Știri

Protectorul de supratensiune, numit și paratrăsnet, este un dispozitiv electronic care oferă protecție de siguranță pentru diferite echipamente electronice, instrumente și linii de comunicație. Când se generează brusc un vârf de curent sau tensiune în circuitul electric sau circuitul de comunicație din cauza interferențelor externe, supratensiunea Protectorul poate conduce și deriva într-un timp foarte scurt, astfel încât să prevină ca supratensiunea să deterioreze alte echipamente din circuit. Dispozitivul de descărcare a componentelor de bază (cunoscut și sub numele de decalaj de protecție): Este în general compus din două tije metalice expuse la aer cu un anumit decalaj între ele, dintre care unul este conectat la linia de fază de putere L1 sau linia neutră (N) a dispozitivului de protecție necesar Conectat, o altă tijă metalică este conectată la firul de împământare (PE). Când supratensiunea instantanee lovește, decalajul este defalcat și o parte din sarcina de supratensiune este introdusă în pământ, evitând creșterea tensiunii la echipamentul protejat. Distanța dintre cele două tije metalice din spațiul de descărcare poate fi ajustată după cum este necesar. , iar structura este relativ simplă, dar dezavantajul este că performanța de stingere a arcului este slabă. Decalajul de descărcare îmbunătățit este un gol unghiular. Funcția sa de stingere a arcului este mai bună decât prima. Se bazează pe puterea electrică F a circuitului și pe efectul crescător al fluxului de aer cald pentru a stinge arcul.
Tubul de descărcare în gaz este compus dintr-o pereche de plăci catodice reci separate între ele și închise într-un tub de sticlă sau tub ceramic umplut cu un anumit gaz inert (Ar). Pentru a îmbunătăți probabilitatea de declanșare a tubului de descărcare, există un agent de declanșare auxiliar în tubul de descărcare. Acest tub de descărcare umplut cu gaz are tipul cu doi poli și tipul cu trei poli. Parametrii tehnici ai tubului de descărcare în gaz includ în principal: tensiunea de descărcare DC Udc; tensiune de descărcare impuls Up (de obicei Up≈(2～3) Udc; frecvența puterii curentul In; impactul și curentul Ip; rezistența de izolație R (>109Ω); capacitatea inter-electrod (1-5PF). Gazul Tubul de descărcare poate fi utilizat atât în ​​condiții de curent continuu, cât și de curent alternativ Tensiunea de descărcare de curent continuu selectată Udc este următoarea: Utilizare în condiții de curent continuu: Udc≥1,8U0 (U0 este tensiunea de curent continuu pentru funcționarea normală a liniei) Utilizare în condiții de curent alternativ: U dc≥ 1.44Un (Un este valoarea efectivă a tensiunii AC pentru funcționarea normală a liniei) Varistorul se bazează pe ZnO Ca componentă principală a rezistenței neliniare a semiconductorului de oxid metalic, atunci când tensiunea aplicată la cele două capete ale sale atinge o anumită valoare, rezistența este foarte sensibilă la tensiune.Principiul său de funcționare este echivalent cu conexiunea în serie și paralelă a mai multor PN semiconductoare.Caracteristicile varistoarelor sunt neliniare Caracteristici bune de liniaritate (I=coeficient neliniar α în CUα), curent mare capacitate (~2KA/cm2), scurgere normală scăzută curent de vârstă (10-7~10-6A), tensiune reziduală scăzută (în funcție de funcționarea varistorului Tensiunea și capacitatea curentului), timp de răspuns rapid la supratensiune tranzitorie (~10-8s), fără roată liberă. Parametrii tehnici ai varistorului includ în principal: tensiunea varistorului (adică tensiunea de comutare) UN, tensiunea de referință Ulma; tensiune reziduală Ures; raportul tensiunii reziduale K (K=Ures/UN); capacitatea maximă de curent Imax; curent de scurgere; timp de raspuns. Condițiile de utilizare ale varistorului sunt: ​​tensiune varistor: UN≥[(√2×1,2)/0,7] Uo (Uo este tensiunea nominală a sursei de alimentare cu frecvență industrială) Tensiune minimă de referință: Ulma ≥ (1,8 ~ 2) Uac (utilizat în condiții de curent continuu) Ulma ≥ (2,2 ~ 2,5) Uac (utilizat în condiții de curent alternativ, Uac este tensiunea de lucru CA) Tensiunea maximă de referință a varistorului trebuie determinată de tensiunea de rezistență a dispozitivului electronic protejat și de tensiunea reziduală a varistorul trebuie să fie mai mic decât nivelul tensiunii de pierdere a dispozitivului electronic protejat, și anume (Ulma)max≤Ub/K, formula de mai sus K este raportul tensiunii reziduale, Ub este tensiunea de pierdere a echipamentului protejat.
