Ako správne vybrať prepäťovú ochranu (SPD).

Do koľkých kategórií možno rozdeliť prepäťové ochrany?

Typ 1 (Typ s prepínaním napätia)

• Funkcia:
  Používa sa predovšetkým na vybíjanie veľkých prúdov (priemer vlny 10/350 μs) z priamych alebo indukovaných úderov blesku.
  Typicky sa používa na hlavnom vstupe do rozvodnej siete budov (prechodová zóna z LPZ0 do LPZ1).
• Princíp fungovania:

Vysoká impedancia v normálnom stave: 

Keď nedochádza k prepätiu, SPD zostáva vo vysokoimpedančnom stave, ktorý neovplyvňuje obvod.
Nízka impedancia pri spustení:

Keď prepäťové napätie prekročí prahovú hodnotu (napr. 4 kV), vnútorná plynová výbojka (GDT) alebo iskrová medzera sa preruší a vytvorí sa nízkoimpedančná cesta pre okamžité vybíjanie prúdov desiatok kA.
Následné zhasnutie oblúka: Po rozptýlení prepätia sa GDT obnoví do stavu s vysokou impedanciou prostredníctvom samoobnovy.

• Základné komponenty：

Plynová výbojka (GDT):Vedie ionizáciou inertného plynu.
Iskrisko:Výboje cez prieraz vzduchu so silnou prúdovou kapacitou (môže prekročiť 100 kA).

Typ 2 (Typ s obmedzením napätia)

• Funkcia:

Chráni pred indukovaným bleskom a spínacím prepätím (priebeh vlny 8/20 μs).

Používa sa v rozvádzacích paneloch.

• Princíp fungovania:

Nelineárna impedančná charakteristika: 

Keď prepäťové napätie stúpne, impedancia vnútorného varistora (MOV) prudko klesne, čím sa napätie udrží na bezpečnej úrovni (napr. Up ≤ 1,5 kV).

Nepretržité vybíjanie: 

MOV dokáže opakovane vybíjať mierne prúdy (20 – 40 kA), ale vysoké prúdy môžu znížiť jeho výkon.

• Základná zložka:

Varistor z oxidu kovu (MOV):Zložený z častíc oxidu zinočnatého (ZnO), polovodičová súčiastka citlivá na napätie.

Typ 3 (kombinovaná alebo jemná ochrana)

• Funkcia

Rýchla odpoveď:Využíva TVS diódy alebo kombinácie MOV+TVS s dobou odozvy ≤1ns.

Ultranízke upínacie napätie (napr. Up ≤ 0,8 kV), ktoré zaisťuje bezpečnosť citlivých zariadení.

Hlavná zložka:

Dióda na potlačenie prechodového napätia (TVS):Využíva lavínový efekt PN prechodu pre extrémne rýchlu odozvu, ale má obmedzenú prúdovú kapacitu (

Výber správneho prepäťového chrániča (SPD) je kľúčový. Ako si ho vybrať pre rôzne scenáre?

1.Definovať požiadavky na ochranu

1.1 Identifikácia zdrojov prepätia

Priamy úder blesku (napr. zásah do budovy):  Vyžaduje SPD typu 1 (priebeh vlny 10/350 μs).

Indukované blesky alebo spínacie prepätia (napr. výkyvy siete, spustenie/vypnutie zariadenia): Vyžaduje SPD typu 2 alebo typu 3 (priebeh vlny 8/20 μs).

1.2 Určenie ochranných pásiem (LPZ)

Zóna LPZ0 → LPZ1 (napr. hlavný prívod energie):

 Hybridný SPD typu 1 alebo typu 1+2.

Zóna LPZ1 → LPZ2 (napr. podlahový rozvádzač):

Prepäťová ochrana typu 2.

Zóna LPZ2 → LPZ3 (napr. predná časť zariadenia):

Typ 3 alebo presný SPD.

2.Výber kľúčového parametra

2.1Maximálne trvalé prevádzkové napätie (Uc)

2.1.1 Musí byť vyššie ako menovité napätie systému (napr. pre systém 385 V zvoľte Uc ≥ 385 V).

2.2.2 Zohľadnite kolísanie siete (±10~20 %).

2.2Úroveň ochrany proti napätiu (hore)

2.2.1 Nižšie napätie poskytuje lepšiu ochranu, ale musí zodpovedať výdržnému napätiu chráneného zariadenia.

2.2.2 Všeobecné pravidlo: Up ≤ 80 % výdržného napätia zariadenia (napr. ak zariadenie znesie 2,5 kV, zvoľte Up ≤ 2,0 kV).

2.3. Prúdová manipulačná kapacita (In / Imax)

• Typ 1: In ≥ 12,5 kA (priebeh vlny 10/350 μs).
• Typ 2: Hlavný rozvádzací panel: Imax ≥ 40 kA (8/20 μs).

Podružný rozvádzač: Imax ≥ 20 kA (8/20 μs).

• Typ 3: In ≥ 5 kA (kombinačná vlna).

2.4 Čas odozvy

Štandardné SPD: ≤25 ns.

Pre presné zariadenia zvoľte rýchlejšie možnosti (napr. TVS diódy, ≤1ns).

3.Výber podľa scenára aplikácie

3.1Systémy napájania

3.1.1 Hlavný rozvádzač: Hybridný SPD typu 1+2 (napr. Imax = 100 kA, Up ≤ 2,5 kV).

3.1.2 Podružný rozvádzač: SPD typu 2 (napr. Imax = 40 kA, Up ≤ 1,8 kV).

3.1.3 Koniec zariadenia: SPD typu 3 alebo montovaný do zásuvky (napr. Up ≤ 1,2 kV).

3.2 Signálne/komunikačné linky

3.2.1 Použite vyhradené signálne SPD s príslušnými typmi rozhraní (napr. RJ45, RS485).

Venujte pozornosť prenosovej rýchlosti a vložnému útlmu (ak používate gigabitovú sieť, vyberte si model kompatibilný s vysokou frekvenciou).

3.3 FV/DC systémy

Vyberte DC SPD s Uc ≥ 1,2 × maximálne napätie systému.