Düzenlenmiş güç kaynağının aşırı gerilim koruma prensibi
Dalgalanma koruyucusu olarak da bilinen Aşırı Gerilim Koruyucu Cihaz (SPD), canlı sistemlerde geçici aşırı voltajı sınırlamak ve deşarj dalgalanma akımını yönlendirmek için kullanılan doğrusal olmayan bir koruyucu cihazdır ve düşük dayanım voltajı seviyelerine sahip elektrikli cihazları veya Elektronik sistemleri korumak için kullanılır. yıldırım çarpmalarından ve yıldırım elektromanyetik darbelerinden veya aşırı gerilim hasarından korunur. Son yıllarda elektronik bilgi sistemleri (televizyon, telefon, iletişim, bilgisayar ağı vb.) hızla gelişmiş, çok sayıda elektronik bilgi cihazı ortaya çıkmış ve popüler hale gelmiştir. Bu tür sistem ve ekipmanlar genellikle pahalı ve önemlidir, çalışma voltajı ve dayanım voltajı seviyesi çok düşüktür, dolayısıyla yıldırım elektromanyetik darbelerine karşı son derece savunmasızdırlar. Bu nedenle voltaj koruması için SPD gereklidir.
Çeşitli ülkeler tarafından takip edilen farklı standartlar nedeniyle, ürün özellikleri birleşik değildir ve parametre tanımlaması da, diğer elektrikli ürün özelliklerine göre çok daha düşük olan, tasarım ve seçime büyük rahatsızlık getiren kendi vurgusuna sahiptir. Mühendislik tasarımında ortak markalar, menşe yerine göre yerli ürünler, Avrupa ürünleri ve Amerikan ürünleri olarak ayrılabilir. Yerli ürünlerin parametre ayarları, çeşitli özellikler ve yüksek artık basınç ile kaotiktir. Standartlaştırılmış ürünlerin model ayarlarından bazıları Avrupa ürünlerini taklit etmekte, bazıları ise ulusal kalibrasyon parametrelerini takip etmektedir. Ürünlerin çoğu In ve Imax ile işaretlenmiştir. Yerli ürünler, uygulama alanları için nispeten düşük gereksinimlere, düşük bina derecelerine ve büyük ekipman dayanma gerilimi değerlerine sahip olduğundan, bazı parametre gereksinimleri uygun şekilde gevşetilebilir.
Avrupa ürünleri genellikle maksimum deşarj akımını işaretler ve ürün modeli de bu parametreye göre ayarlanır. Örneğin ünlü bir Avrupa markasının XXX65 ve XXX40 değerleri, 65 ve 40 değerleri Imax'tır. Ancak Çin standardı, tip seçimi için nominal deşarj akımı In'in kullanılması gerektiğini açıkça şart koşmaktadır ki bu, günümüzde mühendislik tasarımında karşılaşılan utanç verici bir durumdur. Ürün bilgileri kontrol edildikten sonra XX65'in In değeri 20kA'yı, XX40'ın In değeri 15kA'yı geçmemektedir. Önerilen GB50343 değerine göre, bu iki ürün yalnızca ekipman terminalinin üçüncü seviye koruması için kullanılabilir, ancak gerçek tasarımda birinci ve ikinci seviyelere monte edilirler ve bu da açıkça seçim parametreleriyle tutarsızdır. ulusal standart ve artık voltaj Daha yüksek, sıradan modeller genellikle 1200V'u aşar, kablolama ortamı iyi olmadığında, ekipmanın dayanma voltajı değerini aşmak kolaydır. Genellikle Avrupa ürünlerinin Uc değeri küçüktür ve hat voltajı fırsatçı olarak işaretlenmiştir, bu nedenle model seçerken yanıltıcı olmak kolaydır.
