Skillnaden mellan blixtskydd och överspännings skydd
Vad är en överspänningsbegränsare?
En överspänningsbegränsare är en viktig spänningsbegränsande enhet som vanligtvis installeras i utrustningspanelen för en elektrisk installation. Dess huvudsakliga funktion är att skydda isolering, utrustning och maskiner från olika elektriska risker. Den skyddar inte bara mot skadliga effekter av blixtslag, utan också mot tillfällig överspänning orsakad av händelser som kopplingsåtgärder, gnistor, lastavkoppling och elektriska fel som jordfel.
Överspänningsbegränsare spelar en viktig roll i elektriska system genom att effektivt begränsa ström- och spänningstoppar. Detta skydd gäller både låg- och högspänningsutrustning, liksom kommunikationslinjer, vilket säkerställer pålitlig och oavbruten drift av dessa komponenter. Bland de olika typerna som finns, är den mest använda överspänningsbegränsaren utrustad med icke-linjära metalloxidresistorer som är inlagda i keramik eller silikonkautschukshölje. Dessa begränsare är anslutna parallellt med det krets de är utformade för att skydda, vilket gör att de kan leda bort överflödig elektrisk energi säkert till marknätet under ett överspänningshändelse. Denna parallella anslutning säkerställer att den normala driften av kretsen inte påverkas samtidigt som det ger omedelbart skydd när en spänningstopp inträffar.
Utveckling av terminologi och definitioner för överspänningsbegränsare
I det förflutna var termen "blixtbegränsare" vanligt förekommande i kraftsystem. Men den har nu ersatts av den mer omfattande termen "överspänningsbegränsare". I tidiga stadiet av kraftsystemdesign, som var relativt mindre komplex, var blixt den primära orsaken till de flesta överspänningar. Men i moderna, avancerade kraftsystemdesigner kan en rad faktorer leda till överspänningar. Dessa inkluderar lastavkoppling, plötsliga ändringar i högpresterande laster och kopplingsåtgärder i extra-högspännings (EHS) transformatorstationer. Som ett resultat används överspänningsbegränsare nu i transformatorstationer istället för traditionella blixtbegränsare. Överspänningsbegränsare är utformade för att skydda systemet mot alla dessa olika källor till spänningstoppar, inte bara blixt. I låg- (LV) och medelspännings (MV) transmission och distributionslinjer används termen "linjeöverspänningsbegränsare" också för att referera till enheter som skyddar mot både blixtinducerade och andra typer av överspänningar.
Vad är en blixtbegränsare?
En blixtbegränsare är en viktig skyddsutrustning speciellt konstruerad för att skydda elektriska kretsar från skadliga effekter av blixtslag. Dessa slag genererar extremt höga tillfälliga spänningstoppar, samt överspänningsströmmar som resulterar från blixt, gnistor och isoleringsbågar.
Den primära funktionen hos en blixtbegränsare är att skydda kraftsystemet genom att säkert omdirigera högspänningsöverspänningar till marken. Även om jordning eller markledningar erbjuder viss skydd mot luftledningar och kraftsystem mot direkta blixtslag, kan de vara otillräckliga för att skydda mot resande vågor. Dessa resande vågor kan nå terminalanslutna enheter och utrustning, vilket potentiellt kan orsaka betydande skador. Det är här blixtbegränsare, eller överspänningsavledare, spelar en viktig roll. De är utformade för att skydda kraftsystemet från överspänningar orsakade av fel eller blixtslag.
Blixtbegränsare är strategiskt installerade vid de högsta punkterna av strukturer, såsom transmissionsstolpar, torn och byggnader. Genom att göra detta erbjuder de en säker väg för utlösningen av ström och spänning genererad av blixtslag direkt till marken. Detta skyddar effektivt hela det elektriska systemet från blixtinducerade problem, vilket säkerställer integriteten och den pålitliga drift av anslutna utrustning och infrastruktur.
