Принцип заштите од пренапона за прекидачка напајања
Заштитни уређај од пренапона (СПД), такође познат као заштитник од пренапона, је нелинеарни заштитни уређај који се користи за ограничавање пролазног пренапона и вођење пренапонске струје пражњења у системима под напоном, а користи се за заштиту електричних уређаја са ниским отпорним нивоима напона или електронских система. заштићен од удара грома и електромагнетних импулса грома или оштећења од радног пренапона. Последњих година електронски информациони системи (као што су телевизија, телефон, комуникација, рачунарска мрежа итд.) су се брзо развијали, а појавио се и постао популаран велики број електронских информационих уређаја. Такви системи и опрема су често скупи и важни, а њихов радни напон и ниво отпорног напона су веома ниски, тако да су изузетно осетљиви на електромагнетне импулсе грома. Због тога је СПД потребан за заштиту напона.
Због различитих стандарда које прате различите земље, спецификације производа нису обједињене, а идентификација параметара такође има свој нагласак, који је далеко инфериорнији у односу на друге спецификације електричних производа, што доноси велике непријатности дизајну и избору. У инжењерском дизајну, уобичајени брендови се могу поделити на домаће производе, европске производе и америчке производе према месту порекла. Подешавања параметара домаћих производа су хаотична, са различитим спецификацијама и високим резидуалним притиском. Неке од поставки модела стандардизованих производа имитирају европске производе, а неке прате националне параметре калибрације. Већина производа је означена са Ин и Имак. Пошто домаћи производи имају релативно ниске захтеве за места примене, ниске нивое градње и велику опрему која може да издржи вредности напона, неки захтеви за параметрима се могу на одговарајући начин ублажити.
Европски производи углавном означавају максималну струју пражњења, а модел производа је такође подешен према овом параметру. На пример, КСКСКС65 и КСКСКС40 познатог европског бренда, вредности 65 и 40 су Имак. Међутим, кинески стандард јасно прописује да номинална струја пражњења Ин треба да се користи за избор типа, што је неугодна ситуација са којом се тренутно сусрећемо у инжењерском дизајну. Након провере информација о производу, вредност Ин од КСКС65 не прелази 20кА, а вредност Ин од КСКС40 не прелази 15кА. Према препорученој вредности ГБ50343, ова два производа се могу користити само за трећи ниво заштите терминала опреме, али су у стварном дизајну инсталирани на првом и другом нивоу, што очигледно није у складу са параметрима избора националног стандарда, а преостали напон Виши, обични модели генерално прелазе 1200В, када окружење ожичења није добро, лако је премашити вредност напона који подноси опрему. Генерално, вредност Уц европских производа је мала, а мрежни напон је опортунистички обележен, тако да је лако заварати приликом избора модела.
Како функционишу СПД
Заштита од пренапона је погодна за 220/380В нисконапонску заштиту напајања. То је нелинеарна компонента. Према ИЕЦ стандарду, заштитник од пренапона је уређај који углавном потискује пренапон и прекомерну струју проводног вода. Заштита од пренапона игра заштитну улогу. Основни захтев је да мора да издржи струју грома кроз коју се очекује да прође, и да кроз максимални напон стезања пренапона може ефикасно да угаси континуирани ток фреквенције снаге који се ствара након што струја муње прође и спречи тренутни пренапона у далековод и далековод сигнала. Пренапон је ограничен у опсегу напона који опрема или систем могу да издрже, или јака струја грома цури на земљу да би заштитила заштићену опрему или систем од оштећења услед удара.
Тип и структура штитника од пренапона варирају у зависности од различитих намена, али је укључен најмање један нелинеарни елемент за ограничавање напона. Уобичајено коришћени штитници од пренапона укључују МОВ (Метал Окиде Варистор) и цеви за пражњење гаса. Напонски удари садрже много енергије и не могу се зауставити. Из тог разлога, стратегија за заштиту осетљиве електричне опреме од оштећења услед струјних пренапона је да се пренапони склоне даље од опреме у земљу.
Заштита од пренапона МОВ се састоји од три дела: средњи је материјал од металног оксида, а два полупроводника су повезана на напајање и уземљење. Када дође до пренапона, МОВ делује одмах, а време одзива је 1 до 3 наносекунде. "В" у МОВ-у је реостат. У тренутку одзива, отпор МОВ опада са максималне вредности на скоро нула ома, а прекомерна струја тече у земљу кроз МОВ. Заштићена електрична опрема наставља да ради под нормалним радним напоном. Његови полупроводнички елементи имају својство да мењају отпор при промени напона. Када је напон испод одређене вредности, кретање електрона у полупроводнику ствара велики отпор. Супротно томе, када напон пређе ту специфичну вредност, кретање електрона се мења и отпор полупроводника се смањује близу нула ома. Напон је нормалан, а штитник од пренапона МОВ је у стању мировања, што не утиче на далековод.
