Mi a különbség a varisztor és a kondenzátor között? Varistor - mi ez? Varisztorok: működési elv, típusok és alkalmazások

Mindenki, aki találkozott elektronikus berendezéssel, bizonyára észrevette, hogy a legtöbb elektronikai alkatrész neve „stor”-ra végződik. Ellenállás, tranzisztor, tirisztor, stabisztor.

Tekintsük az elektronikus áramkörök egy másik alkatrészét. Varisztornak nevezik, és olyan ellenállás, amelynek ellenállása a rákapcsolt feszültség mértékétől függően változik.

A Varistor (Variable Resistor) változó ellenállásnak van fordítva. És így van feltüntetve a varisztor a kapcsolási rajzokon.

A perjel melletti angol U betű azt jelzi, hogy az elektronikai alkatrész ellenállása a feszültségtől függ. Az ábrákon a varisztort általában két betűvel jelöljük. HU , és utánuk tedd be az áramkörbe a varisztor sorozatszámát (1, 2, 3...).

A varisztor szilícium-karbid (SiC) vagy cink-oxid (ZnO) porból préseléssel készült félvezető eszköz. A varisztor szimmetrikus és nem lineáris áram-feszültség karakterisztikával rendelkezik, így DC és AC áramkörökben is használható. A varisztorok rendkívül hasznosak az elektromos áramkörökben. Képesek drámaian megváltoztatni az ellenállásukat, ha a feszültség túllép egy bizonyos küszöböt.

Olyan feszültségimpulzus esetén, amely letilthatja az elektronikus eszközt, a varisztor szinte azonnal megváltoztatja ellenállását több száz MΩ-ról több tíz ohmra, azaz rövidre zárja a tápkört, ezért a varisztor előtt mindig hagyományos biztosíték van felszerelve.

Korábban ilyen védelmi célokra gáztöltésű levezetőket szereltek fel, de ezek sebessége és megbízhatósága nem hasonlítható össze a varisztorok paramétereivel. Például egy vezeték nélküli, közvetlenül nyomtatott áramköri lapra forrasztott lemezes varisztor válaszideje nem haladja meg néhány nanoszekundumot.

A varisztor párhuzamosan csatlakozik a tápáramkörrel. Veszélyes feszültségimpulzusok hiányában az átfolyó áram kicsi, és a varisztor nem befolyásolja az áramkör működését, mivel lényegében dielektrikum.

Ha túlfeszültség impulzus lép fel, a varisztor a karakterisztika nemlinearitása miatt az ellenállását majdnem nullára csökkenti. A terhelés söntölve van, és az elnyelt energia hőként disszipálódik. A varisztornak nincs tehetetlensége, ezért az impulzus „lekapcsolása” után azonnal ismét nagyon nagy ellenállásra tesz szert.

Ha a túlfeszültség impulzus túl nagy és erős volt, akkor a varisztor meghibásodik. Néha a teste megreped, sőt több részre szakad.

Előfordul, hogy a varisztor nagyon hasznos áramkimaradás esetén, mivel nagyfeszültségű impulzust vesz fel, és hozzájárul az áramkör gyors megszakításához. Ebben az esetben az áramkör fő része érintetlen marad. A képen a kivetítő tápegysége, ami a 220V-os hálózat túlfeszültsége után hibásodott meg.

A biztosíték cseréje után a projektor teljesen helyreállt. A biztosíték és magának a varisztornak a cseréjén kívül bonyolult javításra nem volt szükség. Így egy apró részlet megmenthet egy drága készüléket.

A varisztor paraméterei.

A varisztorok fő paraméterei:

A varisztor osztályozási feszültsége (Varistor Voltage). Ez az a feszültség, amelyen 1 mA áram folyik át a varisztoron. Ez a paraméter nem működik, és meglehetősen feltételes. A varisztor kiválasztásakor ügyeljen a paraméterekre, amelyeket később tárgyalunk;

Maximális megengedett feszültség (ACrms). Varisztoroknál a váltakozó feszültség effektív értéke (rms) van megadva. Ez annak a váltakozó feszültségnek az értéke, amelynél a varisztor "kiold", és elkezdi átvezetni az áramot magán, ellátva védelmi funkcióit;

Maximális megengedett feszültség (DC). Ugyanaz, mint a megengedett legnagyobb váltakozó feszültség, de egyenáram esetén. Ennek a paraméternek az értéke általában nagyobb, mint a váltakozó áramé. Voltban (V) is van feltüntetve;

Maximális szorítófeszültség. Ez az a maximális feszültség, amelyet a varisztor károsodás nélkül képes ellenállni. Általában a varisztoron átfolyó áram egy meghatározott értékére egyeztetik. A határfeszültség túllépése esetén a varisztor meghibásodik. Ilyenkor a varisztorház kettéreped, vagy akár darabokra is törik.

Maximális elnyelt energia joule-ban (J). Ez annak a maximális impulzusenergiának az értéke, amelyet a varisztor hő formájában képes eloszlatni anélkül, hogy a varisztor tönkremenetelének veszélye fenyegetne;

Működési idő - az az idő, ameddig a varisztor nagy ellenállású állapotból kis ellenállású állapotba vált, amikor a megengedett legnagyobb feszültséget túllépik. A széles körben használt varisztorok esetében ez az érték több tíz nanoszekundum (ns). Például 25 ns.

Megengedett eltérés (Varistor Voltage Tolerance) - a varisztor minősítési feszültségének megengedett eltérése. Százalékban -%. Lehet ±5%, ±10%, ±20% stb. Az importált varisztorok jelölésénél a tűrésérték a varisztor betűvel történő jelölésében van titkosítva. Például a Joyin varisztorok esetében a következő jelölést fogadják el: K - ± 10%, L - ± 15%, M - ± 20%, P - ± 25%. Így a JVR-07N391 típusú varisztorhoz K – az eltérés legfeljebb ±10%.

Az elektronikus áramkörök varisztorainak kiválasztásakor jobb, ha az adott varisztor referencialapját (adatlapját) használja. Ez lenne az ésszerűbb megoldás, hiszen az importált varisztorok esetében csak a minősítő feszültség értékét alkalmazzák, amivel meglehetősen nehéz megítélni a védőelem paramétereit.

Varisztorok használata.

Hagyományos 220 V-os hálózathoz 275-420 V válaszfeszültségű védővarisztorokat szerelnek fel. Íme egy példa egy jól védett hálózati szűrőre.

