サージ保護装置

サージ保護デバイス（またはSPDと略記）は、一般に知られている製品ではありません。 敏感な電子機器や電気製品がますます使用される私たちの社会では、電力品質が大きな問題であることを一般市民は知っています。 彼らは無停電電源装置を提供できるUPSについて知っています。 彼らはその名前が示唆するように、電圧を安定化または調整する電圧安定器を知っています。 しかし、サージ保護デバイスがもたらす安全性を楽しんでいるほとんどの人々は、その存在さえ理解していません。

私たちは子供の頃から雷雨の間にすべての電化製品を接続しないように言われました。

まあ、雷は確かに非常に危険で有害です。 これはその破壊を示すいくつかの写真です。

この発表の索引

まあ、これは雷についてです。 雷は製品サージ保護装置とどのように関連していますか？ この記事では、このトピックについて詳細に説明します。 紹介します。

雷保護VSサージ保護：関連するが異なる

サージ

• サージとは
• サージの原因は何ですか
• サージの影響

サージ保護装置（SPD）

• 定義
• 演算
• アプリケーション
• コンポーネント：GDT、MOV、TVS
• Classification
• 主要なパラメータ
• インストール
• 規格

概要

この記事は、読者がサージ保護の背景知識を持っていないことを前提としています。 一部の内容は、わかりやすくするために簡略化しています。 技術的な表現を日常の言葉に移そうとしましたが、同時に、ある程度の正確さを失うことは避けられません。

また、このプレゼンテーションでは、公的な情報源から入手したさまざまな雷/サージ保護会社からリリースされたサージ保護教材を採用しています。 ここでは、一般の人々を教育するための彼らの努力に感謝します。 係争中の資料がある場合は、お問い合わせください。

もう10つの重要な注意点は、雷保護とサージ保護はまだ正確な科学ではないということです。 たとえば、稲妻は背の高い先のとがった物体に当たるのが好きです。 そのため、避雷針を使用して雷を引き付け、その電流を地面に分流させます。 しかし、これは確率に基づく傾向であり、規則ではありません。 多くの場合、近くに高くて尖った避雷針がありますが、落雷は他の物体に当たります。 たとえば、ESE（Early Streamer Emission）は避雷針の更新された形式であると見なされているため、パフォーマンスが向上するはずです。 それでも、それは非常に物議を醸す製品であり、多くの専門家が単純な避雷針に勝る利点がないと信じて承認しています。 サージ保護の場合と同様に、論争はさらに大きくなります。 主にヨーロッパの専門家によって提案および起草されたIEC規格は、直接雷の波形を350 /XNUMXμsインパルスとして定義しています。UL規格は、主に米国の専門家によって提案および起草されており、そのような波形を認識しません。

私たちの観点からは、この分野でより多くの研究を行うにつれて、雷の理解は最終的にはますます正確かつ正確になります。 たとえば、今日のすべてのサージ保護製品は、雷電流が単一波形インパルスであるという理論に基づいて開発されています。 それでも、ラボ内のすべてのテストに合格できる一部のSPDは、実際に雷が当たったときにフィールドで失敗します。 したがって、近年、ますます多くの専門家が、雷電流は複数の波形のインパルスであると信じています。 これは進歩であり、それに基づいて開発されたサージ保護デバイスのパフォーマンスを確実に向上させるでしょう。

しかし、この記事では、物議を醸すトピックを掘り下げていきます。 私たちは、サージ保護とサージ保護デバイスの初歩的でありながら徹底的で包括的な全体的な紹介を提供しようとしています。 それでは、始めましょう。

1。 雷保護対サージ保護

サージ保護について話すとき、なぜ雷保護について何かを知る必要があるのか​​と尋ねるかもしれません。 実際、多くのサージは実際には雷によって引き起こされるため、この2つの概念は密接に関連しています。 次の章でサージの原因について詳しく説明します。 一部の理論では、サージ保護は雷保護の一部であると考えています。 これらの理論は、避雷は2つの部分に分割できると考えています。主な製品が避雷針（空気端子）、ダウンコンダクタおよび接地材である外部避雷と、AC / DC電源用のサージ保護デバイスが主要製品である内部避雷供給またはデータ/信号線用。

雷保護は、多くの異なる製品を含む複雑なシステムです。 サージ保護は、落雷保護システムの一部にすぎません。 一般的な消費者にとっては、学術的な議論を掘り下げる必要はありません。 結局のところ、私たちが言うように、雷保護はまだ正確な科学ではありません。 したがって、私たちにとって、これは100％に認識されていないかもしれませんが、雷保護とサージ保護デバイスとの関係を理解する簡単な方法です。

