• page_head_bg

חֲדָשׁוֹת

מגן מתח, הנקרא גם מגן ברקים, הוא מכשיר אלקטרוני המספק הגנה בטיחותית לציוד אלקטרוני, מכשירים וקווי תקשורת שונים. כאשר נוצר לפתע זרם ספייק או מתח במעגל החשמלי או במעגל התקשורת עקב הפרעות חיצוניות, הנחשול מגן יכול להוליך ולנתח בזמן קצר מאוד, כדי למנוע מהנחשול לפגוע בציוד אחר במעגל. פער פריקת רכיבים בסיסיים (המכונה גם פער הגנה): הוא מורכב בדרך כלל משני מוטות מתכת החשופים לאוויר עם פער מסוים ביניהם, שאחד מהם מחובר לקו שלב החשמל L1 או לקו ניטרלי (N) של התקן ההגנה הנדרש. מחובר, מוט מתכת נוסף מחובר לחוט ההארקה (PE). כאשר מתח היתר מיידי פוגע, הפער מתפרק, וחלק ממטען מתח היתר מוכנס לאדמה, מונע את עליית המתח בציוד המוגן. ניתן להתאים את המרחק בין שני מוטות המתכת במרווח הפריקה לפי הצורך. , והמבנה פשוט יחסית, אבל החיסרון הוא שביצועי כיבוי הקשת גרועים. פער הפריקה המשופר הוא פער זוויתי. פונקציית כיבוי הקשת שלו טובה יותר מהקודמת. זה מסתמך על הכוח החשמלי F של המעגל ועל ההשפעה העולה של זרימת האוויר החם כדי לכבות את הקשת.
צינור פריקת הגז מורכב מזוג לוחות קתודיות קרות המופרדות זו מזו וסגורות בצינור זכוכית או צינור קרמי מלא בגז אינרטי מסוים (Ar). על מנת לשפר את ההסתברות להפעלה של צינור הפריקה, יש גורם מפעיל עזר בצינור הפריקה. צינור פריקה מלא בגז זה בעל סוג דו-קוטבי וסוג תלת-קוטבי. הפרמטרים הטכניים של צינור פריקת הגז כוללים בעיקר: מתח פריקת DC Udc; מתח פריקת דחף למעלה (בדרך כלל Up≈(2~3) Udc; תדר הספק הזרם In; הפגיעה והזרם Ip; התנגדות הבידוד R (>109Ω); הקיבול בין האלקטרודות (1-5PF). הגז ניתן להשתמש בצינור פריקה גם בתנאי DC וגם בתנאי AC. מתח פריקת DC שנבחר Udc הוא כדלקמן: שימוש בתנאי DC: Udc≥1.8U0 (U0 הוא מתח DC עבור פעולת קו רגילה) שימוש בתנאי AC: U dc≥ 1.44Un (Un הוא הערך האפקטיבי של מתח ה-AC עבור פעולת קו רגילה) הווריסטור מבוסס על ZnO כמרכיב העיקרי של ההתנגדות הלא-לינארית של מוליך תחמוצת המתכת, כאשר המתח המופעל על שני קצוותיו מגיע לערך מסוים, ההתנגדות רגישה מאוד למתח. עקרון העבודה שלה שווה ערך לחיבור סדרתי ומקביל של מספר PNs מוליכים למחצה. המאפיינים של וריסטורים הם לא ליניאריים מאפייני ליניאריות טובה (I=מקדם לא ליניארי α ב-CUα), זרם גדול קיבולת (~2KA/cm2), דליפה רגילה נמוכה זרם גיל (10-7~10-6A), מתח שיורי נמוך (בהתאם לעבודת הווריסטור מתח וקיבולת הזרם), זמן תגובה מהיר למתח יתר חולף (~10-8s), ללא גלגלים חופשיים. הפרמטרים הטכניים של וריסטו כוללים בעיקר: מתח וריסטו (כלומר מתח מיתוג) UN, מתח ייחוס Ulma; מתח שיורי Ures; יחס מתח שיורי K (K=Ures/UN); קיבולת זרם מקסימלית Imax; זרם דליפה; זמן תגובה. תנאי השימוש בווריסטור הם: מתח וריסטו: UN≥[(√2×1.2)/0.7] Uo (Uo הוא המתח הנקוב של ספק הכוח בתדר התעשייתי) מתח ייחוס מינימלי: Ulma ≥ (1.8 ~ 2) Uac (בשימוש בתנאי DC) Ulma ≥ (2.2 ~ 2.5) Uac (בשימוש בתנאי AC, Uac הוא מתח העבודה AC) מתח ההתייחסות המקסימלי של הווריסטור צריך להיקבע לפי מתח העמידות של המכשיר האלקטרוני המוגן, והמתח השיורי של הווריסטור צריך להיות נמוך מרמת מתח ההפסד של המכשיר האלקטרוני המוגן, כלומר (Ulma)max≤Ub/K, הנוסחה לעיל K היא יחס המתח השיורי, Ub הוא מתח ההפסד של הציוד המוגן.
