Paidong 산업 지대 Qiligang, Yueqing 시, 절강성, 중국.
서지 보호 장치는 하드웨어를 보호하기 위해 데이터 및 전원 시스템에 사용되는 구성 요소입니다. 저전력 회로에서 영향을 받습니다. 그러나 이러한 시스템의 작동은 일시적인 과전압으로 인한 파괴 또는 중단을 방지하기 위한 것입니다.
SPD는 낮은 저항 경로로 작동하여 전기 서지 또는 임펄스를 제거합니다. 따라서 과도 전압을 전류로 바꾸고 접지를 따라 다시 라우팅합니다. 이것은 전송 라인의 공격을 줄이기 위해 수행됩니다. 이 장치는 보호해야 하는 부하의 전원 공급 회로에 병렬로 연결되어 있습니다. 이것은 가장 널리 사용되는 효과적인 불평형 전압 보호 방법입니다.
서지 과도 전압은 건물 내 전기 부하의 스위칭 동작과 대전류가 흐를 때 자기장 형성으로 인한 자기 및 유도 결합에 의해 유도됩니다. 정전기와 번개 폭풍도 결국 서지를 일으킬 수 있습니다. 번개는 전기 시스템에서 전자기 간섭의 중요한 원인입니다.
낙뢰에는 두 가지 유형이 있습니다.
1. 낙뢰 경로는 전력 구조 송전선로에 직접 연결됩니다.
2. 전기 – 근처의 천둥 방전 복사 에너지로 인해 전기 그리드 도체에 에너지가 자기적으로 결합되는 것입니다.
서지 보호 장치(SPD)의 작동 원리는 서지라고도 알려진 일시적인 과전압으로부터 전기 시스템을 보호하는 데 중점을 두고 있습니다. 주요 개념은 서지 전류를 전환하거나 제한하여 이러한 전압 스파이크를 제한하는 것입니다. 작동 방식은 다음과 같습니다.
금속 산화물 배리스터(MOV): SPD 내에서 가장 일반적인 구성 요소 중 하나는 금속 산화물 배리스터입니다. 배리스터는 인가 전압에 따라 저항이 변화하는 전자 부품으로, 비선형, 비옴 전류-전압 특성을 나타냅니다. 전압이 정상일 때 MOV는 매우 높은 저항을 가지므로 전기 시스템이 정상적으로 작동할 수 있습니다. 그러나 서지 발생 중에는 MOV의 저항이 급격하게 떨어져 매우 낮아집니다. 이러한 변화를 통해 MOV는 초과 전압을 "흡수"한 다음 초과 전류를 보호된 부하에서 안전하게 접지로 전환하여 "분로" 역할을 할 수 있습니다.
SPD가 전류를 전환하는 방법:
1. 전압 스파이크가 발생하면 SPD가 빠르게 반응하여 접지에 대한 낮은 임피던스(낮은 저항) 경로를 생성합니다.
2. 이는 임펄스 전류를 임계 부하로부터 멀리 전환시킵니다.
3. SPD는 전류를 전환함으로써 연결된 장비에 발생하는 결과적인 전압을 보다 안전한 수준으로 줄입니다.
SPD의 기타 구성 요소:
SPD는 특정 설계 및 보호 요구 사항에 따라 GDT(가스 방전관), SAD(실리콘 눈사태 다이오드) 또는 TVS(과도 전압 억제기) 다이오드를 사용할 수도 있습니다.
SPD 조치의 결과:
이러한 방식으로 작동함으로써 SPD는 낙뢰, 전력 서지 및 기타 유형의 전기 장애로 인한 전압 스파이크로부터 민감한 전자 장치를 보호합니다.
목표는 이러한 과도 현상으로 인해 손상이나 작동 문제가 발생하는 것을 방지하고 장비의 수명을 연장하며 기능을 보장하는 것입니다.
SPD 선택:
SPD의 적절한 선택은 전기 시스템 내 위치, 예상되는 서지 유형, 연결된 장비의 취약성을 포함한 여러 요소를 기반으로 합니다.
선택 기준에는 SPD의 최대 연속 작동 전압(MCOV), 공칭 방전 전류(In), 전압 보호 등급(VPR) 등이 포함됩니다.
1.SPD 유형 1
유형 1 SPD는 건물 전기 시스템의 인입구에 설치됩니다. 주요 기능은 일반적으로 직접적인 낙뢰와 같은 외부 소스에서 발생하는 대규모 서지로부터 보호하는 것입니다. 이들은 첫 번째 방어선이며 고에너지 충격을 분산시킬 수 있습니다. 설치 측면에서 Type 1 SPD는 주 서비스 입구 패널의 라인 측, 전신주와 전기 서비스가 건물로 들어오는 곳 사이에 장착됩니다.
