Vijesti

Zaštitnik od prenapona, koji se također naziva gromobran, elektronički je uređaj koji pruža sigurnosnu zaštitu za različitu elektroničku opremu, instrumente i komunikacijske vodove. Kada se u električnom ili komunikacijskom krugu iznenada generira udarna struja ili napon zbog vanjskih smetnji, prenapon zaštitnik može provoditi i shunt u vrlo kratkom vremenu, tako da spriječi prenapon od oštećenja druge opreme u krugu. Razmak za pražnjenje osnovne komponente (također poznat kao zaštitni razmak): općenito se sastoji od dvije metalne šipke izložene zraku s određeni razmak između njih, od kojih je jedan spojen na fazni vod napajanja L1 ili neutralni vod (N) potrebnog zaštitnog uređaja Spojen, druga metalna šipka spojena je na žicu za uzemljenje (PE). Kada trenutni prenapon udari, razmak se razbija, a dio prenaponskog naboja se unosi u tlo, izbjegavajući povećanje napona na štićenoj opremi. Udaljenost između dvije metalne šipke u razmaku za pražnjenje može se podesiti prema potrebi , a struktura je relativno jednostavna, ali nedostatak je loša učinkovitost gašenja luka. Poboljšani razmak pražnjenja je kutni razmak. Njegova funkcija gašenja luka je bolja od prethodne. Oslanja se na električnu snagu F kruga i rastući učinak strujanja vrućeg zraka kako bi ugasio luk.
Cijev za plinsko pražnjenje sastoji se od para hladnih katodnih ploča odvojenih jedna od druge i zatvorenih u staklenu cijev ili keramičku cijev ispunjenu određenim inertnim plinom (Ar). Kako bi se poboljšala vjerojatnost okidanja cijevi za pražnjenje, postoji pomoćni okidač u cijevi za pražnjenje. Ova cijev za pražnjenje punjena plinom ima dvopolni i tropolni tip. Tehnički parametri cijevi za plinsko pražnjenje uglavnom uključuju: istosmjerni napon pražnjenja Udc; impulsni napon pražnjenja Up (obično Up≈(2～3) Udc; frekvencija snage Struja In; udar i struja Ip; izolacijski otpor R (>109Ω); međuelektrodni kapacitet (1-5PF)). Plin cijev za pražnjenje može se koristiti i pod istosmjernim i izmjeničnim uvjetima Odabrani istosmjerni napon pražnjenja Udc je kako slijedi: Upotreba u DC uvjetima: Udc≥1.8U0 (U0 je istosmjerni napon za normalan rad linije) Upotreba u uvjetima izmjenične struje: U dc≥ 1.44Un (Un je efektivna vrijednost izmjeničnog napona za normalan rad linije) Varistor se temelji na ZnO kao glavnoj komponenti nelinearnog otpora poluvodiča metalnog oksida, kada napon primijenjen na njegova dva kraja dosegne određenu vrijednost, otpor je vrlo osjetljiv na napon.Njegov princip rada je ekvivalentan serijskom i paralelnom povezivanju više poluvodičkih PN-a.Karakteristike varistora su nelinearne Karakteristike dobre linearnosti (I=nelinearni koeficijent α u CUα), velika struja kapacitet (~2KA/cm2), malo normalno curenje starosna struja (10-7～10-6A), nizak preostali napon (ovisno o radu varistora Napon i strujni kapacitet), brzo vrijeme odziva na prijelazni prenapon (~10-8s), bez slobodnog hoda. Tehnički parametri varistora uglavnom uključuju: napon varistora (tj. sklopni napon) UN, referentni napon Ulma; preostali napon Ures; omjer zaostalog napona K (K=Ures/UN); maksimalni kapacitet struje Imax; struja curenja; vrijeme odziva. Uvjeti upotrebe varistora su: napon varistora: UN≥[(√2×1.2)/0.7] Uo (Uo je nazivni napon napajanja industrijske frekvencije) Minimalni referentni napon: Ulma ≥ (1.8 ~ 2) Uac (koristi se pod istosmjernim uvjetima) Ulma ≥ (2,2 ~ 2,5) Uac (koristi se u uvjetima izmjenične struje, Uac je izmjenični radni napon) Maksimalni referentni napon varistora treba biti određen otpornim naponom zaštićenog elektroničkog uređaja i preostalim naponom varistor bi trebao biti niži od razine napona gubitka štićenog elektroničkog uređaja, odnosno (Ulma)max≤Ub/K, gornja formula K je omjer preostalog napona, Ub je napon gubitka štićene opreme.
