Cum să alegi corect un protector de supratensiune (SPD).

În câte categorii pot fi împărțite protectoarele la supratensiune?

Tipul 1 (Tip de comutare a tensiunii)

• Funcţie:
  Utilizat în principal pentru descărcarea curenților mari (formă de undă de 10/350 μs) proveniți de la lovituri de trăsnet directe sau induse.
  De obicei, se aplică la intrarea principală de distribuție a energiei electrice a clădirilor (zona de tranziție de la LPZ0 la LPZ1).
• Principiul de funcționare:

Impedanță ridicată în stare normală: 

Când nu există supratensiune, SPD-ul rămâne într-o stare de impedanță ridicată, neafectând circuitul.
Impedanță scăzută la declanșare:

Când supratensiunea depășește pragul (de exemplu, 4kV), tubul intern de descărcare în gaz (GDT) sau eclatorul se rupe, formând o cale de impedanță redusă pentru descărcarea instantanee a curenților de zeci de kA.
Stingerea ulterioară a arcului: După ce supratensiunea se disipează, GDT-ul revine la o stare de impedanță ridicată prin autorecuperare.

• Componente de bază:

Tub de descărcare în gaze (GDT):Se conduce prin ionizarea gazului inert.
Distanța dintre eclatoare:Descărcări prin străpungere în aer, cu o capacitate mare de gestionare a curentului (poate depăși 100 kA).

Tip 2 (Tip cu limitare de tensiune)

• Funcţie:

Protejează împotriva trăsnetului indus și a supratensiunilor de comutare (formă de undă de 8/20 μs).

Folosit în panouri de distribuție.

• Principiul de funcționare:

Caracteristica impedanței neliniare: 

Când tensiunea de supratensiune crește, impedanța varistorului intern (MOV) scade brusc, fixând tensiunea la un nivel sigur (de exemplu, Up ≤ 1,5 kV).

Descărcare continuă: 

MOV-ul poate descărca în mod repetat curenți moderați (20–40 kA), dar curenții mari îi pot degrada performanța.

• Componentă principală:

Varistor cu oxid metalic (MOV):Compus din particule de oxid de zinc (ZnO), un dispozitiv semiconductor sensibil la tensiune.

Tipul 3 (Protecție combinată sau fină)

• Funcţie

Răspuns rapid:Utilizează diode TVS sau combinații MOV+TVS cu un timp de răspuns ≤1ns.

Tensiune de prindere ultra-scăzută (de exemplu, Up ≤ 0,8 kV), asigurând siguranța echipamentelor sensibile.

Componentă principală:

Diodă de suprimare a tensiunii tranzitorii (TVS):Folosește efectul de avalanșă al joncțiunii PN pentru un răspuns extrem de rapid, dar are o capacitate limitată de gestionare a curentului (

Alegerea dispozitivului de protecție la supratensiune (SPD) potrivit este crucială. Cum ar trebui să selectați unul pentru diferite scenarii?

1.Definiți cerințele de protecție

1.1 Identificarea surselor de supratensiune

Lovitura directă a trăsnetului (de exemplu, lovirea unei clădiri):  Necesită SPD de tip 1 (formă de undă 10/350 μs).

Supratensiuni induse de trăsnet sau de comutare (de exemplu, fluctuații ale rețelei, pornirea/oprirea echipamentelor): Necesită SPD de tip 2 sau tip 3 (formă de undă 8/20 μs).

1.2 Determinarea zonelor de protecție (ZPD)

Zona LPZ0 → LPZ1 (de exemplu, priza principală de alimentare):

 Descărcător hibrid de tip 1 sau de tip 1+2.

Zona LPZ1 → LPZ2 (de exemplu, panou de distribuție la etaj):

Descărcător de tip 2.

Zona LPZ2 → LPZ3 (de exemplu, partea frontală a echipamentului):

Descărcător de tip 3 sau de precizie.

2.Selectarea parametrilor cheie

2.1Tensiune maximă de funcționare continuă (Uc)

2.1.1 Trebuie să fie mai mare decât tensiunea nominală a sistemului (de exemplu, pentru un sistem de 385V, selectați Uc ≥ 385V).

2.2.2 Luați în considerare fluctuațiile rețelei (±10~20%).

2.2Nivel de protecție la tensiune (sus)

2.2.1 Tensiunea de coborâre/în sus oferă o protecție mai bună, dar trebuie să corespundă cu tensiunea de rezistență a echipamentului protejat.

2.2.2 Regulă generală: Up ≤ 80% din tensiunea de rezistență a echipamentului (de exemplu, dacă echipamentul poate suporta 2,5 kV, se alege Up ≤ 2,0 kV).

2.Capacitate de manipulare a curentului (In / Imax)

• Tipul 1: În ≥ 12,5 kA (formă de undă 10/350 μs).
• Tip 2: Tablou principal de distribuție: Imax ≥ 40kA (8/20μs).

Tablou de subdistribuție: Imax ≥ 20kA (8/20μs).

• Tipul 3: În ≥ 5kA (undă combinată).

2.4 Timp de răspuns

SPD-uri standard: ≤25ns.

Pentru echipamente de precizie, alegeți opțiuni mai rapide (de exemplu, diode TVS, ≤1ns).

3.Selecție după scenariul de aplicație

3.1Sisteme de alimentare cu energie electrică

3.1.1 Tablou principal de distribuție: Descărcător hibrid de tip 1+2 (de exemplu, Imax = 100kA, Up ≤ 2,5kV).

3.1.2 Tablou de subdistribuție: SPD tip 2 (de exemplu, Imax = 40kA, Up ≤ 1,8kV).

3.1.3 Capăt echipament: Descărcător de tip 3 sau montat pe priză (de exemplu, Up ≤ 1,2 kV).

3.2 Linii de semnalizare/comunicare

3.2.1 Utilizați descărcătoare de semnal dedicate, cu tipuri de interfețe potrivite (de exemplu, RJ45, RS485).

Acordați atenție ratei de transmisie și pierderii de inserție (dacă utilizați o rețea Gigabit, alegeți un model compatibil cu frecvența înaltă)

3.3 sisteme fotovoltaice/DC

Selectați descărcătoare de curent continuu cu Uc ≥ 1,2 × tensiunea maximă a sistemului.