דיודה מדכאת לדיודה מדכאת יש את הפונקציה של הידוק והגבלת מתח. זה עובד באזור הפירוק ההפוך. בגלל מתח ההידוק הנמוך ותגובת הפעולה המהירה שלו, הוא מתאים במיוחד לרמות האחרונות של הגנה במעגלי הגנה רב-מפלסים. אלמנט. ניתן לבטא את מאפייני הוולט-אמפר של דיודת הדיכוי באזור ההתמוטטות בנוסחה הבאה: I=CUα, כאשר α הוא המקדם הלא ליניארי, עבור דיודת הזנר α=7~9, בדיודת המפולת α= 5 ~ 7. דיודת דיכוי הפרמטרים הטכניים העיקריים הם: ⑴ מתח פירוק מדורג, המתייחס למתח התמוטטות מתחת לזרם הפירוק ההפוכה שצוין (בדרך כלל lma). באשר לדיודת הזנר, מתח השבר המדורג הוא בדרך כלל בטווח של 2.9V~4.7V, ומתח השבר המדורג של דיודות מפולת הוא לרוב בטווח של 5.6V עד 200V.⑵מתח הידוק מקסימלי: הוא מתייחס למתח הגבוה ביותר: מתח המופיע בשני קצוות הצינור כאשר הזרם הגדול של צורת הגל שצוינה עובר תחת צורת הגל הנוכחית שצוינה (כגון 10/1000μs).⑷מתח תזוזה הפוכה: זה מתייחס למתח המרבי שניתן להפעיל על שני קצוות הצינור באזור הדליפה ההפוכה, ואין לשבור את הצינור תחת מתח זה .מתח העקירה ההפוכה זה צריך להיות גבוה משמעותית ממתח ההפעלה השיא של המערכת האלקטרונית המוגנת, כלומר, הוא לא יכול להיות במצב הולכה חלש כאשר המערכת פועלת כרגיל.⑸זרם דליפה מרבי: זה מתייחס ל הזרם ההפוך המרבי הזורם בצינור תחת פעולת מתח עקירה הפוכה.⑹זמן תגובה: 10-11 שניות סליל החנק סליל המשנק הוא התקן דיכוי הפרעות במצב נפוץ עם פריט בתור הליבה. הוא מורכב משני סלילים באותו גודל ומאותו מספר סיבובים שמלופפים בצורה סימטרית על אותו פריט נוצר התקן עם ארבעה טרמינלים על הליבה הטורואידית של הגוף, שיש לו השפעה מדכאת על השראות הגדולה של המצב המשותף. אות, אך יש לו השפעה מועטה על השראות הדליפה הקטנה עבור האות במצב דיפרנציאלי. השימוש בסלילי משנק בקווים מאוזנים יכול לדכא ביעילות אותות הפרעות במצב נפוץ (כגון הפרעות ברק) מבלי להשפיע על השידור הרגיל של אותות מצב דיפרנציאלי על קו. סליל המשנק צריך לעמוד בדרישות הבאות במהלך הייצור: 1) יש לבודד את החוטים הכרוכים על ליבת הסליל זה מזה כדי להבטיח שלא יתרחש התמוטטות קצר חשמלי בין סיבובי הסליל בפעולה של מתח יתר מיידי. 2) כאשר זרם מיידי גדול זורם דרך הסליל, הליבה המגנטית לא צריכה להיות רוויה.3) הליבה המגנטית בסליל צריכה להיות מבודדת מה- סליל למניעת התמוטטות בין השניים בפעולה של מתח יתר חולף.4) יש לכרוך את הסליל בשכבה אחת ככל האפשר. זה יכול להפחית את הקיבול הטפילי של הסליל ולשפר את יכולת הסליל לעמוד במתח יתר מיידי. 1/4 אורך גל התקן קצר חשמלי 1/4 אורך גל הוא מגן נחשולי אות מיקרוגל המבוסס על ניתוח ספקטרום של ברק גלים ותיאוריית הגלים העומדים של אנטנה ומזין. אורך פס הקצר המתכתי במגן זה מבוסס על אות העבודה התדר (כגון 900MHZ או 1800MHZ) נקבע לפי גודל של 1/4 אורך גל. לאורכו של פס הקצר המקביל יש עכבה אינסופית עבור תדירות אות העבודה, המקבילה למעגל פתוח ואינה משפיעה על שידור האות. עם זאת, עבור גלי ברק, מכיוון שאנרגיית הברק מתפזרת בעיקר מתחת ל-n+KHZ, סרגל הקצר הזה. עכבת גלי הברק קטנה מאוד, מה שקולה לקצר חשמלי, ורמת אנרגיית הברק דולפת לאדמה. קוטר סרגל הקצר באורך 1/4 הוא בדרך כלל כמה מילימטרים, ביצועי התנגדות זרם הפגיעה טובים, שיכולים להגיע ליותר מ-30KA (8/20μs), והמתח השיורי קטן מאוד. מתח שיורי זה נגרם בעיקר מההשראות של מוט הקצר עצמו. החיסרון הוא שפס תדר ההספק צר יחסית, ורוחב הפס הוא כ-2% עד 20%. חסרון נוסף הוא שלא ניתן להוסיף הטיית DC למתקן הזנת האנטנה, מה שמגביל יישומים מסוימים.

