Vijesti

Zaštitnik od prenapona, koji se naziva i gromobran, elektronički je uređaj koji pruža sigurnosnu zaštitu za različitu elektroničku opremu, instrumente i komunikacijske linije. Kada se u električnom kolu ili komunikacijskom krugu iznenada generira udarna struja ili napon zbog vanjskih smetnji, prenapon zaštitnik može provoditi i šantirati u vrlo kratkom vremenu, kako bi spriječio prenapon da ošteti drugu opremu u krugu. Praznični razmak osnovne komponente (također poznat kao zaštitni razmak): općenito se sastoji od dvije metalne šipke izložene zraku sa određeni razmak između njih, od kojih je jedan spojen na fazni vod L1 ili neutralni vod (N) potrebnog zaštitnog uređaja Priključen, druga metalna šipka je spojena na žicu za uzemljenje (PE). Kada trenutni prenapon udari, razmak se razbija, a dio prenaponskog naboja se unosi u zemlju, izbjegavajući povećanje napona na štićenoj opremi. Razmak između dvije metalne šipke u pražnjenju može se podesiti po potrebi , a struktura je relativno jednostavna, ali nedostatak je što je učinak gašenja luka loš. Poboljšani razmak pražnjenja je kutni zazor. Njegova funkcija gašenja luka je bolja od prethodne. Oslanja se na električnu snagu F kruga i rastući učinak toka vrućeg zraka da bi ugasio luk.
Cijev za pražnjenje plina se sastoji od para hladnih katodnih ploča koje su odvojene jedna od druge i zatvorene u staklenu cijev ili keramičku cijev ispunjenu određenim inertnim plinom (Ar). Da bi se poboljšala vjerovatnoća okidanja cijevi za pražnjenje, postoji pomoćni okidač u cijevi za pražnjenje. Ova cijev za pražnjenje punjena plinom ima dvopolni i tropolni tip. Tehnički parametri cevi za gasno pražnjenje uglavnom uključuju: DC napon pražnjenja Udc; impulsni napon pražnjenja Up (obično Up≈(2～3) Udc; frekvencija struje Struja In; udar i struja Ip; izolacijski otpor R (>109Ω); međuelektrodni kapacitet (1-5PF)). Gas cijev za pražnjenje može se koristiti i pod istosmjernim i izmjeničnim uvjetima Odabrani DC napon pražnjenja Udc je sljedeći: Koristi se u DC uvjetima: Udc≥1.8U0 (U0 je istosmjerni napon za normalan rad na liniji) Koristi se u uvjetima AC: U dc≥ 1.44Un (Un je efektivna vrijednost AC napona za normalan rad linije) Varistor je baziran na ZnO kao glavnoj komponenti nelinearnog otpora poluvodiča metalnog oksida, kada napon primijenjen na njegova dva kraja dostigne određenu vrijednost, otpor je vrlo osjetljiv na napon.Njegov princip rada je ekvivalentan serijskom i paralelnom povezivanju više poluprovodničkih PN-a Karakteristike varistora su nelinearne Dobra linearnost karakteristike (I=nelinearni koeficijent α u CUα), velika struja kapacitet (~2KA/cm2), malo normalno curenje starosna struja (10-7～10-6A), nizak preostali napon (u zavisnosti od rada varistora Napon i strujni kapacitet), brzo vreme odziva na prelazni prenapon (~10-8s), bez slobodnog hoda. Tehnički parametri varistora uglavnom uključuju: napon varistora (tj. prekidački napon) UN, referentni napon Ulma; rezidualni napon Ures; omjer zaostalog napona K (K=Ures/UN); maksimalni strujni kapacitet Imax; struja curenja; vrijeme odziva. Uslovi 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 u DC uslovima) Ulma ≥ (2,2 ~ 2,5) Uac (koristi se u uslovima naizmenične struje, Uac je radni napon naizmenične struje) Maksimalni referentni napon varistora treba da bude određen otpornim naponom zaštićenog elektronskog uređaja i preostalim naponom od varistor treba da bude niži od nivoa napona gubitka štićenog elektronskog uređaja, odnosno (Ulma)max≤Ub/K, gornja formula K je odnos zaostalog napona, Ub je napon gubitka štićene opreme.
