サージ保護：電気的安全のための重要な防衛線

導入

現代の電気システムでは、サージ保護は不可欠な安全対策となっています。居住電源、工業生産、または太陽光発電の発電システムであろうと、瞬時の電圧の変動は深刻な結果につながる可能性があります。この記事では、読者がこの重要な電気安全技術を包括的に理解するのを支援するために、サージ保護の原則、アプリケーション、および選択基準を体系的に紹介します。

1.なぜサージ保護が必要なのですか？

1.1サージの危険

A うねり（または電気サージ）は、電圧または電流の突然の重度の変動を指し、通常はマイクロ秒からミリ秒まで続き、電圧は数千ボルトに達する可能性があります。これらの一時的な過電圧は、主に次のものに由来します。

稲妻ストライク：直接または誘導稲妻

グリッドの変動：電源システムの切り替え、短絡障害

機器操作：大型モーターの起動/シャットダウン、トランススイッチング

1.2潜在的なリスク

保護されていない電気システムは複数のリスクに直面しています：

機器の損傷：電子コンポーネントの故障、断熱障害

データ損失：サーバーとストレージデバイスの障害

生産の中断：産業制御システムの障害

火災の危険：過電圧誘発アークと短絡

1.3経済的損失

統計によると、電気機器の損傷ケースの約30％がサージ関連であり、年間経済損失が数十億ドルになることが示されています。適切なサージ保護は、これらのリスクを大幅に軽減できます。

2。サージ保護はどこに設置する必要がありますか？

2.1主要な保護場所

堅牢なサージ保護戦略は、階層化されたアプローチを採用しています。

一次保護（タイプ1）

場所：メインの流通パネルインレット

機能：直接の雷ストライクや大きな急増から保護します

典型的なパラメーター：IMAX≥50ka

二次保護（タイプ2）

場所：サブディストリビューションパネル

機能：残留電圧を制限し、補足保護を提供します

典型的なパラメーター：IMAX≥20ka

三次保護（タイプ3）

場所：デバイスフロントエンド

機能：敏感な機器の精度保護を提供します

典型的なパラメーター：IMAX≥5ka

2.2特別なアプリケーション

太陽光発電システム：DC（インバーターへのモジュール）とAC（インバーターからグリッドへのインバーター）の両方に必要です

データセンター：サーバーラック、ネットワーク機器のフロントエンド

産業規制：PLCや周波数コンバーターなどの重要な機器

3.サージ保護装置（SPD）とは何ですか？

3.1基本概念

サージ保護装置（SPD）一時的な過電圧を制限し、サージ電流を迂回するように設計された電気安全装置です。主要な技術仕様には次のものがあります。

最大連続動作電圧（UC）

公称放電電流（in）

最大放電電流（IMAX）

電圧保護レベル（UP）

3.2メインタイプ

タイプ保護ターゲット典型的なアプリケーション応答時間

タイプ1の直接稲妻の建物インレット≤100ns

タイプ2誘導稲妻のサブディストリビューションパネル≤25ns

タイプ3残差サージデバイス端子≤1NS

3.3追加機能

モダンなSPDS多くの場合：

障害指標（機械的または電子）

リモート監視インターフェイス

熱切断保護

4.サージ保護はどのように機能しますか？

4.1基本的な動作原則

SPDは、次のメカニズムを介してシステムを保護します。

監視状態：通常の動作中に高インピーダンスを維持します

トリガーされた伝導：過電圧を検出すると、迅速に低インピーダンスに切り替えます

エネルギー迂回：チャネルは接地システムに電流を急増させます

回復：サージ後に自動的に高インピーダンス状態に戻ります

4.2コアテクニカルコンポーネント

金属酸化物バリスタ（MOV）

材料：酸化亜鉛ベースの半導体

特性：電圧感受性の非線形抵抗

利点：高速応答、高電流処理能力

ガス排出チューブ（GDT）

構造：密閉ガス充填チャンバー

特性：高断熱材、強力な迂回能力

アプリケーション：高エネルギーの一次保護

過渡電圧抑制ダイオード（TVS）

機能：超高速応答（ピコ秒レベル）

アプリケーション：精密電子保護

4.3マルチレベル調整保護

典型的な3層保護システム：

一次保護：ほとんどのエネルギー（GDT）をそらします

二次保護：残留電圧（MOV）をさらに制限する

三次保護：精密保護（テレビ）

5。選択およびメンテナンスガイドライン

5.1選択基準

システムの互換性：

電圧定格（UC≥1.15×システム電圧）

現在の容量（予想されるサージ電流≥）

パフォーマンスパラメーター：

電圧保護レベル（低い方が良い）

応答時間（より速い方が良い）

認定基準：

IEC 61643

UL 1449

5.2インストールノート

接続ワイヤの長さを最小限に抑えます

信頼できる接地（地上抵抗≤10Ω）を確保する

さまざまなSPDタイプの混合を避けてください

5.3メンテナンスの推奨事項

定期的な検査（少なくとも毎年）

故障指標を監視します

雷イベント後の文書ステータス

結論

サージ保護は、電気安全システムの重要なコンポーネントです。その原則を理解し、適切なデバイスを選択し、適切な設置を確保することにより、電気的危険を効果的に防止し、人員と機器の両方を保護することができます。技術の進歩により、サージ保護装置はよりスマートで信頼性の高いソリューションに向けて進化しています。 CNLONQCOMでは、継続的な技術改善に取り組んでおり、あらゆる種類の電気システムに優れた保護を提供するために、より高度で包括的なサージプロテクターを開発しています。