Устройство защиты от перенапряжений — знаете ли вы его типы?
2024-12-09
Устройство защиты от перенапряжений (УЗИП) - это электронное устройство, обеспечивающее безопасную защиту различных электронных приборов, оборудования и линий связи. Оно подходит для систем электропитания с переменным током 50/60 Гц и номинальным напряжением 220В/380В. Типы и конструкции устройств защиты от перенапряжений различаются в зависимости от их назначения, но в целом их можно классифицировать следующими способами:
Ⅰ Классификация по принципу работы
1.Вольтажное переключающее устройство: находится в состоянии высокого импеданса при отсутствии мгновенного перенапряжения и резко переключается в состояние низкого импеданса при возникновении перенапряжения, эффективно отводя импульсный ток на землю и защищая оборудование от повреждений. Обычно используемые нелинейные элементы включают разрядные промежутки, газоразрядные трубки, тиристоры и т.д.
2.Ограничивающее напряжение устройство: демонстрирует высокий импеданс при отсутствии перенапряжения, но по мере увеличения импульсного тока и напряжения импеданс непрерывно уменьшается, ограничивая напряжение до безопасного уровня. Его вольт-амперная характеристика сильно нелинейна, что позволяет избежать повреждения оборудования от перенапряжения. Обычно используемые нелинейные элементы включают оксид цинка, варисторы, подавляющие диоды, лавинные диоды и т.д.
3.Комбинированный тип: сочетает в себе УЗИП вольтажного переключения и ограничения напряжения, обладая одновременно функцией переключения напряжения и ограничения напряжения, что позволяет одновременно ограничивать переходное перенапряжение и отводить импульсный ток, обеспечивая лучший защитный эффект.
Ⅱ Классификация по сценариям применения
1.Защитные устройства питания: включают защитники переменного тока, защитники постоянного тока, защитники импульсных источников питания и т.д.
2.Сигнальные защитные устройства: включают защитники низкочастотных сигналов, защитники высокочастотных сигналов, защитники антенно-фидерных устройств и т.д.
Ⅲ Классификация по уровню испытаний
Согласно национальному стандарту GB/T 18802.11-20201, устройства защиты от перенапряжений также можно разделить на следующие три категории в зависимости от уровня испытаний:
1.УЗИП класса I (устройство защиты от перенапряжений первого уровня): в основном используется для выдерживания больших ударных токов, вызванных прямыми или наведенными ударами молнии, ограничивая их в пределах, которые оборудование или система может выдержать. Испытательная форма волны 10/350 мкс.
2.УЗИП класса II (устройство защиты от перенапряжений второго уровня): в основном используется для выдерживания импульсных токов средней амплитуды, вызванных косвенными ударами молнии или коммутационными операциями, дополнительно снижая их до более низкого уровня. Испытательная форма волны 8/20 мкс.
3.УЗИП класса III (устройство защиты от перенапряжений третьего уровня): в основном используется для выдерживания импульсных токов малой амплитуды или остаточных форм волн и их устранения до минимальной степени. Испытательная форма волны представляет собой комбинированную волну 1,2/50 мкс и 8/20 мкс. Основные сценарии применения - чувствительное оборудование в конце линии, такое как компьютеры, средства связи, приборы и т.д.
Дополнительная классификация по типам подавляющих устройств
1.Металлооксидный варистор (MOV): состоит из металлооксидных материалов (в основном оксида цинка), представляет собой ограничивающее устройство с характеристиками, очень похожими на два встречно включенных стабилитрона, со временем реакции в наносекундах.
2.Подавитель переходных напряжений (TVS): работает в режиме ограничения напряжения со временем реакции менее наносекунды. Существует несколько способов упаковки, которые могут удовлетворить потребности различных случаев. Когда напряжение на TVS превышает определенную амплитуду, устройство быстро проводит и рассеивает энергию перенапряжения через лавинный пробой PN-перехода. Подходит для случаев с малой энергией перенапряжения, если энергия перенапряжения велика и требуется совместное использование с другими мощными устройствами подавления перенапряжений, его следует использовать в качестве вторичной защиты.
3.Газоразрядная трубка (GDT): заключена в керамический корпус и состоит из двух или более металлических электродов с промежутками, заполненными инертным газом (аргон или неон). Когда напряжение, приложенное к двум выводам, достигает точки пробоя газа внутри газоразрядной трубки, трубка начинает разряжаться, и устройство переходит в состояние короткого замыкания, так что напряжение на электродах не превышает напряжения пробоя.
В заключение следует отметить, что существует множество типов устройств защиты от перенапряжений, которые следует выбирать в соответствии с различными сценариями применения и требованиями к защите.
