サージ保護装置はどのように動作するか

サージ保護装置の動作原理

サージ保護装置（SPD）は、電圧スパイクやサージの影響から電気機器や電子機器を保護する重要な安全装置です。その動作原理は以下の通りです。

1. 通常状態でのサージプロテクター

通常の動作条件下では、サージプロテクターは通常の電源周波数電圧に対して高インピーダンスを示し、ほぼ電流が流れません。これは開放回路に等しい状態です。つまり、サージプロテクターは設置された回路系に影響を与えることはなく、追加のエネルギーも消費しません。

2. 一時的な過電圧条件でのサージプロテクター

システム内に一時的な過電圧が発生すると、サージプロテクターは迅速にインピーダンスを低減し、高周波の一時的な過電圧に対して低インピーダンスを示します。これは保護対象の機器をショートサーキットすることに等しいです。このようにすることで、一時的な過電圧によって生成される強力な過電流を接地に放出し、機器が耐えられる電圧範囲内に一時的な過電圧を制限し、衝撃電圧による機器の損傷を防ぎます。

3. サージプロテクターの技術的パラメータ

サージプロテクターは、自身に損傷を与えることなく雷電流を接地に放出する任務を安全に行う必要があります。これには、いくつかの技術的パラメータの制御が必要です：電圧保護レベルと電流耐久容量。電圧保護レベルが低いほど保護性能は良好であり、電流耐久容量が高いほど雷条件下での安全性が高くなります。

4. サージプロテクターの種類

サージプロテクターは、電圧接続に基づいて2つのタイプに分けられます。一つは有効導体間に接続されるタイプ、もう一つは導体と保護導体間に接続されるタイプです。さらに、Type 1、Type 2、Type 3、Type 4などの異なるタイプのSPDがあり、これらは異なる用途と保護要件に適しています。

5. サージプロテクターの構成部品

サージプロテクターには3つの基本的な部品があります：電圧センサー、コントローラー、およびラッチ/アンラッチ回路。電圧センサーはライン電圧を監視し、コントローラーは電圧レベルを読み取り標準電圧レベルを維持するか否かを決定します。電圧が標準レベルを超えた場合、ラッチ/アンラッチ回路が介入し、余剰電圧を接地線に迂回させることで機器を保護します。

6. サージプロテクターの応用

サージプロテクターは、家庭、オフィス、商業環境、工業環境などさまざまな分野で広く使用されています。雷や電力システムの故障により引き起こされる電圧スパイクやサージから敏感な電子機器やMp/MCに基づいた回路を保護することができます。

要するに、サージ保護装置は、通常運転中に高インピーダンスを示し、一時的な過電圧が発生した際に迅速にインピーダンスを低下させることで、機器が耐えられる範囲内で過電圧を制限し、電気機器や電子機器を効果的に保護します。