Supresorska dioda Supresorna dioda ima funkciju stezanja i ograničavanja napona. Radi u području obrnutog kvara. Zbog svog niskog napona stezanja i brzog odziva na djelovanje, posebno je prikladan za posljednjih nekoliko razina zaštite u višerazinskim zaštitnim krugovima. Volt-amper karakteristike potisne diode u zoni proboja mogu se izraziti sljedećom formulom: I=CUα, gdje je α nelinearni koeficijent, za Zener diodu α=7～9, u lavinskoj diodi α= 5～7. Suppresiona dioda Glavni tehnički parametri su: ⑴ Nazivni probojni napon, koji se odnosi na probojni napon pod specificiranom obrnutom strujom proboja (obično lma). Što se tiče Zener diode, nazivni napon proboja je općenito u rasponu od 2,9V～4,7V, a nazivni napon proboja lavinskih dioda često je u rasponu od 5,6V do 200V.⑵Maksimalni napon stezanja: Odnosi se na najviši napon koji se pojavljuje na oba kraja cijevi kada se prođe velika struja navedenog valnog oblika.⑶ Snaga impulsa: Odnosi se na umnožak maksimalnog napona stezanja na oba kraja cijevi i ekvivalentne vrijednosti struje u cijevi ispod specificiranog strujnog valnog oblika (kao što je 10/1000μs).⑷ Napon obrnutog pomaka: Odnosi se na maksimalni napon koji se može primijeniti na oba kraja cijevi u zoni obrnutog curenja, a cijev se ne bi trebala razbiti pod ovim naponom .Ovaj napon obrnutog pomaka trebao bi biti znatno veći od vršnog radnog napona zaštićenog elektroničkog sustava, odnosno ne može biti u stanju slabe vodljivosti kada sustav radi normalno.⑸Maksimalna struja curenja: odnosi se na maksimalna obrnuta struja koja teče u cijevi pod djelovanjem napona obrnutog pomaka.⑹Vrijeme odziva: 10-11s Prigušni svitak Prigušni svitak je uobičajeni uređaj za suzbijanje smetnji s feritom kao jezgrom. Sastoji se od dvije zavojnice iste veličine i istog broja zavoja koji su simetrično namotani na istom feritu. Na tjelesnoj toroidnoj jezgri formiran je uređaj s četiri terminala koji supresivno djeluje na veliku induktivnost zajedničkog moda. signala, ali ima mali utjecaj na malu induktivnost curenja za signal diferencijalnog načina rada. Upotreba prigušnih zavojnica u uravnoteženim linijama može učinkovito potisnuti signale smetnji zajedničkog moda (kao što su smetnje munje) bez utjecaja na normalan prijenos signala diferencijalnog načina rada na vod.Zavojnica prigušnice treba tijekom proizvodnje ispunjavati sljedeće zahtjeve: 1) Žice namotane na jezgri zavojnice trebale bi biti izolirane jedna od druge kako ne bi došlo do kratkog spoja između zavoja zavojnice pod djelovanjem trenutnog prenapona. 2) Kada kroz zavojnicu teče velika trenutna struja, magnetska jezgra ne smije biti zasićena.3) Magnetska jezgra u zavojnici treba biti izolirana od zavojnica kako bi se spriječio slom između njih dvoje pod djelovanjem prijelaznog prenapona.4) Zavojnica treba biti namotana u jednom sloju što je više moguće. To može smanjiti parazitski kapacitet zavojnice i poboljšati sposobnost zavojnice da izdrži trenutni prenapon. Uređaj kratkog spoja 1/4 valne duljine Uređaj za kratki spoj 1/4 valne duljine je zaštita od prenapona mikrovalnog signala napravljena na temelju analize spektra munje valovi i teorija stojnih valova antene i fidera. Duljina metalne šipke kratkog spoja u ovom štitniku temelji se na radnom signalu. Frekvencija (kao što je 900 MHZ ili 1800 MHZ) određena je veličinom 1/4 valne duljine. Duljina paralelne kratkospojne šipke ima beskonačnu impedanciju za frekvencija radnog signala, koja