Supresor dioda Suppressor dioda ima funkciju stezanja i ograničavanja napona. Radi u području obrnutog kvara. Zbog svog niskog napona stezanja i brzog odziva na djelovanje, posebno je pogodan za posljednjih nekoliko nivoa zaštite u višeslojnim 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 je često 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 specificiranog valnog oblika.⑶ Snaga impulsa: Odnosi se na proizvod 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 elektronskog sistema, odnosno ne može biti u stanju slabe provodljivosti kada sistem 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 kalem Prigušivač je uobičajeni uređaj za suzbijanje smetnji sa feritom kao jezgrom. Sastoji se od dva namotaja iste veličine i istog broja zavoja koji su simetrično namotani na istom feritu. Na toroidalnom jezgru tijela formiran je uređaj sa četiri terminala, koji supresivno djeluje na veliku induktivnost zajedničkog moda. signala, ali ima mali utjecaj na malu induktivnost curenja za signal diferencijalnog moda. Upotreba prigušnih zavojnica u balansiranim vodovima može učinkovito potisnuti signale smetnji zajedničkog moda (kao što je smetnja munje) bez utjecaja na normalan prijenos signala diferencijalnog moda na vod. Zavojnica prigušnice treba da ispunjava sledeće zahteve tokom proizvodnje: 1) Žice namotane na jezgru zavojnice treba da budu izolovane jedna od druge kako bi se osiguralo da ne dođe do kratkog spoja između zavoja zavojnice pod dejstvom trenutnog prenapona. 2) Kada velika trenutna struja teče kroz zavojnicu, magnetno jezgro ne bi trebalo da bude zasićeno.3) Magnetno jezgro u zavojnici treba da bude izolovano od kalem kako bi se spriječio slom između njih dvoje pod djelovanjem prolaznog prenapona.4) Zavojnica treba biti namotana u jednom sloju što je više moguće. Ovo može smanjiti parazitsku kapacitivnost zavojnice i poboljšati sposobnost zavojnice da izdrži trenutni prenapon. Uređaj za kratki spoj 1/4 talasne dužine Uređaj za kratki spoj 1/4 talasne dužine je zaštita od prenapona mikrotalasnog signala napravljena na osnovu analize spektra munja talasi i teorija stojnih talasa antene i fidera. Dužina metalne šipke kratkog spoja u ovom štitniku je zasnovana na radnom signalu. Frekvencija (kao što je 900MHZ ili 1800MHZ) je određena veličinom 1/4 talasne dužine. Dužina paralelne kratkospojne šipke ima beskonačnu impedanciju za frekvencija radnog signala, koja je ekvivalentna otvorenom krugu i ne utiče na prenos signala. Međutim, za talase munje, pošto je energija munje uglavnom raspoređena ispod n+KHZ, ova prečka kratkog spoja. Impedansa talasa munje je veoma mala, što je ekvivalentno kratkom spoju, a nivo energije munje curi u zemlju. prečnik šipke kratkog spoja 1/4 talasne dužine je uglavnom nekoliko milimetara, performanse otpora na udarnu struju su dobre, koje mogu 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 opseg snage relativno uzak, a širina opsega je oko 2% do 20%. Još jedan nedostatak je to što nije moguće dodati jednosmjernu pristranost antenskom fideru, što ograničava određene primjene.

