浪涌保護是保護設(shè)施免受電氣事件影響的基本要求。具體來說,浪涌保護器(SPD)旨在限制瞬態(tài)電壓并轉(zhuǎn)移浪涌電流以保護系統(tǒng)和設(shè)備。
SPD浪涌保護器必須考慮的一種現(xiàn)象是臨時過電壓(TOV)。傳統(tǒng)設(shè)備處理 TOV 的方式可能會導(dǎo)致火災(zāi)和其他安全隱患。它們還可以限制設(shè)備的使用壽命,使其對未來的浪涌毫無用處。
了解新技術(shù)如何使地凱科技SPD能夠更好地保護設(shè)施免受瞬態(tài)事件的影響,而不會造成安全隱患或過早磨損設(shè)備。
過電壓的類型
SPD的主要作用是防止過電壓損壞設(shè)備。有兩種類型:一種類型發(fā)生迅速,可以立即損壞設(shè)備,另一種常見但很少造成損壞。
瞬態(tài)電壓
第一種類型是瞬態(tài)電壓,這是一種非常大的電壓,在正常電源上具有極短的持續(xù)時間。下圖所示的三個銳角代表瞬態(tài)電壓。請注意,它們遠遠超出了標稱供應(yīng)量。
雖然短暫,但其中一個事件的高峰很容易損壞敏感的電子設(shè)備。閃電是這些瞬變的原因之一,但其中絕大多數(shù)實際上來自設(shè)施內(nèi)。
浪涌保護器
臨時過電壓
過電壓是指配電系統(tǒng)電壓在高于“正常”電壓的時間內(nèi)比瞬態(tài)電壓增加的時間更長。
浪涌保護器
這些 TOV 可以分為兩種類型。那些發(fā)生時間相對較短的事件,如上所示,這些有時被稱為膨脹事件。這些通常效果不大,無需防護設(shè)備干預(yù)或操作即可恢復(fù)正常。第二種類型的 TOV 可能會持續(xù)很長時間或具有異常高的幅度。這些通常是由電力系統(tǒng)中的故障引起的(中壓網(wǎng)絡(luò)中的故障,或者有時現(xiàn)場的接線問題,例如中性線丟失)。這些可以更立即地導(dǎo)致設(shè)備過熱和故障。在存在SPD的地方,需要仔細設(shè)計它們來處理此類事件。
SPD 需要安全地處理所有 TOV,而不會造成會抑制未來浪涌性能的損壞。
TOV 的傳統(tǒng)電涌保護
為了限制瞬態(tài)事件,傳統(tǒng)的SPD技術(shù)利用金屬氧化物壓敏電阻和/或硅雪崩二極管來箝位或限制電壓。對于超出可接受的工作閾值(即標稱鉗位電壓)的每個波,器件會嘗試箝位并限制浪涌。
問題是 TOV 可以持續(xù)多個周期,這在 SPD 的生命周期中很長。以美國為例,典型電源為 110V,60Hz。如果提供的電力超過閾值,則當(dāng)電壓超過該閾值時,傳統(tǒng)的SPD以60Hz的速率在每個半周期的峰值處箝位。反復(fù)夾緊會導(dǎo)致設(shè)備積聚熱量,進而失效,并可能產(chǎn)生火災(zāi)危險。即使不是完全失敗,它也會降低SPD的長期執(zhí)行能力。
在下面的視覺效果中,虛線表示標稱SPD鉗位電壓,實心波浪線表示標稱交流電源工作電壓。任何短時間的浪涌在虛線上方都會被SPD迅速鉗制。
浪涌保護器
在下圖中,波浪虛線表示 TOV。與真正的雷電浪涌(通常是短暫而突然的)不同,TOV 的持續(xù)時間延長意味著 SPD 不斷夾緊,導(dǎo)致其迅速過熱。如果設(shè)計不當(dāng),就會成為潛在的安全隱患(例如火災(zāi))。
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瞬態(tài)判別技術(shù)
新技術(shù)在面對 TOV 等浪涌時為 SPD 增加了智能水平。
具體而言,nVent ERICO 瞬態(tài)判別 (TD) 技術(shù)可區(qū)分持續(xù) TOV 和真正的瞬態(tài)或浪涌事件。好處是顯著的:
TD技術(shù)確保在實際應(yīng)用中的安全操作。
TD技術(shù)延長了SPD的使用壽命。
通常與閃電或負載切換相關(guān)的快速瞬變是SPD用于保護的危險浪涌事件。如下圖所示,當(dāng)發(fā)生持續(xù)的TOV事件時,充其量,傳統(tǒng)技術(shù)SPD可以安全地斷開連接而不會引起火災(zāi)。在最壞的情況下,它無法斷開連接,隨后的不受控制的故障模式可能會對設(shè)施造成損壞。
浪涌保護器
斷開連接后,它不再存在以夾緊任何后續(xù)浪涌,從而使設(shè)施容易受到損壞。
與傳統(tǒng)的SPD不同,地凱科技TD技術(shù)通過有效地具有兩個夾緊級別來延長SPD的使用壽命。關(guān)鍵在于檢測瞬態(tài)頻率的快速開關(guān),并且僅嘗試箝位真正的快速持續(xù)時間雷電或開關(guān)類型浪涌。在所示的場景中,首先閃電浪涌被SPD迅速鉗制。在同一雷暴期間,發(fā)生電源故障導(dǎo)致TOV。TD技術(shù)SPD檢測到這一點,并且不會嘗試鉗制。TOV 過后一段時間,又發(fā)生了一次雷擊。當(dāng)然,SPD仍在電路中,并再次迅速采取行動來抑制這種激增。因此,始終能夠區(qū)分浪涌和 TOV,從而在現(xiàn)場實現(xiàn)異常長的使用壽命。
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如上圖所示,TD技術(shù)有效地允許SPD具有兩個夾緊級別:
遠高于 TOV 峰值(高達其標稱交流電壓的兩倍)。
一個低得多,有效和迅速地抑制有害的閃電瞬變。
區(qū)分不同類型的“浪涌”事件可確保,無論事件類型如何,SPD 都能繼續(xù)執(zhí)行和保護其保護的關(guān)鍵設(shè)備。
審核編輯黃宇
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