Princípio de proteção contra surtos de fonte de alimentação de comutação
SurgeProtectiveDevice, SPD, também conhecido como protetor contra surtos, é um dispositivo de proteção não linear usado para limitar a sobretensão transitória e guiar a corrente de surto de descarga em sistemas ativos e é usado para proteger sistemas elétricos ou eletrônicos com baixos níveis de tensão suportável contra raios e danos do pulso eletromagnético do raio ou sobretensão operacional. Nos últimos anos, os sistemas eletrônicos de informação (como televisão, telefone, comunicação, rede de computadores, etc.) desenvolveram-se rapidamente e um grande número de dispositivos eletrônicos de informação surgiu e se tornou popular. Tais sistemas e equipamentos costumam ser caros e importantes, e sua tensão de trabalho e nível de tensão suportável são muito baixos, portanto, são extremamente vulneráveis a pulsos eletromagnéticos de raios. Portanto, SPD é necessário para proteção de tensão.
Devido aos diferentes padrões seguidos por vários países, as especificações do produto não são unificadas, e a identificação do parâmetro também tem sua própria ênfase, que é muito inferior a outras especificações de produtos elétricos, o que traz grande inconveniente para o projeto e seleção. No projeto de engenharia, as marcas comuns podem ser divididas em produtos domésticos, produtos europeus e produtos americanos de acordo com o local de origem. As parametrizações dos produtos nacionais são caóticas, com diversas especificações e alta pressão residual. Algumas das configurações do modelo de produtos padronizados imitam produtos europeus e algumas seguem os parâmetros de calibração nacionais. A maioria dos produtos são marcados com In e Imax. Como os produtos domésticos têm requisitos relativamente baixos para locais de aplicação, níveis de construção baixos e valores de tensão suportável de equipamentos grandes, alguns requisitos de parâmetros podem ser adequadamente relaxados.
Os produtos europeus geralmente marcam a corrente máxima de descarga e o modelo do produto também é definido de acordo com este parâmetro. Por exemplo, XXX65 e XXX40 de uma famosa marca europeia, os valores 65 e 40 são Imax. No entanto, o padrão chinês estipula claramente que a corrente de descarga nominal In deve ser usada para a seleção do tipo, o que é uma situação embaraçosa encontrada no projeto de engenharia atualmente. Depois de verificar as informações do produto, o valor In de XX65 não excede 20kA e o valor In de XX40 não excede 15kA. De acordo com o valor recomendado de GB50343, esses dois produtos só podem ser usados para a proteção de terceiro nível do terminal do equipamento, mas no projeto real, eles são instalados no primeiro e segundo níveis, o que obviamente é inconsistente com os parâmetros de seleção do padrão nacional e a tensão residual Maior, os modelos comuns geralmente excedem 1200V, uma vez que o ambiente de fiação não é bom, é fácil exceder o valor de tensão suportável do equipamento. Geralmente, o valor Uc dos produtos europeus é pequeno e a tensão da linha é marcada oportunisticamente, por isso é fácil enganar ao selecionar um modelo.
Classificação dos protetores contra surtos
O SPD é um dispositivo indispensável na proteção contra descargas atmosféricas de equipamentos eletrônicos. Sua função é limitar a sobretensão instantânea que entra na linha de energia e na linha de transmissão de sinal dentro da faixa de tensão que o equipamento ou sistema pode suportar, ou vazar a forte corrente do raio para o solo. , para proteger o equipamento ou sistema protegido contra impactos.
Classificado por princípio de funcionamento
De acordo com seu princípio de funcionamento, o SPD pode ser dividido em tipo de interruptor de tensão, tipo de limitação de tensão e tipo de combinação.
(1) Chave de tensão tipo SPD. Apresenta alta impedância quando não há sobretensão instantânea, e uma vez que responde à sobretensão instantânea do raio, sua impedância muda repentinamente para baixa impedância, permitindo a passagem da corrente do raio, também conhecida como "chave de curto-circuito tipo SPD".