Ezt a vezetékszűrőt három varisztor védi. Vagyis az impulzus behatolása megbízhatóan blokkolva van nemcsak a fázisáramkör mentén, hanem a nulla áramkör mentén is. Az RU1 varisztor a fázis és a nullavezető között áll. Alapvető védelmet nyújt. A másik két RU2 és RU3 a fázis és a föld, valamint a nulla és a föld közé van kötve. Nagyon gyakran van olyan helyzet, amikor az összes elektronikus háztartási berendezés nem működik az összes felhasználó számára az egész utcában. Még tévéműsorok is készültek ilyen esetekről, amikor emberek ezrei nem tudták kideríteni, hogy kinek kell nyilatkozatot tennie a bíróságnak.

És a helyzet az, hogy a tápvezetéken, amely például egy utcát vagy egy mikrokörzetet lát el, a fázis és a nulla helyett egy fázis ment át mindkét vezetéken. Ez szinte biztos haláleset a védetlen háztartási berendezések számára. Vagyis az N és PE vezetékek között, ha minden rendben van, akkor nem lehet feszültség. Ha fázis jelenik meg az N vezetéken, az RU2 varisztor biztonságosan megkerüli a védett egységet. Ez az egyik példa a varisztorok használatára a fogyasztói elektronikai áramkörökben.

A miniatűr többrétegű varisztorokat régóta használják mobiltelefon-áramkörökben, és megvédik őket a statikus elektromosságtól. A varisztorokat arra is használják, hogy megbízhatóan védjék a számítógép csatlakozóit és a mikroprocesszor kimeneteit ugyanazon statikus terheléstől. A varisztorokat széles körben használják az autóelektronikában és a távközlési berendezésekben.

A varisztorok a tápegységek bemeneti áramköreiben találhatók. Itt van egy fénykép egy 391KD14-es varisztorról egy redundáns tápegységen.

És itt az FNR-14K391 varisztor a Granit biztonsági eszköz áramkörébe van beépítve, hogy megvédje tápellátását a 220 V-os hálózati feszültségingadozásoktól.

A fénycsövekhez való elektronikus előtétlapokon is találhat varisztort. A képen egy MYG-10K471 varisztor látható, amely négy lineáris fénycső elektronikus előtétáramkörébe van beépítve. A táblán RU-ként van jelölve.

A fogyasztói elektronika védelmére szolgáló varisztorok általában két kivezetéses lemez formájában kaphatók. Minél nagyobb a lemez átmérője, annál erősebb feszültségimpulzus képes eloltani a varisztort. Az impulzusteljesítményt vagy energiát, amelyet a varisztor képes "elnyomni", általában joule-ban (J) mérik.

Itt van például több varisztor. A varisztor átmérőjének milliméterben megadott értékét általában magának a varisztornak a jelölésében kell megadni, például JVR- 07 N391K (átmérő - 7 mm.).

A képen látható legnagyobb MYG-14K391 típusú varisztor átmérője 14 mm. (~ 70 J), valamivel kisebb varisztor MYG-10K471 - 10 mm. (~45 J), és a kis JVR-07N391K - 7 mm. (~30 J).

Az abszorpciós energia joule-ban (J) kifejezett értéke zárójelben van megadva. Mint látható, egy varisztor, amelynek legnagyobb átmérője 14 mm. 70 joule veszélyes impulzus energiáját képes kioltani, míg a legkisebb varisztor 7 mm átmérőjű. csak 30 joule-t képes eloltani. Így a varisztor átmérőjének nagyságából közvetetten meg lehet ítélni a maximális abszorpciós energiáját. Nyilvánvaló, hogy előnyösebb a nagy abszorpciós energiára tervezett varisztorokat beépíteni az elektronikus áramkörökbe. Javasoljuk továbbá, hogy az áramkörbe két azonos varisztort helyezzenek el párhuzamosan.

Vannak SMD szereléshez varisztorok is. Megjelenésükben az SMD diódákra hasonlítanak, ezért meglehetősen nehéz megkülönböztetni őket.

A hazai gyártás varisztorai közé tartoznak a CH2-1A, CH1-2-1, VR-4V stb. márkájú termékek.

Természetesen a varisztoroknak vannak hátrányai, de nem olyan jelentősek a gázkisüléses készülékekhez képest. Először is, a varisztorok meglehetősen nagy zajjal rendelkeznek alacsony frekvencián, és megváltoztatják paramétereiket az idő és a hőmérséklet függvényében.

Érdemes megjegyezni, hogy a védőelemek között a varisztor mellett van egy másik elektronikus alkatrész - a szupresszor. Ez az úgynevezett védődióda vagy transzil. Funkcióit tekintve (de nem az eszközt!) Némileg hasonlít egy varisztorra, de nagy sebességgel rendelkezik, és általában alacsony feszültségű áramkörökben használják.

A háztartási berendezések védelmére használt kis teljesítményű varisztorok mellett az ipar nagyon erős varisztorokat gyárt nagy feszültségek és áramok számára. Transzformátor alállomásokon használják, és mindig szerepelnek a villámvédelmi rendszerekben.

A varisztorok saját készítésű szerkezetekbe történő beszerelésekor szem előtt kell tartani, hogy néha kritikus körülmények esetén a varisztorok „felrobbanhatnak”, és annak érdekében, hogy megvédjék a telepítést és az egyéb elektronikus alkatrészeket egy ilyen „robbanás” következményeitől, próbálja meg védőernyőkbe helyezni őket. Ha összehasonlítjuk a szilícium-karbid és a cink-oxid varisztorokat, akkor a szakértők szerint az utóbbiak előnyösebbek.

Tregubov S.V., Ph.D.
Pantelejev V.A., Ph.D.
Frese O.G.
http://komi.com/progress/product/varistor/manual/

Bevezetés

Minden elektromos berendezés a névleges feszültségének megfelelő szigeteléssel rendelkezik. A berendezésre alkalmazott üzemi feszültség eltérhet a névleges feszültségtől, azonban a megbízható működés csak akkor biztosított, ha nem haladja meg a legmagasabb üzemi feszültségek értékeit. Az elektromos berendezések meghibásodásának oka gyakran a feszültségimpulzusok jelenléte. A feszültségimpulzus a feszültség hirtelen változása az elektromos hálózat egy pontján, amelyet a feszültség visszaállása követ az eredeti vagy ahhoz közeli szintre, legfeljebb több ezredmásodpercig. Az elektromos hálózatokban keletkező feszültségimpulzusokat kapcsolásra és villámlásra osztják.

A kapcsolási feszültségimpulzusok energiaforrása a rendszer reaktív (induktív és kapacitív) elemeiben tárolt energia, amely normál és vészkapcsoláskor átmeneti üzemmódban impulzusok megjelenését idézi elő. Az impulzuskapcsolási feszültség értékei az elektromos rendszer paramétereitől, a kapcsolókészülékek jellemzőitől, valamint az áram fázisától függenek a kapcsolás pillanatában.

A villámlökéseket az elektromos berendezésbe vagy annak közelében becsapódó villám okozza.

