Thiết bị bảo vệ Surge (SPD), thường được gọi là bộ bảo vệ đột biến hoặc máy bắt giữ sét (đối với các loại cụ thể), là các thành phần quan trọng trong các hệ thống điện và điện tử hiện đại. Họ đóng vai trò là người gác cổng cảnh giác, bảo vệ thiết bị nhạy cảm khỏi các tác động gây hại của quá mức quá mức - đột ngột, tăng đột biến trong điện áp vượt quá mức hoạt động bình thường. Những sự gia tăng này, có nguồn gốc từ các cuộc đình công sét, chuyển đổi lưới điện hoặc đạp xe thiết bị lớn, có thể gây ra sự cố thảm khốc, mất dữ liệu và thời gian chết tốn kém. SPD cung cấp một tuyến phòng thủ mạnh mẽ và đáng tin cậy.
SPD là một thiết bị bảo vệ hoạt động được thiết kế để hạn chế quá áp thoáng qua và chuyển hướng dòng điện ra khỏi thiết bị được kết nối. Nó đạt được điều này bằng cách cung cấp một đường dẫn thấp đến Trái đất (mặt đất) cho năng lượng tăng khi điện áp vượt quá ngưỡng được xác định trước. Điều quan trọng, nó trở lại trạng thái quá mức cao trong điều kiện hoạt động bình thường, hầu như vẫn vô hình với hệ thống.
SPDHoạt động theo nguyên tắc kẹp điện áp và chuyển hướng năng lượng. Khi điện áp trên các thiết bị đầu cuối SPD tăng lên "điện áp kẹp" hoặc "mức bảo vệ điện áp" (UP), thiết bị đã trải qua sự thay đổi nhanh chóng trong trở kháng:
1. Phiên bản: SPD liên tục theo dõi điện áp đường dây.
2. Hoạt động: Khi xảy ra sự đột biến thoáng qua vượt quá điện áp ngưỡng của SPD, các thành phần bên trong của nó sẽ kích hoạt trong vòng nano giây (thường là <25 ns).
3.Clamping: Kẹp SPD (giới hạn) Điện áp tăng được nhìn thấy bởi thiết bị hạ nguồn đến mức an toàn hơn (lên).
4. Dành: Đồng thời, nó tạo ra một đường dẫn điện trở thấp, chuyển hướng phần lớn sự tăng năng lượng cao hiện tại một cách an toàn sang hệ thống nối đất.
5.Reset: Một khi sự tăng tốc và điện áp trở lại bình thường, SPD sẽ đặt lại trạng thái kích thích cao của nó, cho phép dòng điện bình thường.
Các thành phần cốt lõi trong SPD phụ thuộc vào mức độ và mức độ bảo vệ của nó (loại 1, 2, 3), nhưng thường bao gồm:
1. Các biến thể oxit -metal (MOV): Thành phần phổ biến nhất. Các hạt oxit kẽm thiêu kết với nhau thể hiện điện trở cao ở điện áp bình thường nhưng trở nên dẫn điện cao trong quá trình tăng, kẹp điện áp. Họ xử lý mức năng lượng từ trung bình đến cao nhưng giảm nhẹ với từng sự gia tăng đáng kể.
2. Các ống xả (GDT): chứa khí trơ giữa các điện cực. Dưới sự gia tăng điện áp cao, khí ion hóa, tạo ra một đường dẫn plasma kháng độ rất thấp lý tưởng để chuyển các dòng điện rất cao (ví dụ, từ sét trực tiếp). Chúng có khả năng xử lý năng lượng tuyệt vời nhưng phản ứng chậm hơn một chút so với MOV và điện áp nổi bật cao hơn.
3.Avalanche/diodes silicon (SADS/Transzorbs): Thiết bị bán dẫn cung cấp thời gian phản hồi cực nhanh (picoseconds) và điện áp kẹp chính xác, kẹp thấp. Lý tưởng để bảo vệ dữ liệu/đường truyền thông nhạy cảm hoặc là một phần của các thiết kế lai. Thông thường xử lý dòng điện tăng thấp hơn.
Ngắt kết nối 4.Thermal: Tính năng an toàn quan trọng. Nếu một Mov quá nóng do thất bại hoặc quá điện áp bền vững, thành phần giống như cầu chì này sẽ ngắt kết nối vĩnh viễn nó khỏi mạch, ngăn ngừa rủi ro hỏa hoạn và thường cung cấp chỉ định lỗi thị giác.
5.Status Các chỉ số: Visual (ví dụ: LED) hoặc tín hiệu từ xa để hiển thị nếu SPD là chức năng hoặc đã đạt đến cuối đời.
1. Mức bảo vệ điện áp (lên): Điện áp tối đa SPD cho phép các thiết bị được bảo vệ trong quá trình tăng. Lower Up cung cấp bảo vệ tốt hơn.
