Wat is een piek-/overspanningsbeveiliging en een powerline-filter?

Een overspanningsbeveiliging of overspanningsonderdrukker is een apparaat dat is ontworpen om elektrische apparaten te beschermen tegen ongewenste plotselinge en kortdurende toename van de spanningspiek. Zowel spanningspieken als spanningspieken die verwijzen naar een kortetermijnstijging van de spanning lijken op elkaar, maar zijn verschillend.

Terwijl een spanningspiek een plotselinge toename van de spanning is die minder dan drie nanoseconden duurt, is een spanningspiek een plotselinge toename van de spanning die drie nanoseconden of langer aanhoudt.

Een spanningspiek of -stoot is in feite een voorbijgaande overspanning of elektrische impuls van korte duur maar met hoge energie, die door externe bronnen in het circuit wordt geïnduceerd. Tijdelijke overspanning in wisselstroom wordt getoond in Fig. 1.

Afb. 1: Spanningspieken

Veelvoorkomende bronnen van spanningspieken en -pieken zijn elektrische schakelaars, bliksem en statische elektriciteit. Spanningspieken kunnen ook worden gecreëerd door een snelle opbouw of afname van een magnetisch veld, dat energie in het bijbehorende circuit kan induceren. Als de stroom die door een relaisspoel vloeit bijvoorbeeld wordt onderbroken of spanningsloos wordt gemaakt, produceert de inductor een hoogfrequente spanningspiek.

De meest gebruikelijke oplossing is om een ​​gelijkrichterdiode over de relaisspoel (inductor) te plaatsen. De diode wordt een vrijloop-, suppressor- of flyback-diode genoemd. Wanneer de stroom wordt onderbroken, biedt deze een retourpad voor de stroom, zodat de stroom door de inductor niet wordt geblokkeerd. Stroom verdwijnt in de loop van de tijd door zijn interne weerstand en warmte wordt gegenereerd door de inductor en de gelijkrichter.

Zowel spanningspiek- als overspanningsverschijnselen kunnen storend zijn voor elektrische apparatuur en aanzienlijke schade veroorzaken.

Er zijn verschillende soorten overspannings- en piekbeveiligingsapparaten op de markt verkrijgbaar. Overspanningsbeveiligingsapparatuur (SPD's) en transiënte spanningsonderdrukkers (TVS's) worden normaal gesproken geïnstalleerd in stroomdistributiesystemen, zware industriële systemen en communicatiesystemen, om te beschermen tegen spanningspieken en -pieken.

Powerline-filter

Een powerline-filter is een elektronisch filter dat tussen een elektrisch apparaat en een externe leiding wordt geplaatst. Het is een passief, bidirectioneel netwerk dat een bepaalde frequentie in de hoogspanningslijn of het circuit filtert.

Een lijnfilter is ontworpen voor elektromagnetische interferentie (EMI) in het lichtnet en bestaat meestal uit een spoel, condensator en weerstand. Het vermindert rimpelingen in de uitgangsspanning zoveel mogelijk. Sommige powerline-filters bieden minimale spanningsregeling, terwijl andere beschermen tegen problemen met de netvoedingskwaliteit.

Een typisch passief netwerk power-line filterschema wordt getoond in Fig.2. Het netwerk is geschikt voor zowel AC- als DC-stroom met bidirectionele onderdrukking.

Afb. 2: Typisch powerline-filter

Ontwerp van overspanningsbeveiliging

Een eenvoudige overspanningsbeveiliging is in wezen een metaaloxidevaristor (MOV) over de ingangslijn van een elektrische apparatuur - over het algemeen een enkele component die alleen in sommige apparatuur aanwezig is. Dit kan een MOV- of een TVS-diode zijn. Voor universele 90V AC – 264V AC-lijnen is de gebruikelijke MOV-spanningswaarde 300V rms.

In het geval van dure apparatuur en hoge spanningspieken, zoals van de voedingslijn, is het echter noodzakelijk om te verwijzen naar de veiligheidsnormen en richtlijnen, zoals IEC 61000-4-5, die de normen voor AC-stroomlijn definiëren. pieken.

Bij het ontwerpen van het circuit moet de spanningswaarde van de varistor een veiligheidsmarge van ten minste 20 procent bevatten. Voor een 25V DC-systeem moet de varistor bijvoorbeeld een nominale waarde hebben van ongeveer 30V. Het is echter belangrijk om de marge niet te overdrijven, om een ​​grote varistor en een hogere klemspanning te vermijden. Ook moet de overspanningsbeveiliging naast de zekering worden gemonteerd.

Laat een bericht achter 

Message List