Az amerikai adatok szerint a kapcsolóimpulzusok feszültségértékei még a háztartási hálózatokban is elérhetik a 20 kV-ot. Körülbelül ugyanezeket az adatokat adják a japán, francia és más kutatók. Az általunk végzett, az ipari villamos berendezések 0,4 kV-os hálózatokban történő üzemelésére vonatkozó tanulmányok alapján megállapítható, hogy például erős teljesítményű motorok kapcsolási körülményei között a kapcsolóimpulzusok feszültségének értéke meghaladhatja a 70 kV-ot. Nem kell beszélni az ilyen hatásoknak az elektromos berendezésekre gyakorolt következményeiről. A helyzetet gyakran bonyolítja, hogy az elektromos gépek üzemeltetése sok esetben nehéz körülmények között történik (szennyezés, nedvességszigetelés, a blokkok gyakori indítása és leállása), ami a villamos berendezések szigetelését különösen sérülékenysé teszi a felgyorsult működése miatt. kopás és az elektromos szilárdság csökkenése.

Különböző országokban szeleplevezetőket, RC áramköröket, LC szűrőket stb. használnak a berendezések túlfeszültség elleni védelmére. Az elmúlt évtizedekben azonban a nemlineáris félvezető ellenállások, az úgynevezett varisztorok használatát világszerte elismerték, mint a leghatékonyabb (és legolcsóbb) eszközt a túlfeszültség elleni védelemre. A varisztor megkülönböztető jellemzője a szimmetrikus és kifejezett nemlineáris áram-feszültség karakterisztika (CVC - lásd 1. ábra). Ennek köszönhetően a varisztorok lehetővé teszik a különféle eszközök impulzusfeszültségekkel szembeni védelmével kapcsolatos problémák egyszerű és hatékony megoldását. A varisztor alapelve nagyon egyszerű. A varisztor a védett berendezéssel párhuzamosan csatlakozik, pl. normál működés közben a védett készülék üzemi feszültsége alatt van. Üzemmódban (impulzusfeszültségek hiányában) a varisztoron áthaladó áram elhanyagolható, ezért a varisztor ilyen körülmények között szigetelő.

1. ábra Varisztor tipikus áram-feszültség karakterisztikája

Feszültségimpulzus előfordulásakor a varisztor karakterisztikája nemlinearitása miatt élesen csökkenti ellenállását az ohm töredékeivel szemben, és söntöli a terhelést, megvédve azt és az elnyelt energiát hő formájában eloszlatva. Ebben az esetben a varisztoron rövid ideig áram folyhat át, elérve a több ezer ampert. Mivel a varisztor gyakorlatilag inerciamentes, a feszültségimpulzus kialudása után ismét nagyon nagy ellenállásra tesz szert. Így a varisztor elektromos berendezésekkel párhuzamos beépítése nem befolyásolja normál körülmények közötti működését, de „levágja” a veszélyes feszültségimpulzusokat, ami teljes mértékben biztosítja a még legyengült szigetelés biztonságát is (lásd 2. ábra).

A legelterjedtebbek a cink-oxid alapú varisztorok, ami egyrészt gyártásuk viszonylagos egyszerűségéből, másrészt a cink-oxid jó képességéből adódóan nagy energiájú feszültségimpulzusok elnyelésére vezethető vissza. A varisztorok gyártása a szokásos "kerámia" technológia szerint történik, amely magában foglalja a varisztorok préselését (leggyakrabban tárcsa vagy alátét formájában), azok égetését, elektródák felhordását, vezetékek forrasztását, valamint elektromos szigetelő és nedvességálló bevonatok felvitelét. Ez a technológia bizonyos esetekben lehetővé teszi a gyártók számára, hogy egyedi megrendelésre varisztorokat gyártsanak.

2. ábra Terhelési feszültség a hálózatba kapcsoláskor 0,4 kV

Általános fogalmak

A varisztor legfontosabb jellemzője, amely meghatározza a működését, az áram-feszültség karakterisztikája. Jellemzője egy kis áramú szakasz jelenléte (feltételesen nullától több milliamperig), amelyben a varisztor működési pontja található, és egy nagy áramú szakasz (akár több ezer amper), amelyet bizonyos esetekben ún. egy alagút. Az alagútszakasz nagymértékben meghatározza a védelmi tulajdonságokat és különösen a határfeszültséget, pl. a védett elektromos berendezésre ható maximális feszültség, ha azt varisztorral söntölik. Az alacsony áramok tartományában az I–V karakterisztikát az egyenlet megfelelően írja le

(1) ahol I - áram, A, U - feszültség, V, V - valamilyen állandó, ? a nemlinearitási együttható.

A cink-oxid alapú varisztoroknál a nemlinearitási együttható általában 20-60 egység. A nemlinearitási együttható az I–V karakterisztika meredekségét jellemzi, és a varisztor statikus és differenciális ellenállásának aránya határozza meg egy bizonyos ponton.

(2)

Kísérletileg a képletből megbecsülhető a nemlinearitási együttható

(3)

Leggyakrabban a nemlinearitási együtthatót 1 mA és 10 mA áramerősségnél határozzák meg, míg a (3) képlet a következő alakot veszi fel.

(4)

A varisztor egyik jellemzője az osztályozási feszültség (Ucl) - ez egy bizonyos áramerősség feszültsége. Általános szabály, hogy a varisztorgyártók osztályozási feszültségként a varisztor feszültségét jelzik 1 mA áram mellett.

Egyes esetekben a varisztor védelmi tényezőjét jelzik - ez a varisztor feszültségének 100 A áram mellett az 1 mA áramú feszültséghez viszonyított aránya (azaz az osztályozási feszültséghez). Ez az együttható a cink-oxid alapú varisztoroknál 1,4-1,6 tartományba esik, és a varisztor túlfeszültség-impulzusok korlátozására való képességét jellemzi. Más szóval, a feszültség 1,4-1,6-szoros növekedésével az áramerősség 100 000-szeresére (!) nő.

A varisztor fontos jellemzője a megengedett teljesítménydisszipáció - ez jellemzi azt a képességet, hogy az elnyelt elektromos energiát hő formájában disszipálja. Ezt a mutatót elsősorban a varisztor geometriai méretei és a vezetékek kialakítása határozza meg. A teljesítménydisszipáció növelésére gyakran masszív következtetéseket alkalmaznak, amelyek egyfajta radiátor szerepét töltik be.

A varisztorok kellően nagy kapacitással rendelkeznek, ami bizonyos módon függ az alkalmazott feszültségtől. A 3. ábra egy varisztor tipikus kapacitás-feszültség karakterisztikáját mutatja. Amint az ábrán látható, a varisztornak van egy bizonyos kapacitása működési módban (amikor nincsenek feszültségimpulzusok), és feszültségimpulzusnak kitéve a varisztor kapacitása majdnem nulla.

