Prinsip perlindungan lonjakan bekalan kuasa terkawal
Surge Protective Device (SPD), juga dikenali sebagai pelindung lonjakan, ialah peranti pelindung bukan linear yang digunakan untuk mengehadkan voltan lampau sementara dan membimbing arus lonjakan pelepasan dalam sistem hidup, dan digunakan untuk melindungi peralatan elektrik dengan tahap voltan tahan rendah atau sistem elektronik dilindungi daripada sambaran petir dan denyutan elektromagnet kilat atau kerosakan voltan lampau operasi. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, sistem maklumat elektronik (seperti televisyen, telefon, komunikasi, rangkaian komputer, dll.) telah berkembang dengan pesat, dan sejumlah besar peranti maklumat elektronik telah muncul dan menjadi popular. Sistem dan peralatan sedemikian selalunya mahal dan penting, dan voltan kerja dan tahap voltan tahan adalah sangat rendah, jadi ia sangat terdedah kepada denyutan elektromagnet kilat. Oleh itu, SPD diperlukan untuk perlindungan voltan.
Disebabkan oleh piawaian yang berbeza yang diikuti oleh pelbagai negara, spesifikasi produk tidak bersatu, dan pengenalpastian parameter juga mempunyai penekanan tersendiri, yang jauh lebih rendah daripada spesifikasi produk elektrik lain, yang membawa kesulitan besar kepada reka bentuk dan pemilihan. Dalam reka bentuk kejuruteraan, jenama biasa boleh dibahagikan kepada produk domestik, produk Eropah dan produk Amerika mengikut tempat asal. Tetapan parameter produk domestik adalah huru-hara, dengan pelbagai spesifikasi dan tekanan sisa yang tinggi. Beberapa tetapan model produk piawai meniru produk Eropah, dan sesetengahnya mengikut parameter penentukuran kebangsaan. Kebanyakan produk ditandakan dengan In dan Imax. Memandangkan produk domestik mempunyai keperluan yang agak rendah untuk tapak aplikasi, gred bangunan rendah, dan peralatan besar menahan nilai voltan, beberapa keperluan parameter boleh dilonggarkan dengan sewajarnya.
Produk Eropah biasanya menandakan arus pelepasan maksimum, dan model produk juga ditetapkan mengikut parameter ini. Contohnya, XXX65 dan XXX40 jenama Eropah yang terkenal, nilai 65 dan 40 ialah Imax. Walau bagaimanapun, piawaian Cina dengan jelas menetapkan bahawa arus nyahcas nominal In harus digunakan untuk pemilihan jenis, yang merupakan situasi memalukan yang dihadapi dalam reka bentuk kejuruteraan pada masa ini. Selepas menyemak maklumat produk, nilai In XX65 tidak melebihi 20kA, dan nilai In XX40 tidak melebihi 15kA. Mengikut nilai yang disyorkan GB50343, kedua-dua produk ini hanya boleh digunakan untuk perlindungan peringkat ketiga terminal peralatan, tetapi dalam reka bentuk sebenar, ia dipasang pada tahap pertama dan kedua, yang jelas tidak konsisten dengan parameter pemilihan. daripada standard kebangsaan, dan voltan baki Lebih tinggi, model biasa biasanya melebihi 1200V, apabila persekitaran pendawaian tidak baik, mudah untuk melebihi nilai voltan tahan peralatan. Secara amnya, nilai Uc produk Eropah adalah kecil, dan voltan talian ditanda secara oportunistik, jadi mudah untuk mengelirukan apabila memilih model.
