2025-07-08
افزایش قدرت می تواند تجهیزات الکتریکی را نابود کند و باعث خرابی و خرابی گران قیمت شود. بدون حفاظت، کسب و کارها در معرض خطر از دست دادن سیستم های حیاتی هستند. راه حل؟ یک دستگاه حفاظت از افزایش برق (SPD)طراحی شده برای جلوگیری از ضربه های الکتریکی از آسیب رساندن به تجهیزات شما.
یک دستگاه حفاظت از افزایش (SPD) یک محافظ الکتریکی ضروری است که ولتاژ گذرا را محدود می کند و جریان های افزایش را برای محافظت از سیستم های متصل از آسیب تغییر می دهد.
دستگاه های محافظت از افزایش (SPD)
SPDs تجهیزات الکتریکی و الکترونیک را در برابر برق، تغییر در ترانسفورماتورها، روشنایی و موتورها محافظت می کنند.
این عارضهها میتوانند باعث پیری زودرس تجهیزات، وقایع خرابی یا نابودی کامل قطعات و مواد الکترونیکی شوند.
یک محافظ افزایش برق یک دستگاه است که در صورت افزایش برق، مانند برخورد برق، از سیستم الکتریکی خانه شما محافظت می کند.محافظ افزایش برق جریان را به زمین یا یک واریستور اکسید فلزی در داخل دستگاه به جای از طریق سیم کشی اصلی هدایت می کند.
SPD ها برای کاربردهای صنعتی، تجاری و مسکونی بسیار مهم هستند، جلوگیری از خرابی تجهیزات، تعمیرات گران قیمت و زمان خرابی سیستم.و سیستم های انرژی خورشیدی در معرض افزایش ولتاژ هستند.
معیارهای انتخاب
دستگاه های حفاظت از افزایش برق بر اساس عملکرد آنها طبقه بندی می شوند:
نوع 1
SPD که می تواند جریان برق جزئی را با یک شکل موج معمولی 10/350 μs تخلیه کند.در صفحه توزیع اصلی در منبع نصب برق نصب خواهد شد.یک SPD نوع 1 به خودی خود سطح حفاظت مورد نیاز را ارائه نمی دهد و باید در کنار دستگاه های هماهنگ نوع 2 استفاده شود.یک نصب با یک سیستم حفاظت از صاعقه نیاز به یک SPD نوع 1 خواهد داشت..
نوع 2
SPD که می تواند از گسترش ولتاژ بیش از حد در دستگاه های الکتریکی جلوگیری کند و از تجهیزات متصل به آن محافظت کند.معمولاً از تکنولوژی متال اکسید واریستور (MOV) استفاده می کند و با یک موج جریان 8/20 μs مشخص می شود.این دستگاه به طور معمول در پنل های توزیع فرعی و در پنل توزیع اصلی قرار می گیرد اگر نیازی به دستگاه نوع 1 نباشد.
نوع 3
این SPD ها دارای ظرفیت تخلیه کم هستند، بنابراین باید فقط به عنوان مکمل SPD های نوع 2 و در نزدیکی بارهای حساس نصب شوند.SPDs نوع 3 با ترکیبی از امواج ولتاژ مشخص می شوند..2/50 μs) و امواج جریان (8/20 μs).
محافظ های ضد سرج چگونه کار می کنند؟
SPD ها حاوی یک واریستور اکسید فلزی (MOV) هستند که به عنوان یک سنسور عمل می کند. هنگامی که جریان بالاتر از یک سطح خاص است، مقاومت را کاهش می دهد. اگر ولتاژ بسیار پایین باشد، مقاومت را افزایش می دهد.MOV جریان ثابت نگه می دارد و از دستگاه های شما محافظت می کند.
MOV ها از اکسيد فلزي و دو نيمه رساني ساخته شده انددر حالی که دو نیمه هادی مقاومت را افزایش یا کاهش می دهند و هر گونه جریان اضافی را به زمین هدایت می کنند.
SPD ها با نظارت بر سطح ولتاژ و پاسخ فوری به افزایش ولتاژ کار می کنند. آنها شامل اجزای غیر خطی هستند که بر اساس نوسانات ولتاژ بین حالت های مقاومت بالا و پایین تغییر می کنند.