3. ábra Varisztorok Volt-farad karakterisztikája

A gyártók tájékoztatást adnak a varisztor feszültségéről a nagy áramok tartományában a műszaki előírásokban. Néha ezt a feszültséget maradék feszültségnek nevezik. Ebben az esetben fel kell tüntetni az áramimpulzus időtartamát (alakját) és amplitúdóját, aminek hatására ezek a mérések a varisztoron történtek. Különböző impulzusáram-amplitúdók esetén a fennmaradó feszültség speciális impulzus-berendezéseken mérhető.

A varisztorok villámkisülésben való használatának kiszámításához időnként információt adnak meg a varisztoron lévő feszültségről, amikor szabványos villámimpulzusnak van kitéve. ábrán A 4. ábra ennek az impulzusnak az alakját mutatja, amelyet gyakran 8/20 µs-os impulzusnak neveznek.

4. ábra Tesztimpulzus alakja 8/20 µs

Egyes esetekben a varisztor védelmi tényezője van feltüntetve - ez a varisztor feszültségének 100 A áram mellett az 1 mA áram feszültségéhez (azaz az osztályozási feszültséghez) viszonyított aránya. Ez a cink-oxid alapú varisztorok együtthatója 1,4-1,6 tartományba esik, és a varisztor feszültségimpulzus-korlátozó képességét jellemzi. 100 A áramamplitúdó esetén a fennmaradó feszültség kiszámítható úgy, hogy az osztályozási feszültséget (névleges vagy tényleges érték) megszorozzuk a védelmi tényezővel. Így például egy 430 V osztályozási feszültséggel és 1,4–1,6 védelmi tényezővel rendelkező varisztor 100 A áramimpulzussal az impulzusfeszültséget 602–688 V szintre korlátozza.

Oroszországban a kis méretű varisztorok legnagyobb tömeggyártását az ukhtai "Progress" üzemben szervezik |3,4,5|. A varisztorok legfeljebb 10 mm vastag tárcsák formájában készülnek (az osztályozási feszültségtől függően). A CH2-1 és VR-1 varisztorok 0,8 mm átmérőjű egyirányú vezetékekkel rendelkeznek (a "c" opció CH2-1 varisztorainak vezetékei 0,6 mm átmérőjűek). A CH2-2 "A" opciós varisztorok fojtó kimenettel rendelkeznek M5 menettel, a "B" opció masszív kimenetekkel, amelyek M5 menetes csapokká alakulnak, a "G" opció masszív lemezkimenetekkel rendelkezik M5 menettel, és a "C" és "D" opciók » érintkezési felületei ezüsttel vannak bevonva. Minden varisztor esetében az osztályozási áram 1 mA, a feszültség hőmérsékleti együtthatója legfeljebb 0,05% Celsius fokonként negatív.

Az impulzusfeszültségek lehetséges okai

Az impulzusfeszültségek feltételesen feloszthatók belsőre és külsőre. A belső impulzusfeszültségek általában reaktív (kapacitív, induktív) terhelések kapcsolásakor, leálláskor stb. keletkeznek. A legnagyobb veszélyt az induktív terhelés lekapcsolásakor fellépő feszültségimpulzusok jelentik. Ezekben a helyzetekben a varisztor optimális kiválasztása nem nehéz - csak a feszültségimpulzusok alakját és időtartamát kell kiszámítani (vagy kísérletileg meghatározni). A legrosszabb esetben szimulálhatók a szituációk, és tesztelhető a varisztorvédelem hatékonysága.

Külső impulzusfeszültségek azok, amelyek forrásai a varisztorral védett rendszeren kívül vannak. Néhány oka az ilyen helyzeteknek:

galvanikus kölcsönhatás nagyfeszültségű forrásokkal;
hálózatokban történő kapcsolás (feszültség teljes ki-/bekapcsolása, kompenzáló kondenzátor egységek ki- és bekapcsolása stb.);
villámkisülések (legfeljebb 20 km távolságban kárt okozhatnak);
az induktivitás hatása (ami akkor nyilvánul meg, amikor a nulla rövidre van zárva, különösen hosszú kábelcsatlakozású hálózatokban).

A külső impulzusfeszültségek okainak azonosítása és rendszerezése szinte lehetetlen. Tehát a "Siemens" cég a 220 V-os háztartási vonalakhoz azt tanácsolja, hogy a következő külső impulzusfeszültség-értékeket vegyék figyelembe (de csak tájékoztató jellegűek és a villámkisülések figyelembevétele nélkül):

amplitúdó - 6 kV-ig;
frekvencia - 0,05-5 MHz;
időtartam - 0,1-100 μs.

A villám- és kapcsolási feszültségimpulzusok paramétereinek hozzávetőleges értékeit is megadjuk különböző névleges feszültségű hálózatokban.

Varisztor üzemmód

A varisztor működési módjának kiszámítása a nagy nemlinearitás miatt nem triviális feladat. A számítás célja a varisztor osztályozási feszültség értékének optimális megválasztása. A legfontosabb paraméter ebben az esetben az üzemi áram, amelynek minimálisnak kell lennie, és nem vezethet a varisztor túlmelegedéséhez. Másrészt, ha a varisztor üzemi árama túl alacsony, a varisztor által korlátozott feszültség feszültségimpulzus esetén megnő, és a varisztor valójában nem látja el fő funkcióját.

Hozzávetőleges számításokhoz azt javasoljuk, hogy az üzemi egyenfeszültség ne haladja meg a 0,85 Ucl-t. és ennek megfelelően váltakozó áramon az üzemi feszültség effektív értéke nem haladta meg a 0,6 Ucl-t. Sajnos a probléma megoldásának ilyen egyszerű megközelítése nem sok hasznot hoz a gyakorlatban.

A CH2-1, CH2-2 típusú varisztorokra vonatkozó műszaki előírások azt jelzik, hogy az egyen vagy váltakozó maximális üzemi áram nem haladhatja meg a 0,1 mA-t. Nyilvánvaló, hogy a varisztoron felszabaduló hőteljesítmény, amikor egyenáram folyik rajta, lényegesen nagyobb lesz, mint azonos amplitúdójú váltakozó áram átfolyása esetén. Az 5. ábra a varisztor áram hullámformáját mutatja szinuszos feszültség mellett.

