Notícies

El protector contra sobretensions, també anomenat protector contra llamps, és un dispositiu electrònic que proporciona protecció de seguretat per a diversos equips electrònics, instruments i línies de comunicació. Quan de sobte es genera un pic de corrent o tensió al circuit elèctric o al circuit de comunicació a causa d'una interferència externa, la sobretensió. el protector pot conduir i derivar en molt poc temps, per evitar que la sobretensió danyi altres equips del circuit. Bucle de descàrrega dels components bàsics (també conegut com a bretxa de protecció): generalment es compon de dues barres metàl·liques exposades a l'aire amb un cert espai entre ells, un dels quals està connectat a la línia de fase d'alimentació L1 o la línia neutra (N) del dispositiu de protecció necessari. Connectat, una altra vareta metàl·lica està connectada al cable de terra (PE). Quan la sobretensió instantània afecta, la bretxa es trenca i una part de la càrrega de sobretensió s'introdueix al terra, evitant l'augment de tensió a l'equip protegit. La distància entre les dues varetes metàl·liques a la bretxa de descàrrega es pot ajustar segons sigui necessari. , i l'estructura és relativament simple, però el desavantatge és que el rendiment d'extinció de l'arc és pobre. La bretxa de descàrrega millorada és una bretxa angular. La seva funció d'extinció d'arc és millor que la primera. Es basa en la potència elèctrica F del circuit i l'efecte ascendent del flux d'aire calent per apagar l'arc.
El tub de descàrrega de gas es compon d'un parell de plaques de càtode fred separades entre si i tancades en un tub de vidre o tub de ceràmica ple d'un determinat gas inert (Ar). Per millorar la probabilitat d'activació del tub de descàrrega, hi ha un agent desencadenant auxiliar al tub de descàrrega. Aquest tub de descàrrega ple de gas té un tipus de dos pols i un tipus de tres pols. Els paràmetres tècnics del tub de descàrrega de gas inclouen principalment: tensió de descàrrega de CC Udc; tensió de descàrrega d'impuls Up (normalment Up≈(2~3) Udc; freqüència de potència El corrent In; l'impacte i el corrent Ip; la resistència d'aïllament R (>109Ω); la capacitat entre elèctrodes (1-5PF). El gas El tub de descàrrega es pot utilitzar tant en condicions de CC com de CA. La tensió de descàrrega de CC seleccionada Udc és la següent: Ús en condicions de CC: Udc≥1,8U0 (U0 és la tensió de CC per al funcionament normal de la línia) Ús en condicions de CA: U dc≥ 1.44Un (Un és el valor efectiu de la tensió de CA per al funcionament normal de la línia) El varistor es basa en ZnO Com a component principal de la resistència no lineal del semiconductor d'òxid metàl·lic, quan la tensió aplicada als seus dos extrems arriba a un cert valor, la resistència és molt sensible a la tensió.El seu principi de funcionament és equivalent a la connexió en sèrie i en paral·lel de múltiples PN semiconductors.Les característiques dels varistors són no lineals Bones característiques de linealitat (I=coeficient no lineal α en CUα), gran corrent capacitat (~ 2KA/cm2), fuita normal baixa corrent d'edat (10-7~10-6A), baixa tensió residual (depenent del treball del varistor Tensió i capacitat de corrent), temps de resposta ràpid a sobretensió transitòria (~10-8s), sense roda lliure. Els paràmetres tècnics del varistor inclouen principalment: tensió del varistor (és a dir, tensió de commutació) UN, tensió de referència Ulma; tensió residual Ures; relació de voltatge residual K (K=Ures/UN); capacitat de corrent màxima Imax; corrent de fuga; temps de resposta. Les condicions d'ús del varistor són: tensió del varistor: UN≥[(√2×1,2)/0,7] Uo (Uo és la tensió nominal de la font d'alimentació de freqüència industrial) Tensió de referència mínima: Ulma ≥ (1,8 ~ 2) Uac (utilitzat) en condicions de CC) Ulma ≥ (2,2 ~ 2,5) Uac (utilitzat en condicions de CA, Uac és la tensió de treball de CA) La tensió de referència màxima del varistor s'ha de determinar per la tensió de resistència del dispositiu electrònic protegit i la tensió residual de el varistor ha de ser inferior al nivell de tensió de pèrdua del dispositiu electrònic protegit, és a dir, (Ulma)max≤Ub/K, la fórmula anterior K és la relació de tensió residual, Ub és la tensió de pèrdua de l'equip protegit.
