Valokulkulaitteen ja ylikirroitsijan ero

Mikä on ylikirjoitusvarmuus?

Ylikirjoitusvarmuus on tärkeä jännite- ja sähkövirtarajoituslaitte, joka on yleensä asennettu sähköjärjestelmän laiterunkoon. Sen pääasiallinen tehtävä on suojata erilaisia sähkövaaroja vastaan, kuten valokauhuja, laitteita ja koneita. Se suojelee sekä salamien aiheuttamista vahingoista että lyhytaikaisia ylikirjoituksia, jotka johtuvat tapahtumista kuten kytkentätoimintoista, kaarutuksesta, kuormituksen purkamisesta ja sähkövirheistä, kuten maavirheistä.

Ylikirjoitusvarmuudet ovat olennainen osa sähköjärjestelmiä, koska ne rajoittavat tehokkaasti virta- ja jännitesyötteitä. Tämä suoja ulottuu sekä matalajännitteisiin että korkeajännitteisiin laitteisiin, sekä viestintäjohtiin, varmistamalla näiden komponenttien luotettavan ja keskeytyksettömän toiminnan. Yleisimmässä käytössä olevassa tyypissä ylikirjoitusvarmuudessa on epälineaarisia metallioksidiresistoreita, jotka on upotettu joko porseleeni- tai silikonikumi-koteloon. Nämä varmuudet ovat yhdistetty rinnakkaan suojattavaan piiriin, mikä mahdollistaa ylikirjoituksen aikana ylijäämäisen sähköenergian turvallisen siirtymisen maaverkkoon. Tämä rinnakkaissyöttö varmistaa, että piirin normaali toiminta ei ole vaarantunut ja tarjoaa välitön suojan, kun jännitetulehdus tapahtuu.

Varmuustermien ja -määritelmien kehitys

Aiemmin termi "valosalamavarmuus" oli yleinen sähköjärjestelmissä. Nykyään sitä on kuitenkin korvattu laajemmalla termillä "ylikirjoitusvarmuus". Varhaisissa sähköjärjestelmien suunnitteluvaiheissa, jotka olivat suhteellisen yksinkertaisia, salamat olivat pääasiallisesti useimpien ylikirjoitusten syy. Nykyaikaisissa, edistyneemmissä sähköjärjestelmien suunnitelmissa on kuitenkin monia tekijöitä, jotka voivat aiheuttaa ylikirjoituksia. Nämä sisältävät kuormituksen purkamisen, suurten tehokkuuden kuormien nopeita muutoksia ja erityisen korkeajännitteisten (EHV) alijohdosten kytkentätoimintoja. Tämän vuoksi ylikirjoitusvarmuuksia käytetään nykyisin alijohdoissa sen sijaan, että käyttäisimme perinteisiä valosalamavarmuuksia. Ylikirjoitusvarmuudet on suunniteltu suojaamaan järjestelmää kaikkia näitä erilaisia jänniteylikirjoituksen lähteitä vastaan, ei vain salamia. Matalajännitteisissä (LV) ja keskijännitteisissä (MV) siirtolijoissa ja jakolijoissa käytetään myös termiä "linjavarmuus" viittaamaan laitteisiin, jotka suojaavat sekä valosalamoiden että muiden tyyppisten ylikirjoitusten vaikutuksilta.

Mikä on valosalamavarmuus?

Valosalamavarmuus on tärkeä suojauslaitte, joka on erityisesti suunniteltu suojaamaan sähköpiirejä salamien aiheuttamalta vahingolta. Salamat aiheuttavat äärimmäisen korkeita tilapäisiä jänniteylikirjoituksia sekä sähkövirtaylikirjoituksia, jotka johtuvat salamista, sähköiskuilta ja eristyssärviltä.

Valosalamavarmuuden pääasiallinen tehtävä on suojella sähköjärjestelmää ohjaamalla korkeajänniteylikirjoituksia turvallisesti maahan. Vaikka maat ja maajohdot tarjoavatkin jonkinlaista suojaa yläjohdoille ja sähköjärjestelmälle suoraan salamia vastaan, niitä ei ehkä riitä suojaamaan kulkevia aaltoja. Nämä kulkevat aallot voivat saavuttaa päätteen yhteydessä olevat laitteet ja välineet, mikä voi aiheuttaa huomattavia vahinkoja. Tässä vaiheessa ylikirjoitusvarmuudet, eli valosalamavarmuudet, ovat olennaisia. Ne on suunniteltu suojaamaan sähköjärjestelmää virheiden tai salamien aiheuttamista ylikirjoituksista.

Valosalamavarmuudet sijoitetaan strategisesti rakennusten, kuten siirtolinjojen, tornien ja rakennusten, korkeimpia kohtia. Näin ne tarjoavat turvallisen polun salamien aiheuttaman sähkövirtan ja jänniten siirtymiseksi suoraan maahan. Tämä suojelee koko sähköjärjestelmää salamien aiheuttamilta ongelmilta, varmistamalla yhteydessä olevien laitteiden ja infrastruktuurin eheyden ja luotettavan toiminnan.