5. ábra A varisztoráram hullámalakja szinuszos feszültségen

A varisztorok kiválasztásának és beépítésének módja

A varisztorokat a védett elektromos berendezéssel párhuzamosan kell felszerelni. Háromfázisú terhelés esetén "csillaggal" kapcsolva minden fázisban szerepelnek a fázis és a föld között, és amikor a terhelés "deltával" van összekötve - a fázisok között. A varisztorok beépítésének legelőnyösebb helye közvetlenül a kapcsolókészülék után a védett terhelés oldalán. A PROGRESS üzem egy nagyon kényelmes, háromfázisú "Impulse-1" túlfeszültség-határolót gyárt, amely a varisztorok elektromos panelre történő rögzítésére szolgáló eszköz, amely a házban elhelyezett szerelvényeket tartalmaz - három varisztor tartóját, vezetékekkel ellátva. Ez az eszköz lehetővé teszi a háromfázisú, "csillagként" és "deltaként" csatlakoztatott védelmi sémák egyszerű megvalósítását, valamint akár három független, egyfázisú hálózatról táplált elektromos berendezés védelmét.

A használt varisztor típusának megválasztása és besorolási feszültségének meghatározása a varisztor működésének elemzése alapján történik két üzemmódban: üzemben és impulzusban.

1. A varisztor működési üzemmódban történő működésének elemzése abból áll, hogy az 1. táblázat szerint meg kell határozni egy olyan osztályozási feszültséget, amelynél a hosszú távú maximális feszültség a terhelésnél a legközelebb van a táblázatban megadott értékhez, de nem haladja meg azt. A táblázatban szereplő adatok olyan varisztorokra érvényesek, amelyeknél az osztályozási feszültség eltérése legfeljebb 10%. A külföldön gyártott varisztorok maximális megengedett hosszú távú üzemi váltakozó feszültsége a legtöbb esetben a jelölés részeként van feltüntetve.

2. A varisztor impulzus üzemmódban történő működésének elemzése a maximális pillanatnyi energia kiszámításából áll a következő képlet szerint:

ahol E a maximális pillanatnyi energia joule-ban, P a névleges terhelési teljesítmény fázisonként (W), f a váltakozó feszültség frekvenciája (Hz), ? — A védett terhelés hatékonysága. Az ilyen számításokat általában több kilowatt vagy annál nagyobb terhelés esetén hajtják végre.

A 2. táblázat szerint válassza ki az energialeadást biztosító varisztor típust, melynek értékét a fenti képlet alapján számítjuk ki.

1. táblázat In volt

osztályozni kationos feszültség	maximális elfogadható meghosszabbított jelenlegi változó feszültség	maximális elfogadható meghosszabbított állandó feszültség	osztályozni kationos feszültség	maximális elfogadható meghosszabbított jelenlegi változó feszültség	maximális elfogadható meghosszabbított állandó feszültség
10	6	8	270	175	225
15	9	12	300	190	245
22	14	18	330	210	270
27	17	22	360	230	300
33	20	26	390	250	320
39	25	31	430	275	350
47	30	38	470	300	385
56	35	45	510	320	420
68	40	56	560	350	460
82	50	65	620	385	505
100	60	85	680	420	560
120	75	100	750	460	615
150	95	125	820	510	670
180	115	150	910	550	745
200	130	170	1000	625	825
220	140	180	1100	680	895
240	150	200	1200	750	1060

2. táblázat

Osztályozás- racionális feszültség, V	Varisztorok maximális disszipációs energiája, J
Osztályozás- racionális feszültség, V	CH2-2A	CH2-1a	CH2-1b	CH2-1v	BP-1-1	VR-1-2
10	—	—	—	—	0.18	—
15					0.26	—
22	—	—	—	—	0.56	0.23
27	—	—	—	—	0.64	0.26
33	—	—	—	—	0.71	0.30
39	—	—	—	—	1.3	0.47
47	—	—	—	—	1.6	0.56
56	—	—	—	—	1.9	0.66
68	—	—	—	—	2.3	0.76
82	—	—	—	—	—	—
100	—	17.0	10	2.7	—	—
120	—	25.2	12	3.0	—	—
150	—	31.5	15	3.8	—	—
180	—	37.8	18	4.5	—	—
200	—	42.0	20	5.0	—	—
220	—	46.2	22	5.5	—	—
240	—	50.4	25	6.0	—	—
270	—	56.7	28	—	—	—
300	—	63.0	31	—	—	—
330	104	69.3	34	—	—	—
360	115	75.6	37	—	—	—
390	125	81.9	40	—	—	—
430	138	90.3	43	—	—	—
470	152	98.7	47	—	—	—
510	168	107	—	—	—	—
560	187	118	—	—	—	—
620	207	130	—	—	—	—
680	227	143	—	—	—	—
750	248	158	—	—	—	—
820	280	172	—	—	—	—
910	312	191	—	—	—	—
1000	347	210	—	—	—	—
1100	385	233	—	—	—	—
1200	424	252	—	—	—	—
1300	463	—	—	—	—	—
1500	508	—	—	—	—	—

1. példa Határozza meg a VASO16-34-24 villanymotor védelmére szolgáló varisztorok márkáját, amikor a tekercseket „csillaggal” csatlakoztatja egy 0,4 kV-os hálózatban.

Megoldás.

Mivel A tekercseket egy „csillag” köti össze, majd mindegyiket 220 V-tal táplálják. Ha figyelembe vesszük a 15%-os normalizált legnagyobb megengedett feszültségeltérést, akkor a maximális üzemi feszültség 253 V lesz. Az 1. táblázatból látható, hogy az 1. pont feltételét a 430 V besorolási feszültségű varisztorok teljesítik.

A villanymotor útlevéladataiból tudható, hogy teljesítménye 90 kW, hatásfoka 91,8%, és cos? = 0,64. Számítsa ki a maximális pillanatnyi energia értékét:

A 2. táblázat azt mutatja, hogy ennek a villanymotornak a védelmére egy CH2-2 varisztor (A, D opciók) használható 430 V osztályozási feszültséggel, 138 J maximális disszipációs teljesítménnyel.

2. példa Határozza meg az AO-315-UU3 villanymotor védelmére szolgáló varisztor márkáját, amikor a tekercseket „háromszöggel” csatlakoztatja.

Ha „háromszöggel” van csatlakoztatva, minden tekercs 380 V-tal kap feszültséget. Ha a normalizált legnagyobb megengedett feszültségeltérés 15%, akkor a maximális folyamatos feszültség 437 V lesz. Az 1. táblázatból látható, hogy az 1. pont feltétele csak 750 V-os és magasabb osztályozási feszültségű varisztorok alkalmazása esetén teljesíthető.

Motorteljesítmény 200 kW, hatásfok 90%, cos? = 0,92. Számítsd ki az E-t:

A 2. táblázat azt mutatja, hogy már a CH2-2 750 V-os varisztor nagyobb disszipációs energiával rendelkezik (248 J), ezért érdemes használni.