Pelindung lonjakan sesuai untuk perlindungan bekalan kuasa voltan rendah 220/380V. Ia adalah komponen bukan linear. Menurut piawaian IEC, pelindung lonjakan adalah peranti yang terutamanya menindas lebihan voltan dan arus lebih talian yang dijalankan. Pelindung lonjakan memainkan peranan pelindung. Keperluan asasnya ialah ia mesti menahan arus kilat yang dijangka akan melalui, dan melalui voltan pengapit maksimum lonjakan, ia boleh memadamkan aliran berterusan frekuensi kuasa yang dihasilkan selepas arus kilat melalui, dan menghalang serta-merta. lonjakan ke dalam talian kuasa dan talian penghantaran isyarat. Voltan lampau dihadkan dalam julat voltan yang peralatan atau sistem boleh tahan, atau arus kilat yang kuat bocor ke tanah untuk melindungi peralatan atau sistem yang dilindungi daripada kerosakan akibat hentaman.
Jenis dan struktur pelindung lonjakan berbeza mengikut tujuan yang berbeza, tetapi sekurang-kurangnya satu elemen pengehad voltan tak linear disertakan. Pelindung lonjakan yang biasa digunakan termasuk MOV (Metal Oxide Varistor) dan tiub nyahcas gas. Lonjakan kuasa mengandungi banyak tenaga dan tidak boleh dihentikan. Atas sebab ini, strategi untuk melindungi peralatan elektrik sensitif daripada kerosakan akibat lonjakan elektrik adalah untuk menjauhkan lonjakan dari peralatan dan ke dalam tanah.
MOV pelindung lonjakan terdiri daripada tiga bahagian: bahagian tengah adalah bahan oksida logam, dan dua semikonduktor disambungkan kepada kuasa dan tanah. Apabila lonjakan berlaku, MOV bertindak serta-merta, dan masa tindak balas adalah 1 hingga 3 nanosaat. "V" dalam MOV ialah rheostat. Pada masa tindak balas, rintangan MOV turun dari nilai maksimum kepada hampir sifar ohm, dan arus lebih mengalir ke dalam tanah melalui MOV. Peralatan elektrik yang dilindungi terus beroperasi di bawah voltan kerja biasa. Unsur semikonduktornya mempunyai sifat mengubah rintangan sebagai perubahan voltan. Apabila voltan berada di bawah nilai tertentu, pergerakan elektron dalam semikonduktor menghasilkan rintangan yang tinggi. Sebaliknya, apabila voltan melebihi nilai tertentu itu, pergerakan elektron berubah dan rintangan semikonduktor berkurangan hampir kepada sifar ohm. Voltan adalah normal, dan MOV pelindung lonjakan melahu, yang tidak menjejaskan talian kuasa.
Penunjuk kebaikan dan keburukan pelindung lonjakan MOV: (1) Voltan pengapit: Menunjukkan nilai voltan yang akan menyebabkan MOV bersambung ke tanah. Lebih rendah voltan pengapit, lebih baik prestasi perlindungan. (2) Kapasiti penyerapan/pelesapan tenaga: Nilai nominal ini menunjukkan berapa banyak tenaga yang boleh diserap oleh pelindung lonjakan sebelum ia terbakar, dalam joule. Lebih tinggi nilai, lebih baik prestasi perlindungan. (3) Masa tindak balas: Pelindung lonjakan tidak terputus serta-merta, mereka mempunyai sedikit kelewatan dalam bertindak balas kepada lonjakan.
Satu lagi peranti perlindungan lonjakan biasa ialah tiub pelepasan gas. Tiub nyahcas gas ini melakukan perkara yang sama seperti MOV, ia menggerakkan arus lebihan dari hidup ke tanah dengan menggunakan gas lengai sebagai pengalir antara dua wayar. Apabila voltan berada dalam julat tertentu, komposisi gas menentukan bahawa ia adalah konduktor yang lemah. Jika voltan melonjak melebihi julat ini, arus akan cukup kuat untuk mengionkan gas, menjadikan tiub nyahcas gas sebagai konduktor yang sangat baik. Ia mengalirkan arus ke tanah sehingga voltan kembali ke paras normal, kemudian menjadi konduktor yang lemah semula.