Díode supresor El díode supresor té la funció de subjectar i limitar la tensió. Funciona a l'àrea d'avaria inversa. A causa de la seva baixa tensió de subjecció i la seva ràpida resposta d'acció, és especialment adequat per als últims nivells de protecció en circuits de protecció multinivell. element.Les característiques volt-ampere del díode de supressió a la zona de ruptura es poden expressar amb la fórmula següent: I=CUα, on α és el coeficient no lineal, per al díode Zener α=7～9, en el díode d'allau α= 5~7. Díode de supressió Els principals paràmetres tècnics són: ⑴ Tensió de ruptura nominal, que es refereix a la tensió de ruptura sota el corrent de ruptura invers especificat (normalment lma). Pel que fa al díode Zener, la tensió de ruptura nominal es troba generalment en el rang de 2,9 V ~ 4,7 V, i la tensió de ruptura nominal dels díodes d'allau sovint es troba en el rang de 5,6 V a 200 V. ⑵ Tensió de subjecció màxima: es refereix al màxim tensió que apareix als dos extrems del tub quan passa el gran corrent de la forma d'ona especificada.⑶ Potència d'impuls: es refereix al producte de la tensió màxima de subjecció als dos extrems del tub i el valor equivalent del corrent al tub. sota la forma d'ona de corrent especificada (com ara 10/1000μs).⑷Tensió de desplaçament invers: es refereix a la tensió màxima que es pot aplicar als dos extrems del tub a la zona de fuita inversa, i el tub no s'ha de trencar sota aquesta tensió. .Aquesta tensió de desplaçament invers ha de ser significativament superior a la tensió de funcionament màxima del sistema electrònic protegit, és a dir, no pot estar en un estat de conducció feble quan el sistema funciona amb normalitat. ⑸Corrent de fuga màxim: es refereix a el corrent invers màxim que flueix al tub sota l'acció de la tensió de desplaçament invers.⑹Temps de resposta: 10-11s Bobina d'obstrucció La bobina d'obstrucció és un dispositiu de supressió d'interferències de mode comú amb ferrita com a nucli. Consta de dues bobines de la mateixa mida i el mateix nombre de voltes que s'enrotllen simètricament a la mateixa ferrita. Es forma un dispositiu de quatre terminals al nucli toroidal del cos, que té un efecte supressor sobre la gran inductància del mode comú. senyal, però té poc efecte sobre la petita inductància de fuga per al senyal de mode diferencial. L'ús de bobines d'asfixia en línies equilibrades pot suprimir eficaçment els senyals d'interferència de mode comú (com ara la interferència de llamps) sense afectar la transmissió normal dels senyals de mode diferencial al line.La bobina d'obturació ha de complir els requisits següents durant la producció: 1) Els cables enrotllats al nucli de la bobina s'han d'aïllar entre si per garantir que no es produeixi cap ruptura de curtcircuit entre les espires de la bobina sota l'acció de la sobretensió instantània. 2) Quan un gran corrent instantani flueix per la bobina, el nucli magnètic no s'ha de saturat.3) El nucli magnètic de la bobina ha d'estar aïllat de la bobina per evitar l'avaria entre ambdues sota l'acció de sobretensió transitòria.4) La bobina s'ha d'enrotllar en una sola capa tant com sigui possible. Això pot reduir la capacitat paràsit de la bobina i millorar la capacitat de la bobina de suportar la sobretensió instantània. Dispositiu de curtcircuit de 1/4 de longitud d'ona El dispositiu de curtcircuit de 1/4 de longitud d'ona és un protector de sobretensions de senyal de microones fet basat en l'anàlisi de l'espectre dels llamps. ones i la teoria de les ones estacionàries d'antena i alimentador. La longitud de la barra de curtcircuit metàl·lica en aquest protector es basa en el senyal de treball. La freqüència (com ara 900MHZ o 1800MHZ) està determinada per la mida d'1/4 de longitud d'ona. La longitud de la barra de curtcircuit paral·lel té una impedància infinita per al freqüència del senyal de treball, que és equivalent a un circuit obert i no afecta la transmissió del senyal. Tanmateix, per a les ones de llamps, com que l'energia del llamp