Kétfázisú terhelés esetén a teljesítményértéket nem kell 3-mal osztani. A számítások azt mutatják, hogy már a CH2-2 varisztor (A, G opciók) a legtöbb esetben védelmet nyújt a legfeljebb 30 teljesítményű elektromos berendezéseknek. kW. Ez azt jelenti, hogy háztartási elektromos készülékeknél gyakorlatilag elegendő csak az 1. tételt figyelembe venni, és kis méretű CH2-1 típusú vagy hasonló varisztorokat használni. A gyakorlatban előfordul, hogy a számított üzemi áram értéke nem egyezik a kísérleti értékekkel. Ez általában váltakozó áramon történik, amikor a meddőáram értékét nem veszik figyelembe, ami ismert képletekkel számítható ki. Tehát a CH2-1 varisztor reaktív árama 430V osztályozási feszültséggel (névleges kapacitása 600pF) 220V-os háztartási hálózatba szerelve 0,04mA lesz (ami arányos a 0,1mA maximális üzemi árammal).

Varisztorok együttműködése

Nyilvánvaló, hogy a varisztorok sorba kapcsolva is működhetnek - miközben ugyanaz az áram folyik bennük, a teljes feszültség az ellenállások (első közelítésben az osztályozási feszültségek arányában) és az elnyelt energiák arányában oszlik meg. ugyanilyen arányban kerül felosztásra. Nehezebb biztosítani a varisztorok párhuzamos működését - az I-V karakterisztika szigorú illeszkedése szükséges. Ez a probléma soros-párhuzamos kapcsoló áramkörrel eléggé megoldható - pl. A varisztorok sorba vannak rakva, az oszlopok pedig párhuzamosan vannak kötve. Ugyanakkor a varisztorok kiválasztásával a varisztoroszlopok I-V karakterisztikája biztosított. Így teszik ezt a nagyfeszültségű, nagy teljesítményű túlfeszültség-levezetők (OPN) létrehozásakor.

Irodalom

GOST 13109-97 Elektromos energia. A műszaki eszközök kompatibilitása elektromágneses. Az általános célú áramellátó rendszerek elektromos energia minőségére vonatkozó szabványok.
Pantelejev V.A. Teljesítményvarisztorok volt-amper karakterisztikája. In: Az európai északi természeti erőforrások fejlődésének problémái. Ukhta: Szerk. UII, 1996. p. 12-17.
TU 11-85. Varisztorok állandó CH2-1. Műszaki adatok. OJO.468.171.
TU 11-85. Varisztorok állandó VR-1. Műszaki adatok.OZHO.468.227.
TU 11-85. Varisztorok állandó CH2-2. Műszaki adatok. OJO.468.205.
Kvaskov V.B. Bipoláris vezetőképességű félvezető eszközök.-M: Energo-atomizdat. 1988.-128 p.: ill.

Az elektronikában az alkatrészek egy csoportja különíthető el, melynek feladata a feszültséglökések korlátozása. Ezen elemek egyike a varisztor. Leggyakrabban ez az eszköz megtalálható a legtöbb jó tápegységben. Ebben a cikkben a varisztorok működéséről és felhasználási helyeiről fogunk beszélni.

Működési elve

A varisztor egy félvezető eszköz, amelynek szimmetrikus, nem lineáris áram-feszültség karakterisztikája van. Alakja alapján megállapíthatjuk, hogy a varisztor váltakozó és egyenáramban is működik. Tekintsük részletesebben.

Normál állapotban a varisztoron áthaladó áram rendkívül kicsi, ezt hívják. Egy bizonyos elektromos kapacitású dielektromos alkatrésznek tekinthető, és elmondható, hogy nem engedi át az áramot. De egy bizonyos feszültségnél (a képen + - 60 Volt) elkezd áramot engedni.

Vagyis a védőáramkörökben a varisztor működési elve szikraközhöz hasonlít, csak egy félvezető eszközben nem jön létre ívkisülés, de a belső ellenállása megváltozik. Az ellenállás csökkenésével az áramerősség néhány mikroamperről több száz vagy ezer amperre nő.

A varisztor feltételes grafikus ábrázolása az áramkörökben:

Az elem jelölése a diagramokon egy hagyományos ellenállásra hasonlít, de átlósan át van húzva egy vonallal, amelyen az U betűt lehet alkalmazni. Ennek az elemnek a táblán vagy az áramkörben történő megtalálásához figyeljen az aláírásokra, leggyakrabban azok RU-nak vagy VA-nak jelölik.

A varisztor megjelenése:

A varisztor az áramkörrel párhuzamosan van felszerelve annak védelmére. Ezért a védett áramkör feszültségimpulzusával az energia nem jut be a készülékbe, hanem hő formájában disszipálódik a varisztoron. Ha az impulzus energia túl magas, a varisztor kiég. De a koncepció égni maszatos, két fejlesztési lehetőség van. Vagy a varisztor egyszerűen szétesik, vagy a kristálya összeomlik, és az elektródák rövidre zárnak. Emiatt a sínek és a vezetékek kiégnek, vagy a karosszériaelemek és más részek meggyulladnak.

Ennek elkerülése érdekében a teljes áramkörrel sorba kell szerelni egy biztosítékot a jel- vagy tápvezetékre a varisztor előtt. Ekkor erős feszültségimpulzus és a varisztor hosszú távú működése vagy kiégése esetén a biztosíték is kiég, megszakítva az áramkört.

Röviden, miért van szükség egy ilyen alkatrészre - tulajdonságai lehetővé teszik az elektromos áramkör védelmét a pusztító feszültségingadozásoktól, amelyek mind az információs vonalakon, mind az elektromos vezetékeken előfordulhatnak, például nagy teljesítményű elektromos készülékek kapcsolásakor. Ezt a kérdést kicsit lejjebb tárgyaljuk.

Eszköz

A varisztorok meglehetősen egyszerűen vannak elrendezve - belül van egy félvezető anyagú kristály, leggyakrabban cink-oxid (ZiO) vagy szilícium-karbid (SiC). Ezen anyagok préselt porát magas hőmérsékletű feldolgozásnak vetik alá (sütik), és dielektromos héjjal borítják. Rendelkezésre állnak axiális vezetékes változatban, nyomtatott áramköri lapon lévő furatokba szereléshez, valamint SMD csomagban.

Az alábbi ábra jól mutatja a varisztor belső felépítését:

Fő beállítások

A megfelelő varisztor kiválasztásához ismernie kell a fő műszaki jellemzőit:

Az osztályozási feszültség Un-nak nevezhető. Ez az a feszültség, amelynél 1 mA áram kezd átfolyni a varisztoron, további többlet esetén az áram lavinaszerűen nő. Ez a paraméter van feltüntetve a varisztor jelölésében.
Névleges teljesítmény disszipáció P. Meghatározza, hogy az elem mennyit tud disszipálni, miközben megtartja jellemzőit.
Egyetlen impulzus maximális energiája W. Joule-ban mérve.
Maximális impulzusáram Ipp. Tekintettel arra, hogy a front 8 µs felett nő, és teljes időtartama 20 µs.
Zárt konténer - Co. Mivel zárt állapotban a varisztor olyan, mint egy kondenzátor, mivel elektródáit nem vezető anyag választja el, ezért van egy bizonyos kapacitása. Ez akkor fontos, ha az eszközt nagyfrekvenciás áramkörökben használják.

