Принцип защиты от перенапряжения регулируемого источника питания
Устройство защиты от перенапряжения (SPD), также известное как устройство защиты от перенапряжений, представляет собой нелинейное защитное устройство, используемое для ограничения переходного перенапряжения и управления импульсным током разряда в системах под напряжением, а также для защиты электроприборов с низким уровнем выдерживаемого напряжения или электронных систем. защищен от ударов молнии и электромагнитных импульсов молнии, а также от повреждений, вызванных перенапряжением. В последние годы электронные информационные системы (такие как телевидение, телефон, связь, компьютерные сети и т. д.) быстро развиваются, появилось и стало популярным большое количество электронных информационных устройств. Такие системы и оборудование часто дороги и важны, а их рабочее напряжение и уровень выдерживаемого напряжения очень низки, поэтому они чрезвычайно уязвимы для электромагнитных импульсов молнии. Следовательно, УЗИП требуется для защиты по напряжению.
Из-за различных стандартов, которым следуют разные страны, спецификации продукта не унифицированы, а идентификация параметров также имеет свой собственный акцент, который намного уступает другим спецификациям электротехнической продукции, что доставляет большие неудобства при проектировании и выборе. В инженерном проектировании распространенные бренды можно разделить на отечественную продукцию, европейскую продукцию и американскую продукцию в зависимости от места происхождения. Параметры отечественных изделий хаотичны, имеют различные характеристики и высокое остаточное давление. Некоторые настройки моделей стандартизированных продуктов имитируют европейские продукты, а некоторые соответствуют национальным параметрам калибровки. Большая часть продукции имеет маркировку In и Imax. Поскольку отечественная продукция имеет относительно низкие требования к местам применения, низким классам зданий и большим значениям выдерживаемого напряжения оборудования, требования к некоторым параметрам могут быть соответствующим образом смягчены.
На европейских изделиях обычно отмечается максимальный ток разряда, по этому параметру также выставляется модель изделия. Например, ХХХ65 и ХХХ40 известного европейского бренда, значения 65 и 40 — это Imax. Однако китайский стандарт четко предусматривает, что для выбора типа следует использовать номинальный ток разряда In, что является затруднительной ситуацией, с которой в настоящее время сталкиваются при проектировании. После проверки информации о продукте значение In XX65 не превышает 20 кА, а значение In XX40 не превышает 15 кА. Согласно рекомендуемому значению GB50343, эти два продукта могут использоваться только для защиты третьего уровня терминала оборудования, но в реальной конструкции они установлены на первом и втором уровнях, что явно не соответствует параметрам выбора. национального стандарта, а остаточное напряжение выше, обычные модели обычно превышают 1200 В, если условия проводки плохие, легко превысить значение выдерживаемого напряжения оборудования. Как правило, значение Uc европейских продуктов невелико, а сетевое напряжение имеет соответствующую маркировку, поэтому при выборе модели легко ввести в заблуждение.
Сетевой фильтр подходит для защиты источников питания низкого напряжения 220/380 В. Это нелинейный компонент. Согласно стандарту IEC, сетевой фильтр представляет собой устройство, которое в основном подавляет перенапряжение и сверхток проводящей линии. Сетевой фильтр играет защитную роль. Основное требование заключается в том, что он должен выдерживать ожидаемый ток молнии, а также при максимальном фиксирующем напряжении перенапряжения он может эффективно гасить непрерывный поток промышленной частоты, возникающий после прохождения тока молнии, и предотвращать мгновенное протекание тока молнии. всплеск напряжения в линии электропередачи и линии передачи сигнала. Перенапряжение ограничивается в пределах диапазона напряжений, который может выдержать оборудование или система, либо сильный ток молнии утекает на землю, чтобы защитить защищаемое оборудование или систему от повреждений в результате удара.
Тип и конструкция устройств защиты от перенапряжения различаются в зависимости от назначения, но в состав входит как минимум один нелинейный элемент ограничения напряжения. Обычно используемые устройства защиты от перенапряжений включают MOV (металлооксидный варистор) и газоразрядные трубки. Скачки напряжения содержат много энергии и не могут быть остановлены. По этой причине стратегия защиты чувствительного электрооборудования от повреждений, вызванных скачками напряжения, заключается в том, чтобы отвести выбросы от оборудования и поместить их в землю.
Сетевой фильтр MOV состоит из трех частей: средняя представляет собой металлооксидный материал, а два полупроводника подключены к питанию и земле. При возникновении всплеска MOV срабатывает немедленно, а время отклика составляет от 1 до 3 наносекунд. Буква «V» в MOV — это реостат. В момент срабатывания сопротивление ДВИГАТЕЛЯ падает от максимального значения практически до нуля Ом, и ток сверхтока через ДВИГАТЕЛЬ уходит в землю. Защищаемое электрооборудование продолжает работать при нормальном рабочем напряжении. Его полупроводниковые элементы обладают свойством изменять сопротивление при изменении напряжения. Когда напряжение ниже определенного значения, движение электронов в полупроводнике создает высокое сопротивление. И наоборот, когда напряжение превышает это конкретное значение, движение электронов меняется, и сопротивление полупроводника уменьшается почти до нуля Ом. Напряжение в норме, сетевой фильтр MOV не работает, что не влияет на линию электропередачи.
Показатели плюсов и минусов сетевого фильтра MOV: (1) Напряжение фиксации: указывает значение напряжения, которое заставит MOV подключиться к земле. Чем ниже напряжение фиксации, тем лучше эффективность защиты. (2) Способность поглощения/рассеяния энергии: это номинальное значение указывает, сколько энергии может поглотить сетевой фильтр до того, как он сгорит, в джоулях. Чем выше значение, тем лучше эффективность защиты. (3) Время реакции: устройства защиты от перенапряжения не отключаются немедленно, они реагируют на скачок напряжения с небольшой задержкой.
Еще одним распространенным устройством защиты от перенапряжения является газоразрядная трубка. Эти газоразрядные трубки делают то же самое, что и MOV: они перемещают избыточный ток от источника питания к земле, используя инертный газ в качестве проводника между двумя проводами. Когда напряжение находится в определенном диапазоне, состав газа определяет, что он плохой проводник. Если напряжение выйдет за пределы этого диапазона, ток будет достаточно сильным, чтобы ионизировать газ, что делает газоразрядную трубку очень хорошим проводником. Он проводит ток на землю до тех пор, пока напряжение не вернется к нормальному уровню, а затем снова становится плохим проводником.