Dioda supresoare Dioda supresoare are funcția de fixare și limitare a tensiunii. Funcționează în zona de defecțiune inversă. Datorită tensiunii de strângere scăzute și a răspunsului rapid la acțiune, este potrivit în special pentru ultimele niveluri de protecție în circuitele de protecție cu mai multe niveluri. element.Caracteristicile volt-amper ale diodei de suprimare în zona de avarie pot fi exprimate prin următoarea formulă: I=CUα, unde α este coeficientul neliniar, pentru dioda Zener α=7～9, în dioda de avalanșă α= 5~7. Dioda de suprimare Principalii parametri tehnici sunt: ​​⑴ Tensiunea nominală de avarie, care se referă la tensiunea de avarie sub curentul de avarie invers specificat (de obicei lma). În ceea ce privește dioda Zener, tensiunea nominală de avarie este, în general, în intervalul 2,9 V ~ 4,7 V, iar tensiunea nominală de defalcare a diodelor de avalanșă este adesea în intervalul de la 5,6 V la 200 V. ⑵ Tensiunea maximă de strângere: se referă la cea mai mare tensiune care apare la ambele capete ale tubului atunci când trece curentul mare al formei de undă specificate.⑶ Puterea impulsului: se referă la produsul dintre tensiunea maximă de strângere la ambele capete ale tubului și valoarea echivalentă a curentului din tub. sub forma de undă curentă specificată (cum ar fi 10/1000μs). ⑷ Tensiunea de deplasare inversă: se referă la tensiunea maximă care poate fi aplicată la ambele capete ale tubului în zona de scurgere inversă, iar tubul nu trebuie defalcat sub această tensiune. .Această tensiune de deplasare inversă ar trebui să fie semnificativ mai mare decât tensiunea de vârf de funcționare a sistemului electronic protejat, adică nu poate fi într-o stare de conducție slabă atunci când sistemul funcționează normal.⑸Curentul de scurgere maxim: se referă la curentul invers maxim care curge în tub sub acțiunea tensiunii de deplasare inversă.⑹Timp de răspuns: 10-11s Bobina de șoc Bobina de șoc este un dispozitiv de suprimare a interferențelor în mod comun cu ferita ca miez. Este format din două bobine de aceeași dimensiune și același număr de spire, care sunt înfășurate simetric pe aceeași ferită. Pe miezul toroidal al corpului se formează un dispozitiv cu patru terminale, care are un efect supresor asupra inductanței mari a modului comun. semnal, dar are un efect redus asupra inductanței mici de scurgere pentru semnalul în mod diferențial. Utilizarea bobinelor de sufocare în linii echilibrate poate suprima în mod eficient semnalele de interferență în modul comun (cum ar fi interferența fulgerului), fără a afecta transmisia normală a semnalelor în mod diferențial pe linie.Bobina de șoc trebuie să îndeplinească următoarele cerințe în timpul producției: 1) Firele înfășurate pe miezul bobinei trebuie izolate între ele pentru a se asigura că nu are loc întreruperea unui scurtcircuit între spirele bobinei sub acțiunea supratensiunii instantanee. 2) Când un curent mare instantaneu trece prin bobină, miezul magnetic nu trebuie să fie saturat.3) Miezul magnetic din bobină trebuie izolat de bobina pentru a preveni ruperea între cele două sub acţiunea supratensiunii tranzitorii.4) Bobina trebuie înfăşurată într-un singur strat pe cât posibil. Acest lucru poate reduce capacitatea parazitară a bobinei și poate spori capacitatea bobinei de a rezista la supratensiune instantanee. undele și teoria undelor staționare a antenei și alimentatorului. Lungimea barei de scurtcircuit metalice din acest protector se bazează pe semnalul de lucru. Frecvența (cum ar fi 900MHZ sau 1800MHZ) este determinată de dimensiunea lungimii de undă de 1/4. Lungimea barei de scurtcircuit paralel are impedanță infinită pentru frecvența semnalului de lucru, care este echivalentă cu un circuit deschis și nu afectează transmisia semnalului. Cu toate acestea, pentru undele de fulger, deoarece energia fulgerului este distribuită în principal sub n + KHZ, această bară de scurtcircuitare Impedanța undelor de fulger este foarte mică, ceea ce este echivalent cu un scurtcircuit, iar nivelul de energie a fulgerului este scurs în pământ. diametrul barei de scurtcircuit de 1/4 lungime de undă este în general de câțiva milimetri, performanța rezistenței curentului de impact este bună, care poate ajunge la mai mult de 30KA (8/20μs), iar tensiunea reziduală este foarte mică. Această tensiune reziduală este cauzată în principal de inductanța proprie a barei de scurtcircuit. Dezavantajul este că banda de frecvență a puterii este relativ îngustă, iar lățimea de bandă este de aproximativ 2% până la 20%. Un alt neajuns este că nu este posibil să adăugați o polarizare DC la facilitatea de alimentare a antenei, ceea ce limitează anumite aplicații.