je ekvivalentna otvorenom krugu i ne utječe na prijenos signala. Međutim, za valove munje, budući da je energija munje uglavnom raspoređena ispod n+KHZ, ova kratkotrajna prečka Impedancija vala munje je vrlo mala, što je ekvivalent kratkom spoju, a razina energije munje propušta se u tlo. promjer kratkospojne šipke s 1/4 valne duljine općenito je nekoliko milimetara, otpornost na udarnu struju je dobra, što može doseći više od 30KA (8/20μs), a preostali napon je vrlo mali. Ovaj preostali napon uglavnom je uzrokovan vlastitom induktivnošću šipke kratkog spoja. Nedostatak je što je frekvencijski pojas snage relativno uzak, a širina pojasa je oko 2% do 20%. Još jedan nedostatak je to što nije moguće dodati DC pristranost na antenski fider, što ograničava određene primjene.

Hijerarhijska zaštita štitnika od prenapona (također poznatih kao gromobrana) hijerarhijska zaštita Budući da je energija udara groma vrlo ogromna, potrebno je postupno ispuštati energiju udara groma u zemlju metodom hijerarhijskog pražnjenja. Munja prve razine. zaštitni uređaj može isprazniti istosmjernu struju munje, ili isprazniti ogromnu energiju provedenu kada je dalekovod izravno udaren gromom. Za mjesta na kojima može doći do izravnog udara groma potrebno je izvesti zaštitu od munje KLASE I. Uređaj za zaštitu od munje drugog stupnja je zaštitni uređaj za preostali napon uređaja za zaštitu od munje prednje razine i inducirani udar groma u prostoru. . Kada dođe do apsorpcije energije udara groma na prednjoj razini, još uvijek postoji dio opreme ili uređaj za zaštitu od munje treće razine. To je prilično ogromna količina energije koja će se prenositi, a treba je dodatno apsorbirati od strane uređaja za zaštitu od munje druge razine. U isto vrijeme, dalekovod koji prolazi kroz uređaj za zaštitu od munje prve razine također će inducirati munje elektromagnetsko pulsno zračenje LEMP. Kada je vod dovoljno dugačak, energija inducirane munje postaje dovoljno velika, a za daljnje pražnjenje energije munje potreban je uređaj za zaštitu od munje druge razine. Uređaj za zaštitu od munje treće razine štiti LEMP i zaostalu energiju munje koja prolazi kroz njega. uređaj za zaštitu od munje druge razine. Svrha prve razine zaštite je spriječiti da se udarni napon izravno prevede iz zone LPZ0 u zonu LPZ1, te ograničiti udarni napon od nekoliko desetaka tisuća do stotina tisuća volti na 2500-3000V. Zaštitnik od prenapona instaliran na niskonaponskoj strani kućnog energetskog transformatora trebao bi biti prenaponski zaštitnik tipa trofaznog naponskog prekidača kao prva razina zaštite, a njegov protok munje ne bi trebao biti manji od 60KA. Ova razina zaštite od prenapona treba biti prenaponska zaštita velikog kapaciteta povezana između svake faze dolaznog voda korisnika napajanja s sustav i uzemljenje. Općenito je potrebno da ova razina zaštite od prenapona ima maksimalan udarni kapacitet veći od 100KA po fazi, a potrebni granični napon je manji od 1500V, što se naziva zaštitnik od prenapona KLASE I. Ove elektromagnetske munje zaštitni uređaji posebno su dizajnirani da izdrže velike struje munje i inducirane munje te da privlače udare visoke energije, koji mogu prebaciti velike količine udarnih struja na tlo. Oni pružaju samo zaštitu srednje razine (maksimalni napon koji se pojavljuje na linija kada impulsna struja teče kroz odvodnik prenapona naziva se granični napon), jer zaštitnici KLASE I uglavnom apsorbiraju