(2) SPD limitador de pressão. Quando não há sobretensão instantânea, é alta impedância, mas com o aumento da corrente e tensão de surto, sua impedância continuará diminuindo e suas características de tensão de corrente são fortemente não lineares, às vezes chamadas de "spd de grampo".
(3) SPD combinado. Uma combinação de componentes de comutação de tensão e de limitação de tensão que podem exibir características de comutação ou limitação de tensão ou ambas, dependendo das características da tensão aplicada.
Classificação por finalidade
De acordo com seu uso, o SPD pode ser dividido em dois tipos: SPD de linha de energia e SPD de linha de sinal.
(1) SPD da linha de energia
Como a energia dos raios é muito grande, é necessário liberar a energia dos raios para o solo passo a passo através do método de descarga hierárquica. Na zona de não proteção contra raios diretos (LPZ0A) ou na junção da zona de proteção contra raios diretos (LPZ0B) e a primeira zona de proteção (LPZ1), instale um estabilizador ou um protetor contra surtos de limitação de tensão que passou no teste de classificação Classe I como o primeiro O primeiro nível de proteção é descarregar a corrente direta do raio, ou quando a linha de transmissão de energia é atingida diretamente por um raio, ela descarrega a enorme energia conduzida. Instale um protetor contra surtos limitador de tensão na junção de cada divisão (incluindo a área LPZ1) após a primeira zona de proteção, como um segundo, terceiro ou nível superior de proteção. O protetor de segundo nível é um dispositivo de proteção contra a tensão residual do protetor de nível anterior e a descarga atmosférica induzida na área. Quando ocorre uma grande absorção de energia de descarga atmosférica no nível frontal, ainda existe uma parte bastante grande para o equipamento ou para o protetor de terceiro nível. A energia será transmitida e precisa ser absorvida pelo protetor de segundo nível. Ao mesmo tempo, a linha de transmissão que passa pelo dispositivo de proteção contra raios de primeiro nível também induzirá radiação de pulso eletromagnético. Quando a linha é longa o suficiente, a energia do raio induzido torna-se grande o suficiente, exigindo um protetor de segundo nível para descarregar ainda mais a energia do raio. O protetor de terceiro nível protege a energia residual do raio que passa pelo protetor de segundo nível. De acordo com o nível de tensão suportável do equipamento protegido, se a proteção contra descargas atmosféricas de dois níveis pode limitar a tensão inferior ao nível de tensão suportável do equipamento, apenas dois níveis de proteção são necessários; se o nível de tensão suportável do equipamento for baixo, quatro níveis ou até mais níveis de proteção.
(2) linha de sinal SPD
Com a ampla aplicação dos sistemas de informação, devido ao grande número de linhas de rede e ao baixo nível de tensão suportável dos equipamentos eletrônicos, as descargas atmosféricas são cada vez mais prejudiciais aos sistemas de informação. O dano do raio ao sistema de informação é causado principalmente pelo pulso eletromagnético do raio, incluindo a onda de sobretensão do raio conduzida ao longo da linha, o contra-ataque de alto potencial gerado pela corrente do raio no fio terra, a indução eletrostática e a indução eletromagnética do raio campo eletromagnetico. As medidas de proteção para pulsos eletromagnéticos incluem interceptação, desvio, ligação equipotencial, blindagem, aterramento e fiação razoável. A instalação do SPD na linha de sinal é uma medida importante para o sistema de informação prevenir pulsos eletromagnéticos. Ele pode desempenhar simultaneamente o papel de interceptação, desvio e ligação equipotencial. A linha de sinal SPD deve ser conectada à porta de sinal do equipamento protegido. Seu terminal de saída é conectado à porta do equipamento protegido, que pode ser dividido em conexão serial e conexão paralela, e geralmente é instalado em série na linha de sinal. Portanto, ao selecionar um SPD de sinal, deve-se escolher um SPD com menor perda de inserção.
