Τι είναι το Spike/Surge Protector και το φίλτρο γραμμής ρεύματος;

Το προστατευτικό υπερτάσεων ή ο καταστολέας υπερτάσεων είναι μια συσκευή που έχει σχεδιαστεί για να προστατεύει τις ηλεκτρικές συσκευές από ανεπιθύμητη ξαφνική και βραχυπρόθεσμη αύξηση της τάσης. Τόσο το κύμα τάσης όσο και η αιχμή τάσης που αναφέρονται σε βραχυπρόθεσμη αύξηση της τάσης φαίνονται παρόμοια αλλά είναι διαφορετικά.

Ενώ μια αιχμή τάσης είναι μια ξαφνική αύξηση της τάσης που διαρκεί λιγότερο από τρία νανοδευτερόλεπτα, μια απότομη αύξηση τάσης είναι μια ξαφνική αύξηση της τάσης που διαρκεί τρία νανοδευτερόλεπτα ή περισσότερο.

Μια αιχμή ή κύμα τάσης είναι βασικά μια παροδική υπέρταση ή ηλεκτρική ώθηση μικρής διάρκειας αλλά υψηλής ενέργειας, η οποία προκαλείται στο κύκλωμα από εξωτερικές πηγές. Η παροδική υπέρταση σε ισχύ AC φαίνεται στο Σχ. 1.

Εικ. 1: Αιχμές τάσης

Οι κοινές πηγές αιχμών τάσης και υπερτάσεων περιλαμβάνουν ηλεκτρικούς διακόπτες, κεραυνούς και στατικό ηλεκτρισμό. Αιχμές τάσης μπορεί επίσης να δημιουργηθούν από μια ταχεία συσσώρευση ή αποσύνθεση ενός μαγνητικού πεδίου, το οποίο μπορεί να προκαλέσει ενέργεια στο σχετικό κύκλωμα. Για παράδειγμα, εάν το ρεύμα που ρέει μέσω ενός πηνίου ρελέ διακοπεί ή απενεργοποιηθεί, ο επαγωγέας παράγει μια αιχμή τάσης υψηλής συχνότητας.

Η πιο συνηθισμένη λύση είναι η τοποθέτηση μιας διόδου ανορθωτή κατά μήκος του πηνίου του ρελέ (επαγωγέας). Η δίοδος αναφέρεται ως δίοδος ελεύθερου τροχού, καταστολής ή fly-back. Όταν διακόπτεται το ρεύμα, παρέχει μια διαδρομή επιστροφής για το ρεύμα, έτσι ώστε η ροή ρεύματος μέσω του επαγωγέα να μην εμποδίζεται. Το ρεύμα διαχέεται με την πάροδο του χρόνου μέσω της εσωτερικής του αντίστασης και η θερμότητα παράγεται από τον επαγωγέα και τον ανορθωτή.

Τόσο τα φαινόμενα αιχμής τάσης όσο και τα φαινόμενα υπερτάσεων μπορεί να διαταράξουν τον ηλεκτρικό εξοπλισμό και να προκαλέσουν σημαντική ζημιά.

Υπάρχουν διάφοροι τύποι συσκευών προστασίας από υπερτάσεις και ακίδες που διατίθενται στην αγορά. Οι συσκευές προστασίας από υπερτάσεις (SPD) και οι μεταβατικοί καταστολείς τάσης (TVS) εγκαθίστανται συνήθως σε συστήματα διανομής ισχύος, βιομηχανικά συστήματα βαρέως τύπου και συστήματα επικοινωνίας, για προστασία από υπερτάσεις και αιχμές τάσης.

Φίλτρο γραμμής ισχύος

Ένα φίλτρο γραμμής ισχύος είναι ένα ηλεκτρονικό φίλτρο που τοποθετείται μεταξύ μιας ηλεκτρικής συσκευής και μιας εξωτερικής γραμμής σε αυτήν. Είναι ένα παθητικό, αμφίδρομο δίκτυο που φιλτράρει μια συγκεκριμένη συχνότητα στη γραμμή ρεύματος ή στο κύκλωμα.

Ένα φίλτρο γραμμής έχει σχεδιαστεί για ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές (EMI) σε δίκτυα AC και συνήθως αποτελείται από επαγωγέα, πυκνωτή και αντίσταση. Μειώνει όσο το δυνατόν περισσότερο τους κυματισμούς στην τάση εξόδου. Ορισμένα φίλτρα ηλεκτρικών γραμμών παρέχουν ελάχιστη ρύθμιση τάσης, ενώ άλλα προστατεύουν από προβλήματα ποιότητας ισχύος.

Ένα τυπικό σχηματικό φίλτρο γραμμής ισχύος παθητικού δικτύου φαίνεται στο Σχ.2. Το δίκτυο είναι κατάλληλο τόσο για εναλλασσόμενο ρεύμα όσο και για συνεχές ρεύμα με δυνατότητα αμφίδρομης καταστολής.

Εικ. 2: Τυπικό φίλτρο γραμμής ισχύος

Σχεδιασμός προστασίας από υπερτάσεις

Μια απλή προστασία από υπερτάσεις είναι ουσιαστικά ένα βαρίστορ μεταλλικού οξειδίου (MOV) κατά μήκος της γραμμής εισόδου ενός ηλεκτρικού εξοπλισμού - γενικά ένα μόνο εξάρτημα μόνο σε κάποιο εξοπλισμό. Αυτό μπορεί να είναι είτε δίοδος MOV είτε TVS. Για γενική γραμμή 90V AC – 264V AC, η συνήθης ονομαστική τάση MOV είναι 300V rms.

Ωστόσο, σε περίπτωση ακριβού εξοπλισμού και υψηλών προσδοκιών υπέρτασης, όπως από το καλώδιο τροφοδοσίας, είναι απαραίτητο να ανατρέξετε στις αξιολογήσεις και τις οδηγίες προτύπων ασφαλείας, όπως το IEC 61000-4-5, που καθορίζουν τα πρότυπα για τη γραμμή ισχύος AC υπερτάσεις.

Κατά το σχεδιασμό του κυκλώματος, η τιμή της τάσης του βαρίστορ πρέπει να περιλαμβάνει τουλάχιστον 20 τοις εκατό περιθώριο ασφαλείας. Για παράδειγμα, για ένα σύστημα συνεχούς ρεύματος 25 V, το βαρίστορ θα πρέπει να είναι περίπου 30 V. Ωστόσο, είναι σημαντικό να μην υπερβάλλετε το περιθώριο, για να αποφύγετε ένα μεγάλο βαρίστορ και μια υψηλότερη τάση σύσφιξης. Επίσης, η διάταξη προστασίας από υπερτάσεις πρέπει να τοποθετηθεί δίπλα στην ασφάλεια.

Αφήστε μήνυμα 

Λίστα μηνυμάτων