- شرایط عادی: SPD در حالت مقاومت بالا باقی می ماند، اجازه می دهد جریان الکتریکی طبیعی بدون تداخل.
- حادثه افزایش ولتاژ: هنگامی که افزایش ولتاژ رخ می دهد، SPD به سرعت به حالت مقاومت پایین تغییر می کند و جریان اضافی را به زمین یا به منبع خود هدایت می کند.
- فرآیند تنظیم مجدد: پس از تغییر مسیر افزایش، SPD به طور خودکار به حالت مقاومت بالا باز می گردد، اطمینان از کار عادی را ادامه می دهد.
اصطلاحات
Iimp
در جریان موج 8/20 μs که با SPDهای نوع 2 مرتبط است
بالا - ولتاژ باقیمانده که در طول ترمینال SPD اندازه گیری می شود هنگامی که In اعمال می شود
uc - حداکثر ولتاژ که می تواند به طور مداوم به SPD بدون هدایت استفاده شود.
مزایا و معایب محافظ های ضدطوفان
در حالی که محافظ های سربازی مزایای و قابلیت های زیادی دارند، محدودیت هایی نیز دارند. در زیر برخی از مزایا و معایب اصلی محافظ های سربازی آورده شده است.
حفاظت از دستگاه ها:
در برخی موارد، افزایش برق می تواند سیم کشی دستگاه های گران قیمت را خراب کند. تعمیر یا تعویض تجهیزات الکتریکی می تواند گران و دشوار باشد.در حالی که افزایش برق ممکن است همیشه تجهیزات شما را نابود نکنداین می تواند طول عمر دستگاه یا دستگاه را کوتاه کند. یک محافظ افزایش انرژی یک راه ساده برای جلوگیری از آسیب است.
دستگاه های محافظت از افزایش ولتاژ دارای محدودیت ولتاژ هستند:
همه محافظ های افزایش ولتاژ نمی توانند ولتاژ بالاتر را تحمل کنند. محافظ های اساسی می توانند نوسانات جزئی را تحمل کنند. قرار گرفتن بیش از حد در معرض ولتاژ بالا ممکن است باعث شکست محافظ افزایش ولتاژ شود.محافظ های ولتاژ بالاتر در دسترس هستند اما ممکن است گران تر باشند.
دسته بندی یا نوع سند واحد
SPD ها به دو نوع اصلی طبقه بندی می شوند: اجزای محدود کننده ولتاژ و قطعات سوئیچ ولتاژ. اکثر SPD های مدرن از یک رویکرد ترکیبی استفاده می کنند که هر دو روش را ترکیب می کند.
1اجزای محدود کننده ولتاژ
این اجزای بر اساس سطوح ولتاژ، مقاومت خود را تنظیم می کنند و قبل از رسیدن به سطوح خطرناک، افزایش فشار را تنظیم می کنند. نمونه ها عبارتند از:
- واریستورهای اکسید فلزی (MOVs) در محافظ های خورشیدی و SPD های DC رایج است.
- دیود های سرکوب ولتاژ گذرا (TVS) زمان پاسخ سریع را ارائه می دهند اما در ظرفیت کنترل افزایش قدرت محدود هستند.
2. قطعات سوئیچ ولتاژ
این قطعات تا زمانی که از یک آستانه ولتاژ خاص تجاوز شود غیر رسانا باقی می مانند و در این مرحله به سرعت روشن می شوند و موج را به زمین هدایت می کنند. نمونه ها عبارتند از:
- لوله های تخلیه گاز (GDT) ️ در کاربردهای حفاظت از افزایش انرژی بالا استفاده می شود.
- شکاف های جرقه ای ️ محافظت قابل اعتماد از جریان مستقیم و برق را فراهم می کند.
طرح های هیبریدی مزیت های هر دو نوع قطعات را متعادل می کنند و حفاظت از افزایش کارآمد و قابل اعتماد را ارائه می دهند.
نگهداری
بیشتر DOCUP ها دارای پنجره ای هستند که نشان می دهد آنها عملیاتی هستند.اگر قرمز باشند، به پایان عمر رسیده اند و نیاز به تعویض دارند.اغلب یک کارتریج قابل تعویض وجود دارد که می تواند به سادگی خارج شود و با یک دستگاه عملیاتی جدید جایگزین شود.