2. Dòng phóng xuấtSPDcó thể chịu được nhiều lần (thường là 15 lần). Chỉ ra sự mạnh mẽ.
3. Dòng chảy phóng điện (IMAX): Giá trị cực đại của một dòng điện tăng 8/20, SPD có thể xử lý một lần mà không bị hỏng. Cao hơn trong.
4. Thời gian phản hồi: SPD phản ứng nhanh như thế nào (nano giây với các micro giây thấp). Nhanh hơn thường tốt hơn cho các thiết bị điện tử nhạy cảm.
5. Điện áp vận hành liên tục (UC): Điện áp RMS tối đa mà SPD có thể chịu được liên tục mà không bị suy giảm.
6. Xếp hạng dòng điện mạch (SCCR): Dòng lỗi tối đa SPD có thể chịu được một cách an toàn khi ngắt kết nối nhiệt của nó kích hoạt.
7. Xếp hạng gián đoạn hiện tại theo dõi (SPDS loại 1): Khả năng dập tắt sức mạnh theo dòng sau khi tăng sét.
8.Status Chỉ báo: Khả năng giám sát trực quan hoặc từ xa.
9.
10. Thiết kế an toàn: đảm bảo chế độ thất bại an toàn (ví dụ: mạch mở) khi kết thúc cuộc sống.
SPD có mặt khắp nơi ở bất cứ nơi nào thiết bị điện và điện tử cần bảo vệ:
1. Dịch vụ xây dựng: Bảng phân phối chính (Loại 1/2), Bảng phân phối phụ (Loại 2), Bảng thiết bị nhạy cảm (Loại 2/3).
2. Công nghiệp: Bảng điều khiển (PLC, DCS), Trung tâm điều khiển động cơ (MCCS), thiết bị xử lý, máy móc CNC, dây chuyền sản xuất.
3.Renewable Năng lượng: Biến tần PV mặt trời (phía AC & DC), bộ điều khiển tuabin gió, bộ điều khiển sạc.
4. Cơ sở hạ tầng: Hệ thống viễn thông, trung tâm dữ liệu (giá đỡ máy chủ, công tắc mạng), trạm cơ sở, hệ thống điều khiển giao thông.
5. Thương mại/Khu dân cư: Bộ bảo vệ điểm sử dụng (loại 3-Dải điện), Hệ thống giải trí gia đình, Hệ thống bảo mật, Hube Home thông minh.
6. Thiết bị đặc biệt: Thiết bị y tế, dụng cụ phòng thí nghiệm, hệ thống UPS.
Để có hiệu suất đáng tin cậy, SPDS phải được cài đặt trong giới hạn môi trường và điện được chỉ định của chúng:
1. Nhiệt độ: Thông thường -40 ° C đến +70 ° C hoặc +85 ° C (kiểm tra biểu dữ liệu).
2. Độ ẩm liên quan: Thường lên tới 95% không áp dụng.
3.Altitude: Hoạt động tiêu chuẩn lên tới 2000m; Derating có thể áp dụng ở độ cao cao hơn.
4. Điện áp hệ thống: Phải khớp với xếp hạng UC của SPD (ví dụ: 230V, 400V, 690V AC; 500V, 1000V DC).
5. Tần suất: Tương thích với tần số hệ thống (ví dụ: 50/60 Hz AC).
6.Thing/Grounding: Quan trọng! Yêu cầu một hệ thống nối đất được lắp đặt thấp, được cài đặt đúng cách cho mỗi mã cục bộ (ví dụ: NEC, IEC 60364) để tiêu tán năng lượng tăng hiệu quả.
7. Chất kết nối: Thường yêu cầu cài đặt xếp tầng (loại 1 -> Loại 2 -> Loại 3) để bảo vệ toàn diện, đặc biệt là chống lại các cuộc đình công sét lớn gần đó. Phối hợp đúng của các giá trị UP là điều cần thiết.
SPDlà các thiết bị an toàn được thiết kế không thể thiếu, không phải là dải năng lượng đơn giản. Bằng cách hiểu các mối đe dọa thoáng qua, sử dụng các thành phần tinh vi như MOV và GDT, và có các thông số kỹ thuật quan trọng như lên và vào, chúng cung cấp sự bảo vệ quan trọng, đáng tin cậy. Lựa chọn chính xác dựa trên ứng dụng (loại), tuân thủ điều kiện hoạt động và cài đặt bởi các chuyên gia có trình độ theo mã và hướng dẫn của nhà sản xuất đảm bảo SPDS bảo vệ thiết bị có giá trị một cách hiệu quả, tăng cường khả năng phục hồi của hệ thống và ngăn ngừa thiệt hại liên quan đến tăng chi phí trong vô số ngành công nghiệp và ứng dụng.
