Principes van overspanningsbeveiliging
Overspanningsbeveiliging (SPD), ook wel overspanningsbeveiliging genoemd, is een niet-lineair beveiligingsapparaat dat wordt gebruikt om voorbijgaande overspanning te beperken en ontladingsstroom in onder spanning staande systemen te geleiden, en wordt gebruikt om elektrische apparaten met lage weerstandsspanningsniveaus of elektronische systemen te beschermen. beschermd tegen blikseminslag en elektromagnetische bliksempulsen of schade door overspanning. In de afgelopen jaren hebben elektronische informatiesystemen (zoals televisie, telefoon, communicatie, computernetwerken, enz.) zich snel ontwikkeld en is een groot aantal elektronische informatieapparaten opgekomen en populair geworden. Dergelijke systemen en apparatuur zijn vaak duur en belangrijk, en hun werkspanning en weerstandsspanningsniveau zijn erg laag, dus ze zijn buitengewoon kwetsbaar voor elektromagnetische bliksempulsen. Daarom is SPD vereist voor spanningsbeveiliging.
2SPD-overzicht
2.1 Werkingsprincipe van SPD
De overspanningsbeveiliging is geschikt voor 220/380V laagspanningsvoedingbeveiliging. Het is een niet-lineaire component. Volgens de IEC-norm is de overspanningsbeveiliging een apparaat dat voornamelijk de overspanning en overstroom van de geleide lijn onderdrukt. De overspanningsbeveiliging speelt een beschermende rol. De basisvereiste is dat het bestand moet zijn tegen de bliksemstroom die naar verwachting zal passeren, en door de maximale klemspanning van de stroomstoot, kan het de stroomfrequentie die wordt gegenereerd nadat de bliksemstroom erdoorheen gaat, effectief doven en voorkomen dat de onmiddellijke schommeling in de machtslijn en de signaaltransmissielijn. De overspanning wordt beperkt binnen het spanningsbereik dat de apparatuur of het systeem kan weerstaan, of de sterke bliksemstroom lekt naar de grond om de beschermde apparatuur of het systeem te beschermen tegen schade door stoten.
Het type en de structuur van overspanningsbeveiligers variëren afhankelijk van de verschillende doeleinden, maar er is ten minste één niet-lineair spanningsbeperkend element inbegrepen. Veelgebruikte overspanningsbeveiligingen zijn MOV (Metal Oxide Varistor) en gasontladingsbuizen. Stroompieken bevatten veel energie en kunnen niet worden gestopt. Om deze reden is de strategie om gevoelige elektrische apparatuur te beschermen tegen schade door stroompieken, om de stroomstoot weg te leiden van de apparatuur en de grond in.
De overspanningsbeveiliging MOV bestaat uit drie delen: het midden is een metaaloxidemateriaal en twee halfgeleiders zijn verbonden met de voeding en aarde. Wanneer er een stroomstoot optreedt, treedt de MOV onmiddellijk in werking en is de responstijd 1 tot 3 nanoseconden. De "V" in de MOV is een reostaat. Op het moment van respons daalt de weerstand van de MOV van de maximale waarde tot bijna nul ohm en stroomt de overstroom via de MOV de grond in. De beschermde elektrische apparatuur blijft werken onder normale werkspanning. De halfgeleiderelementen hebben de eigenschap om de weerstand te veranderen als de spanning verandert. Wanneer de spanning onder een bepaalde waarde komt, zorgt de beweging van elektronen in de halfgeleider voor een hoge weerstand. Omgekeerd, wanneer de spanning die specifieke waarde overschrijdt, verandert de beweging van elektronen en neemt de weerstand van de halfgeleider af tot bijna nul ohm. De spanning is normaal en de MOV van de overspanningsbeveiliging is inactief, wat geen invloed heeft op de stroomlijn.
De indicatoren van de voor- en nadelen van MOV overspanningsbeveiliging: (1) Klemspanning: geeft de spanningswaarde aan die ervoor zorgt dat de MOV verbinding maakt met aarde. Hoe lager de klemspanning, hoe beter de beveiligingsprestaties. (2) Energieabsorptie-/dissipatiecapaciteit: Deze nominale waarde geeft aan hoeveel energie de overspanningsbeveiliging kan absorberen voordat deze doorbrandt, in joules. Hoe hoger de waarde, hoe beter de beveiligingsprestaties. (3) Responstijd: overspanningsbeveiligingen schakelen niet onmiddellijk uit, ze hebben een kleine vertraging in het reageren op de overspanning.
Een andere veelgebruikte overspanningsbeveiliging is een gasontladingsbuis. Deze gasontladingsbuizen doen hetzelfde als MOV's, ze verplaatsen overtollige stroom van spanning naar aarde door een inert gas te gebruiken als geleider tussen de twee draden. Wanneer de spanning in een bepaald bereik ligt, bepaalt de samenstelling van het gas dat het een slechte geleider is. Als de spanning buiten dit bereik komt, zal de stroom sterk genoeg zijn om het gas te ioniseren, waardoor de gasontladingsbuis een zeer goede geleider is. Het geleidt stroom naar aarde totdat de spanning terugkeert naar een normaal niveau en wordt dan weer een slechte geleider.