Kétféle feszültség is létezik:

Um~ a maximális effektív vagy négyzetes átlag változó;
Um= a maximális állandó.

Varisztor jelölés és kiválasztása

A gyakorlatban például egy elektronikus eszköz javításakor a varisztor jelöléssel kell dolgozni, általában a következő formában készül:

20D 471K

Mi ez és hogyan kell megérteni? Az első 20D karakter az átmérő. Minél nagyobb és vastagabb, annál több energiát tud eloszlatni a varisztor. Továbbá 471 az osztályozási feszültség.

Egyéb további karakterek is megjelenhetnek, amelyek általában az alkatrész gyártóját vagy jellemzőit jelzik.

Most nézzük meg, hogyan válasszuk ki a megfelelő varisztort, hogy megfelelően végezze funkcióját. Az alkatrész kiválasztásához tudnia kell, hogy az áramkörben milyen feszültséggel és árammal fog működni. Például feltételezhető, hogy a 220 V-os áramkörben működő eszközök védelméhez valamivel magasabb osztályozási feszültségű varisztort kell használni (a névleges érték jelentős túllépése esetén történő működéshez), azaz 250-260 V. . Ez alapvetően nem igaz.

Az a tény, hogy az AC áramkörökben 220 V az effektív érték. Ha nem megy bele a részletekbe, akkor a szinuszos jel amplitúdója a gyökig 2-szer nagyobb, mint az effektív érték, azaz 1,41-szer. Ennek eredményeként az aljzatainkban az amplitúdó feszültség 300-310 V.

240 * 1,1 * 1,41 \u003d 372 V.

Ahol 1,1 a biztonsági tényező.

Ilyen számításokkal az elem akkor kezd működni, amikor az üzemi feszültség 240 V fölé ugrik, ami azt jelenti, hogy az osztályozási feszültségének legalább 370 V-nak kell lennie.

Az alábbiakban a V feszültségű váltakozó áramú hálózatok varisztorainak tipikus névleges értékei találhatók:

100V (100~120) - 271k;
200V (180~220) - 431k;
240V (210~250) - 471k;
240V (240~265) - 511k.

Alkalmazás a mindennapi életben

A varisztorok célja az áramkör védelme impulzusok alatt és a vonalon. Ez a tulajdonság lehetővé tette a kérdéses elemek számára, hogy megtalálják védelemként való alkalmazásukat:

kommunikációs vonalak;
Elektronikus eszközök információbevitele;
tápáramkörök.

A legtöbb olcsó tápegység nem tartalmaz védelmet. De a jó modellekben a varisztorok a bemenetre vannak telepítve.

Ezen túlmenően mindenki tudja, hogy a számítógépet egy speciális hosszabbítókábellel kell csatlakoztatni a tápellátáshoz egy gombbal -. Nem csak az interferenciát szűri, hanem a normál szűrőáramkörökbe is beépítenek varisztorokat.

Az elektromos áramkörök védelmének biztosítása érdekében a szakemberek az eszközök széles skáláját használják. Az egyik ilyen eszköz a varisztor. Akkor működik, ha komoly ugrások vannak a rendszerben, ezáltal szabályozza a működését. Mint minden más eszköz, a varisztornak is rendszeresen ellenőriznie kell műszaki állapotát. Ebből a cikkből megismerheti a működésével kapcsolatos legfontosabb információkat.

Mi az a varisztor?

Először is meg kell határoznia, mi ez az eszköz.

Ez a készülék félvezető ellenállás, amelynek vezetőképességi szintje olyan mutatótól függ, mint az alkalmazott feszültség nagysága.
Ezenkívül a nemlineáris típusú készülékekhez tartozik.

A varisztor működési elve egyszerű. Ha az elektromos áramkörben normális feszültségszint van, a varisztor kis áramot vezet át magán. Abban az esetben, ha a rendszer a körülmények miatt eléri a feszültség határértékeit, a varisztor kinyílik és átengedi az összes áramerőt. Így az elektromos áramkör működése szabályozott.

Jelenleg minden gyártó saját jelölést állít be az ilyen típusú eszközökre. Ez annak köszönhető, hogy az eszközök eltérő specifikációkkal rendelkeznek. Például a maximálisan megengedhető feszültség vagy a működéshez szükséges áramerősség.

A leggyakoribb jelölések a CNR jelölés, amelyet olyan elemek egészítenek ki, mint például a 07D390K. A jelölések jelentése a következő:

A CNR egy varisztor sorozat. Az ezzel a jelöléssel ellátott készülékek fémoxidok.
07 - az eszköz mérete átmérőben (7 milliméter).
D - lemezes eszköz.
A 390 a megengedett legnagyobb feszültségszint jelzője.

Fő beállítások

Fő paraméterek ilyen készülékek:

Feszültség értéke.
A váltakozó feszültség maximális megengedett szintje.
Az egyenfeszültség maximális megengedett szintje.
A lehetséges legnagyobb energiaelnyelés, joule-ban kifejezve.
Válaszidő.
Megengedett hibák a munkában.

Az eszközök diagnosztikájának elvégzéséhez speciális eszközöket terveznek, amelyeket tesztelőknek neveznek. A teszteléshez a tesztert be kell kapcsolni, és ellenállás módba kell kapcsolni. Abban az esetben, ha a vizsgált készülék műszaki állapota minden szükséges követelménynek megfelel, akkor a teszter adatai nagyon nagy értékben különböznek majd.

Ha úgy dönt, hogy megvizsgálja a készüléket, győződjön meg arról is, hogy jól néz ki. Gondosan nézze meg, hogy nincs-e repedés a készüléken, és hogy nem égett-e meg valahol. Ne hagyja figyelmen kívül ezt a tanácsot, és kicsinyítse le a készülék megjelenésének szerepét – a szakértők szerint a készülék alapos szemrevételezése sok kellemetlen helyzet elkerülésében segít.

Varisztorok alkalmazása

A modern világban az ilyen típusú készülékek hatóköre meglehetősen széles. Nélkülözhetetlenek olyan területeken, mint az ipari termelés: berendezésekre vannak felszerelve. A háztartásban gyakran nélkülözhetetlen. Ezek az alkatrészek számos fontos funkciót látnak el:

Biztosítani félvezető eszközök megbízható védelme– különféle típusú tirisztorok, diódák és stabilizátorok.
Hozzon létre magas szintű elektrosztatikus védelmet a különféle rádióberendezések bemenetei számára.
Megakadályozzák az elektromágneses túlfeszültségek negatív hatásait a nagy induktív teljesítményű eszközökben.
Használva, mint szikra oltó elem kapcsolókban és egyéb berendezésekben.

