Com triar correctament un protector contra sobretensions (SPD).

En quantes categories es poden dividir els protectors de sobretensió?

Tipus 1 (Tipus de commutació de voltatge)

• Funció:
  S'utilitza principalment per descarregar grans corrents (forma d'ona de 10/350 μs) de llamps directes o induïts.
  Normalment s'aplica a l'entrada principal de distribució d'energia dels edificis (zona de transició de LPZ0 a LPZ1).
• Principi de funcionament:

Alta impedància en estat normal: 

Quan no hi ha sobretensió, l'SPD roman en un estat d'alta impedància, sense afectar el circuit.
Baixa impedància en activar-se:

Quan la sobretensió supera el llindar (per exemple, 4 kV), el tub de descàrrega de gas intern (GDT) o la galleda d'espurna es trenca, formant un camí de baixa impedància per descarregar instantàniament corrents de desenes de kA.
Extinció posterior de l'arc: Després que la sobretensió es dissipi, el GDT torna a un estat d'alta impedància mitjançant la seva autorecuperació.

• Components bàsics:

Tub de descàrrega de gas (GDT):Condueix per ionització de gas inert.
Gap de guspira:Descàrregues per ruptura d'aire, amb una forta capacitat de maneig de corrent (pot superar els 100 kA).

Tipus 2 (Tipus de limitació de voltatge)

• Funció:

Protegeix contra llamps induïts i sobretensions de commutació (forma d'ona de 8/20 μs).

S'utilitza en panells de distribució.

• Principi de funcionament:

Característica d'impedància no lineal: 

Quan la sobretensió augmenta, la impedància del varistor intern (MOV) cau bruscament, mantenint la tensió a un nivell segur (per exemple, Up ≤ 1,5 kV).

Descàrrega contínua: 

El MOV pot descarregar repetidament corrents moderats (20–40 kA), però els corrents elevats poden degradar el seu rendiment.

• Component principal:

Varistor d'òxid metàl·lic (MOV):Compost per partícules d'òxid de zinc (ZnO), un dispositiu semiconductor sensible al voltatge.

Tipus 3 (Protecció combinada o fina)

• Funció

Resposta ràpida:Utilitza díodes TVS o combinacions MOV+TVS amb un temps de resposta ≤1ns.

Tensió de subjecció ultrabaixa (per exemple, Up ≤ 0,8 kV), que garanteix la seguretat dels equips sensibles.

Component principal:

Díode de supressió de voltatge transitori (TVS):Aprofita l'efecte d'allau de la unió PN per a una resposta extremadament ràpida, però té una capacitat de gestió de corrent limitada (

Triar el dispositiu de protecció contra sobretensions (SPD) adequat és crucial. Com n'hauries de seleccionar un per a diferents escenaris?

1.Definir els requisits de protecció

1.1 Identificar les fonts de sobretensió

Impacte directe d'un llamp (per exemple, impacte d'un edifici):  Requereix un SPD tipus 1 (forma d'ona de 10/350 μs).

Llamps induïts o sobretensions de commutació (per exemple, fluctuacions de la xarxa, engegada/apagada d'equips): Requereix un SPD de tipus 2 o tipus 3 (forma d'ona de 8/20 μs).

1.2 Determinar les zones de protecció (ZPC)

Zona LPZ0 → LPZ1 (per exemple, presa d'alimentació principal):

 SPD híbrid tipus 1 o tipus 1+2.

Zona LPZ1 → LPZ2 (per exemple, quadre de distribució de planta):

SPD tipus 2.

Zona LPZ2 → LPZ3 (per exemple, la part frontal de l'equip):

Tipus 3 o SPD de precisió.

2.Selecció de paràmetres clau

2.1Tensió màxima de funcionament continu (Uc)

2.1.1 Ha de ser superior a la tensió nominal del sistema (per exemple, per a un sistema de 385 V, seleccioneu Uc ≥ 385 V).

2.2.2 Tenir en compte les fluctuacions de la quadrícula (±10~20%).

2.2Nivell de protecció de voltatge (pujat)

2.2.1 La tensió de baixada i pujada proporciona una millor protecció, però ha de coincidir amb la tensió de resistència de l'equip protegit.

2.2.2 Regla general: Up ≤ 80% de la tensió suportada de l'equip (per exemple, si l'equip pot suportar 2,5 kV, trieu Up ≤ 2,0 kV).

2.3 Capacitat de maneig de corrent (In / Imax)

• Tipus 1: En ≥ 12,5 kA (forma d'ona de 10/350 μs).
• Tipus 2: Quadre de distribució principal: Imax ≥ 40 kA (8/20 μs).

Quadre de subdistribució: Imax ≥ 20 kA (8/20 μs).

• Tipus 3: In ≥ 5kA (ona combinada).

2.4 Temps de resposta

SPD estàndard: ≤25ns.

Per a equips de precisió, trieu opcions més ràpides (per exemple, díodes TVS, ≤1ns).

3.Selecció per escenari d'aplicació

3.1Sistemes d'alimentació

3.1.1 Quadre de distribució principal: SPD híbrid tipus 1+2 (per exemple, Imax = 100 kA, Up ≤ 2,5 kV).

3.1.2 Quadre de subdistribució: SPD tipus 2 (per exemple, Imax = 40 kA, Up ≤ 1,8 kV).

3.1.3 Extrem de l'equip: SPD tipus 3 o muntat en un sòcol (per exemple, Up ≤ 1.2kV).

3.2 Línies de senyalització/comunicació

3.2.1 Utilitzeu SPD de senyal dedicats, que coincideixin amb els tipus d'interfície (per exemple, RJ45, RS485).

Presteu atenció a la velocitat de transmissió i a la pèrdua d'inserció (si utilitzeu una xarxa Gigabit, trieu un model compatible amb alta freqüència)

3.3 Sistemes FV/CC

Seleccioneu SPD de CC amb Uc ≥ 1,2 × tensió màxima del sistema.