Hijerarhijska zaštita štitnika od prenapona (također poznatih kao gromobrana) hijerarhijska zaštita Budući da je energija udara groma veoma ogromna, potrebno je postepeno ispuštati energiju udara groma u zemlju metodom hijerarhijskog pražnjenja. Munje prvog nivoa. zaštitni uređaj može isprazniti jednosmjernu struju groma, ili isprazniti ogromnu energiju koja se provodi kada je dalekovod direktno pogođen gromom. Za mjesta na kojima može doći do direktnog udara groma potrebno je izvršiti gromobransku zaštitu KLASE I. Uređaj za zaštitu od groma drugog stepena je zaštitni uređaj za preostali napon uređaja za zaštitu od groma prednjeg nivoa i inducirani udar groma u prostoru. . Kada dođe do apsorpcije energije udara groma na prednjem nivou, još uvijek postoji dio opreme ili gromobran trećeg nivoa. To je prilično ogromna količina energije koja će se prenijeti i treba je dodatno apsorbirati od strane uređaja za zaštitu od groma drugog nivoa. Istovremeno, dalekovod koji prolazi kroz uređaj za zaštitu od groma prvog nivoa također će indukovati grom elektromagnetno pulsno zračenje LEMP. Kada je vod dovoljno dugačak, energija inducirane munje postaje dovoljno velika, a uređaj za zaštitu od groma drugog nivoa je potreban za dalje pražnjenje energije groma. Uređaj za zaštitu od groma trećeg nivoa štiti LEMP i zaostalu energiju groma koja prolazi kroz njega. uređaj za zaštitu od groma drugog stepena. Svrha prvog stepena zaštite je da spreči da se udarni napon direktno prevede iz zone LPZ0 u zonu LPZ1 i da ograniči udarni napon od desetina hiljada do stotina hiljada volti do 2500-3000V. Zaštitnik od prenapona instaliran na niskonaponskoj strani kućnog energetskog transformatora trebao bi biti trofazni naponski prekidač tipa zaštitnik od prenapona kao prvi nivo zaštite, a njegov protok munje ne bi trebao biti manji od 60KA. Ovaj nivo zaštite od prenapona bi trebao biti zaštitnik od prenapona velikog kapaciteta povezan između svake faze dolaznog voda korisnika napajanja s sistem i uzemljenje. Općenito je potrebno da ovaj nivo zaštite od prenapona ima maksimalan udarni kapacitet veći od 100KA po fazi, a potrebni granični napon je manji od 1500V, što se naziva KLASE I prenaponski zaštitnik. Ove elektromagnetne munje zaštitni uređaji su posebno dizajnirani da izdrže velike struje munje i inducirane munje i da privlače prenapone visoke energije, koji mogu prebaciti velike količine udarnih struja na tlo. Oni pružaju samo zaštitu srednjeg nivoa (maksimalni napon koji se pojavljuje na linija kada impulsna struja teče kroz odvodnik prenapona naziva se granični napon), jer zaštitnici KLASE I uglavnom apsorbuju velike udarne struje. Oni ne mogu u potpunosti zaštititi osjetljivu električnu opremu unutar sistema napajanja. Odvodnik munje prvog nivoa može spriječiti 10/350μs, 100KA talas munje i dostići najviši standard zaštite propisan od strane IEC-a. Tehnička referenca je: brzina protoka groma je veći ili jednak 100KA (10/350μs); vrijednost preostalog napona nije veća od 2,5KV; vrijeme odziva je manje ili jednako 100ns. Svrha drugog nivoa zaštite je da dodatno ograniči vrijednost preostalog prenapona koji prolazi kroz prvi nivo gromobranskog odvodnika na 1500-2000V, te realizuje izjednačavanje potencijala za LPZ1- LPZ2. Izlaz štitnika od prenapona iz kola razvodnog ormana treba da bude zaštitnik od prenapona koji ograničava napon kao drugi nivo zaštite, a njegov kapacitet struje munje ne bi trebao biti manji od 20KA. Treba ga instalirati u trafostanici koja napaja važnu ili osjetljivu električnu opremu. Ured za distribuciju puteva. Ovi odvodnici groma za napajanje mogu bolje apsorbirati zaostalu 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 maksimalan kapacitet udarca od 45kA ili više po fazi, a potrebni granični napon bi trebao biti manji od 1200V. Zove se zaštita od prenapona KLASE Ⅱ. Sistem napajanja općeg korisnika može postići zaštitu drugog nivoa kako bi zadovoljio zahtjeve rada električne opreme. Odvodnik groma za napajanje drugog nivoa usvaja zaštitnik tipa C za fazno-centar, fazno-zemlja i srednju-zemlju punu zaštitu, uglavnom Tehnički parametri su: kapacitet struje groma je veći ili jednak 40KA (8/ 20μs); vršna vrijednost preostalog napona nije veća od 1000V; vrijeme odziva nije veće od 25ns.

