Anahtarlamalı Güç Kaynağı Aşırı Gerilim Koruma Prensibi
Dalgalanma koruyucusu olarak da bilinen SurgeProtectiveDevice, 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 veya elektronik sistemleri yıldırım çarpmalarından ve Hasardan korumak için kullanılır. yıldırım elektromanyetik darbesinden veya çalışma aşırı voltajından. Son yıllarda elektronik bilgi sistemleri (televizyon, telefon, iletişim, bilgisayar ağı vb.) hızla gelişmiş ve çok sayıda elektronik bilgi cihazı ortaya çıkmış ve popüler hale gelmiştir. Bu tür sistemler ve ekipmanlar genellikle pahalı ve önemlidir ve çalışma voltajları ile dayanma voltaj seviyeleri çok düşüktür, bu nedenle yıldırım elektromanyetik darbelerine karşı son derece savunmasızdırlar. Bu nedenle gerilim koruması için SPD gereklidir.
Çeşitli ülkeler tarafından uygulanan farklı standartlar nedeniyle, ürün spesifikasyonları birleşik değildir ve parametre tanımlamasının da diğer elektrikli ürün spesifikasyonlarından çok daha düşük olan kendi vurgusu vardır, bu da tasarım ve seçime büyük zorluk getirir. 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 eder ve bazıları ulusal kalibrasyon parametrelerini takip eder. Ürünlerin çoğu In ve Imax ile işaretlenmiştir. Yerli ürünlerin uygulama sahaları için nispeten düşük gereksinimleri, düşük bina sınıfları ve büyük ekipman dayanma gerilimi değerleri 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 Imax'tır. Bununla birlikte, Çin standardı, şu anda mühendislik tasarımında karşılaşılan utanç verici bir durum olan tip seçimi için In nominal deşarj akımının kullanılması gerektiğini açıkça şart koşmaktadır. Ürün bilgileri kontrol edildikten sonra XX65'in In değeri 20kA'yı, XX40'ın In değeri 15kA'yı geçmez. Önerilen GB50343 değerine göre, bu iki ürün yalnızca ekipman terminalinin üçüncü düzey koruması için kullanılabilir, ancak gerçek tasarımda, seçim parametreleriyle açıkça tutarsız olan birinci ve ikinci düzeylere kurulurlar. ulusal standardın ve artık voltajın daha yüksek, sıradan modeller genellikle 1200v'yi aşar, kablolama ortamı iyi olmadığında, ekipmanın dayanma voltajı değerini aşmak kolaydır. Genel olarak, Avrupa ürünlerinin Uc değeri küçüktür ve hat voltajı fırsatçı olarak işaretlenmiştir, bu nedenle bir model seçerken yanıltıcı olmak kolaydır.
Aşırı gerilim koruyucuların sınıflandırılması
SPD, elektronik ekipmanların yıldırımdan korunmasında vazgeçilmez bir cihazdır. İşlevi, güç hattına ve sinyal iletim hattına giren anlık aşırı gerilimi ekipman veya sistemin dayanabileceği gerilim aralığında sınırlamak veya güçlü yıldırım akımını toprağa sızdırmaktır. , korunan ekipmanı veya sistemi darbeden korumak için.
Çalışma prensibine göre sınıflandırılmış
SPD, çalışma prensibine göre gerilim anahtarı tipine, gerilim sınırlayıcı tipe ve kombinasyon tipine ayrılabilir.
(1) Gerilim şalteri tipi SPD. Ani aşırı gerilim olmadığında yüksek empedans sunar ve şimşek anlık aşırı gerilimine yanıt verdiğinde, empedansı aniden düşük empedansa değişir ve "kısa devre anahtarı tipi SPD" olarak da bilinen yıldırım akımının geçmesine izin verir.
(2) Basınç sınırlayıcı SPD. Anlık aşırı gerilim olmadığında, yüksek empedanslıdır, ancak ani akım ve gerilimin artmasıyla empedansı düşmeye devam eder ve akım-gerilim özellikleri güçlü bir şekilde doğrusal değildir, bazen "kelepçe SPD" olarak adlandırılır.
(3) Kombine SPD. Uygulanan voltajın özelliklerine bağlı olarak voltaj anahtarlama veya voltaj sınırlama veya her iki özelliği de sergileyebilen voltaj anahtarlama ve voltaj sınırlayıcı bileşenlerin bir kombinasyonu.