Dalgalanma koruyucusu 220/380V düşük voltajlı güç kaynağı koruması için uygundur. Doğrusal olmayan bir bileşendir. IEC standardına göre aşırı gerilim koruyucu, esas olarak iletilen hattın aşırı gerilimini ve aşırı akımını baskılayan bir cihazdır. Dalgalanma koruyucusu koruyucu bir rol oynar. Temel gereklilik, geçmesi beklenen yıldırım akımına dayanması ve dalgalanmanın maksimum sıkma voltajına dayanması gerektiğidir; yıldırım akımı geçtikten sonra oluşan güç-frekans sürekli akışını etkili bir şekilde söndürebilir ve anlık yıldırım düşmesini önleyebilir. Güç hattına ve sinyal iletim hattına dalgalanma. Aşırı gerilim, ekipmanın veya sistemin dayanabileceği voltaj aralığıyla sınırlıdır veya korunan ekipmanı veya sistemi darbe nedeniyle hasardan korumak için güçlü yıldırım akımı toprağa sızdırılır.
Aşırı gerilim koruyucuların tipi ve yapısı farklı amaçlara göre değişmekle birlikte en az bir adet doğrusal olmayan voltaj sınırlayıcı eleman içerir. Yaygın olarak kullanılan aşırı gerilim koruyucuları arasında MOV (Metal Oksit Varistör) ve gaz deşarj tüpleri bulunur. Güç dalgalanmaları çok fazla enerji içerir ve durdurulamaz. Bu nedenle, hassas elektrikli ekipmanı elektrik dalgalanmalarından kaynaklanan hasarlardan koruma stratejisi, dalgalanmayı ekipmandan uzağa ve toprağa yönlendirmektir.
Aşırı gerilim koruyucu MOV üç parçadan oluşur: ortası metal oksit malzemedir ve iki yarı iletken güç ve toprağa bağlanır. Bir dalgalanma meydana geldiğinde MOV hemen harekete geçer ve tepki süresi 1 ila 3 nanosaniyedir. MOV'daki "V" bir reostadır. Yanıt anında, MOV'un direnci maksimum değerden neredeyse sıfır ohma düşer ve aşırı akım MOV üzerinden toprağa akar. Korunan elektrikli ekipmanlar normal çalışma gerilimi altında çalışmaya devam eder. Yarı iletken elemanları voltaj değiştikçe direnci değiştirme özelliğine sahiptir. Gerilim belirli bir değerin altına düştüğünde yarı iletken içindeki elektronların hareketi yüksek bir direnç oluşturur. Tersine, voltaj bu belirli değeri aştığında elektronların hareketi değişir ve yarı iletkenin direnci sıfır ohm'a yakın düşer. Voltaj normaldir ve aşırı gerilim koruyucu MOV boştadır, bu da güç hattını etkilemez.
Aşırı gerilim koruyucu MOV'un artı ve eksilerinin göstergeleri: (1) Sıkma gerilimi: MOV'un toprağa bağlanmasını sağlayacak gerilim değerini gösterir. Sıkıştırma voltajı ne kadar düşük olursa koruma performansı o kadar iyi olur. (2) Enerji emme/dağıtma kapasitesi: Bu nominal değer, aşırı gerilim koruyucunun tükenmeden önce ne kadar enerji emebileceğini joule cinsinden gösterir. Değer ne kadar yüksek olursa koruma performansı da o kadar iyi olur. (3) Tepki süresi: Aşırı gerilim koruyucuları hemen bağlantıyı kesmez, aşırı gerilime yanıt vermede hafif bir gecikme yaşarlar.
Diğer bir yaygın aşırı gerilim koruma cihazı gaz deşarj tüpüdür. Bu gaz deşarj tüpleri MOV'larla aynı şeyi yapar; iki kablo arasında iletken olarak inert bir gaz kullanarak aşırı akımı canlıdan toprağa taşırlar. Gerilim belirli bir aralıkta olduğunda gazın bileşimi onun zayıf bir iletken olduğunu belirler. Gerilim bu aralığın dışına çıkarsa akım, gazı iyonize edecek kadar güçlü olacak ve gaz deşarj tüpünü çok iyi bir iletken haline getirecektir. Gerilim normal seviyelere dönene kadar akımı toprağa iletir, ardından tekrar zayıf bir iletken haline gelir.