es distribueix principalment per sota de n + KHZ, aquesta barra de curtcircuit La impedància de l'ona del llamp és molt petita, que equival a un curtcircuit, i el nivell d'energia del llamp es filtra al terra. El diàmetre de la barra de curtcircuit d'1/4 de longitud d'ona és generalment d'uns pocs mil·límetres, el rendiment de la resistència al corrent d'impacte és bo, que pot arribar a més de 30KA (8/20μs) i la tensió residual és molt petita. Aquesta tensió residual és causada principalment per la pròpia inductància de la barra de curtcircuit. El desavantatge és que la banda de freqüència de potència és relativament estreta i l'amplada de banda és d'entre el 2% i el 20%. Un altre inconvenient és que no és possible afegir una polarització de CC a la instal·lació d'alimentació d'antena, cosa que limita determinades aplicacions.

Protecció jeràrquica dels protectors contra sobretensions (també coneguts com a protectors contra llamps) protecció jeràrquica Com que l'energia dels llamps és molt gran, és necessari descarregar gradualment l'energia dels llamps a la terra mitjançant el mètode de descàrrega jeràrquica. El llamp de primer nivell El dispositiu de protecció pot descarregar el corrent de llamp directe o descarregar l'enorme energia conduïda quan la línia de transmissió d'energia és colpejada directament per un llamp. Per als llocs on es puguin produir llamps directes, s'ha de dur a terme la protecció contra llamps de CLASSE I. El dispositiu de protecció contra llamps de segon nivell és un dispositiu de protecció per a la tensió residual del dispositiu de protecció contra llamps de nivell frontal i el llamp induït a la zona. . Quan es produeix l'absorció d'energia dels llamps a nivell frontal, encara hi ha una part de l'equip o el dispositiu de protecció contra llamps de tercer nivell. Es transmetrà una gran quantitat d'energia i cal que sigui absorbida encara més pel dispositiu de protecció contra llamps de segon nivell. Al mateix temps, la línia de transmissió que passa pel dispositiu de protecció contra llamps de primer nivell també induirà llamps. radiació de pols electromagnètic LEMP. Quan la línia és prou llarga, l'energia del llamp induït es fa prou gran i es requereix el dispositiu de protecció contra llamps de segon nivell per descarregar encara més l'energia del llamp. El dispositiu de protecció contra llamps de tercer nivell protegeix el LEMP i l'energia residual del llamp que travessa. el dispositiu de protecció contra llamps de segon nivell. L'objectiu del primer nivell de protecció és evitar que la tensió de sobretensió es condueixi directament des de la zona LPZ0 a la zona LPZ1 i limitar la tensió de sobretensió de desenes de milers a centenars de milers de volts a 2500-3000 V. El protector de sobretensió instal·lat al costat de baixa tensió del transformador d'alimentació domèstica hauria de ser un protector de sobretensió de tipus interruptor de tensió trifàsica com a primer nivell de protecció, i el seu cabal de llamp no hauria de ser menys de 60 KA. Aquest nivell de protector contra sobretensions hauria de ser un protector contra sobretensions de gran capacitat connectat entre cada fase de la línia d'entrada de la font d'alimentació de l'usuari. sistema i terra. En general, es requereix que aquest nivell de protector contra sobretensions tingui una capacitat d'impacte màxima de més de 100 KA per fase, i la tensió límit requerida sigui inferior a 1500 V, que s'anomena protector contra sobretensions de CLASSE I. Aquests llamps electromagnètics Els dispositius de protecció estan especialment dissenyats per suportar els grans corrents de llamps i llamps induïts i per atreure sobretensions d'alta energia, que poden derivar grans quantitats de corrents de sobretensió a terra. Només proporcionen una protecció de nivell mitjà (la tensió màxima que apareix a la La línia quan el corrent d'impuls flueix a través de l'eliminador de sobretensions s'anomena tensió límit), perquè els protectors de CLASSE I absorbeixen principalment