Jak správně vybrat přepěťovou ochranu (SPD).
Do kolika kategorií lze rozdělit přepěťové ochrany?
Typ 1 (Typ s přepínáním napětí)
- Funkce:
Používá se primárně k vypouštění velkých proudů (průběh 10/350 μs) z přímých nebo indukovaných úderů blesku.
Typicky se používá u hlavního vstupu rozvodu energie do budov (přechodová zóna z LPZ0 do LPZ1). - Princip fungování:
Vysoká impedance v normálním stavu:
Pokud nedochází k žádnému přepětí, SPD zůstává ve stavu s vysokou impedancí, což neovlivňuje obvod.
Nízká impedance při spuštění:
Když přepěťové rázové napětí překročí prahovou hodnotu (např. 4 kV), dojde k protržení vnitřní plynové výbojky (GDT) nebo jiskřiště, čímž se vytvoří nízkoimpedanční cesta pro okamžité vybíjení proudů desítek kA.
Následné zhasnutí oblouku: Po odeznění přepětí se GDT samoobnovou obnoví do stavu s vysokou impedancí.
- Základní komponenty：
Plynová výbojka (GDT):Vede ionizací inertního plynu.
Jiskřiště:Výboje průrazem vzduchu s vysokou proudovou kapacitou (může překročit 100 kA).
Typ 2 (Typ s omezením napětí)
- Funkce:
Chrání před indukovaným bleskem a spínacím přepětím (průběh 8/20 μs).
Používá se v rozvaděčích.
- Princip fungování:
Nelineární impedanční charakteristika:
Když přepěťové rázové napětí stoupne, impedance vnitřního varistoru (MOV) prudce klesne a napětí se udrží na bezpečné úrovni (např. Up ≤ 1,5 kV).
Nepřetržitý výboj:
MOV může opakovaně vybíjet střední proudy (20–40 kA), ale vysoké proudy mohou snížit jeho výkon.
- Základní komponenta:
Varistor s kovovým oxidem (MOV):Složený z částic oxidu zinečnatého (ZnO), polovodičová součástka citlivá na napětí.
Typ 3 (kombinovaná nebo jemná ochrana)
- Funkce
Rychlá odezva:Využívá TVS diody nebo kombinace MOV+TVS s dobou odezvy ≤1 ns.
Ultranízké upínací napětí (např. Up ≤ 0,8 kV) zajišťuje bezpečnost citlivých zařízení.
Základní složka:
Dioda pro potlačení přechodového napětí (TVS):Využívá lavinový efekt PN přechodu pro extrémně rychlou odezvu, ale má omezenou proudovou kapacitu (
Výběr správného přepěťového svodiče (SPD) je klíčový. Jak byste ho měli vybrat pro různé scénáře?
1.Definování požadavků na ochranu
1.1 Identifikace zdrojů přepětí
Přímý úder blesku (např. do budovy): Vyžaduje SPD typu 1 (průběh 10/350 μs).
Indukované blesky nebo spínací přepětí (např. kolísání sítě, spouštění/vypínání zařízení): Vyžaduje SPD typu 2 nebo typu 3 (průběh 8/20 μs).
1.2 Stanovení ochranných pásem (LPZ)
Zóna LPZ0 → LPZ1 (např. hlavní přívod energie):
Hybridní SPD typu 1 nebo typu 1+2.
Zóna LPZ1 → LPZ2 (např. podlahový rozvaděč):
SPD typu 2.
Zóna LPZ2 → LPZ3 (např. přední část zařízení):
Typ 3 nebo přesný SPD.
2.Výběr klíčového parametru
2.1Maximální trvalé provozní napětí (Uc)
2.1.1 Musí být vyšší než jmenovité napětí systému (např. pro systém 385 V zvolte Uc ≥ 385 V).
2.2.2 Zohledněte kolísání sítě (±10~20 %).
2.2Úroveň ochrany napětí (nahoru)
2.2.1 Nižší napětí (Lower Up) poskytuje lepší ochranu, ale musí odpovídat výdržnému napětí chráněného zařízení.
2.2.2 Obecné pravidlo: Up ≤ 80 % výdržného napětí zařízení (např. pokud zařízení zvládne 2,5 kV, zvolte Up ≤ 2,0 kV).
2.3 Proudová zatížitelnost (In / Imax)
- Typ 1: In ≥ 12,5 kA (průběh 10/350 μs).
- Typ 2: Hlavní rozvaděč: Imax ≥ 40 kA (8/20 μs).
Podružný rozvaděč: Imax ≥ 20 kA (8/20 μs).
- Typ 3: In ≥ 5 kA (kombinovaná vlna).
2.4 Doba odezvy
Standardní SPD: ≤25 ns.
Pro přesná zařízení zvolte rychlejší možnosti (např. TVS diody, ≤1ns).
3.Výběr podle scénáře aplikace
3.1Systémy napájecího zdroje
3.1.1 Hlavní rozvaděč: Hybridní SPD typu 1+2 (např. Imax = 100 kA, Up ≤ 2,5 kV).
3.1.2 Podružný rozvaděč: SPD typu 2 (např. Imax = 40 kA, Up ≤ 1,8 kV).
3.1.3 Konec zařízení: SPD typu 3 nebo montovaný do zásuvky (např. Up ≤ 1,2 kV).
3.2 Signální/komunikační linky
3.2.1 Použijte vyhrazené přepěťové ochrany (SPD) pro signál s odpovídajícími typy rozhraní (např. RJ45, RS485).
Věnujte pozornost přenosové rychlosti a vložnému útlumu (pokud používáte gigabitovou síť, vyberte model kompatibilní s vysokou frekvencí).
3.3 FV/DC systémy
Vyberte DC SPD s Uc ≥ 1,2 × maximální napětí systému.