Principper for overspændingsbeskyttelse
Surge Protective Device (SPD), også kendt som overspændingsbeskytter, er en ikke-lineær beskyttelsesenhed, der bruges til at begrænse forbigående overspænding og styre afladningsstødstrøm i strømførende systemer og bruges til at beskytte elektriske apparater med lave modstå spændingsniveauer eller elektroniske systemer. beskyttet mod lynnedslag og elektromagnetiske lynimpulser eller driftsoverspændingsskader. I de senere år har elektroniske informationssystemer (såsom fjernsyn, telefon, kommunikation, computernetværk osv.) udviklet sig hurtigt, og et stort antal elektroniske informationsapparater er dukket op og blevet populære. Sådanne systemer og udstyr er ofte dyre og vigtige, og deres arbejdsspænding og modstå spændingsniveau er meget lav, så de er ekstremt sårbare over for elektromagnetiske lynimpulser. Derfor er SPD påkrævet til spændingsbeskyttelse.
2SPD Oversigt
2.1 Arbejdsprincip for SPD
Overspændingsbeskytteren er velegnet til 220/380V lavspændingsstrømforsyningsbeskyttelse. Det er en ikke-lineær komponent. I henhold til IEC-standarden er overspændingsbeskytteren en enhed, der hovedsageligt undertrykker overspændingen og overstrømmen af den førte ledning. Overspændingsbeskytteren spiller en beskyttende rolle. Det grundlæggende krav er, at det skal modstå den lynstrøm, der forventes at passere igennem, og gennem overspændingens maksimale klemspænding kan det effektivt slukke den strømfrekvens kontinuerlige strøm, der genereres efter lynstrømmen passerer igennem, og forhindre den øjeblikkelige bølge ind i strømledningen og signaltransmissionsledningen. Overspændingen er begrænset inden for det spændingsområde, som udstyret eller systemet kan modstå, eller den stærke lynstrøm lækkes til jorden for at beskytte det beskyttede udstyr eller system mod skader som følge af stød.
Overspændingsbeskytternes type og struktur varierer afhængigt af forskellige formål, men mindst ét ikke-lineært spændingsbegrænsende element er inkluderet. Almindeligt anvendte overspændingsbeskyttere omfatter MOV (Metal Oxide Varistor) og gasudledningsrør. Strømstød indeholder meget energi og kan ikke stoppes. Af denne grund er strategien til at beskytte følsomt elektrisk udstyr mod skader fra elektriske overspændinger at shunte overspændingen væk fra udstyret og ned i jorden.
Overspændingsbeskytteren MOV består af tre dele: den midterste er et metaloxidmateriale, og to halvledere er forbundet til strøm og jord. Når der opstår en stigning, virker MOV med det samme, og responstiden er 1 til 3 nanosekunder. "V" i MOV er en reostat. I reaktionsøjeblikket falder modstanden af MOV fra den maksimale værdi til næsten nul ohm, og overstrømmen flyder ned i jorden gennem MOV. Det beskyttede elektriske udstyr fortsætter med at fungere under normal arbejdsspænding. Dens halvlederelementer har den egenskab, at de ændrer modstand, når spændingen ændres. Når spændingen er under en vis værdi, skaber bevægelsen af elektroner i halvlederen en høj modstand. Omvendt, når spændingen overstiger den specifikke værdi, ændres elektronernes bevægelse, og halvlederens modstand falder tæt på nul ohm. Spændingen er normal, og overspændingsbeskytteren MOV er inaktiv, hvilket ikke påvirker strømledningen.
Indikatorerne for fordele og ulemper ved overspændingsbeskytter MOV: (1) Klemmespænding: Angiver den spændingsværdi, der vil få MOV til at forbinde til jorden. Jo lavere klemspænding, jo bedre beskyttelsesydelse. (2) Energiabsorptions-/dissipationskapacitet: Denne nominelle værdi angiver, hvor meget energi overspændingsbeskytteren kan absorbere, inden den brænder ud, i joule. Jo højere værdi, jo bedre beskyttelsesydelse. (3) Responstid: Overspændingsbeskyttere afbrydes ikke med det samme, de har en lille forsinkelse i at reagere på overspændingen.
En anden almindelig overspændingsbeskyttelsesanordning er et gasudledningsrør. Disse gasudladningsrør gør det samme som MOV'er, de flytter overskydende strøm fra strøm til jord ved at bruge en inert gas som en leder mellem de to ledninger. Når spændingen er i et vist område, afgør gassens sammensætning, at det er en dårlig leder. Hvis spændingen stiger ud over dette område, vil strømmen være stærk nok til at ionisere gassen, hvilket gør gasudladningsrøret til en meget god leder. Den leder strøm til jord, indtil spændingen vender tilbage til normale niveauer, og bliver derefter en dårlig leder igen.
