Phát hiện xung điện áp
Thiết bị chống sét lan truyền là thiết bị luôn bảo vệ các thiết bị điện của chúng ta khỏi mọi dạng xung điện áp. Họ sử dụng một cơ chế cụ thể để thực hiện hành động này.
Giám sát điện áp
Thiết bị chống sét thường theo dõi điện áp trong mạch điện. Nếu bộ bảo vệ tăng áp quan sát thấy điện áp cao hơn bất kỳ mức nào đã đặt thì nó sẽ thực hiện biện pháp bảo vệ này. Ví dụ: trong cơn giông bão, thiết bị chống sét lan truyền cho hệ thống tivi của chủ nhà có thể nhận thấy điện áp tăng vọt lên tới 6000 volt.
Chuyển hướng điện áp
Bất cứ khi nào phát hiện thấy mức điện áp bất thường, thiết bị chống sét lan truyền ngay lập tức gửi điện áp xuống đất thông qua cáp nối đất và dây dẫn. Ví dụ, điện trở oxit kim loại có khả năng đặc biệt như vậy. Các thành phần cáp này hấp thụ và chịu được các mức điện áp có cùng độ lớn trên thang đo được thử nghiệm. Bộ bảo vệ cũng sẽ chuyển hướng điện áp dư thừa ngay lập tức và an toàn.
Điện áp liên tục
Khi chuyển hướng dòng điện đột biến, thiết bị chống sét lan truyền sẽ tiếp tục các hoạt động chính một cách dễ dàng và kịp thời. Ví dụ: một bộ bảo vệ đột biến có cấu trúc không thể ngăn cản có thể chịu một vài đột biến trước khi khẩu độ cuối cùng được đóng lại. Ví dụ, khẩu độ có thể vẫn mở ngay cả khi dòng điện tăng hơn 20.000 ampe được truyền qua liên tục.
Xác minh thống kê về hiệu quả của quy trình
Với tất cả các tiêu chuẩn bảo vệ, dữ liệu thường cho thấy thiết bị chống đột biến điện đôi khi rất thành công. Theo một cuộc khảo sát do Tổ chức An toàn Điện Quốc tế thực hiện, sự hư hỏng và mất thời gian không thể phục hồi của một thiết bị điện tử sau khi sử dụng thiết bị chống sét lan truyền có thể tăng tới 30%.
Ví dụ thực tế và bảo trì
Để hoạt động, đặc điểm này phù hợp một cách lý tưởng trong môi trường thực tế, nơi các thiết bị chống sét lan truyền phải được sử dụng trong nhà và được kiểm tra cũng như thay thế hai đến ba năm một lần hoặc sau một số sự kiện nhất định. Để bảo vệ nói chung khỏi hư hỏng do đột biến đối với các thiết bị và đồ dùng gia đình, chủ nhà thường kiểm tra để đảm bảo rằng đèn báo màu xanh lá cây trên thiết bị chống sét vẫn sáng sau khi được sử dụng để bật các thiết bị mà Survivor đã biết là hư hỏng do các cuộc tấn công trước đó. Ví dụ, người ta thường làm điều này sau một cơn giông bão.
Chuyển hướng dòng điện tăng đột biến
Bảo vệ chống sốc điện được thiết kế để giảm thiểu tác động của dòng điện tăng vọt bất ngờ bằng cách chuyển năng lượng dư thừa sang đường đi an toàn. Phần này xem xét cách thức hoạt động của quy trình chuyển hướng này, hoàn chỉnh với các ví dụ thực tế và ước tính về hiệu quả của các thiết bị bảo vệ.
Các đặc tính chính của thiết bị chống sét
Bộ chống sét lan truyền được thiết kế chủ yếu để chuyển tín hiệu quá điện áp không mong muốn ra khỏi các thiết bị điện. Kết quả của bước được mô tả là có thể đạt được điều này bằng cách ngăn chặn các vấn đề tiềm ẩn liên quan đến năng lượng quá mức. Ví dụ, một thiết bị chống sét lan truyền được thiết kế để sử dụng trong gia đình sẽ phát hiện điện áp cao hơn 120 volt và sẽ tương tác để chuyển hướng nó. Tương tự, mức độ tối ưu về âm lượng và vai trò của các ống xả khí mô tả cách hoạt động của các thiết bị liên quan và cách chúng có thể tương tác với nguồn điện sau khi phát hiện thấy sự cố.