Előnyök

Az ilyen típusú készülékek számos felbecsülhetetlen előnnyel rendelkeznek a szikraközökkel és sok más eszközzel szemben.

A főbe előnyöket tulajdonítható:

Hibák

A többi eszközhöz képest számos előnnyel együtt azonban az eszköznek vannak hátrányai is. Ezek között vannak olyan pillanatok, mint:

Először is mindig emlékezni kell arra, hogy néha az ún kritikus állapotok- nagy valószínűséggel a készülék felrobbanásához vezetnek. A robbanás megakadályozására speciális eszközöket terveztek - védőernyőket. Ezek tartalmazzák a varisztor teljes kialakítását.

Másodszor, nem szabad megfeledkezni arról, hogy a szilícium varisztorok műszaki jellemzőikben lényegesen rosszabbak az oxid varisztoroknál. Ezért a legoptimálisabb lehetőség egy oxid varisztor vásárlása.

Minden otthonban vannak drága elektronikus berendezések. A félvezető elemeken alapuló eszközök gyenge szigeteléssel rendelkeznek. Tehát a feszültség enyhe növekedése elégetheti az elektronikát. Gyakran előfordul, hogy a háztartási hálózatokban a feszültség változása impulzív módon történik, vagyis a feszültség a másodperc töredékéig meredeken emelkedik, majd visszatér a normál szintre.

A feszültségimpulzusok villámlás és kapcsolás.

Villámlökések akkor fordulnak elő, amikor a villám közvetlenül egy elektromos berendezésbe vagy távvezetékbe, vagy azok közelébe csap be. A villámkisülések károsíthatják a háztartási hálózatokat, még akkor is, ha akár 20 km-es távolságban is becsapódik az elektromos hálózat.

A reaktív elemekkel rendelkező elektromos berendezések kapcsolásakor kapcsolási feszültséglökések keletkeznek. Vagyis olyan berendezés bekapcsolásakor, amely nagyszámú kondenzátorral épül fel, és erős induktorokkal és transzformátorokkal is rendelkezik.

A legnagyobb kapcsolási túlfeszültséget az elektromos motorok és a kondenzátortelepek generálják.

A túlfeszültség elleni megbízható védelem biztosítása érdekében a hálózatokban 1000 V-ig három védelmi fokozatot kell biztosítani. Minden védelmi fokozatban különböző kialakítású és paraméterű túlfeszültség-védelmi eszközöket (SPD) használnak.

Első védelmi vonal lépcsőzetes alállomáson vagy közvetlenül az épület bejáratánál kell felszerelni. SPD-ként leggyakrabban levezetőket használnak, néha erős varisztorokat.

Az első fokozat SPD működési módjai a legnehezebbek - az impulzusáramok nagysága 25-100 kA, a hullámfront meredeksége 10/350 μs, a hullámfront időtartama 350 μs. A késérintkezőkkel ellátott, gyorsan levehető SPD-ket itt gyakorlatilag nem használják. Mert a 25-50 kA-es impulzusáramok villámkisülés során hatalmas elektrodinamikai erőket hoznak létre, amelyek könnyen kitépik a készülék kivehető részeit. Ezen túlmenően, ha a kapcsolat megszakad, plazmaív gyullad ki a légrésen keresztül, ami tönkreteszi a penge érintkezőit.

A legelőnyösebb légréseket használni az első szakaszban. Ezenkívül nem gyártanak soros varisztorokat 20 kA feletti impulzusáramokhoz. Mivel az erős varisztorok nagy következtetésekkel készülnek, amelyek radiátorként működnek, elvezetve a túlzott hőt.

A védelem második szintje szükséges a maradék, kisebb amplitúdójú impulzusok eltávolítása az első szakasz után. A ház minden tulajdonosa maga határozza meg, hogy szükség van-e erre a védelmi szakaszra vagy sem. A védelem a ház elektromos bemenetére van felszerelve, külön elektromos panelben.

A második fokozat SPD-jeként késérintkezős védőelemeket használnak. Kívülről a késérintkezőkkel ellátott biztonsági elemek két különálló részből állnak. Az egyik része egy késérintkezős aljzat, amely az elektromos panel DIN-sínre van rögzítve. A másik rész egy kivehető modul, ami közvetlenül egy varisztor. A védővarisztornak 15-20 kA tartományban kell ellenállnia a 8/20 µs hullám meredekségű impulzusáramoknak. A kivehető modulok működésjelzővel is felszerelhetők, amely segítségével megállapítható a készülék állapota. A drágább modellek kialakításában hőkioldók vannak, amelyek megvédik a varisztort a túlmelegedéstől az impulzusáramok hosszan tartó áramlása során.

A védelem harmadik szintje minden elektronikus háztartási készülékbe beépítve. A háztartási elektromos készülékek SPD-jeként csak kis varisztorokat használnak, amelyeket 1,2/50 µs, 8/20 µs hullámmeredekségre és 15 kA-ig terjedő impulzusáramra terveztek. A szerelővezetékekkel ellátott varisztorokat a készülék belsejében a táblára forrasztják, vagy külön rögzítik és külön vezetékekkel csatlakoztatják.

Kapcsolási séma.

Minden varisztor a terheléssel párhuzamosan csatlakozik, helyesebb lenne a fázisvezeték és a fázisvezeték közé beépíteni.

Háromfázisú hálózatban, ha a terhelést csillagba kötik, az egyes fázisok és a földvezeték közé varisztorok vannak csatlakoztatva. És amikor a terhelést "háromszöggel" csatlakoztatja, a varisztorokat a fázisok közé szerelik.

A varisztorok, mint nemlineáris elemek, megnövekedett feszültség mellett élesen csökkentik ellenállásukat szinte nullára, ezért hosszú ideig nem képesek ellenállni a megnövekedett impulzusáramoknak. Ezért javasolt a második védelmi fokozat SPD-jét biztosítékokkal védeni, amelyeket a fázisvezető megszakításában sorba kell kötni a védőberendezéssel.

A varisztorokat az üzemi feszültségnek megfelelően válassza ki. Ennél a feszültségnél az elem csökkenti az ellenállását és kioltja a veszélyes impulzusfeszültséget. A válaszfeszültségre és az impulzushullám meredekségére vonatkozó információ a varisztor felületére kerül, vagy a műszaki adatlapon feltüntetésre kerül.

Ezzel a cikkel párhuzamosan hasznos megismerkedni a videó kiegészítéssel:

Védőföldelés Elektromos hívások. Telepítés és csatlakoztatás Digitális videó megfigyelő kamera csatlakoztatása Karbantartást nem igénylő zselés akkumulátorok helyreállítása