הגנה היררכית של מגיני נחשולי מתח (הידועים גם כמגני ברק) הגנה היררכית מכיוון שאנרגיה של פגיעות ברק היא עצומה מאוד, יש צורך לפרוק בהדרגה את האנרגיה של פגיעות ברק לכדור הארץ באמצעות שיטת פריקה היררכית. הברק ברמה הראשונה התקן הגנה יכול לפרוק זרם ברק ישיר, או לפרוק את האנרגיה העצומה המתנהלת כאשר קו העברת הכוח נפגע ישירות מברק. עבור מקומות שבהם עלולים להתרחש פגיעות ברק ישיר, יש לבצע הגנת ברקים CLASS-I. התקן הגנת ברקים ברמה שנייה הוא התקן הגנה למתח השיורי של התקן הגנת ברקים ברמה הקדמית ומכת הברק המושרה באזור . כאשר מתרחשת ספיגת האנרגיה של מכת ברק ברמה הקדמית, עדיין יש חלק מהציוד או מהתקן ההגנה מפני ברקים ברמה השלישית. מדובר בכמות עצומה של אנרגיה שתועבר, והיא צריכה להיספג עוד יותר על ידי התקן ההגנה מפני ברקים ברמה השנייה. במקביל, קו ההולכה העובר דרך התקן הגנת ברקים ברמה הראשונה יגרום גם לברק קרינת דופק אלקטרומגנטית LEMP. כאשר הקו ארוך מספיק, האנרגיה של הברק המושרה הופכת גדולה מספיק, ונדרש התקן ההגנה מפני ברקים ברמה השנייה כדי לפרוק עוד יותר את אנרגיית הברקים. התקן הגנת ברקים ברמה השלישית מגן על LEMP ושארית אנרגיית הברקים העוברת דרכו התקן ההגנה מפני ברקים ברמה השנייה. מטרת רמת ההגנה הראשונה היא למנוע ממתח הנחשול להיות מוליך ישירות מאזור LPZ0 לאזור LPZ1, ולהגביל את מתח הנחשול של עשרות אלפים עד מאות אלפים. וולט ל-2500-3000V. מגן מתח המתח המותקן בצד המתח הנמוך של שנאי החשמל הביתי צריך להיות מגן מתח תלת פאזי מסוג מתג מתח כרמת ההגנה הראשונה, וקצב זרימת הברקים שלו לא אמור להיות פחות מ-60KA. רמה זו של מגן מתח מתח צריכה להיות מגן מתח מתח בעל קיבולת גדולה המחוברת בין כל שלב של הקו הנכנס של ספק הכוח של המשתמש מערכת והקרקע. בדרך כלל נדרש שרמה זו של מגן מתח מתח תהיה בעלת יכולת השפעה מקסימלית של יותר מ-100KA לפאזה, ומתח הגבול הנדרש הוא פחות מ-1500V, אשר נקרא מגן מתח מתח CLASS I. הברקים האלקטרומגנטיים הללו התקני הגנה תוכננו במיוחד לעמוד בזרמים הגדולים של ברק וברקים ולמשוך נחשולי אנרגיה גבוהים, שיכולים להעביר כמויות גדולות של זרמי נחשול לקרקע. הם מספקים רק הגנה ברמה בינונית (המתח המרבי המופיע על קו כאשר זרם הדחף זורם דרך מעצר המתח נקרא מתח הגבול), מכיוון שמגני CLASS I סופגים בעיקר זרמי נחשול גדולים. הם אינם יכולים להגן לחלוטין על הציוד החשמלי הרגיש בתוך מערכת אספקת החשמל. מעכב הברקים ברמה הראשונה יכול למנוע 10/350μs, גל ברק 100KA, ולהגיע לתקן ההגנה הגבוה ביותר שנקבע על ידי חברת החשמל. ההתייחסות הטכנית היא: קצב זרימת הברקים גדול או שווה ל-100KA (10/350μs); ערך המתח השיורי אינו גדול מ-2.5KV; זמן התגובה קטן או שווה ל-100ns. מטרת