Huvuddskillnader mellan överspänningsbegränsare och blixtbegränsare
Installationsplats：Överspänningsbegränsare är vanligtvis installerade inuti panelbordet, medan blixtbegränsare placeras utomhus. Denna skillnad i installationsplats beror på deras olika skyddsfunktioner.
Skyddsområde：Överspänningsbegränsare skyddar elektriska installationer inifrån, skyddar interna komponenter från olika elektriska störningar. Å andra sidan erbjuder blixtbegränsare externt skydd, skyddar utrustning från externa elektriska hot.
Skydd mot：Överspänningsbegränsare är utformade för att skydda systemet mot en mängd olika elektriska fenomen, inklusive blixt, kopplingsåtgärder, elektriska fel och andra tillfälliga spänning- och strömspikes. Blixtbegränsare, å andra sidan, är främst avsedda att hantera blixtslag och de associerade överspänningshändelserna.
Energidispersionsmekanism：Överspänningsbegränsare avbryter elektriska överspänningar och leder den överflödiga, oönskade energin till markledningen. Samtidigt leder blixtbegränsare energiflödet direkt till marken genom själva begränsaren, skapar en väg med minsta resistans för blixtinducerade elektriska laddningar.
Bytbarhet：Överspänningsbegränsare kan ibland användas istället för blixtbegränsare på grund av sina bredare skyddsfunktioner. Men blixtbegränsare kan inte användas som ersättning för överspänningsbegränsare eftersom de saknar förmågan att hantera icke-blixtrelaterade elektriska överspänningar.
Vad är en blixtledare?
En blixtledare, även känd som en blixtledare, är en metallstång gjord av material som koppar, aluminium eller andra elektriskt ledande ämnen. Den är installerad på toppen av strukturer, inklusive transmissions- och distributionsstolpar, byggnader och andra höga byggnader. Dess huvudsakliga funktion är att skydda dessa strukturer från direkta blixtslag.
Blixt är en elektrostatisk utlösning som inträffar mellan moln och jorden. När blixt direkt träffar elkraftledningar kan det orsaka en farlig spik i systemets spänning, vilket utgör ett betydande hot mot elektriska installationer och utrustning. Det är här blixtledaren spelar en viktig roll. Genom att erbjuda en preferensväg för blixtströmmen skyddar den elektriska installationer, utrustning och enheter från de destruktiva effekterna av direkta blixtslag.
Ett av fördelarna med en blixtledare är dess relativt låga kostnad jämfört med överspänningsbegränsare. Monterad på den översta ytan av en byggnad eller elstolpe erbjuder den en säker väg för högvärdes elektrostatiska laddningar och blixtströmmar att nå marken. För att fungera effektivt måste den dock vara korrekt jordad till jordningsystemet, vilket säkerställer att elektriska laddningar tryggt dispergas till jorden.
Vad är en överspänningsavledare?
En överspänningsavledare, även känd som en överspänningsskyddare eller tillfällig avledare, är en nödvändig enhet. Den är vanligtvis installerad i hemmets distributionsbord med huvudfunktionen att skydda hemmets kablageinstallationer mot spänningsspike och kopplingsöverspänningar.
Dessa överspänningar kan utgöra ett betydande hot mot elektriska apparater och det totala integriteten av hemmets elektriska system. Till exempel, när en induktiv belastning, som en kylskåp, tvättmaskin eller elektrisk motor, stängs av, genererar det spänningsspike i det elektriska systemet. Detta fenomen uppstår i enlighet med lagarna om självinduktans och bakåtemf. När strömmen genom den induktiva belastningen snabbt minskar motarbetar induktorn denna förändring, vilket skapar en stor spänningsspik som kan nå nivåer mycket högre än det normala driftsspänningen i det elektriska systemet. Sådana överspänningar, om de lämnas obegränsade, kan skada känsliga elektroniska komponenter inuti apparater, störa den normala drift av elektriska enheter och potentiellt leda till dyra reparationer eller ersättningar. Överspänningsavledaren tränger in för att avleda och säkert dirigera dessa överdrivna elektriska spike, vilket säkerställer att spänningarnas nivåer inom hemmets elektriska system hålls inom säkra gränser och skyddar anslutna elektriska utrustningar från skada.