Protecția ierarhică a dispozitivelor de protecție împotriva supratensiunii (cunoscute și sub denumirea de paratrăsnet) protecție ierarhică Deoarece energia loviturilor de trăsnet este foarte mare, este necesar să se descarce treptat energia fulgerelor pe pământ prin metoda descărcării ierarhice.Fulgerul de primul nivel dispozitivul de protecție poate descărca curentul de fulger direct sau poate descărca energia uriașă condusă atunci când linia de transport a energiei este lovită direct de fulger. Pentru locurile în care pot apărea lovituri directe de trăsnet, trebuie efectuată protecție împotriva trăsnetului de CLASA I. Dispozitivul de protecție împotriva trăsnetului de nivelul doi este un dispozitiv de protecție pentru tensiunea reziduală a dispozitivului de protecție împotriva trăsnetului de nivel frontal și trăsnetul indus în zonă. . Atunci când are loc absorbția energiei fulgerului de la nivelul frontal, există încă o parte a echipamentului sau dispozitivul de protecție împotriva trăsnetului de nivel al treilea. Este o cantitate destul de uriașă de energie care va fi transmisă și trebuie absorbită în continuare de dispozitivul de protecție împotriva trăsnetului de nivel al doilea. În același timp, linia de transmisie care trece prin dispozitivul de protecție împotriva trăsnetului de nivel întâi va induce și trăsnetul. radiație impuls electromagnetică LEMP. Când linia este suficient de lungă, energia fulgerului indus devine suficient de mare, iar dispozitivul de protecție împotriva trăsnetului de nivel al doilea este necesar pentru a descărca în continuare energia trăsnetului. Dispozitivul de protecție împotriva trăsnetului de al doilea nivel. Scopul primului nivel de protecție este de a preveni transmiterea directă a tensiunii de supratensiune din zona LPZ0 în zona LPZ1 și de a limita supratensiunea de la zeci de mii la sute de mii de volți la 2500-3000V. Protectorul de supratensiune instalat pe partea de joasă tensiune a transformatorului de alimentare de acasă ar trebui să fie un protector de supratensiune trifazat de tip comutator ca prim nivel de protecție, iar debitul său de fulger nu trebuie să fie mai puțin de 60KA. Acest nivel de protecție la supratensiune ar trebui să fie un protector de supratensiune de mare capacitate conectat între fiecare fază a liniei de intrare a sursei de alimentare a utilizatorului. sistem și pământ. În general, este necesar ca acest nivel de protecție la supratensiune să aibă o capacitate maximă de impact de peste 100KA pe fază, iar tensiunea limită necesară să fie mai mică de 1500V, ceea ce se numește protector de supratensiune de CLASA I. Aceste fulgere electromagnetice dispozitivele de protecție sunt special concepute pentru a rezista la curenții mari de trăsnet și fulgerele induse și pentru a atrage supratensiuni de energie mare, care pot deriva cantități mari de curenți de supratensiune la sol. Ele oferă doar protecție de nivel mediu (tensiunea maximă care apare pe atunci când curentul de impuls trece prin descărcătorul de supratensiune se numește tensiune limită), deoarece protectoarele de CLASA I absorb în principal curenți de supratensiune mari. Ele nu pot proteja complet echipamentele electrice sensibile din interiorul sistemului de alimentare cu energie electrică. Descărcătorul de trăsnet de prim nivel poate preveni 10/350μs, unda de fulger de 100KA și poate atinge cel mai înalt standard de protecție stipulat de IEC. Referința tehnică este: debitul fulgerului este mai mare sau egal cu 100KA (10/350μs); valoarea tensiunii reziduale nu este mai mare de 2,5 KV; timpul de răspuns este mai mic sau egal cu 100ns. Scopul celui de-al doilea nivel de protecție este de a limita și mai mult valoarea tensiunii reziduale de supratensiune care trece prin primul nivel al paratrăsnetului