Overspændingsbeskyttelsesprincip for reguleret strømforsyning
Surge Protective Device (SPD), også kendt som overspændingsbeskytter, er en ikke-lineær beskyttelsesenhed, der bruges til at begrænse transient 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.
På grund af de forskellige standarder, der følges af forskellige lande, er produktspecifikationerne ikke ensartede, og parameteridentifikationen har også sin egen vægt, som er langt ringere end andre elektriske produktspecifikationer, hvilket medfører store besvær med design og valg. Inden for ingeniørdesign kan almindelige mærker opdeles i indenlandske produkter, europæiske produkter og amerikanske produkter i henhold til oprindelsesstedet. Parameterindstillingerne for indenlandske produkter er kaotiske med forskellige specifikationer og højt resttryk. Nogle af modelindstillingerne for standardiserede produkter efterligner europæiske produkter, og nogle følger de nationale kalibreringsparametre. De fleste af produkterne er mærket med In og Imax. Da husholdningsprodukter har relativt lave krav til anvendelsessteder, lave bygningskvaliteter og stort udstyr modstår spændingsværdier, kan nogle parameterkrav lempes passende.
Europæiske produkter markerer generelt den maksimale afladningsstrøm, og produktmodellen er også indstillet i henhold til denne parameter. For eksempel, XXX65 og XXX40 af et berømt europæisk mærke, værdierne 65 og 40 er Imax. Den kinesiske standard foreskriver dog klart, at den nominelle afladningsstrøm In skal bruges til typevalg, hvilket er en pinlig situation, man støder på i teknisk design på nuværende tidspunkt. Efter kontrol af produktinformationen overstiger In-værdien af XX65 ikke 20kA, og In-værdien af XX40 overstiger ikke 15kA. I henhold til den anbefalede værdi af GB50343 kan disse to produkter kun bruges til tredje niveau beskyttelse af udstyrsterminalen, men i det faktiske design er de installeret på første og andet niveau, hvilket naturligvis er i strid med valgparametrene af den nationale standard, og restspændingen Højere, almindelige modeller overstiger generelt 1200V, når ledningsmiljøet ikke er godt, er det let at overskride udstyrets modstå spændingsværdi. Generelt er Uc-værdien af europæiske produkter lille, og linjespændingen er opportunistisk markeret, så det er let at være vildledende, når man vælger en model.
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 den maksimale klemspænding af overspændingen, kan det effektivt slukke den strøm-frekvens 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.