Ylikirjoitusvarmuuksien ja valosalamavarmuuksien pääasialliset erot

• Asennuspaikka：Ylikirjoitusvarmuudet asennetaan yleensä laiterunkoon, kun taas valosalamavarmuudet sijoitetaan ulkopuolelle. Tämä ero asennuspaikoissa johtuu niiden erilaisista suojaustoiminnoista.

• Suojan laajuus：Ylikirjoitusvarmuudet suojaavat sähköjärjestelmää sisäpuolelta, suojaamalla sisäisiä komponentteja erilaisilta sähköisiltä häiriöiltä. Toisaalta, valosalamavarmuudet tarjoavat ulkoisen suojan, suojaamalla laitteita ulkoisilta sähköisiltä uhkilta.

• Suojaaminen vastaan：Ylikirjoitusvarmuudet on suunniteltu suojaamaan järjestelmää laajasta kirjon sähköisistä ilmiöistä, kuten salamista, kytkentätoiminnoista, sähkövirheistä ja muista tilapäisistä jännite- ja sähkövirtaylikirjoituksista. Valosalamavarmuudet taas ovat pääasiassa tarkoitettuja käsittelemään salamia ja niihin liittyviä ylikirjoituksia.

• Energian hajoamismekanismi：Ylikirjoitusvarmuudet sieppaavat sähköiset ylikirjoitukset ja ohjaavat ylimääräisen, ei-toivottujen energian maajohdon kautta. Samalla valosalamavarmuudet ohjaavat energiasiirron suoraan maahan varmuuden kautta, luoden vähäresistanssin polun salaman aiheuttamalle sähkövirtaukselle.

• Vaihtokelpoisuus：Ylikirjoitusvarmuuksia voidaan joskus käyttää valosalamavarmuuksien sijasta niiden laajemman suojan ansiosta. Kuitenkin, valosalamavarmuuksia ei voida käyttää ylikirjoitusvarmuuksien sijasta, koska ne eivät pysty käsittelemään ei-salamarelateerittuja sähköisiä ylikirjoituksia.

Mikä on valokauhu?

Valokauhu, jota kutsutaan myös valosalamaksi, on metallipalkki, joka on valmistettu materiaaleista, kuten kupari, aluminiumi tai muut sähkönsiirtävät aineet. Sitä asennetaan rakennusten, mukaan lukien siirtolinjojen, tornien, rakennusten ja muiden korkeiden rakennusten huippuun. Sen pääasiallinen tehtävä on suojata näitä rakennuksia suorilta salamalouhintailta.

Valo on elektrostaattinen louhinta, joka tapahtuu pilvien ja maan välillä. Kun valo iskee suoraan sähkölinjoihin, se voi aiheuttaa vaarallisen jänniteylikirjoituksen järjestelmässä, mikä muodostaa merkittävän uhkan sähköjärjestelmille ja laitteille. Tässä vaiheessa valokauhu on avainasemassa. Se tarjoaa suosittelen polun valon aiheuttaman sähkövirtan ja jänniten siirtymiseksi suoraan maahan, mikä suojelee koko sähköjärjestelmää valon aiheuttamilta ongelmilta, varmistamalla yhteydessä olevien laitteiden ja infrastruktuurin eheyden ja luotettavan toiminnan.

Yksi valokauhun etu on sen suhteellisen alhainen hinta verrattuna ylikirjoitusvarmuuksiin. Kun se on asennettu rakennuksen tai sähkölinjan tornin ylintä pintaansa, se tarjoaa turvallisen reitin korkean arvon elektrostaattisille sähkövarauksille ja valovirtauksille maahan. Jotta se toimisi tehokkaasti, sen täytyy olla asianmukaisesti maanjäristetty maajohdon kanssa, varmistamalla, että sähkövaraukset voidaan turvallisesti levittää maahan.

Mikä on ylikirjoitusvaimentin?

Ylikirjoitusvaimentin, jota kutsutaan myös ylikirjoitusvarmuudeksi tai tilapäisvaimentimeksi, on olennainen laite. Sitä asennetaan yleensä kotitalouden jakolaudalle, ja sen pääasiallinen tehtävä on suojaamaan kotitalouden sähköjohtoja jännite- ja kytkentäylikirjoituksilta.

Nämä ylikirjoitukset voivat muodostaa merkittävän uhan sähkölaitteille ja kotitalouden sähköjärjestelmän kokonaisuudelle. Esimerkiksi, kun induktiivinen kuorma, kuten jääkaappi, pesukone tai sähkömoottori, kytketään pois, se tuottaa jänniteylikirjoituksen sähköjärjestelmässä. Tämä ilmiö tapahtuu itseinduktio- ja palautusjännitteen lakien mukaan. Kun induktiivisen kuorman läpi kulkeva virta laskee nopeasti, induktori vastustaa tätä muutosta, mikä luo suuren jännitespikein, joka voi nousta paljon korkeammalle kuin sähköjärjestelmän normaali toimintajännite. Sellaiset ylikirjoitukset, jos niitä ei estetä, voivat vahingoittaa herkkiä elektronisia komponentteja laitteissa, häiritä sähkölaitteiden normaalia toimintaa ja johtaa kalliisiin korjauksiin tai vaihtoihin. Ylikirjoitusvaimentin tehtävä on siepata ja ohjata turvallisesti nämä ylituotetut sähköspikeit, varmistamalla, että kotitalouden sähköjärjestelmän jännite pysyy turvallisilla tasoilla ja suojaamalla yhteydessä olevia sähkölaitteita vahingoilta.