雷保護

2。 サージ

さて、このセッションではサージについてもっと話します。 前回のセッションではサージという用語を何度も使用しましたが、まだ適切な定義をしていません。 そして、この用語については多くの誤解があります。

サージは財産の損失をもたらすだけでなく、個人の安全上のリスクももたらします。

3。 サージ保護デバイス/サージ保護デバイス

前のセッションで示した雷/サージ保護とサージの基本的な知識があれば、サージ保護デバイスについてさらに学習します。 奇妙なことに、それはすべての正式な技術文書と標準に基づいたサージ保護デバイスと呼ばれるべきです。 しかし、多くの人々、サージ保護分野の専門家でさえ、サージ保護デバイスという用語を使用したいと考えています。 たぶんそれは日常言語のように聞こえるからでしょう。

基本的に、以下の写真が示すように、市場で2種類のサージ保護を見ることができます。 写真はアイテムの実際の比率ではないことに注意してください。 パネルタイプのSPDは通常、DINレインSPDよりもサイズがはるかに大きくなります。

では、サージ保護デバイスとは正確には何ですか？ その名前が示すように、それはサージから保護する装置です。 しかし、どのように？ それはサージを排除しますか？ サージ保護デバイス（SPD）の機能を見てみましょう。 SPDは、保護された機器に到達する前に、過剰な電圧と電流を安全に地面に迂回させるために使用されていると言えます。 ラボでサージ保護機器を使用して、その機能を確認できます。

SPDはどのように機能しますか？

SPDは電圧に敏感です。 その抵抗は、電圧が増加するにつれて急激に減少しました。 SPDが門であり、洪水であると想像できます。 通常の状況では、ゲートは閉じられますが、サージ電圧が来るのを見ると、ゲートはすぐに開き、サージを迂回させることができます。 サージが終了すると、自動的に高インピーダンス状態にリセットされます。

保護された機器が生き残ることができるように、SPDはサージを受けます。 時間が経つにつれて、SPDは多くのサージに耐えるため、寿命を迎えます。 保護された機器が生き残ることができるように、それは自分自身を犠牲にします。

SPDの最終的な運命は、犠牲にすることです。

サージ保護コンポーネント

このセッションでは、SPDコンポーネントについて説明します。 基本的に、4つの主要なSPDコンポーネントがあります：スパークギャップ、MOV、GDT、TVS。 これらのコンポーネントは異なる特性を持っていますが、すべて同様の機能を果たします。通常の状況を理解し、抵抗が非常に大きいため電流が流れないため、サージ状況では抵抗が瞬時にほぼゼロに低下するため、サージ電流が代わりに地面に流れることができます。保護された下流の機器に流れます。 そのため、これら4つのコンポーネントを非線形コンポーネントと呼びます。 しかし、それらには違いがあり、それらの違いについて話すために別の記事を書くかもしれません。 しかし今のところ、私たちが知る必要があるのは、それらがすべて同じ機能を果たしているということです。つまり、地面へのサージ電流に迂回することです。

これらのサージ保護コンポーネントを見てみましょう。

ProsurgeのSMTMOVとPTMOVは、従来のMOVのXNUMXつの更新バージョンです。 これらは、サージ保護製品を構築するために主要なSPDメーカーによって採用されているフェイルセーフおよび自己保護コンポーネントです。

サージ保護デバイス標準

一般的に、IEC規格とUL規格の2つの主要な規格があります。 UL規格は主に北米と南米とフィリピンの一部で適用されます。 明らかに、IEC規格は世界中でより広範囲に適用可能です。 中国の標準GB 18802でさえ、IEC 61643-11標準から借用しています。

なぜ私たちは世界中に普遍的な基準を持つことができないのですか？ さて、説明のXNUMXつは、ヨーロッパの専門家と米国の専門家は、雷とサージの理解について異なる意見を持っているということです。

サージ保護は依然として進化している課題です。 たとえば、以前は、DC / PVアプリケーションで使用されるSPDの公式IEC標準はありません。 一般的なIEC 61643-11は、AC電源専用です。 それでも、DC / PVアプリケーションで使用されるSPD用の新しくリリースされたIEC 61643-31標準があります。

