosowane tylko do trzeciego poziomu ochrony terminala urządzenia, ale w rzeczywistym projekcie są one instalowane na pierwszym i drugim poziomie, co jest oczywiście niezgodne z parametrami doboru normy krajowej i napięcie szczątkowe Wyższe, zwykłe modele zwykle przekraczają 1200 V, gdy środowisko okablowania nie jest dobre, łatwo jest przekroczyć wartość napięcia wytrzymywanego sprzętu. Generalnie wartość Uc produktów europejskich jest niewielka, a napięcie sieciowe jest zaznaczone oportunistycznie, dlatego przy wyborze modelu łatwo jest wprowadzić w błąd.
Ochronnik przeciwprzepięciowy nadaje się do ochrony zasilania niskiego napięcia 220/380 V. Jest to składnik nieliniowy. Zgodnie z normą IEC ogranicznik przepięć jest urządzeniem, które głównie tłumi przepięcia i przetężenia linii przewodzonej. Ochronnik przeciwprzepięciowy pełni rolę ochronną. Podstawowym wymaganiem jest to, że musi wytrzymywać spodziewany prąd piorunowy, a przy maksymalnym napięciu ograniczającym udar może skutecznie wygasić ciągły przepływ o częstotliwości sieciowej generowany po przejściu prądu piorunowego i zapobiec chwilowemu przegrzaniu wzrost napięcia w linii energetycznej i linii przesyłowej sygnału. Przepięcie jest ograniczone do zakresu napięcia, jaki może wytrzymać sprzęt lub system, lub silny prąd piorunowy wycieka do ziemi, aby chronić chroniony sprzęt lub system przed uszkodzeniem na skutek uderzenia.
Rodzaj i konstrukcja ochronników przeciwprzepięciowych różnią się w zależności od różnych celów, ale uwzględniono co najmniej jeden nieliniowy element ograniczający napięcie. Powszechnie stosowane zabezpieczenia przeciwprzepięciowe obejmują MOV (warystor tlenku metalu) i lampy wyładowcze. Skoki napięcia zawierają dużo energii i nie można ich zatrzymać. Z tego powodu strategią ochrony wrażliwego sprzętu elektrycznego przed uszkodzeniami spowodowanymi przepięciami elektrycznymi jest odprowadzenie przepięcia od urządzenia do ziemi.
Ochronnik przeciwprzepięciowy MOV składa się z trzech części: środkowa część wykonana jest z tlenku metalu, a dwa półprzewodniki są połączone z zasilaniem i masą. W przypadku wystąpienia przepięcia MOV działa natychmiast, a czas reakcji wynosi od 1 do 3 nanosekund. Litera „V” w MOV to reostat. W momencie zadziałania rezystancja MOV spada z wartości maksymalnej do prawie zera omów, a przetężenie przepływa przez MOV do ziemi. Chroniony sprzęt elektryczny nadal działa pod normalnym napięciem roboczym. Jego elementy półprzewodnikowe mają właściwość zmiany rezystancji wraz ze zmianami napięcia. Kiedy napięcie spada poniżej pewnej wartości, ruch elektronów w półprzewodniku powoduje powstawanie wysokiego oporu. I odwrotnie, gdy napięcie przekracza tę określoną wartość, ruch elektronów zmienia się, a rezystancja półprzewodnika spada blisko zera omów. Napięcie jest normalne, a zabezpieczenie przeciwprzepięciowe MOV jest w stanie spoczynku, co nie ma wpływu na linię energetyczną.
Wskaźniki zalet i wad zabezpieczenia przeciwprzepięciowego MOV: (1) Napięcie zaciskania: Wskazuje wartość napięcia, która spowoduje połączenie MOV z ziemią. Im niższe napięcie zaciskania, tym lepsza skuteczność ochrony. (2) Zdolność pochłaniania/rozpraszania energii: Ta wartość nominalna wskazuje, w dżulach, ile energii może pochłonąć zabezpieczenie przeciwprzepięciowe, zanim się przepali. Im wyższa wartość, tym lepsza skuteczność ochrony. (3) Czas reakcji: Ochronniki przeciwprzepięciowe nie odłączają się natychmiast, reagują na przepięcie z niewielkim opóźnieniem.
Innym powszechnym urządzeniem chroniącym przed przepięciami jest rura wyładowcza. Te lampy wyładowcze działają tak samo jak MOV, przenoszą nadmiar prądu z przewodu fazowego do uziemienia, wykorzystując gaz obojętny jako przewodnik pomiędzy dwoma przewodami. Kiedy napięcie mieści się w pewnym zakresie, skład gazu wskazuje, że jest on złym przewodnikiem. Jeśli napięcie przekroczy ten zakres, prąd będzie wystarczająco silny, aby zjonizować gaz, dzięki czemu rura wyładowcza będzie bardzo dobrym przewodnikiem. Przewodzi prąd do masy, dopóki napięcie nie powróci do normalnego poziomu, po czym ponownie staje się słabym przewodnikiem.
