Nguyên tắc bảo vệ chống sốc điện
Thiết bị chống sét lan truyền (SPD), còn được gọi là thiết bị chống sét lan truyền, là một thiết bị bảo vệ phi tuyến tính được sử dụng để hạn chế quá điện áp thoáng qua và dẫn hướng dòng điện đột biến phóng điện trong các hệ thống đang hoạt động và được sử dụng để bảo vệ các thiết bị điện có mức điện áp chịu được thấp hoặc Hệ thống điện tử đang hoạt động. được bảo vệ khỏi sét đánh và xung điện từ sét hoặc hư hỏng do quá điện áp vận hành. Trong những năm gần đây, các hệ thống thông tin điện tử (như truyền hình, điện thoại, thông tin liên lạc, mạng máy tính, v.v.) đã phát triển nhanh chóng và một số lượng lớn các thiết bị thông tin điện tử đã xuất hiện và trở nên phổ biến. Những hệ thống và thiết bị như vậy thường đắt tiền và quan trọng, điện áp làm việc và mức điện áp chịu đựng của chúng rất thấp nên rất dễ bị xung điện từ sét đánh. Do đó, SPD là cần thiết để bảo vệ điện áp.
Tổng quan về 2SPD
2.1 Nguyên lý làm việc của SPD
Bộ chống sét phù hợp để bảo vệ nguồn điện áp thấp 220/380V. Nó là một thành phần phi tuyến tính. Theo tiêu chuẩn IEC, thiết bị chống sét lan truyền là thiết bị chủ yếu triệt tiêu quá áp và quá dòng của đường dây dẫn. Bộ bảo vệ đột biến đóng vai trò bảo vệ. Yêu cầu cơ bản là nó phải chịu được dòng sét dự kiến sẽ đi qua và thông qua điện áp kẹp tối đa của sự đột biến, nó có thể dập tắt hiệu quả dòng điện liên tục tần số điện được tạo ra sau khi dòng sét đi qua và ngăn chặn dòng điện tức thời xung vào đường dây điện và đường truyền tín hiệu. Quá điện áp được giới hạn trong dải điện áp mà thiết bị hoặc hệ thống có thể chịu được, hoặc dòng sét mạnh bị rò rỉ xuống đất để bảo vệ thiết bị hoặc hệ thống được bảo vệ khỏi hư hỏng do va đập.
Loại và cấu trúc của bộ chống đột biến thay đổi tùy theo các mục đích khác nhau, nhưng ít nhất một phần tử giới hạn điện áp phi tuyến tính được bao gồm. Các thiết bị chống sét lan truyền thường được sử dụng bao gồm MOV (Metal Oxide Varistor) và các ống xả khí. Sức mạnh dâng trào chứa rất nhiều năng lượng và không thể dừng lại. Vì lý do này, chiến lược để bảo vệ các thiết bị điện nhạy cảm khỏi bị hư hại do xung điện là chuyển hướng xung ra khỏi thiết bị và đi xuống đất.
Bộ chống sét lan truyền MOV bao gồm ba phần: phần giữa là vật liệu oxit kim loại và hai chất bán dẫn được kết nối với nguồn điện và mặt đất. Khi xảy ra đột biến, MOV hoạt động ngay lập tức và thời gian phản hồi là 1 đến 3 nano giây. Chữ "V" trong MOV là một biến trở. Tại thời điểm phản hồi, điện trở của MOV giảm từ giá trị tối đa xuống gần như bằng không và dòng điện quá dòng chảy vào đất qua MOV. Thiết bị điện được bảo vệ tiếp tục hoạt động dưới điện áp làm việc bình thường. Các phần tử bán dẫn của nó có đặc tính thay đổi điện trở khi điện áp thay đổi. Khi điện áp dưới một giá trị nhất định, sự chuyển động của các electron trong chất bán dẫn tạo ra điện trở cao. Ngược lại, khi điện áp vượt quá giá trị cụ thể đó, chuyển động của các electron sẽ thay đổi và điện trở của chất bán dẫn giảm xuống gần bằng 0 ôm. Điện áp bình thường và bộ bảo vệ tăng áp MOV không hoạt động, điều này không ảnh hưởng đến đường dây điện.
Các chỉ số về ưu và nhược điểm của bộ chống sét lan truyền MOV: (1) Điện áp kẹp: Cho biết giá trị điện áp sẽ khiến MOV nối đất. Điện áp kẹp càng thấp thì hiệu suất bảo vệ càng tốt. (2) Khả năng hấp thụ/tiêu tán năng lượng: Giá trị danh nghĩa này cho biết lượng năng lượng mà bộ chống sét lan truyền có thể hấp thụ trước khi cháy hết, tính bằng joules. Giá trị càng cao, hiệu suất bảo vệ càng tốt. (3) Thời gian đáp ứng: Bộ chống sét lan truyền không ngắt kết nối ngay lập tức, chúng có một chút chậm trễ trong việc phản ứng với đột biến.
Một thiết bị chống sét phổ biến khác là ống xả khí. Các ống phóng khí này hoạt động tương tự như MOV, chúng di chuyển dòng điện dư thừa từ nguồn điện xuống đất bằng cách sử dụng khí trơ làm chất dẫn điện giữa hai dây dẫn. Khi điện áp ở một phạm vi nhất định, thành phần của khí xác định rằng nó là chất dẫn điện kém. Nếu điện áp vượt quá phạm vi này, dòng điện sẽ đủ mạnh để làm ion hóa chất khí, làm cho ống phóng khí trở thành chất dẫn điện rất tốt. Nó dẫn dòng điện xuống đất cho đến khi điện áp trở lại mức bình thường, sau đó lại trở thành dây dẫn kém.