la 1500-2000V și de a implementa conexiunea echipotențială pentru LPZ1- LPZ2. Ieșirea protectorului de supratensiune din circuitul dulapului de distribuție ar trebui să fie un protector de supratensiune care limitează tensiunea ca al doilea nivel de protecție, iar capacitatea sa de curent de fulger nu trebuie să fie mai mică de 20KA. Ar trebui instalat în substația care furnizează energie echipamentelor electrice importante sau sensibile. Biroul de distribuție rutieră. Aceste descărcători de trăsnet pot absorbi mai bine energia reziduală de supratensiune care a trecut prin descărcătorul de supratensiune la intrarea utilizatorului în sursa de alimentare și au o mai bună suprimare a supratensiunii tranzitorii. Protectorul de supratensiune utilizat aici necesită o capacitate maximă de impact. de 45 kA sau mai mult pe fază, iar tensiunea limită necesară trebuie să fie mai mică de 1200 V. Se numește un protector de supratensiune CLASA Ⅱ. Sistemul general de alimentare cu energie al utilizatorului poate atinge al doilea nivel de protecție pentru a îndeplini cerințele de funcționare a echipamentului electric. Descărcătorul de trăsnet al sursei de alimentare de al doilea nivel adoptă protectorul de tip C pentru protecția în mod complet al centrului de fază, al fazei și al pământului de mijloc, în principal Parametrii tehnici sunt: ​​capacitatea curentului de trăsnet este mai mare sau egală cu 40KA (8/ 20μs); valoarea de vârf a tensiunii reziduale nu este mai mare de 1000V; timpul de răspuns nu este mai mare de 25ns.

Scopul celui de-al treilea nivel de protecție este mijlocul suprem de protecție a echipamentului, reducând valoarea tensiunii reziduale de supratensiune la mai puțin de 1000V, astfel încât energia de supratensiune să nu deterioreze echipamentul. Protectorul de supratensiune instalat la capătul de intrare. a sursei de alimentare CA a echipamentelor electronice de informații ar trebui să fie o serie de protecție împotriva supratensiunii de limitare a tensiunii ca al treilea nivel de protecție, iar capacitatea sa de curent de fulger nu trebuie să fie mai mică de 10KA. Ultima linie de apărare poate folosi o putere încorporată. paratrăsnet în sursa de alimentare internă a echipamentului electric pentru a atinge scopul de a elimina complet supratensiunea tranzitorie minusculă. Protectorul de supratensiune utilizat aici necesită o capacitate maximă de impact de 20KA sau mai puțin pe fază, iar tensiunea limită necesară trebuie să fie mai mică decât 1000V. Pentru unele echipamente electronice deosebit de importante sau deosebit de sensibile, este necesar să existe al treilea nivel de protecție și poate deci protejați echipamentul electric de supratensiunea tranzitorie generată în interiorul sistemului. Pentru sursa redresorului utilizată în echipamentele de comunicații cu microunde, echipamentele de comunicații ale stațiilor mobile și echipamentele radar, este recomandabil să selectați un protector de trăsnet pentru sursa de curent continuu adaptat la tensiunea de lucru ca protecția finală în funcție de nevoile de protecție a tensiunii sale de lucru.Protecția al patrulea și mai sus se bazează pe nivelul tensiunii de rezistență a echipamentului protejat. Dacă cele două niveluri de protecție împotriva trăsnetului pot limita tensiunea să fie mai mică decât nivelul tensiunii de rezistență a echipamentului, sunt necesare doar două niveluri de protecție. Dacă echipamentul are un nivel de tensiune de rezistență mai scăzut, poate necesita patru sau mai multe niveluri de protecție. Capacitatea curentului de trăsnet a protecției de al patrulea nivel nu trebuie să fie mai mică de 5KA.