Cơ chế hoạt động
Hành động chuyển hướng năng lượng thường được thực hiện bởi các MOV và GDT bao gồm các thiết bị chống sét lan truyền. Cụ thể hơn, hoạt động của MOV liên quan đến việc kẹp điện áp quá mức bằng cách thiết lập đường dẫn có điện trở thấp xuống đất. Sự đột biến được giải quyết bằng khoảng cấp điện áp, được nén đến mức an toàn hơn mà các thiết bị gia dụng có thể xử lý. Thông thường, phải mất vài phần triệu giây trước khi MOV ngăn chặn một đợt đột biến, hạ thấp mức được kẹp của nó xuống 330 volt hoặc thấp hơn trong nhiều trường hợp.
Hiệu quả/Độ tin cậy
Xét về hiệu quả thống kê của cơ chế chuyển hướng năng lượng của TVSS, có bằng chứng khá rõ ràng ủng hộ tính hiệu quả của chúng. Như nhiệt độ thử nghiệm đã chứng minh, thiết bị chống sét lan truyền được thiết kế phù hợp có khả năng xử lý dòng điện đột biến lên đến 10.000 ampe, có khả năng công nghệ này có thể xử lý mức đột biến này trong 99,99% trường hợp. Đây là trường hợp trong quá trình xây dựng khu dân cư và thương mại nhẹ. Như các thử nghiệm và báo cáo QA thực nghiệm cho thấy, điều này là cần thiết để đảm bảo độ bền lâu dài của thiết bị.
Ví dụ thực tế
Ví dụ sau đây trong cuộc sống mô tả một ống phóng khí chịu dòng điện 5.000 volt do sét trong cơn bão. Quá trình nói trên có thể đã giúp TV và máy tính của tôi không bị phá hủy hoàn toàn, một lần nữa báo hiệu tầm quan trọng của nó.
Bảo trì/Kiểm tra định kỳ khả năng bảo trì
Các thiết bị chống sét lan truyền làm chuyển hướng một lượng năng lượng đáng kể có thể cần được sửa chữa hoặc thay thế. Thay vào đó, các sản phẩm thường có hệ thống xác minh khả năng bảo trì, chẳng hạn như đèn “Đang hoạt động” hoặc “Được bảo vệ” để cho biết mạch điện của thiết bị vẫn hoạt động.
Kẹp điện áp
Giải thích chức năng
Kẹp điện áp là một chức năng quan trọng trong hoạt động của thiết bị chống sét lan truyền. Khi một thiết bị được cắm vào ổ điện, thiết bị chỉ có thể được sử dụng an toàn nếu điện áp cung cấp cho thiết bị không vượt quá một mức nhất định. Nếu điều này xảy ra, thiết bị chống sét lan truyền sẽ ngay lập tức kẹp điện áp để tránh làm hỏng thiết bị điện. Trong trường hợp này, công nghệ được sử dụng để kích hoạt tính năng này sẽ được giải thích ngắn gọn và phần này cũng sẽ đưa ra những ví dụ tương tự trong đời thực. Khi xảy ra hiện tượng tăng điện áp, bộ bảo vệ tăng áp sẽ ngay lập tức kẹp điện áp và đảm bảo rằng nó không vượt quá mức an toàn được đặt trước để tránh làm hỏng thiết bị được kết nối. Ví dụ: nếu 120 volt là điện áp bình thường của thiết bị, hãy là 330 volt, điều này sẽ cho phép những thay đổi có lợi mà không cần kích hoạt thiết bị kẹp.