Amaca göre sınıflandırma
SPD, kullanımına göre iki türe ayrılabilir: güç hattı SPD ve sinyal hattı SPD.
(1) Güç hattı SPD'si
Yıldırım çarpmalarının enerjisi çok büyük olduğu için, yıldırım çarpmalarının enerjisinin hiyerarşik boşalma yöntemiyle adım adım toprağa salınması gerekir. Doğrudan yıldırımdan korunmayan bölgede (LPZ0A) veya doğrudan yıldırımdan korunma bölgesi (LPZ0B) ile birinci koruma bölgesinin (LPZ1) bağlantı noktasında, bir aşırı gerilim koruyucu veya Birinci sınıf olarak Sınıf I sınıflandırma testini geçen voltaj sınırlayıcı bir aşırı gerilim koruyucu Birinci koruma seviyesi, doğrudan yıldırım akımını boşaltmak veya güç iletim hattına doğrudan yıldırım çarptığında, iletilen büyük enerjiyi boşaltacaktır. İkinci, üçüncü veya daha yüksek koruma seviyesi olarak, birinci koruma bölgesinden sonra her bölümün (LPZ1 alanı dahil) bağlantı noktasına bir voltaj sınırlayıcı aşırı gerilim koruyucu kurun. İkinci seviye koruyucu, önceki seviye koruyucunun artık gerilimi ve bölgede indüklenen yıldırım çarpması için bir koruma cihazıdır. Ön seviyede büyük bir yıldırım çarpması enerji emilimi meydana geldiğinde, ekipman veya üçüncü seviye koruyucu için hala oldukça büyük bir kısım vardır. Enerji iletilecek ve ikinci seviye koruyucu tarafından daha fazla emilmesi gerekiyor. Aynı zamanda, birinci seviye yıldırımdan korunma cihazından geçen iletim hattı da yıldırım elektromanyetik darbe radyasyonunu indükleyecektir. Hat yeterince uzun olduğunda, indüklenen yıldırımın enerjisi yeterince büyür ve yıldırım enerjisini daha fazla boşaltmak için ikinci seviye bir koruyucu gerektirir. Üçüncü seviye koruyucu, ikinci seviye koruyucudan geçen artık yıldırım enerjisini korur. Korunan ekipmanın dayanma voltajı seviyesine göre, iki seviyeli yıldırımdan korunma, ekipmanın dayanma voltajı seviyesinden daha düşük voltajı sınırlayabilirse, yalnızca iki koruma seviyesi gereklidir; ekipmanın dayanma voltajı seviyesi düşükse, dört seviye veya daha fazla koruma seviyesi.
(2) Sinyal hattı SPD
Bilgi sistemlerinin yaygın olarak uygulanmasıyla birlikte, çok sayıda ağ hattı ve elektronik ekipmanın düşük dayanma gerilimi seviyesi nedeniyle, yıldırım çarpmaları bilgi sistemlerine giderek daha fazla zarar vermektedir. Yıldırımın bilgi sistemine zarar vermesi, hat boyunca iletilen yıldırım aşırı gerilim dalgası, topraklama kablosu üzerindeki yıldırım akımı tarafından üretilen yüksek potansiyel karşı saldırı, elektrostatik indüksiyon ve yıldırımın elektromanyetik indüksiyonu dahil olmak üzere yıldırımın elektromanyetik darbesinden kaynaklanır. elektromanyetik alan. Elektromanyetik darbeler için koruyucu önlemler arasında durdurma, şöntleme, eş potansiyel bağlama, ekranlama, topraklama ve makul kablolama yer alır. Sinyal hattına SPD takılması, bilgi sisteminin elektromanyetik darbeleri önlemesi için önemli bir önlemdir. Aynı anda durdurma, şant ve eşpotansiyel bağlama rolünü oynayabilir. Sinyal hattı SPD, korunan ekipmanın sinyal portuna bağlanmalıdır. Çıkış terminali, seri bağlantı ve paralel bağlantı olarak ayrılabilen ve genellikle sinyal hattına seri olarak monte edilebilen korunan ekipmanın bağlantı noktasına bağlanır. Bu nedenle, bir sinyal SPD'si seçerken, daha küçük ekleme kaybına sahip bir SPD seçilmelidir.