Rollen och funktionen av överspänningsavledare
Dessa plötsliga spänningsspike och överspänningar kan allvarligt skada elektriska enheter som är känsliga för spänningsgrader. I kretsar med induktiva belastningar kan kopplingen av en kontaktor generera kopplingsöverspänningar. Dessa överspänningar utgör inte bara ett hot mot kontaktorn själv, men kan också skada andra anslutna enheter inom det elektriska systemet. För att hantera detta problem är överspänningsavledare vanligtvis installerade i lågspännings (LS) kontaktorer. Deras dubbla funktionalitet är att skydda kontaktorn från externa spänningsspike och skydda hela systemet från de potentiellt skadliga effekterna av kontaktorns kopplingsåtgärder.
En typisk överspänningsavledare är utformad som en uttag med en integrerad ström ON/OFF-växel. Den har en tretrådad sladd, vilket gör det bekvämt att koppla in den i en standardvägguttag. Denna uppsättning gör det enkelt att ansluta olika elektriska enheter, vilket ger dem omedelbart skydd mot spänningssvängningar.
De standardspänningar i hemmen, som 120V AC i USA och 230V AC i Storbritannien och Europeiska unionen, specificeras som rotmedelvärden (RMS), även kända som effektiva värden. Dessa RMS-värden representerar den ekvivalenta DC-spänningen som skulle leverera samma mängd effekt till en resistiv belastning. För en 120V RMS-försörjning (vid en frekvens av 60 Hz) är toppspänningen ungefär 170Vp, medan för en 230V RMS-försörjning (vid en frekvens av 50 Hz) når toppspänningen runt 325Vp.
Men i närvaro av elektriska transitorer orsakade av faktorer som blixtslag eller kopplingsåtgärder, kan toppspänningen spika till flera hundra volt eller till och med tusentals volt i form av irreguljära pulser. Dessa transitoriska händelser är extremt kortlivade, vanligtvis varar endast några mikrosekunder (10⁻⁶ sekunder). Trots sin korta varaktighet kan de orsaka betydande skada på känsliga elektroniska enheter, som ofta är utformade för att fungera inom en snäv spänningsomfattning.
Det är här överspänningsavledare spelar en viktig roll. De är konstruerade för att övervaka den inkommande spänningen och förhindra eventuella toppspänningar som överskrider en fördefinierad gräns. Till exempel kommer en överspänningsavledare med en kapacitet på 250V att fungera normalt när den inkommande spänningen hålls vid eller under 230V. Men så snart de transitoriska spänningsspike överstiger gränsen på 250V, omdirigerar överspänningsavledaren genast den överflödiga linjepotensen till marken. Denna snabba respons skyddar effektivt anslutna enheter genom att säkerställa att spänningen de tar emot aldrig överstiger deras säkra driftsgren, vilket skyddar deras funktionalitet och förlänger deras livslängd.
Skillnader mellan överspänningsbegränsare och överspänningsavledare
De primära skillnaderna mellan överspänningsavledare och överspänningsbegränsare ligger i deras spänningsgrader och energidispersionskapacitet. En överspänningsavledare har vanligtvis en relativt låg spänningsgrad, bara något högre än den normala driftsspänningen i det elektriska system det tjänar. Dess energidispersionskapacitet är också begränsad. Å andra sidan har en överspänningsbegränsare en betydligt högre spänningsgrad jämfört med den nominella spänningen i kretsen. Viktigare är att den har en mycket större förmåga att dispersera elektrisk energi, samtidigt som den säkerställer att isoleringen i det elektriska systemet bibehålls och påverkas inte.
Nyckelpunkt: Det är viktigt att notera att överspänningsavledare inte är lämpliga för att skydda kretsar mot transitorer och överspänningar orsakade av blixtslag. Deras design och kapaciteter gör dem otillräckliga för att hantera de extremt högenhets- och högspänningshändelser som är associerade med blixt, vilket kräver det mer robusta skyddet som erbjuds av överspänningsbegränsare.