サージ保護デバイスのインストール

これは、DINレールSPDまたはパネルSPDのいずれかであるSPDのインストールに関するビデオが多数あるため、YouTubeにアクセスできることをお勧めしているため、これを書くのが最も簡単なセッションかもしれません。 もちろん、プロジェクトの写真を確認して詳細を確認することもできます。 サージ保護装置の設置は、資格のある/資格のある電気技術者が行う必要があることに注意してください。

UL規格のタイプ1 / 2 / 3サージ保護デバイスの写真を次に示します。

他の分類については、後ほど他の記事で詳しく説明する場合があります。 現時点で知っておく必要があるのは、SPDがUL規格とIEC規格の両方でタイプ別に分類されていることだけです。

サージ保護デバイスの主要パラメーター

サージ保護デバイスを見ると、そのマーキングにいくつかのパラメータが表示されます。たとえば、MCOV、In、Imax、VPR、SCCRなどです。 それらはどういう意味で、なぜそれが重要なのですか？ さて、このセッションでは、それについて話します。

公称電圧（Un）

名目は「名前付き」を意味します。 したがって、公称電圧は「名前付き」電圧です。 たとえば、多くの国の供給システムの公称電圧は220 Vです。ただし、実際の値は狭い範囲で変動することが許容されます。

最大連続動作電圧（MCOV / Uc） 

デバイスが連続して通過できる最大電圧。 MCOVは通常、1.1-1.2時間はUnよりも高くなります。 ただし、電力グリッドが不安定な地域では、電圧が非常に高くなるため、より高いMCOV SPDを選択する必要があります。 220V Unの場合、ヨーロッパ諸国では​​250V MCOV SPDを選択できますが、インドなどの一部の市場では、MCOV 320Vまたは385Vをお勧めします。 注意：MCOVを超える電圧は、一時的過電圧（TOV）と呼ばれます。 90％を超えるSPDの焼損はTOVによるものです。

電圧保護定格（VPR）/通過電圧

これは、SPDが保護されたデバイスに通過できる最大電圧量であり、もちろん、低いほど良いです。 たとえば、保護されたデバイスは最大800Vに耐えることができます。 SPDのVRPが1000Vの場合、保護されたデバイスが損傷または劣化します。

サージ電流容量

これは、サージイベント中にSPDがグランドにシャントできるサージ電流の最大量であり、SPDの寿命の指標です。 たとえば、200kA SPDは、同じ状況で100kASPDよりも寿命が長くなります。

公称放電電流（In）

SPDを流れるサージ電流のピーク値です。 15 Inが急増した後も、SPDは機能し続ける必要があります。 これは、SPDの堅牢性の指標であり、SPDがインストールされ、実際の状況に近い動作シナリオにさらされた場合にSPDがどのように機能するかの尺度です。

最大放電電流（Imax）

SPDを流れるサージ電流のピーク値です。 1 Imaxの急増後もSPDは機能し続ける必要があります。 通常、Inの値の2-2.5時間です。 また、SPDの堅牢性の指標でもあります。 ただし、Imaxは極端なテストであり、実際の状況ではサージは通常、このような強力なエネルギーを持たないため、Inよりも重要度の低いパラメーターです。 このパラメーターでは、高いほど良いです。

短絡電流定格（SCCR）

これは、コンポーネントまたはアセンブリが耐えることができる短絡電流の最大レベルであり、高いほど良好です。 Prosurgeの主要なSPDは、外部の回路ブレーカーとヒューズなしでUL規格ごとに200kA SCCRテストに合格しました。これは業界最高のパフォーマンスです。

サージ保護デバイスのアプリケーション

サージ保護デバイスは、さまざまな業界、特に重要なミッションの業界に広く適用されています。 以下は、Prosurgeが準備するサージ保護アプリケーションとソリューションのリストです。 各アプリケーションで、必要なSPDとそのインストール場所を示します。 いずれかのアプリケーションに興味がある場合は、クリックして詳細をご覧ください。

まとめ

最後に、この記事の最後になります。 この記事では、雷保護、サージ保護、サージおよびサージ保護デバイスなどの興味深いものについて説明します。 サージ保護デバイスの基本をすでにご理解いただければ幸いです。 ただし、このテーマについて詳しく知りたい場合は、Webサイトのサージ保護教育セクションに他の記事があります。

そして、この記事の最後でありながら最も重要な部分は、サージ保護をテーマに多くのビデオ、写真、記事、あらゆる種類の素材を作成している企業に感謝することです。 彼らは私たちの業界の先駆者です。 彼らに触発され、私たちもシェアに貢献しています。

この記事が気に入ったら、共有を手伝ってください！