velike udarne struje. Oni ne mogu u potpunosti zaštititi osjetljivu električnu opremu unutar sustava napajanja. Odvodnik munje prve razine može spriječiti 10/350μs, 100KA val munje i postići najviši standard zaštite propisan od strane IEC-a. Tehnička referenca je: brzina protoka munje je veći ili jednak 100KA (10/350μs); vrijednost preostalog napona nije veća od 2,5KV; vrijeme odziva je manje ili jednako 100ns. Svrha druge razine zaštite je dodatno ograničiti vrijednost preostalog prenapona koji prolazi kroz prvu razinu odvodnika munje na 1500-2000V, te implementirati izjednačavanje potencijala za LPZ1- LPZ2. Izlaz štitnika od prenapona struje iz kruga razvodnog ormara trebao bi biti zaštitnik od prenapona koji ograničava napon kao druga razina zaštite, a njegov kapacitet struje munje ne smije biti manji od 20KA. Treba ga postaviti u trafostanicu koja napaja važnu ili osjetljivu električnu opremu. Ured za distribuciju cesta. Ovi odvodnici groma za napajanje mogu bolje apsorbirati preostalu energiju prenapona koja je prošla kroz odvodnik prenapona na korisnikovom ulazu za napajanje i imaju bolje suzbijanje prolaznog prenapona. Zaštitnik od prenapona koji se ovdje koristi zahtijeva maksimalnu moć udarca od 45kA ili više po fazi, a potrebni granični napon trebao bi biti manji od 1200V. Zove se zaštita od prenapona CLASS Ⅱ. Opći sustav napajanja korisnika može postići zaštitu druge razine kako bi zadovoljio zahtjeve rada električne opreme. Gromobranski odvodnik drugog stupnja napajanja usvaja zaštitnik tipa C za zaštitu od faznog središta, faze-zemlje i srednjeg uzemljenja u punom modu, uglavnom Tehnički parametri su: kapacitet struje munje je veći ili jednak 40KA (8/ 20 μs); vršna vrijednost preostalog napona nije veća od 1000 V; vrijeme odziva nije veće od 25ns.

Svrha treće razine zaštite je krajnji način zaštite opreme, smanjenje vrijednosti preostalog prenapona na manje od 1000V, tako da energija prenapona neće oštetiti opremu. Zaštitnik od prenapona instaliran na dolaznom kraju AC napajanja elektroničke informacijske opreme trebao bi biti serijski zaštitnik od prenapona koji ograničava napon kao treća razina zaštite, a njegov kapacitet struje munje ne smije biti manji od 10KA. Posljednja linija obrane može koristiti ugrađeno napajanje odvodnik munje u unutarnjem napajanju električne opreme kako bi se postigla svrha potpunog eliminiranja malog prolaznog prenapona. Zaštitnik od prenapona koji se ovdje koristi zahtijeva maksimalan udarni kapacitet od 20KA ili manje po fazi, a potrebni granični napon trebao bi biti manji od 1000V. Za neku posebno važnu ili posebno osjetljivu elektroničku opremu potrebno je imati treći stupanj zaštite, a može se stoga zaštitite električnu opremu od prijelaznog prenapona koji nastaje unutar sustava. Za napajanje ispravljača koji se koristi u mikrovalnoj komunikacijskoj opremi, komunikacijskoj opremi mobilnih stanica i radarskoj opremi, preporučljivo je odabrati gromobran za napajanje istosmjernom strujom prilagođen radnom naponu kao konačnu zaštitu prema potrebama zaštite njenog radnog napona. Četvrta i iznad razine zaštite temelji se na razini otpornog napona štićene opreme. Ako dvije razine zaštite od munje mogu ograničiti napon da bude niži od razine otpornog napona opreme, potrebne su samo dvije razine zaštite. Ako oprema ima nižu razinu otpornog napona, može zahtijevati četiri ili više razina zaštite. Kapacitet struje munje četvrte razine zaštite ne smije biti manji od 5KA.