Svrha trećeg nivoa 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 ulaznom kraju naizmeničnog napajanja elektronske informacione opreme treba da bude serijski zaštitnik od prenapona koji ograničava napon kao treći nivo zaštite, a njegov kapacitet struje munje ne bi trebalo da bude manji od 10KA. Poslednja linija odbrane može koristiti ugrađeno napajanje gromobran u unutrašnjem napajanju električne opreme kako bi se postigla svrha potpunog eliminisanja malog prolaznog prenapona. Zaštitnik od prenapona koji se ovdje koristi zahtijeva maksimalni udarni kapacitet od 20KA ili manje po fazi, a potrebni granični napon bi trebao biti manji od 1000V. Za neku posebno važnu ili posebno osjetljivu elektronsku opremu potrebno je imati treći stepen zaštite, a može se tako da zaštitite električnu opremu od prolaznog prenapona koji se stvara unutar sistema. Za napajanje ispravljača koji se koristi u mikrovalnoj komunikacijskoj opremi, opremi za komunikaciju 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. Četvrti nivo i iznad zaštite se zasniva na nivou otpornog napona štićene opreme. Ako dva nivoa zaštite od groma mogu ograničiti napon da bude niži od nivoa otpornog napona opreme, potrebna su samo dva nivoa zaštite. Ako oprema ima niži nivo otpornog napona, može zahtijevati četiri ili više nivoa zaštite. Kapacitet struje munje četvrtog nivoa zaštite ne bi trebao biti manji od 5KA.[3] Princip rada klasifikacije zaštitnika od prenapona podijeljen je na ⒈ tip prekidača: njegov princip rada je da kada nema trenutnog prenapona, predstavlja visoku impedanciju, ali kada reagira na prolazni prenapon groma, njegova impedancija se iznenada mijenja u niske vrijednosti, dozvoljavajući 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 visok otpor kada nema trenutnog prenapona, ali sa povećanjem udarne struje i napona, njegova impedancija će nastaviti da opada, a strujno-naponske karakteristike su izrazito nelinearne. Uređaji koji se koriste za takve uređaje su: cink oksid, varistor, supresorske diode, lavinske diode, itd.⒊ Shunt tip ili tip prigušnice: povezan paralelno sa zaštićenom opremom, predstavlja nisku impedanciju impulsu groma, a predstavlja visoku impedanciju normalnom op. frekvencija rada. Tip prigušnice: U seriji sa zaštićenom opremom, predstavlja visoku impedanciju na impulse groma, a predstavlja nisku impedanciju na normalne radne frekvencije. Uređaji koji se koriste za takve uređaje su: prigušnice, visokopropusni filteri, niskopropusni filteri , kratkospojni uređaji 1/4 talasne dužine itd.

Prema namjeni (1) Zaštita napajanja: Zaštita naizmjenične struje, Zaštita istosmjerne struje, Zaštita prekidača itd. Modul za zaštitu od groma na izmjeničnu struju je pogodan za zaštitu električne energije prostorija za distribuciju električne energije, razvodnih ormara, razvodnih ormara, AC i DC razvodne ploče itd.; U zgradi se nalaze vanjske ulazne razvodne kutije i podne razvodne kutije zgrade; Prenaponski štitnici se koriste za niskonaponske (220/380VAC) industrijske električne mreže i civilne električne mreže; u elektroenergetskim sistemima, uglavnom se koriste za trofazni ulaz ili izlaz u napojnom panelu glavne kontrolne sobe automatizovane sobe i trafostanice. Pogodan je za različite sisteme napajanja jednosmernom strujom, kao što su: DC razvodni panel ; Oprema za napajanje istosmjernom strujom; DC razvodna kutija; kabinet za elektronski informacioni sistem; izlazni terminal sekundarne opreme za napajanje.⑵Zaštitnik signala: niskofrekventni signalni zaštitnik, visokofrekventni štitnik signala, štitnik antenskog fidera, itd. Opseg primjene uređaja za zaštitu mrežnog signala se koristi za 10/100Mbps SWITCH, HUB, RUTER i druga mrežna oprema od udara groma i munje elektromagnetnih impulsa indukovane prenaponske zaštite; · Zaštita mrežnog prekidača u prostoriji; ·Zaštita servera mrežne sobe; ·Mrežna soba ostalo Zaštita opreme sa mrežnim interfejsom; ·24-portna integrisana gromobranska kutija se uglavnom koristi za centralizovanu zaštitu višesignalnih kanala u integrisanim mrežnim ormanima i razvodnim ormarima. Zaštita od prenapona signala. Uređaji za zaštitu od groma za video signal se uglavnom koriste za video signalnu opremu od tačke do tačke. Sinergijska zaštita može zaštititi sve vrste opreme za video prijenos od opasnosti uzrokovanih induciranim udarom groma i udarnim naponom sa dalekovoda za prijenos signala, a primjenjiva je i na RF prijenos pod istim radnim naponom. Integrisana multi-port video munja Zaštitna kutija se uglavnom koristi za centralizovanu zaštitu kontrolne opreme kao što su hard disk video rekorderi i video rezači u integrisanom kontrolnom ormaru.