Spike / Surge Protector và Bộ lọc dòng điện là gì?

Thiết bị chống sét lan truyền hoặc thiết bị chống sét lan truyền là một thiết bị được thiết kế để bảo vệ các thiết bị điện khỏi sự gia tăng đột biến điện áp đột ngột và ngắn hạn không mong muốn. Cả tăng điện áp và tăng đột biến điện áp đề cập đến sự gia tăng điện áp trong thời gian ngắn trông giống nhau nhưng khác nhau.

Trong khi tăng đột biến điện áp là sự gia tăng điện áp đột ngột kéo dài dưới ba nano giây, thì tăng điện áp là sự gia tăng điện áp đột ngột kéo dài trong ba nano giây hoặc hơn.

Tăng hoặc đột biến điện áp về cơ bản là quá áp hoặc xung điện thoáng qua trong thời gian ngắn nhưng năng lượng cao, được cảm ứng vào mạch từ các nguồn bên ngoài. Quá điện áp quá độ trong nguồn xoay chiều được thể hiện trong Hình 1.

Hình 1: Tăng đột biến điện áp

Các nguồn điện áp tăng đột biến phổ biến bao gồm công tắc điện, sét và tĩnh điện. Các xung đột biến điện áp cũng có thể được tạo ra do sự tích tụ hoặc phân rã nhanh chóng của từ trường, có thể tạo ra năng lượng vào mạch liên kết. Ví dụ, nếu dòng điện chạy qua cuộn dây rơ le bị gián đoạn hoặc khử năng lượng, cuộn cảm tạo ra đột biến điện áp tần số cao.

Giải pháp phổ biến nhất là đặt một diode chỉnh lưu ngang qua cuộn dây rơle (cuộn cảm). Diode được gọi là diode tự do, bộ triệt tiêu hoặc diode bay trở lại. Khi dòng điện bị ngắt, nó cung cấp một đường trở lại cho dòng điện, do đó dòng điện chạy qua cuộn cảm không bị chặn. Dòng điện phân tán theo thời gian thông qua điện trở bên trong của nó và nhiệt được tạo ra bởi cuộn cảm và bộ chỉnh lưu.

Cả hai hiện tượng điện áp tăng vọt và tăng vọt đều có thể làm gián đoạn thiết bị điện và gây ra thiệt hại đáng kể.

Có nhiều loại thiết bị bảo vệ tăng đột biến khác nhau có sẵn trên thị trường. Các thiết bị chống sét lan truyền (SPD) và bộ triệt tiêu điện áp tạm thời (TVS) thường được lắp đặt trong hệ thống phân phối điện, hệ thống công nghiệp hạng nặng và hệ thống thông tin liên lạc, để bảo vệ chống lại điện áp tăng đột biến.

Bộ lọc đường dây điện

Bộ lọc đường dây điện là một bộ lọc điện tử được đặt giữa thiết bị điện và đường dây bên ngoài thiết bị. Nó là một mạng thụ động, hai chiều lọc một tần số cụ thể trong đường dây hoặc mạch điện.

Bộ lọc dòng được thiết kế để chống nhiễu điện từ (EMI) trong nguồn điện xoay chiều, và thường bao gồm cuộn cảm, tụ điện và điện trở. Nó làm giảm gợn sóng trong điện áp đầu ra nhiều nhất có thể. Một số bộ lọc đường dây điện cung cấp khả năng điều chỉnh điện áp tối thiểu, trong khi những bộ lọc khác bảo vệ khỏi các vấn đề về chất lượng điện năng.

Sơ đồ bộ lọc đường dây điện mạng thụ động điển hình được thể hiện trong Hình 2. Mạng phù hợp với cả nguồn AC và DC với khả năng triệt tiêu hai chiều.

Hình 2: Bộ lọc đường dây điện điển hình

Thiết kế chống sét lan truyền

Bảo vệ chống sét lan truyền đơn giản về cơ bản là một biến thể ôxít kim loại (MOV) trên đường đầu vào của thiết bị điện — thường chỉ là một thành phần duy nhất trong một số thiết bị. Đây có thể là MOV hoặc diode TVS. Đối với dòng AC 90V AC - 264V AC phổ thông, định mức điện áp MOV thông thường là 300V rms.

Tuy nhiên, trong trường hợp thiết bị đắt tiền và kỳ vọng tăng đột biến cao, chẳng hạn như từ đường dây điện, cần phải tham khảo các hướng dẫn và xếp hạng tiêu chuẩn an toàn, chẳng hạn như IEC 61000-4-5, xác định các tiêu chuẩn cho đường dây điện xoay chiều nước dâng.

Trong khi thiết kế mạch, giá trị điện áp varistor phải bao gồm ít nhất 20% biên độ an toàn. Ví dụ, đối với hệ thống DC 25V, biến thể phải được đánh giá ở khoảng 30V. Tuy nhiên, điều quan trọng là không được phóng đại biên, để tránh biến thể lớn và điện áp kẹp cao hơn. Ngoài ra, thiết bị chống sét lan truyền phải được gắn bên cạnh cầu chì.

Để lại lời nhắn 

Danh sách tin nhắn