[3] Načelo rada klasifikacije prenaponskih zaštitnika podijeljeno je na ⒈ tip prekidača: njegov princip rada je da kada nema trenutnog prenapona, predstavlja visoku impedanciju, ali kada reagira na prolazni prenapon munje, njegova impedancija se iznenada mijenja u niske vrijednosti, dopuštajući munju Struja prolazi. Kada se koriste kao takvi uređaji, uređaji uključuju: prazninu, cijev za plinsko pražnjenje, tiristor, itd.⒉Tip ograničavanja napona: Njegov princip rada je visoka otpornost kada nema trenutnog prenapona, ali s povećanjem udarne struje i napona, njegova impedancija će se i dalje smanjivati, a strujno-naponske karakteristike su izrazito nelinearne. Uređaji koji se koriste za takve uređaje su: cink oksid, varistori, supresorske diode, lavinske diode, itd.⒊ Shunt tip ili shunt tip prigušnice: povezan paralelno sa zaštićenom opremom, predstavlja nisku impedanciju impulsu munje, a predstavlja visoku impedanciju normalnom op. frekvencija rada. Tip prigušnice: U seriji sa štićenom opremom, predstavlja visoku impedanciju impulsima munje, a predstavlja nisku impedanciju normalnim radnim frekvencijama. Uređaji koji se koriste za takve uređaje su: prigušnice, visokopropusni filtri, niskopropusni filtri , kratkospojni uređaji 1/4 valne duljine itd.

Prema namjeni (1) Zaštita napajanja: zaštita izmjenične struje, zaštita istosmjerne struje, sklopna zaštita itd. Modul za zaštitu od munje izmjenične struje prikladan je za zaštitu električne energije prostorija za distribuciju električne energije, razvodnih ormara, razvodnih ormara, AC i ploče za distribuciju istosmjerne struje itd.; U zgradi se nalaze vanjske ulazne razvodne kutije i podne razvodne kutije zgrade; prenaponski štitnici se koriste za niskonaponske (220/380VAC) industrijske i civilne električne mreže; u elektroenergetskim sustavima uglavnom se koriste za trofazni ulaz ili izlaz u napojnoj ploči glavne kontrolne sobe prostorije za automatizaciju i trafostanice. Pogodan je za različite sustave napajanja istosmjernom strujom, kao što su: DC razvodna ploča ; Oprema za napajanje istosmjernom strujom; DC razvodna kutija; kabinet elektroničkog informacijskog sustava; izlazni terminal sekundarne opreme za napajanje.⑵Zaštitnik signala: niskofrekventni signalni zaštitnik, visokofrekventni štitnik signala, štitnik antenskog fidera, itd. Opseg primjene uređaja za zaštitu od munje mrežnog signala koristi se za 10/100Mbps SWITCH, HUB, RUTER i druga mrežna oprema od udara groma i elektromagnetskih impulsa inducirane zaštite od prenapona; · Zaštita mrežnog prekidača u prostoriji; · Zaštita mrežnog sobnog poslužitelja; ·Mrežna soba ostalo Zaštita opreme s mrežnim sučeljem; · 24-portna integrirana gromobranska kutija uglavnom se koristi za centraliziranu zaštitu višesignalnih kanala u integriranim mrežnim ormarima i razvodnim ormarićima. Zaštitnici od prenapona signala. Uređaji za zaštitu od munje video signala uglavnom se koriste za video signalnu opremu od točke do točke. Sinergijska zaštita može zaštititi sve vrste opreme za video prijenos od opasnosti uzrokovanih induciranim udarom groma i udarnim naponom iz dalekovoda za prijenos signala, a primjenjiva je i na RF prijenos pod istim radnim naponom. Integrirana multi-port video munja Zaštitna kutija se uglavnom koristi za centraliziranu zaštitu upravljačke opreme kao što su hard disk video rekorderi i video rezači u integriranom upravljačkom ormaru.