רמת ההגנה השנייה היא להגביל עוד יותר את הערך של מתח הנחשול השיורי העובר דרך הרמה הראשונה של מעצור ברקים ל-1500-2000V, וליישם חיבור שווי פוטנציאל עבור LPZ1- LPZ2. פלט מגן נחשולי החשמל ממעגל ארון ההפצה צריך להיות מגן הספק מגביל מתח כרמת ההגנה השנייה, וקיבולת זרם הברק שלו לא צריכה להיות פחות מ-20KA. יש להתקין אותו בתחנת המשנה המספקת חשמל לציוד חשמלי חשוב או רגיש. משרד חלוקת כבישים. בולמי ברקים אלו של ספק כוח יכולים לספוג טוב יותר את שארית אנרגיית הנחשולים שעברה דרך מעצר הנחשולים בכניסה לאספקת החשמל של המשתמש, ויש להם דיכוי טוב יותר של מתח יתר חולף. מגן המתח המשמש כאן דורש יכולת השפעה מקסימלית של 45kA או יותר לפאזה, ומתח הגבול הנדרש צריך להיות פחות מ-1200V. זה נקרא מגן מתח מתח CLASS Ⅱ. מערכת אספקת החשמל של המשתמש הכללית יכולה להשיג את ההגנה ברמה השנייה כדי לעמוד בדרישות הפעולה של הציוד החשמלי. מעכב הברקים ברמה השנייה מאמץ את המגן מסוג C להגנה על מצב מלא של פאזה, פאזה-אדמה וכדור הארץ התיכונה, בעיקר הפרמטרים הטכניים הם: קיבולת זרם הברקים גדולה או שווה ל-40KA (8/ 20μs); ערך שיא המתח השיורי אינו גדול מ-1000V; זמן התגובה אינו גדול מ-25ns.

מטרת רמת ההגנה השלישית היא האמצעי האולטימטיבי להגנה על הציוד, הפחתת ערך מתח הנחשול השיורי לפחות מ-1000V, כך שאנרגיית הנחשולים לא תפגע בציוד.מגן הנחשול המותקן בקצה הנכנס של ספק הכוח AC של ציוד מידע אלקטרוני צריך להיות סדרת מגן מגביל מתח מתח כרמת ההגנה השלישית, וקיבולת זרם הברק שלו לא צריכה להיות פחות מ-10KA. קו ההגנה האחרון יכול להשתמש בכוח מובנה מעצור ברקים באספקת החשמל הפנימית של הציוד החשמלי כדי להשיג את המטרה של ביטול מוחלט של מתח היתר הזעיר הזעיר. מגן נחשולי החשמל המשמש כאן דורש יכולת השפעה מקסימלית של 20KA או פחות לכל שלב, ומתח הגבול הנדרש צריך להיות נמוך מ- 1000V. עבור ציוד אלקטרוני חשוב במיוחד או רגיש במיוחד, יש צורך ברמת ההגנה השלישית, והיא יכולה לכן הגן על הציוד החשמלי ממתח יתר הזמני שנוצר בתוך המערכת. עבור אספקת הכוח המיישרת המשמשת בציוד תקשורת מיקרוגל, ציוד תקשורת תחנות ניידות וציוד מכ"ם, רצוי לבחור מגן ברקים של ספק כוח DC המותאם למתח העבודה כמו ההגנה הסופית בהתאם לצרכי ההגנה של מתח העבודה שלו. ההגנה מהרמה הרביעית ומעלה מבוססת על רמת המתח של הציוד המוגן. אם שתי רמות ההגנה מפני ברקים יכולות להגביל את המתח להיות נמוך מרמת המתח העמידות של הציוד, נדרשות רק שתי רמות הגנה. אם לציוד יש רמת מתח עמידה נמוכה יותר, עשוי לדרוש ארבע רמות או יותר של הגנה. קיבולת זרם הברק של ההגנה ברמה הרביעית לא צריכה להיות פחות מ-5KA.