Ylikirjoitusvaimentimen rooli ja toiminta

Nämä yhtäkkiä syntyvät jännitespikeit ja ylikirjoitukset voivat vakavasti vahingoittaa sähkölaitteita, jotka ovat herkkiä jännitearvoille. Induktiivisten kuormien piireissä kontaktorin kytkentä voi aiheuttaa kytkentäylikirjoituksia. Nämä ylikirjoitukset uhkaavat paitsi kontaktoria myös muita yhteydessä olevia laitteita sähköjärjestelmässä. Ratkaisuna tähän on ylikirjoitusvaimentimien asentaminen matalajännitteisiin (LV) kontaktoreihin. Niiden kaksoistehtävänä on suojailla kontaktoria ulkoisilta jänniteylikirjoituksilta ja suojella koko järjestelmää kontaktorin kytkentätoiminnan mahdollisilta haitallisilta vaikutuksilta.

Typillisessä ylikirjoitusvaimentimessa on integroitu virta ON/OFF-painike. Sillä on kolmen juopon kaapeli, joka mahdollistaa sen helposti pistokkeeseen kiinnittämisen. Tämä asetus tekee siitä helpon yhdistää erilaisiin sähkölaitteisiin, tarjoten niille välittömän suojan jännitefluktuaatioilta.

Kotitaloudessa käytetyt standardijännitteet, kuten 120V AC Yhdysvalloissa ja 230V AC Isossa-Britanniassa ja Euroopan unionissa, on määritelty neliökeskiarvoina (RMS), myös tunnettuina tehokkuusarvoina. Nämä RMS-arvot edustavat vastaavaa DC-jännitettä, joka toisi saman määrän energiaa vastustaavalle kuormalle. 120V RMS-jännitteelle (60Hz-taajuudella) huippujännite on noin 170Vp, kun taas 230V RMS-jännitteelle (50Hz-taajuudella) huippujännite on noin 325Vp.

Kuitenkin, kun sähköjärjestelmässä esiintyy transienteja, kuten salamia tai kytkentätoimintoja, huippujännite voi nousua useisiin satoihin voltteihin tai jopa tuhansiin volttiin epäsäännöllisinä spikkeinä. Nämä transientit ovat hyvin lyhytaikaisia, yleensä kestävät vain muutaman mikrosekunnin (10⁻⁶ sekuntia). Huolimatta niiden lyhyestä kestosta ne voivat aiheuttaa huomattavaa vahinkoa herkille elektronisille laitteille, jotka on usein suunniteltu toimimaan hyvin rajatuissa jännitealueissa.

Tässä vaiheessa ylikirjoitusvaimentimet ovat avainasemassa. Ne on suunniteltu tarkkailemaan tulevaa jännitettä ja estämään kaikki huippujännitteet, jotka ylittävät määritellyn kynnyksen. Esimerkiksi, 250V:n ylikirjoitusvaimentin toimii normaalisti, kun tuleva jännite pysyy 230V:n tai sen alapuolella. Mutta kun transienttijännitepulsit ylittävät 250V:n rajan, ylikirjoitusvaimentin ohjaa välittömästi ylijäämäisen linjavirtauksen maahan. Tämä nopea reaktio suojelee tehokkaasti yhteydessä olevia laitteita varmistamalla, että ne saavat vastaan vain sellaisia jännitteitä, jotka eivät ylitä niiden turvallista toimintarajaa, mikä suojelee niiden toimintakykyä ja pidentää niiden käyttöikää.

Erot ylikirjoitusvarmuuksien ja ylikirjoitusvaimentimien välillä

Ylikirjoitusvaimentimien ja ylikirjoitusvarmuuksien pääasialliset erot liittyvät niiden jännitearvoihin ja energian hajoamiskykyyn. Ylikirjoitusvaimentimella on yleensä suhteellisen alhainen jännitearvo, vain hieman korkeampi kuin sähköjärjestelmän normaali toimintajännite. Sen energian hajoamiskyky on myös rajoitettu. Toisaalta, ylikirjoitusvarmuudella on huomattavasti korkeampi jännitearvo verrattuna piirin nominaalijännitteeseen. Lisäksi sillä on paljon suurempi kyky hajottaa sähköenergiaa, samalla varmistamalla, että sähköjärjestelmän eristyksen eheyttä ei vaadita.

Avainkohta: On tärkeää huomioida, että ylikirjoitusvaimentimia ei pidä käyttää suojamaan piirejä salamien aiheuttamia transienteja ja ylikirjoituksia vastaan. Niiden suunnittelu ja kyvyt tekevät niistä sopimattomia käsittelemään salamat aiheuttamia erittäin korkean energian ja jännitearvon tapahtumia, jotka vaativat ylikirjoitusvarmuuksien tarjoamaa vahvempaa suojaa.