Prinzip des Überspannungsschutzes für Schaltnetzteile
SurgeProtectiveDevice, SPD, auch als Überspannungsschutz bekannt, ist ein nichtlineares Schutzgerät zur Begrenzung transienter Überspannung und zur Führung von Entladungsstoßströmen in stromführenden Systemen und dient zum Schutz elektrischer oder elektronischer Systeme mit niedriger Spannungsfestigkeit vor Blitzeinschlägen und Schäden B. durch elektromagnetische Blitzimpulse oder Betriebsüberspannung. In den letzten Jahren haben sich elektronische Informationssysteme (wie Fernsehen, Telefon, Kommunikation, Computernetzwerk usw.) rasant entwickelt, und eine große Anzahl elektronischer Informationsgeräte ist entstanden und populär geworden. Solche Systeme und Geräte sind oft teuer und wichtig, und ihre Betriebsspannung und Spannungsfestigkeit sind sehr niedrig, sodass sie extrem anfällig für elektromagnetische Blitzimpulse sind. Daher ist SPD zum Spannungsschutz erforderlich.
Aufgrund der unterschiedlichen Standards verschiedener Länder sind die Produktspezifikationen nicht einheitlich, und auch die Parameteridentifizierung hat einen eigenen Schwerpunkt, der anderen elektrischen Produktspezifikationen weit unterlegen ist, was große Unannehmlichkeiten bei Design und Auswahl mit sich bringt. Im technischen Design können gängige Marken je nach Herkunftsort in inländische Produkte, europäische Produkte und amerikanische Produkte unterteilt werden. Die Parametereinstellungen inländischer Produkte sind chaotisch, mit unterschiedlichen Spezifikationen und hohem Restdruck. Einige der Modelleinstellungen standardisierter Produkte imitieren europäische Produkte, andere folgen den nationalen Kalibrierungsparametern. Die meisten Produkte sind mit In und Imax gekennzeichnet. Da inländische Produkte relativ geringe Anforderungen an den Einsatzort, niedrige Gebäudequalitäten und Spannungsfestigkeitswerte großer Geräte stellen, können einige Parameteranforderungen entsprechend gelockert werden.
Europäische Produkte kennzeichnen im Allgemeinen den maximalen Entladestrom, und das Produktmodell wird auch entsprechend diesem Parameter eingestellt. Zum Beispiel XXX65 und XXX40 einer bekannten europäischen Marke, die Werte 65 und 40 sind Imax. Die chinesische Norm schreibt jedoch eindeutig vor, dass der Nennentladestrom In für die Typauswahl verwendet werden sollte, was derzeit im technischen Design eine peinliche Situation darstellt. Nach Prüfung der Produktinformationen überschreitet der In-Wert von XX65 nicht 20 kA und der In-Wert von XX40 überschreitet nicht 15 kA. Gemäß dem empfohlenen Wert von GB50343 können diese beiden Produkte nur für den Schutz des Geräteterminals auf der dritten Ebene verwendet werden, im tatsächlichen Design werden sie jedoch auf der ersten und zweiten Ebene installiert, was offensichtlich nicht mit den Auswahlparametern übereinstimmt der nationalen Norm und der Restspannung. Höhere, gewöhnliche Modelle überschreiten im Allgemeinen 1200 V. Wenn die Verkabelungsumgebung nicht gut ist, kann es leicht passieren, dass der Spannungsfestigkeitswert des Geräts überschritten wird. Im Allgemeinen ist der Uc-Wert europäischer Produkte gering und die Netzspannung ist opportunistisch ausgeprägt, sodass es bei der Auswahl eines Modells leicht zu Irrtümern kommt.
Klassifizierung von Überspannungsschutzgeräten
SPD ist ein unverzichtbares Gerät für den Blitzschutz elektronischer Geräte. Seine Funktion besteht darin, die momentane Überspannung, die in die Strom- und Signalübertragungsleitung gelangt, innerhalb des Spannungsbereichs zu begrenzen, dem das Gerät oder System standhalten kann, oder den starken Blitzstrom in den Boden abzuleiten. , um das geschützte Gerät oder System vor Stößen zu schützen.
Nach Funktionsprinzip klassifiziert
Entsprechend ihrem Funktionsprinzip können SPDs in Spannungsschaltertypen, Spannungsbegrenzungstypen und Kombinationstypen unterteilt werden.
(1) Spannungsschaltertyp SPD. Es weist eine hohe Impedanz auf, wenn keine momentane Überspannung vorliegt, und sobald es auf eine plötzliche Blitzüberspannung reagiert, ändert sich seine Impedanz plötzlich in eine niedrige Impedanz, wodurch der Blitzstrom durchgelassen wird, was auch als „SPD vom Typ Kurzschlussschalter“ bekannt ist.