[3] עקרון העבודה של הסיווג של מגיני נחשולי מתח מחולק לסוג מתג ⒈: עקרון העבודה שלו הוא שכאשר אין מתח יתר מיידי, הוא מציג עכבה גבוהה, אך ברגע שהוא מגיב למתח החולף הברק, העכבה שלו משתנה לפתע ל- ערך נמוך, מאפשר ברק הזרם עובר. כאשר משתמשים בהם כמכשירים כאלה, המכשירים כוללים: פער פריקה, צינור פריקת גז, תיריסטור וכו'.⒉סוג מגביל מתח: עקרון העבודה שלו הוא התנגדות גבוהה כאשר אין מתח יתר מיידי, אך עם עליית זרם הנחשולים והמתח, העכבה שלו תמשיך לרדת, ומאפייני מתח הזרם שלו הם מאוד לא ליניאריים. המכשירים המשמשים להתקנים כאלה הם: תחמוצת אבץ, וריסטורים, דיודות מדכאות, דיודות מפולת וכו'. סוג shunt מסוג משנק: מחובר במקביל לציוד המוגן, הוא מציג עכבה נמוכה לדפק הברק, ומציג עכבה גבוהה לפעולה הרגילה תדר מחיקה.סוג משנק: בסדרה עם הציוד המוגן, הוא מציג עכבה גבוהה לפעימות ברק, ומציג עכבה נמוכה לתדרי הפעלה רגילים. המכשירים המשמשים למכשירים כאלה הם: סלילי משנק, מסננים במעבר גבוה, מסננים במעבר נמוך. , התקני קצר באורך גל של 1/4 וכו'.

בהתאם למטרה (1) מגן מתח: מגן מתח AC, מגן מתח DC, מגן מתח מיתוג וכו'. מודול הגנת ברקים מתח AC מתאים להגנת מתח של חדרי חלוקת חשמל, ארונות חלוקת חשמל, ארונות מתגים, AC ו לוחות חלוקת כוח DC וכו'; יש בבניין קופסאות חלוקת חשמל לכניסה חיצונית, ותיבות חלוקת חשמל בקומה הבניין; מגיני נחשולי מתח משמשים לרשתות חשמל תעשייתיות במתח נמוך (220/380VAC) ורשתות חשמל אזרחיות; במערכות חשמל, הם משמשים בעיקר לכניסה או פלט תלת פאזי בלוח אספקת החשמל של חדר הבקרה הראשי של חדר האוטומציה ותחנת המשנה. זה מתאים למערכות אספקת חשמל DC שונות, כגון: לוח חלוקת חשמל DC ; ציוד אספקת חשמל DC; תיבת חלוקת כוח DC; ארון מערכת מידע אלקטרונית; מסוף פלט של ציוד אספקת חשמל משני.⑵מגן איתות: מגן אות בתדר נמוך, מגן אות בתדר גבוה, מגן מזין אנטנה וכו'. היקף היישום של התקן הגנת ברקים לאות רשת משמש עבור SWITCH, HUB, 10/100Mbps, נתב וציוד רשת אחר מכות ברק ודופק אלקטרומגנטי של ברק הגנת מתח יתר; · הגנה על מתג רשת בחדר רשת; · הגנת שרת חדר רשת; · חדר רשת אחר הגנה על ציוד עם ממשק רשת; · תיבת הגנת ברקים משולבת 24 יציאות משמשת בעיקר להגנה מרכזית על ערוצי ריבוי אותות בארונות רשת משולבים ובארונות מתג ענפים. מגיני נחשולי מתח. התקני הגנה מפני ברקים של אותות וידאו משמשים בעיקר עבור ציוד אותות וידאו מנקודה לנקודה. הגנת הסינרגיה יכולה להגן על כל מיני ציוד שידור וידאו מפני הסכנות הנגרמות ממכת ברק המושרה ומתח נחשול מקו העברת האותות, והיא חלה גם על שידור RF תחת אותו מתח עבודה. ברק וידאו מרובה יציאות משולב תיבת הגנה משמשת בעיקר להגנה מרוכזת על ציוד בקרה כגון מכשירי וידאו בדיסק קשיח וחותכי וידאו בארון הבקרה המשולב.


זמן פרסום: 25 בנובמבר 2021