[3] Principiul de funcționare al clasificării dispozitivelor de protecție la supratensiune este împărțit în ⒈ tip de comutator: principiul său de funcționare este că, atunci când nu există o supratensiune instantanee, prezintă o impedanță ridicată, dar odată ce răspunde la supratensiunea tranzitorie a fulgerului, impedanța sa se schimbă brusc la un valoare scăzută, permițând fulgerul. Curentul trece. Când sunt utilizate ca astfel de dispozitive, dispozitivele includ: întrerupător de descărcare, tub de descărcare în gaz, tiristor etc. creșterea curentului și tensiunii de supratensiune, impedanța acesteia va continua să scadă, iar caracteristicile curent-tensiune sunt puternic neliniare. Dispozitivele utilizate pentru astfel de dispozitive sunt: ​​oxid de zinc, varistoare, diode supresoare, diode de avalanșă etc.⒊ Tip șunt sau tip șunt tip choke: conectat în paralel cu echipamentul protejat, prezintă o impedanță scăzută la impulsul fulgerului și prezintă o impedanță mare la operațiunea normală frecvența de funcționare. Tip șoc: În serie cu echipamentul protejat, prezintă impedanță mare la impulsurile fulgerului și prezintă impedanță scăzută la frecvențele normale de funcționare. Dispozitivele utilizate pentru astfel de dispozitive sunt: ​​bobine de șoke, filtre trece-înalt, filtre trece-jos. , dispozitive de scurtcircuit de 1/4 lungime de undă etc.

În funcție de scop (1) Protector de putere: protector de alimentare CA, protector de putere CC, protector de putere de comutare, etc. Modulul de protecție împotriva trăsnetului de alimentare CA este potrivit pentru protecția de energie a încăperilor de distribuție a energiei, dulapuri de distribuție a energiei, dulapuri de comutație, CA și panouri de distribuție a curentului continuu etc.; Există cutii de distribuție a energiei de intrare în exterior în clădire și cutii de distribuție a energiei din podea clădirii; Protectoarele de supratensiune sunt utilizate pentru rețelele electrice industriale de joasă tensiune (220/380VAC) și rețelele electrice civile; în sistemele de alimentare, acestea sunt utilizate în principal pentru intrarea sau ieșirea de putere trifazată în panoul de alimentare al camerei de control principal a camerei de automatizare și a substației. Este potrivit pentru diferite sisteme de alimentare cu curent continuu, cum ar fi: panou de distribuție a energiei CC ; Echipamente de alimentare cu curent continuu; cutie de distribuție a curentului continuu; dulap pentru sisteme informatice electronice; terminalul de ieșire al echipamentului de alimentare secundară.⑵Protector de semnal: protector de semnal de joasă frecvență, protector de semnal de înaltă frecvență, protector de alimentare pentru antenă etc. ROUTER și alte echipamente de rețea lovituri de trăsnet și protecție la supratensiune indusă de impulsuri electromagnetice; ·Protecția comutatorului de rețea a camerei de rețea; ·Protecție server de cameră de rețea; ·Camera de retea alta Protectia echipamentelor cu interfata de retea; ·Cutia de protecție integrată împotriva trăsnetului cu 24 de porturi este utilizată în principal pentru protecția centralizată a canalelor cu semnale multiple în dulapuri de rețea integrate și dulapuri de comutare de ramuri. Protectoare de supratensiune de semnal. Dispozitivele de protecție împotriva trăsnetului cu semnal video sunt utilizate în principal pentru echipamentele de semnal video punct la punct. Protecția prin sinergie poate proteja toate tipurile de echipamente de transmisie video de pericolele cauzate de fulgerul indus și de supratensiunea de la linia de transmisie a semnalului și este, de asemenea, aplicabilă transmisiei RF sub aceeași tensiune de lucru. Fulgerul video integrat cu mai multe porturi caseta de protecție este utilizată în principal pentru protecția centralizată a echipamentelor de control, cum ar fi aparatele de înregistrare video pe hard disk și dispozitivele de tăiere video din dulapul de control integrat.