grans corrents de sobretensió. No poden protegir completament l'equip elèctric sensible dins del sistema d'alimentació. El parallamps de primer nivell pot evitar l'ona de llamps de 10/350μs, 100KA i assolir l'estàndard de protecció més alt estipulat per IEC. La referència tècnica és: el cabal de llamps. és superior o igual a 100KA (10/350μs); el valor de tensió residual no és superior a 2,5 KV; el temps de resposta és inferior o igual a 100 ns. L'objectiu del segon nivell de protecció és limitar encara més el valor de la sobretensió residual que passa pel primer nivell del parallamps a 1500-2000 V i implementar la connexió equipotencial per a LPZ1- LPZ2.La sortida del protector contra sobretensions del circuit de l'armari de distribució ha de ser un protector contra sobretensions que limita la tensió com a segon nivell de protecció i la seva capacitat de corrent de llamp no hauria de ser inferior a 20 KA. S'ha d'instal·lar a la subestació que subministra energia als equips elèctrics importants o sensibles. Oficina de distribució de carreteres. Aquests parallamps de la font d'alimentació poden absorbir millor l'energia residual de sobretensió que ha passat a través del pararrayos a l'entrada de la font d'alimentació de l'usuari i tenen una millor supressió de sobretensió transitòria. El protector de sobretensions utilitzat aquí requereix una capacitat d'impacte màxima. de 45 kA o més per fase i la tensió límit necessària ha de ser inferior a 1200 V. S'anomena protector contra sobretensions de CLASSE Ⅱ. El sistema d'alimentació general de l'usuari pot aconseguir la protecció de segon nivell per satisfer els requisits de funcionament de l'equip elèctric. El parallamps de la font d'alimentació de segon nivell adopta el protector de tipus C per a la protecció en mode complet de centre de fase, terra de fase i terra mitjana, principalment els paràmetres tècnics són: la capacitat de corrent de llamp és superior o igual a 40KA (8/ 20μs); el valor màxim de tensió residual no és superior a 1000 V; el temps de resposta no és superior a 25 ns.

L'objectiu del tercer nivell de protecció és el mitjà definitiu per protegir l'equip, reduint el valor de la tensió de sobretensió residual a menys de 1000 V, de manera que l'energia de sobretensió no danyï l'equip. El protector de sobretensió instal·lat a l'extrem entrant. de la font d'alimentació de CA dels equips d'informació electrònica ha de ser un protector contra sobretensions que limita la tensió en sèrie com a tercer nivell de protecció, i la seva capacitat de corrent de llamp no hauria de ser inferior a 10KA. L'última línia de defensa pot utilitzar una potència integrada. parallamps a la font d'alimentació interna de l'equip elèctric per aconseguir el propòsit d'eliminar completament la petita sobretensió transitòria. El protector de sobretensions d'alimentació que s'utilitza aquí requereix una capacitat d'impacte màxima de 20 KA o menys per fase, i la tensió límit necessària ha de ser inferior a 1000V. Per a alguns equips electrònics especialment importants o especialment sensibles, és necessari tenir el tercer nivell de protecció, i pot Així que protegiu l'equip elèctric de la sobretensió transitòria generada a l'interior del sistema. Per a la font d'alimentació del rectificador que s'utilitza en equips de comunicació de microones, equips de comunicació d'estacions mòbils i equips de radar, és recomanable seleccionar un protector contra llamps d'alimentació de CC adaptat a la tensió de treball. la protecció final segons les necessitats de protecció de la seva tensió de treball. La protecció del quart nivell i superior es basa en el nivell de tensió de resistència de l'equip protegit. Si els dos nivells de protecció contra llamps poden limitar la tensió per ser inferior al nivell de tensió de suport de l'equip, només es requereixen dos nivells de protecció. Si l'equip té un nivell de tensió de resistència inferior, pot requerir quatre o més nivells de protecció. La capacitat de corrent del llamp de la protecció del quart nivell no hauria de ser inferior a 5KA.