Индикатори предности и недостатака МОВ штитника од пренапона: (1) Напон стезања: Означава вредност напона који ће довести до спајања МОВ-а на масу. Што је нижи напон стезања, то су боље перформансе заштите. (2) Капацитет апсорпције/дисипања енергије: Ова номинална вредност показује колико енергије заштитник од пренапона може да апсорбује пре него што изгори, у џулима. Што је већа вредност, то су боље перформансе заштите. (3) Време одзива: Заштитници од пренапона се не искључују одмах, имају мало кашњење у реаговању на пренапон.
Још један уобичајени уређај за заштиту од пренапона је цев за пражњење гаса. Ове цеви за гасно пражњење раде исту ствар као МОВ, померају вишак струје од напона до земље користећи инертни гас као проводник између две жице. Када је напон у одређеном опсегу, састав гаса одређује да је лош проводник. Ако напон порасте изнад овог опсега, струја ће бити довољно јака да јонизује гас, чинећи цев за пражњење гаса веома добрим проводником. Он спроводи струју до земље док се напон не врати на нормалне нивое, а затим поново постаје лош проводник.
(1) СПД далековода
Будући да је енергија удара грома веома велика, потребно је енергију удара грома отпуштати корак по корак методом хијерархијског пражњења. У зони директне громобранске заштите (ЛПЗ0А) или на споју зоне директне громобранске заштите (ЛПЗ0Б) и прве заштитне зоне (ЛПЗ1) поставити заштитник од пренапона или заштитник од пренапона који ограничава напон који је прошао класификациони тест класе И као први Први ниво заштите је пражњење једносмерне струје грома, или када је далековод директно ударен громом, он ће испразнити огромну спроведену енергију. Инсталирајте заштитник од пренапона који ограничава напон на споју сваког одељења (укључујући област ЛПЗ1) после прве заштитне зоне, као други, трећи или виши ниво заштите. Заштитник другог нивоа је заштитни уређај за преостали напон протектора претходног нивоа и индукованог удара грома у том подручју. Када дође до велике апсорпције енергије удара грома у предњем нивоу, још увек постоји део који је прилично велик за опрему или заштитник трећег нивоа. Енергија ће се преносити и треба да је додатно апсорбује заштитник другог нивоа. Истовремено, далековод који пролази кроз уређај за заштиту од грома првог нивоа такође ће индуковати електромагнетно пулсно зрачење грома. Када је линија довољно дуга, енергија индуковане муње постаје довољно велика, захтевајући заштитник другог нивоа за даље пражњење енергије муње. Заштитник трећег нивоа штити заосталу енергију грома која пролази кроз заштитник другог нивоа. Према нивоу отпорног напона заштићене опреме, ако двостепена громобранска заштита може ограничити напон нижи од нивоа отпорног напона опреме, потребна су само два нивоа заштите; ако је ниво отпорног напона опреме низак, четири нивоа или чак више нивоа заштите.
Сигнална линија СПД
Уз широку примену информационих система, због великог броја мрежних водова и ниског отпорног напонског нивоа електронске опреме, удари грома су све штетнији по информационе системе. Штета од грома за информациони систем је углавном узрокована електромагнетним импулсом грома, укључујући талас пренапона муње који се води дуж линије, високо потенцијални контранапад који генерише струја грома на уземљеној жици, електростатичка индукција и електромагнетна индукција грома електромагнетно поље. Заштитне мере за електромагнетне импулсе укључују пресретање, ранжирање, изједначавање потенцијала, заштиту, уземљење и разумно ожичење. Инсталирање СПД на сигналној линији је важна мера за информациони систем за спречавање електромагнетних импулса. Може истовремено да игра улогу пресретања, ранжирања и изједначавања потенцијала. Сигнални вод СПД треба да буде повезан са сигналним портом штићене опреме. Његов излазни терминал је повезан са портом заштићене опреме, који се може поделити на серијску везу и паралелну везу, и генерално се инсталира серијски на сигналној линији. Стога, када бирате СПД сигнала, треба изабрати СПД са мањим губитком уметања.