(2) Druckbegrenzendes SPD. Wenn keine momentane Überspannung vorliegt, weist es eine hohe Impedanz auf, aber mit zunehmendem Stoßstrom und steigender Spannung nimmt die Impedanz weiter ab und die Strom-Spannungs-Kennlinie ist stark nichtlinear, was manchmal als „Klemmen-SPD“ bezeichnet wird.
(3) Kombinierte SPD. Eine Kombination aus spannungsschaltenden und spannungsbegrenzenden Bauteilen, die abhängig von den Eigenschaften der angelegten Spannung entweder spannungsschaltende oder spannungsbegrenzende oder beide Eigenschaften aufweisen können.
Klassifizierung nach Zweck
Je nach Verwendungszweck kann SPD in zwei Typen unterteilt werden: Stromleitungs-SPD und Signalleitungs-SPD.
(1) Stromleitungs-SPD
Da die Energie von Blitzeinschlägen sehr groß ist, ist es notwendig, die Energie von Blitzeinschlägen Schritt für Schritt durch die Methode der hierarchischen Entladung an den Boden abzugeben. Installieren Sie in der direkten Blitzschutzzone (LPZ0A) oder am Übergang der direkten Blitzschutzzone (LPZ0B) und der ersten Schutzzone (LPZ1) einen Überspannungsschutz bzw Ein spannungsbegrenzender Überspannungsschutz, der als erster den Klassifizierungstest der Klasse I bestanden hat. Die erste Schutzstufe besteht darin, den direkten Blitzstrom abzuleiten. Wenn die Stromübertragungsleitung direkt vom Blitz getroffen wird, wird die enorme übertragene Energie abgeleitet. Installieren Sie an der Verbindungsstelle jedes Abschnitts (einschließlich LPZ1-Bereich) nach der ersten Schutzzone einen spannungsbegrenzenden Überspannungsschutz als zweite, dritte oder höhere Schutzebene. Der Schutz der zweiten Stufe ist ein Schutzgerät für die Restspannung des Schutzes der vorherigen Stufe und den induzierten Blitzeinschlag in der Umgebung. Wenn in der vorderen Ebene eine große Absorption der Blitzenergie auftritt, gibt es immer noch einen Teil, der für die Ausrüstung oder den Schutz der dritten Ebene recht groß ist. Die Energie wird übertragen und muss vom Protektor der zweiten Ebene weiter absorbiert werden. Gleichzeitig induziert die Übertragungsleitung, die durch das Blitzschutzgerät der ersten Ebene verläuft, auch elektromagnetische Blitzimpulsstrahlung. Wenn die Leitung lang genug ist, wird die Energie des induzierten Blitzes groß genug, sodass ein Schutz der zweiten Ebene erforderlich ist, um die Blitzenergie weiter abzuleiten. Der Schutz der dritten Ebene schützt die verbleibende Blitzenergie, die durch den Schutz der zweiten Ebene fließt. Wenn der zweistufige Blitzschutz je nach Spannungsfestigkeit des geschützten Geräts die Spannung auf einen Wert unter dem Spannungsniveau des Geräts begrenzen kann, sind nur zwei Schutzstufen erforderlich. Wenn die Spannungsfestigkeit des Geräts niedrig ist, vier Schutzstufen oder sogar mehr Schutzstufen.
(2) Signalleitung SPD
Mit der breiten Anwendung von Informationssystemen, aufgrund der großen Anzahl von Netzwerkleitungen und der niedrigen Spannungsfestigkeit elektronischer Geräte, werden Blitzeinschläge für Informationssysteme immer schädlicher. Die Schädigung des Informationssystems durch Blitze wird hauptsächlich durch den elektromagnetischen Blitzimpuls verursacht, einschließlich der entlang der Leitung geleiteten Blitzüberspannungswelle, des durch den Blitzstrom auf dem Erdungskabel erzeugten Hochpotential-Gegenangriffs, der elektrostatischen Induktion und der elektromagnetischen Induktion des Blitzes elektromagnetisches Feld. Zu den Schutzmaßnahmen gegen elektromagnetische Impulse gehören Abfangen, Überbrücken, Potenzialausgleich, Abschirmung, Erdung und sinnvolle Verdrahtung. Die Installation von SPD auf der Signalleitung ist eine wichtige Maßnahme für das Informationssystem, um elektromagnetische Impulse zu verhindern. Es kann gleichzeitig die Rolle des Abfangens, Rangierens und Potenzialausgleichs übernehmen. Die Signalleitung SPD sollte an den Signalanschluss des geschützten Geräts angeschlossen werden. Sein Ausgangsanschluss ist mit dem Port des geschützten Geräts verbunden, der in serielle Verbindung und parallele Verbindung unterteilt werden kann, und wird im Allgemeinen in Reihe auf der Signalleitung installiert. Daher sollte bei der Auswahl eines Signal-SPD ein SPD mit geringerer Einfügungsdämpfung ausgewählt werden.