2.SPD 유형 2
Type 2 SPD는 주 배전반(또는 하위 배전반)에 사용되며 대형 장비를 켜고 끌 때 발생하는 서지와 같이 건물 내부에서 발생하는 서지를 관리하도록 설계되었습니다. 이러한 SPD는 회로 및 장치 다운스트림을 보호하며 민감한 전자 장비를 보호하는 데 특히 중요합니다. Type 1 SPD가 완전히 우회할 수 없는 서지를 관리하여 시간이 지남에 따라 연결된 장치의 성능을 저하시키거나 손상시킬 수 있는 더 작고 반복적인 서지를 포착합니다.
3.SPD 유형 3
유형 3 SPD는 사용 지점, 즉 컴퓨터, TV 또는 기타 전자 기기와 같이 보호해야 하는 최종 사용 장치에 가까운 곳에 설치됩니다. 이는 일반적으로 보다 포괄적인 보호 전략을 위해 Type 2 SPD와 함께 사용됩니다. Type 2 SPD가 작동한 후 남은 서지 에너지를 억제하도록 설계되어 장비의 개별 부품에 침투하는 서지를 처리합니다.
4.결합형 1+2 SPD
일부 SPD는 유형 1 장치와 유형 2 장치의 기능을 모두 결합합니다. 이러한 유형 1+2 SPD는 전류를 방전하여 낙뢰로부터 모든 전기 설비를 보호할 수 있으며 낙뢰 밀도가 높은 위치에 적합합니다.
1. 대규모 보호 흐름: SPD는 큰 서지 전류를 처리하고 이를 효율적으로 전환하여 전기 시스템 및 연결된 장치의 손상을 방지하도록 설계되었습니다.
2. 매우 낮은 잔압:SPD가 작동한 후 잔류 전압 또는 통과 전압은 가능한 한 낮게 유지됩니다. 이는 서지 발생 중에 장비가 실제로 경험하게 되는 전압이며, 이를 낮게 유지하는 것은 보호를 위해 필수적입니다.
3. 빠른 응답 시간: SPD는 종종 나노초 내에 신속하게 서지에 대처하며, 이는 급속한 전압 스파이크 발생으로부터 장비를 보호하는 데 중요합니다.
4. 아크 소화 기술: 최신 SPD는 고급 아크 소화 기술을 활용하여 서지 이벤트로 인해 잠재적으로 발생할 수 있는 화재 위험을 방지합니다.
5. 온도 제어 보호 회로: 온도를 모니터링하는 내장 회로는 SPD 구성 요소의 과열을 방지하여 안정성을 보장하고 열 폭주 또는 손상을 방지합니다.
6. 내장된 열 보호 기능: SPD에는 과열 시 회로에서 SPD를 분리하는 온도 퓨즈 또는 이와 유사한 메커니즘이 있어 추가 안전 계층을 제공하는 경우가 많습니다.
7. 최대 연속 작동 전압(MCOV): SPD가 성능 저하나 고장 없이 지속적으로 견딜 수 있는 최고 전압은 정상적인 전압 변동을 처리할 수 있는 SPD의 능력을 의미합니다.
8. 전압 보호 등급(VPR): 이 정격은 SPD가 작동한 후 서지 발생 시 연결된 장비에 전달되는 최대 전압을 나타냅니다.
'서지 보호 장치' 분야는 가정 규모부터 산업 규모까지 다양한 요구에 맞춰진 광범위한 유형과 응용 분야를 포괄합니다. 올바른 SPD를 선택하려면 기본 기술과 해당 애플리케이션을 포괄적으로 이해하고 업계 표준 준수를 보장해야 합니다.
이러한 장치는 섬세한 장비의 손실이나 부상을 방지하는 데 도움이 되지만 안전을 위해 함께 필요합니다. 서지 보호는 오버 헤드 라인이 장착 된 모든 비즈니스, 산업 또는 공공 건물에 필요하며 압도적 인 대다수의 건물이 그것을 강요 할 것임을 암시합니다. 또한, 우리는 서지 보호 장치 낙뢰, 정전, 그리드 오작동과 같은 전기 문제의 제곱 측정 유형입니다.
전기 네트워크 보안에 있어서 모든 경우에 적용되는 일률적인 전략은 없습니다. 각 설정에는 '전력 서지 원인 및 예방' 메커니즘에 대한 자세한 조사와 '전원 스트립 대 서지 보호기' 논쟁이 특정 상황에 어떻게 적용되는지에 대한 철저한 이해가 필요합니다.
다양한 SPD 유형, 해당 애플리케이션 및 세심한 유지 관리 관행에 대한 지식을 갖추면 예측할 수 없고 피해를 주는 전기 서지에 대한 전기 인프라의 탄력성을 크게 높일 수 있습니다.
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