Как правильно выбрать сетевой фильтр (SPD).

На сколько категорий можно разделить сетевые фильтры?

Тип 1 (Тип переключения напряжения)

• Функция:
  В основном используется для разряда больших токов (волновой сигнал 10/350 мкс) от прямых или наведенных ударов молнии.
  Обычно применяется на главном вводе распределительной сети зданий (переходная зона от LPZ0 к LPZ1).
• Принцип работы:

Высокое сопротивление в нормальном состоянии: 

При отсутствии скачков напряжения устройство защиты от перенапряжения (SPD) остается в состоянии высокого импеданса и не влияет на работу цепи.
Низкое сопротивление при срабатывании:

Когда импульсное напряжение превышает пороговое значение (например, 4 кВ), внутренняя газоразрядная трубка (ГДТ) или искровой зазор пробивается, образуя низкоимпедансный путь для мгновенного разряда токов в десятки килоампер.
Последующее гашение дуги: После того, как скачок напряжения стихает, GDT восстанавливает высокое сопротивление за счет самовосстановления.

• Основные компоненты:

Газоразрядная трубка (ГДТ):Проводит ток за счет ионизации инертного газа.
Spark Gap:Разряды происходят за счет пробоя воздуха, обладают высокой токовой нагрузкой (могут превышать 100 кА).

Тип 2 (Ограничивающий напряжение тип)

• Функция:

Обеспечивает защиту от наведенных молний и коммутационных перенапряжений (форма сигнала 8/20 мкс).

Используется в распределительных щитах.

• Принцип работы:

Нелинейная характеристика импеданса: 

При повышении импульсного напряжения сопротивление внутреннего варистора (MOV) резко падает, ограничивая напряжение до безопасного уровня (например, Up ≤ 1,5 кВ).

Непрерывный разряд: 

Варистор способен многократно разряжать умеренные токи (20–40 кА), но высокие токи могут ухудшить его характеристики.

• Основной компонент:

Варистор из оксида металла (MOV):Состоит из частиц оксида цинка (ZnO) и представляет собой полупроводниковое устройство, чувствительное к напряжению.

Тип 3 (комбинированная или тонкая защита)

• Функция

Быстрый ответ:Использует TVS-диоды или комбинации MOV+TVS с временем отклика ≤1 нс.

Сверхнизкое напряжение ограничения (например, до 0,8 кВ), обеспечивающее безопасность чувствительного оборудования.

Основной компонент:

Диод подавления переходных напряжений (TVS):Используется лавинный эффект PN-перехода для обеспечения чрезвычайно быстрого отклика, но имеет ограниченную пропускную способность по току (

Выбор подходящего устройства защиты от перенапряжения (SPD) имеет решающее значение. Как выбрать устройство для разных сценариев?

1.Определите требования к защите.

1.1 Выявление источников скачков напряжения

Прямой удар молнии (например, в здание):  Требуется SPD типа 1 (форма сигнала 10/350 мкс).

Наведенные молнии или коммутационные перенапряжения (например, колебания в электросети, запуск/остановка оборудования): Требуется SPD типа 2 или типа 3 (форма сигнала 8/20 мкс).

1.2 Определение защитных зон (ЗЗ)

Зона LPZ0 → LPZ1 (например, основной ввод питания):

 Тип 1 или гибридный тип 1+2 СПД.

Зона LPZ1 → LPZ2 (например, распределительный щит на этаже):

Синдром расстройства личности 2 типа.

Зона LPZ2 → LPZ3 (например, интерфейс оборудования):

Тип 3 или прецизионный SPD.

2.Выбор ключевых параметров

2.1Максимальное непрерывное рабочее напряжение (Uc)

2.1.1 Должно быть выше номинального напряжения системы (например, для системы 385 В выберите Uc ≥ 385 В).

2.2.2 Учитывайте колебания сетки (±10–20%).

2.2Уровень защиты от перенапряжения (вверху)

2.2.1 Функция Lower Up обеспечивает лучшую защиту, но должна соответствовать выдерживаемому напряжению защищаемого оборудования.

2.2.2 Общее правило: Up ≤ 80% от выдерживаемого напряжения оборудования (например, если оборудование выдерживает 2,5 кВ, выберите Up ≤ 2,0 кВ).

2.3. Текущая грузоподъемность (впуск/максимальный ток)

• Тип 1: Входной ток ≥ 12,5 кА (форма сигнала 10/350 мкс).
• Тип 2: Главный распределительный щит: Imax ≥ 40 кА (8/20 мкс).

Панель субраспределения: Imax ≥ 20 кА (8/20 мкс).

• Тип 3: При токе ≥ 5 кА (комбинированная волна).

2.4 Время отклика

Стандартные значения SPD: ≤25 нс.

Для высокоточного оборудования выбирайте более быстрые варианты (например, TVS-диоды, ≤1 нс).

3.Выбор в зависимости от сценария применения

3.1Системы электропитания

3.1.1 Главный распределительный щит: Гибридный разрядник частичного разряда типа 1+2 (например, Imax = 100 кА, напряжение ≤ 2,5 кВ).

3.1.2 Распределительная панель: Устройство защиты от перенапряжения типа 2 (например, Imax = 40 кА, напряжение ≤ 1,8 кВ).

3.1.3 Концевая часть оборудования: SPD типа 3 или SPD, устанавливаемый в розетку (например, напряжение ≤ 1,2 кВ).

3.2 Сигнальные/коммуникационные линии

3.2.1 Используйте специальные сигнальные устройства SPD, соответствующие типам интерфейсов (например, RJ45, RS485).

Обратите внимание на скорость передачи и вносимые потери (если вы используете гигабитную сеть, выберите модель, совместимую с высокочастотными сетями).

3.3 фотоэлектрические/постояннотоковые системы

Выберите устройства защиты от перенапряжения постоянного тока с коэффициентом усиления Uc ≥ 1,2 × максимальное напряжение системы.