Prinsip perlindungan lonjakan pasokan listrik yang diatur
Perangkat Pelindung Lonjakan (SPD), juga dikenal sebagai pelindung lonjakan arus, adalah perangkat pelindung non-linier yang digunakan untuk membatasi tegangan lebih transien dan memandu arus lonjakan pelepasan dalam sistem hidup, dan digunakan untuk melindungi peralatan listrik dengan tingkat tegangan tahan rendah atau sistem elektronik. terlindung dari sambaran petir dan pulsa elektromagnetik petir atau kerusakan tegangan lebih pengoperasian. Dalam beberapa tahun terakhir, sistem informasi elektronik (seperti televisi, telepon, komunikasi, jaringan komputer, dll.) telah berkembang pesat, dan sejumlah besar perangkat informasi elektronik telah muncul dan menjadi populer. Sistem dan peralatan seperti itu seringkali mahal dan penting, dan tegangan kerja serta tingkat tegangan ketahanannya sangat rendah, sehingga sangat rentan terhadap gelombang elektromagnetik petir. Oleh karena itu, SPD diperlukan untuk proteksi tegangan.
Karena standar berbeda yang diikuti oleh berbagai negara, spesifikasi produk tidak seragam, dan identifikasi parameter juga memiliki penekanan tersendiri, yang jauh lebih rendah daripada spesifikasi produk listrik lainnya, sehingga menimbulkan ketidaknyamanan besar pada desain dan pemilihan. Dalam desain teknik, merek umum dapat dibagi menjadi produk dalam negeri, produk Eropa, dan produk Amerika menurut tempat asalnya. Pengaturan parameter produk dalam negeri semrawut, dengan spesifikasi beragam dan tekanan sisa tinggi. Beberapa pengaturan model produk standar meniru produk Eropa, dan beberapa mengikuti parameter kalibrasi nasional. Sebagian besar produk diberi tanda In dan Imax. Karena produk dalam negeri memiliki persyaratan yang relatif rendah untuk lokasi aplikasi, kualitas bangunan yang rendah, dan nilai tegangan ketahanan peralatan yang besar, beberapa persyaratan parameter dapat dilonggarkan dengan tepat.
Produk Eropa umumnya menandai arus pelepasan maksimum, dan model produk juga diatur berdasarkan parameter ini. Misalnya XXX65 dan XXX40 merek terkenal Eropa, nilai 65 dan 40 adalah Imax. Namun, standar Tiongkok dengan jelas menetapkan bahwa arus pelepasan nominal In harus digunakan untuk pemilihan jenis, yang merupakan situasi memalukan yang dihadapi dalam desain teknik saat ini. Setelah memeriksa informasi produk, nilai In XX65 tidak melebihi 20kA, dan nilai In XX40 tidak melebihi 15kA. Menurut nilai yang direkomendasikan GB50343, kedua produk ini hanya dapat digunakan untuk perlindungan terminal peralatan tingkat ketiga, tetapi dalam desain sebenarnya, keduanya dipasang pada tingkat pertama dan kedua, yang jelas tidak sesuai dengan parameter pemilihan. standar nasional, dan tegangan sisa Lebih tinggi, model biasa umumnya melebihi 1200V, setelah lingkungan perkabelan tidak baik, mudah untuk melebihi nilai tegangan tahan peralatan. Umumnya, nilai Uc produk Eropa kecil, dan voltase saluran ditandai secara oportunistik, sehingga mudah menyesatkan saat memilih model.
Pelindung lonjakan arus cocok untuk perlindungan catu daya tegangan rendah 220/380V. Ini adalah komponen non-linier. Menurut standar IEC, pelindung lonjakan arus adalah perangkat yang terutama menekan tegangan lebih dan arus lebih pada saluran konduksi. Pelindung lonjakan arus memainkan peran protektif. Persyaratan dasarnya adalah ia harus tahan terhadap arus petir yang diperkirakan akan melewatinya, dan melalui tegangan penjepitan maksimum dari lonjakan tersebut, ia dapat secara efektif memadamkan aliran kontinu frekuensi daya yang dihasilkan setelah arus petir melewatinya, dan mencegah terjadinya seketika. lonjakan ke saluran listrik dan saluran transmisi sinyal. Tegangan lebih dibatasi dalam rentang tegangan yang dapat ditahan oleh peralatan atau sistem, atau arus petir yang kuat bocor ke tanah untuk melindungi peralatan atau sistem yang dilindungi dari kerusakan akibat benturan.
Jenis dan struktur pelindung lonjakan arus bervariasi sesuai dengan tujuan yang berbeda, namun setidaknya satu elemen pembatas tegangan nonlinier disertakan. Pelindung lonjakan arus yang umum digunakan termasuk MOV (Metal Oxide Varistor) dan tabung pelepasan gas. Lonjakan listrik mengandung banyak energi dan tidak dapat dihentikan. Oleh karena itu, strategi untuk melindungi peralatan listrik yang sensitif dari kerusakan akibat lonjakan arus listrik adalah dengan mengalihkan lonjakan arus dari peralatan tersebut ke dalam tanah.
MOV pelindung lonjakan arus terdiri dari tiga bagian: bagian tengah adalah bahan oksida logam, dan dua semikonduktor dihubungkan ke daya dan ground. Ketika lonjakan terjadi, MOV segera bertindak, dan waktu responsnya adalah 1 hingga 3 nanodetik. Huruf "V" di MOV adalah rheostat. Pada saat respon, resistansi MOV turun dari nilai maksimum menjadi hampir nol ohm, dan arus lebih mengalir ke tanah melalui MOV. Peralatan listrik yang dilindungi terus beroperasi di bawah tegangan kerja normal. Elemen semikonduktornya memiliki sifat mengubah resistansi seiring perubahan tegangan. Ketika tegangan berada di bawah nilai tertentu, pergerakan elektron dalam semikonduktor menimbulkan resistansi yang tinggi. Sebaliknya, ketika tegangan melebihi nilai tertentu, pergerakan elektron berubah dan resistansi semikonduktor berkurang mendekati nol ohm. Tegangannya normal, dan pelindung lonjakan arus MOV dalam keadaan diam, yang tidak mempengaruhi saluran listrik.
Indikator kelebihan dan kekurangan pelindung lonjakan arus MOV: (1) Tegangan penjepit: Menunjukkan nilai tegangan yang akan menyebabkan MOV terhubung ke ground. Semakin rendah tegangan penjepit, semakin baik kinerja proteksinya. (2) Kapasitas penyerapan/disipasi energi: Nilai nominal ini menunjukkan berapa banyak energi yang dapat diserap pelindung lonjakan arus sebelum terbakar, dalam joule. Semakin tinggi nilainya, semakin baik kinerja proteksinya. (3) Waktu respons: Pelindung lonjakan arus tidak langsung terputus, namun mengalami sedikit penundaan dalam merespons lonjakan arus.
Perangkat perlindungan lonjakan arus umum lainnya adalah tabung pelepasan gas. Tabung pelepasan gas ini melakukan hal yang sama seperti MOV, yaitu memindahkan arus berlebih dari arus listrik ke tanah dengan menggunakan gas inert sebagai konduktor di antara kedua kabel. Ketika tegangan berada dalam kisaran tertentu, komposisi gas menentukan bahwa gas tersebut merupakan konduktor yang buruk. Jika tegangan melonjak melampaui kisaran ini, arus akan cukup kuat untuk mengionisasi gas, sehingga tabung pelepasan gas menjadi konduktor yang sangat baik. Ia menghantarkan arus ke tanah sampai tegangan kembali ke tingkat normal, kemudian menjadi konduktor yang buruk lagi.