[3] El principi de funcionament de la classificació dels protectors de sobretensions es divideix en ⒈ tipus d'interruptor: el seu principi de funcionament és que quan no hi ha sobretensió instantània, presenta una alta impedància, però un cop respon a la sobretensió transitòria del llamp, la seva impedància canvia de sobte a un valor baix, permetent que el corrent passi. Quan s'utilitzen com a dispositius, els dispositius inclouen: bretxa de descàrrega, tub de descàrrega de gas, tiristor, etc. l'augment del corrent de sobretensió i la tensió, la seva impedància continuarà disminuint i les seves característiques de tensió actual són fortament no lineals. Els dispositius utilitzats per a aquests dispositius són: òxid de zinc, varistors, díodes supressors, díodes d'allaus, etc.⒊ Tipus de derivació o Tipus de derivació tipus choke: connectat en paral·lel amb l'equip protegit, presenta una baixa impedància al pols del llamp i una alta impedància a l'op normal Freqüència d'activació. Tipus d'asfixia: En sèrie amb l'equip protegit, presenta una alta impedància als polsos del llamp i una baixa impedància a les freqüències de funcionament normals. Els dispositius utilitzats per a aquests dispositius són: bobines d'obstrucció, filtres de pas alt, filtres de pas baix. , dispositius de curtcircuit d'1/4 de longitud d'ona, etc.

Segons el propòsit (1) Protector d'alimentació: protector d'alimentació de CA, protector d'alimentació de CC, protector d'alimentació de commutació, etc. El mòdul de protecció contra llamps d'alimentació de CA és adequat per a la protecció d'energia de sales de distribució d'energia, armaris de distribució d'energia, armaris de commutació, CA i panells de distribució de corrent continu, etc.; Hi ha caixes de distribució d'energia d'entrada exterior a l'edifici i caixes de distribució d'energia del pis de l'edifici; Els protectors de sobretensions d'ona de potència s'utilitzen per a xarxes elèctriques industrials de baixa tensió (220/380VAC) i xarxes elèctriques civils; en sistemes d'alimentació, s'utilitzen principalment per a l'entrada o sortida d'alimentació trifàsica al panell d'alimentació de la sala de control principal de la sala d'automatització i la subestació. És adequat per a diversos sistemes d'alimentació de corrent continu, com ara: panell de distribució d'alimentació de CC ; equip d'alimentació de corrent continu; caixa de distribució d'energia de CC; gabinet del sistema d'informació electrònic; terminal de sortida de l'equip d'alimentació secundària.⑵Protector de senyal: protector de senyal de baixa freqüència, protector de senyal d'alta freqüència, protector d'alimentació d'antena, etc. L'àmbit d'aplicació del dispositiu de protecció contra llamps del senyal de xarxa s'utilitza per a 10/100 Mbps SWITCH, HUB, ROUTER i altres equips de xarxa contra llamps i protecció contra sobretensió induïda per polsos electromagnètics per llamps; ·Protecció de commutador de xarxa de la sala de xarxa; ·Protecció del servidor de la sala de xarxa; ·Sala de xarxa altres Protecció d'equips amb interfície de xarxa; ·La caixa de protecció contra llamps integrada de 24 ports s'utilitza principalment per a la protecció centralitzada de canals de senyal múltiple en armaris de xarxa integrats i armaris de commutació de branques. Protectors de sobretensions de senyal. Els dispositius de protecció contra llamps de senyal de vídeo s'utilitzen principalment per a equips de senyal de vídeo punt a punt. La protecció de sinèrgies pot protegir tot tipus d'equips de transmissió de vídeo dels perills causats pel llamp induït i la sobretensió de la línia de transmissió del senyal, i també és aplicable a la transmissió de RF amb la mateixa tensió de treball. El llamp de vídeo multiport integrat. La caixa de protecció s'utilitza principalment per a la protecció centralitzada d'equips de control, com ara gravadors de vídeo de disc dur i talladors de vídeo al gabinet de control integrat.