عواملی که باید هنگام انتخاب دستگاه های محافظت از افزایش انرژی در نظر بگیرید
برای انتخاب یک دستگاه محافظت از افزایش برق، ابتدا بررسی کنید که چه میزان افزایش برق در خانه شما رخ می دهد. اگر شما اغلب با آب و هوای بد مواجه هستید یا از تجهیزات مستعد افزایش برق استفاده می کنید،یک SPD برای کل خانه می تواند مفید باشد.
سپس، نوع تجهیزات و لوازم خانگی مورد استفاده را در نظر بگیرید.اگر شما لوازم خانگی، ماشین آلات یا فناوری گران قیمت زیادی دارید، سرمایه گذاری در یک SPD برای کل خانه ممکن است ارزش داشته باشد.هزینه SPD و نصب بسیار ارزان تر از تعمیر یا تعویض تجهیزات ارزشمند خواهد بود.
چگونه SPD های مختلف را مقایسه کنیم؟
برای ارزیابی DOCUP های مختلف، عوامل عملکرد زیر را در نظر بگیرید:
1. زمان پاسخ
سرعتی که یک SPD به یک افزایش واکنش نشان می دهد بسیار مهم است.
دیود های TVS سریعترین زمان پاسخ را دارند.
MOV ها تعادل خوبی بین سرعت و دوام را ارائه می دهند.
2. ادامه دادن به جریان
جریان پیگیری زمانی رخ می دهد که یک SPD سوئیچ ولتاژ پس از افزایش به حالت مقاومت بالا خود بازگردد.
سیستم های AC این کار را به طور طبیعی انجام می دهند، به دلیل عبور صفر در شکل موج AC.
سیستم های DC، مانند تنظیمات انرژی خورشیدی، نیاز به دستگاه های محافظ افزایش DC تخصصی دارند.
3ولتاژ عبور
این ولتاژی است که در هنگام افزایش ولتاژ به تجهیزات متصل می رسد.
دیود های TVS کمترین ولتاژ عبور را فراهم می کنند.
MOV ها در حالی که عوامل عملکرد دیگر را متعادل می کنند، محافظت متوسطی را ارائه می دهند.
هر نوع دارای تعادلاتی است که باعث می شود SPD های هیبریدی برای اکثر کاربردهای مورد نظر باشند.
ویژگی های عملکرد دستگاه محافظت از افزایش
هنگام انتخاب یک SPD، معیارهای کلیدی عملکرد اطمینان از قابلیت اطمینان و سازگاری با سیستم های الکتریکی را تضمین می کنند:
- حداکثر ولتاژ کار مداوم (MCOV): بالاترین ولتاژ که SPD می تواند در هنگام کار عادی تحمل کند.
- درجه بندی حفاظت از ولتاژ (VPR) یا سطح حفاظت از ولتاژ (بالا): ولتاژ اجازه عبور را در طول افزایش نشان می دهد. مقادیر پایین تر نشان دهنده حفاظت بهتر است.
- ریتین جریان تخلیه نامی (In): توانایی SPD را برای مقاومت در برابر رویدادهای تکرار شده افزایش می دهد. مقادیر بالاتر نشان دهنده دوام بیشتر است.
- وضعیت شاخص: شاخص های بصری یا از راه دور وضعیت عملیاتی SPD را نشان می دهند. می تواند مکانیکی، مبتنی بر LED یا از راه دور نظارت شود.
ظرفیت جریان افزایش: حداکثر انرژی افزایش را نشان می دهد که SPD می تواند اداره کند. استاندارد نشده است، بنابراین مشخصات با تولید کننده متفاوت است.یک SPD PV یا محافظ افزایش خورشیدی به درستی رتبه بندی شده، حفاظت طولانی مدت برای سیستم های خورشیدی و الکتریکی را تضمین می کند..
نتیجه گیری
به طور کلی یک دستگاه حفاظت از SPD یک سرمایه گذاری ارزشمند است، به خصوص برای کسانی که مستعد افزایش قدرت هستند.یک محافظ کل خانه بهترین محافظت را ارائه می دهد و شما را در طولانی مدت نجات می دهد.