Современные методы и устройства защиты от перенапряжений

Содержание

Введение 3

1. Причины перенапряжений 5

1.1 Атмосферные перенапряжения 5

1.2 Коммутационные перенапряжения 5

1.3 Переходные перенапряжения промышленной частоты 5

1.4 Перенапряжения из-за электростатического разряда 5

2. Концепция защиты от перенапряжений 5

2.1 Источник питания 5

2.2 Распределение второго уровня 5

2.3 Клеммы, потребители, гнезда 5

3. Способы и устройства защиты от перенапряжений 5

3.1 Устройства последовательной защиты 5

3.2 Устройства параллельной защиты 5

4. Компоненты для устройств защиты от перенапряжения 5

4.1 Искровые разрядники / Газовые разрядники (GDT) 5

4.2 Варисторы / MOV 5

4.3 Ограничительные диоды / TAZ 5

4.4 Комбинированные цепи 5

Заключение 5

Список использованной литературы 5

Введение

Перенапряжения – это сверхвысокие напряжения, которые способны повредить или даже полностью разрушить изоляцию и, тем самым, отрицательно повлиять на работу электрических и электронных компонентов всех видов или привести к полному отказу таких компонентов.

Каждый электрический компонент имеет изоляцию, предназначенную для отделения электрического напряжения от земли и прочих деталей, находящихся под напряжением. Пробивная способность, определяемая в стандартах IEC/VDE, зависит от рабочего напряжения и типа электрического компонента. Проверка данной характеристики осуществляется путем приложения напряжений заданной величины в течение определенного периода времени.

Если во время работы величина испытательного напряжения оказывается превышенной, характеристики защиты изоляции больше не гарантируются. Соответствующий компонент может получить повреждения или даже оказаться полностью разрушенным. Перенапряжения представляют собой импульсы напряжения, величина которого выше испытательного напряжения, и поэтому перенапряжения могут отрицательно повлиять на работу соответствующего электрического компонента или системы. Это означает, что перенапряжение одной и той же величины может быть допустимым для компонентов с высоким рабочим напряжением, но исключительно опасным для компонентов с более низким рабочим напряжением.

Постоянно высокие напряжения также возникают на частоте сети 50/60 Гц. Эти напряжения могут быть связанными или возникать в результате неправильной коммутации. Подобные результирующие длительные напряжения помех являются еще одной проблемой, которую призваны решать системы защиты от перенапряжений. Одиночные импульсы перенапряжения, которые имеют высокую частоту из-за самого характера их генерирования, приводят к нарастанию тока, которое происходит примерно в 10000 раз быстрее по сравнению с напряжением при 50 Гц. Если время нарастания тока в диапазоне 50/60 Гц составляет 5 мс, для перенапряжения эта величина равняется примерно 1 мкс.

Перенапряжения называются напряжениями «переходных процессов». Это означает, что перенапряжения представляют собой временные колебания малой длительности. Форма и частота таких колебаний зависят от полного сопротивления цепи.