Thành phần được sử dụng
Cách tốt nhất và phổ biến nhất được sử dụng để kẹp điện áp ở mức an toàn cho phép các thiết bị được kết nối xử lý dòng điện là sử dụng biến trở như biến trở oxit kim loại. Đặc điểm quan trọng được sử dụng để phân loại các loại linh kiện này là điện trở thay đổi dựa trên điện áp nhất định. Bên trong, các thành phần này phải được kết nối với điện trở lớn, điện trở này chỉ có thể thay đổi khi có điện áp tăng vọt. Quan trọng hơn, phản ứng diễn ra trong vài nano giây trước khi thành phần có thể tự động hóa năng lượng và giải phóng nó dưới dạng nhiệt. . Ví dụ, có thể có một dòng điện tăng vọt hàng nghìn jun chạy vào điện trở biến trở cung cấp năng lượng cho rạp hát tại nhà hoặc TV màn hình phẳng. Do đó, tải gấp mười lần sẽ gây ra điện áp của thiết bị tiêu hao trước khi nó có thể tạo ra điện áp lên tới 5.000 vôn.
Phục hồi các điều kiện bình thường
Thiết bị chống sét lan truyền rất quan trọng để bảo vệ các thiết bị điện khỏi bị đoản mạch và các nhiễu loạn tương tự khác. Trình tự này giải thích cách chúng hoạt động trong đời thực, với sự trợ giúp của các ví dụ và dữ liệu định lượng.
Phát hiện tăng điện áp
Bước đầu tiên của trình tự bảo vệ là phát hiện điện áp bất thường. Thiết bị chống sét lan truyền sử dụng các cảm biến liên tục theo dõi điện áp giữa dây nguồn và dây trung tính. Các thiết bị chống sét lan truyền điển hình có thể được lập trình để kích hoạt ở điện áp vượt quá, chẳng hạn như 330 volt, đây cũng là một thông lệ phổ biến đối với các thiết bị chống sét lan truyền được sử dụng trong các hộ gia đình.
Sự tham gia của các cơ chế bảo vệ
Ngay sau khi phát hiện ra mạch điện bị lỗi, thiết bị chống sét lan truyền sẽ hoạt động bằng cách nối đất lượng điện quá mức và dẫn nó tới một loạt MOV – định mức khoảng 25-30 amp cho mỗi MOV. MOV là một thiết bị chống sét lan truyền, được làm bằng hệ thống silicon kẹp, Bộ bảo vệ chống sét Fike 5612. MOV kích hoạt ở các mức điện áp được chỉ định – đối với điện áp 130 volt bình thường sẽ là 330 volt – và thường chỉ cần một nano giây để MOV bắt đầu hoạt động. MOV và một phần mạch được kết nối với nó chỉ hấp thụ và dẫn xuống đất lượng điện cần thiết để cung cấp điện áp 130 volt an toàn cho các thiết bị được kết nối với bộ chống sét lan truyền.
Tiêu tan năng lượng quá mức
Sau đó, MOV hấp thụ năng lượng dư thừa và chuyển hóa thành nhiệt năng để tiếp xúc với môi trường. Quá trình này phải được thực hiện nhanh chóng – để tránh mọi tác động hủy diệt mà phần năng lượng dư thừa còn lại có thể gây ra – và quá trình này thường mất chưa đến một nano giây. Báo cáo của Nhóm nghiên cứu của Đại học Virginia năm 1995 cho thấy một MOV 25 amp có thể hấp thụ tới 1870 amp 25 watt, Bộ bảo vệ tăng áp Fike 5612, tương đương với 50 joules năng lượng.
Khởi động lại hoặc thay thế
Một số thiết bị chống sét lan truyền yêu cầu đặt lại hoặc thay thế thủ công thêm nếu lượng năng lượng được cung cấp vượt quá khả năng hấp thụ của chúng. Có thể thông qua việc sử dụng nguyên lý rằng chỉ một lượng năng lượng nhất định được MOV hấp thụ mới chuyển thành nhiệt trong khi phần năng lượng còn lại vẫn ở đó. Các thiết bị có đèn báo cũng sử dụng đèn LED để thể hiện trạng thái hoạt động của chúng – ví dụ: đèn xanh thường liên quan đến mức bảo vệ hoàn toàn trong khi đèn đỏ có nghĩa là MOV đã hấp thụ lượng năng lượng cần được làm sạch. , Thiết bị chống sét Fike 5612.
Giám sát liên tục
Bộ bảo vệ tăng áp tiếp tục phân tích tình trạng của đường dây điện mà nó được kết nối. Nếu nguy hiểm đến từ điện áp quá cao, bộ bảo vệ tăng áp sẽ ngắt kết nối thiết bị khỏi nguồn điện. Sau đó, nó sẽ gửi cho chủ sở hữu tin nhắn siêu văn bản thông báo cho anh ta về việc tắt trang web của người khác. Sự hiểu biết về cách thức hoạt động của thiết bị chống sét lan truyền sẽ giúp chủ sở hữu kéo dài tuổi thọ của thiết bị điện tử của mình, Thiết bị chống sét lan truyền Fike 5612.
Giám sát và bảo trì liên tục
Bảo trì và giám sát thiết bị chống sét
Thiết bị chống sốc điện không chỉ là thiết bị ngăn chặn cài đặt và quên mà còn yêu cầu lắp đặt chức năng giám sát và phòng ngừa liên tục. Phần này trình bày chi tiết các bước liên quan và kèm theo ví dụ.
Kiểm tra thường xuyên
Kiểm tra thường xuyên is a critical part of ensuring that the surge protectors are working. It is recommended to not ignore the inspection process and pursue the opportunities to make inquiries ‘at least twice a year’. During inspection, it may be possible to ‘visually inspect the surge protective device for burn marks, exploded gas suppression tubes, and other charred electronics’.
Hiệu suất thử nghiệm
To ensure that the surge protectors are still functional, one needs to deliver performance thử nghiệm using a ‘specializes test equipment’. By applying a voltage source, which would be 500 volt with a half a microsecond pulse duration. It means that inspection of MOV clamps and whether the device can still junction between the source ground voltage and the connected source phase should still provide safety measures. Thus, the purpose of the test is to deliver some physical input of the assumed surge using the test input.
BẢO TRÌ
Một trong những vấn đề chính của thiết bị chống sét lan truyền là chúng hấp thụ bụi và mảnh vụn. Do đó, nhiệt có thể bị ngăn không cho thoát ra vì bụi có thể tác động để cách nhiệt cơ chế. Do đó, các kỹ thuật viên cần tuân thủ lịch bảo trì định kỳ và vệ sinh cầu chì, lỗ thông hơi. Hơn nữa, mục đích của việc bảo trì cũng có thể liên quan đến việc kiểm tra xem tất cả các dây khác có chặt không và có bất kỳ phần cách ly bằng nhựa hoặc cao su nào bị mòn cần phải thay thế hay không. Mục đích của yêu cầu bảo trì kỹ thuật cũng là vặn chặt mọi kết nối lỏng lẻo có thể bị hỏng do điện trở và hồ quang theo thời gian.
Đăng nhập vào dữ liệu
Thiết bị chống sét lan truyền công nghiệp hoặc cao cấp có tính năng ghi dữ liệu tích hợp. Việc bảo trì thường xuyên cần ghi lại dữ liệu này bất cứ khi nào có thể. Đối với một khu công nghiệp hoặc nơi có mật độ phát triển cao, sản lượng cao có thể có nghĩa là thiết bị bảo vệ cần thay thế sớm hơn, với tuổi thọ khấu hao trung bình của một thiết bị ít nhất đã được biết đến.
Chiến lược thay thế
Người ta cũng biết rằng hầu hết các thiết bị chống sét lan truyền được thiết kế để xuống cấp theo thời gian. Đây là một lưu ý đặc biệt quan trọng cần cân nhắc vì hầu hết các thiết bị chống sét lan truyền đều có tuổi thọ hữu hạn, đặc biệt là đối với MOV của chúng. Một trong những dữ liệu trọn đời được biết đến với hầu hết các đơn vị đã được cấp phép phù hợp cho 'thiết bị bảo vệ sử dụng một lần như SPD-8'. Trong những ngôi nhà sử dụng tiêu chuẩn, thiết bị chống sét lan truyền sẽ được khuyến nghị thay thế 5 năm một lần. Trong việc sử dụng cảm biến trong công nghiệp, việc thay thế thiết bị chống sét lan truyền thường xuyên hơn hai năm một lần có thể là bắt buộc.
