Электрлік импульстер заманауи үй шаруашылықтары мен кәсіпорындар үшін тұрақты қауіп төндіреді және миллисекунд ішінде қымбат электроникалық құрылғылар мен жабдықтарды бүлдіруі мүмкін. Кернеудің лезде өсуіне қарсы сіздің бірінші қорғаныш сызығыңыз ретінде қалай ток кернеуінен қорғағыш жұмыс істейтінін түсіну жабдықтарды ауыстыруға кететін мыңдаған долларларды үнемдеуге және қауіпті электрлік қауіп-қатерлерді болдырмауға мүмкіндік береді. Бұл маңызды құрылғылар артық кернеуді анықтап, оны бағалы электроникалық құрылғыларыңыздан қауіпсіз бағыттап, қосылған жабдықтарға тұрақты ток беру арқылы жұмыс істейді.
Кернеу шығынынан қорғаудың ғылыми негізі электр тогын үздіксіз бақылап, қауіпті кернеу тербелістеріне лезде реакция беретін күрделі электрондық компоненттерден тұрады. Жаңбыр-найзағайдың электр желілеріне жақын түсуі немесе үлкен құрылғылардың іске қосылуы мен сөндірілуі кезінде пайда болатын кернеу импульстері стандартты электр тізбектерін тым көп жүктей алады. Сапалы кернеу шығынынан қорғау құрылғысы электр көзі мен жабдықтарыңыз арасындағы ақылды бөгет ретінде қызмет етеді және потенциалды зақымдану жағдайлары анықталған кезде автоматты түрде қорғаныс механизмдерін іске қосады.
Электр қысқа тұйықталулары әртүрлі көздерден туындайды, олар қорғаныс жүйелері үшін әртүрлі қиындықтар туғызады. Сыртқы тұйықталулар көбінесе найзағай түсуі, электр желісін ауыстыру немесе трансформатордың істен шығуы салдарынан пайда болады және мыңдаған вольтқа дейінгі үлкен кернеу импульстерін береді. Ішкі тұйықталулар одан да жиі, бірақ төменгі интенсивтілікпен болады, олар үлкен электр қозғалтқыштардың іске қосылуы, кондиционерлердің циклды жұмысы немесе ғимараттың электр желісіндегі доғалық ақаулар салдарынан туындайды. Осы әртүрлі тұйықталу түрлерін түсіну нақты қолданбалар үшін қажетті қорғаныс деңгейін анықтауға көмектеседі.
Найзағай кезінде пайда болатын өткінші кернеулер ең айқын қауіп төндіреді және экстремалды жағдайларда 50 000 вольттан асатын кернеу шұғыласын туғызуы мүмкін. Мұндай өткінші процестер электр желілері, телефон желілері және кабельдік қосылыстар арқылы таралып, бір уақытта бірнеше кіру нүктелеріне әсер етеді. Электр энергиясын жеткізу компаниялары техникалық қызмет көрсету немесе жүктемені теңестіру операцияларын орындаған кезде коммуналдық қосу өткінші кернеулері пайда болады және сезімтал электроника қабылдай алмайтын уақытша кернеу тербелістерін туғызады. Тоңазытқыштар, кір жуғыш машиналар және HVAC жүйелері сияқты компрессорлары немесе қозғалтқыштары іске қосылған сайын ішкі өткінші кернеулер туғызатын моторлы құрылғылар жақын орналасқан электронды құрылғыларға қайталамалы түрде кернеу түсіреді.
Электр қысқа тұйықталуының бұзу әлеуеті оның шамасы мен ұзақтығына байланысты, тіпті қысқа уақытты жоғары кернеу импульстері компоненттердің тұрақты зақымдануын тудыруы мүмкін. Стандартты тұрмыстық кернеу Солтүстік Америкада 120 вольтпен жұмыс істейді және көбінесе электронды құрылғылар 10-15% ауқымындағы аз тербелістерге төзімді болады. Алайда, 150 вольттан асатын қысқа тұйықталулар сезімтал компоненттерді бүлдіре бастауы мүмкін, ал 200 вольттан жоғары импульстер қорғалмаған жабдықтарда тез арада істен шығаруға әкеледі. Қысқа тұйықталу әсерінің ұзақтығы да зақымданудың ауырлығына әсер етеді, ұзақ қысқа тұйықталулар қорғалған тізбектерге көбірек энергия беруге мүмкіндік береді.
Сұйық энергия джоульмен өлшенеді және ол қорғаныс құрылғылары арқылы жұтылуы немесе бағытталуы тиіс электр энергиясының артық мөлшерін көрсетеді. Кішкентай сұйықтар күні бойы жиі пайда болып, компоненттердің уақыт өте кумулятивті түрде тозуына әкелетін бірнеше джоуль энергияны қамтуы мүмкін. Найзағайдың әсерінен туындайтын үлкен сұйықтар микросекунд ішінде мыңдаған джоуль энергия беруі мүмкін, бұл жеткіліксіз қорғаныс жүйелерін басып, техниканың толық шығып қалуына әкеледі. Кәсіби деңгейдегі сұйықтан қорғау құрылғылары белгілі бір джоуль жұтқыш қабілетке ие болып, алмастыруға дейін бірнеше сұйық оқиғаларды ұстай алу қабілетін көрсетеді.
Металл оксидті варисторлар, жиі MOV деп аталатын, көпшілік тұтынушылық және коммерциялық кернеу импульсінен қорғау жүйелерінің негізін құрайды. Бұл жартылай өткізгіш құрылғылар қалыпты кернеу жағдайында жоғары кедергі сақтайды да, импульстік кернеулер пайда болған кезде тез арада төмен кедергіге ауысады. MOV-тың құрылымы мырыш оксидінің кристалдарын, висмут пен басқа да металл оксидтерінің қоспаларын пайдаланады және материалдың төменгі желідегі жабдықтарды кернеудің тостағанынан қорғау үшін үлкен импульстік энергияны жұтуына мүмкіндік береді.
MOV негізіндегі кернеу шығынынан қорғау құрылғыларының жауап уақыты, әдетте, бірден бес наносекундқа дейінгі аралықта болады және тез өсетін кернеу импульстеріне қарсы жуықтап алғанда лездік қорғаныс қамтамасыз етеді. Қалыпты жұмыс істеу кезінде MOV электр тогына жоғары импедансты ұсынады және стандартты кернеудің кедергісіз өтуіне мүмкіндік береді. Кернеу шығыны MOV-тің порогтік деңгейінен асып кеткен кезде оның кедергісі резко төмендейді, салдарынан қорғалатын жабдықтан артық токты айдайтын төмен импедансты жол пайда болады. Бұл шектеу әрекеті шығын энергиясы таратылғанша жалғасады, одан кейін MOV автоматты түрде жоғары кедергілі күйге қайтадан оралады.
Газ разрядтық түтікшелер MOV негізіндегі жүйелерді басып кетуі мүмкін болатын жоғары энергиялық импульстерге қарсы әсіресе тиімді қосымша қорғаныс қабілетін ұсынады. Бұл құрылғылар керамикалық немесе шыны қорапшаларға герметикалық түрде орналасқан инертті газдарды қамтиды, ал электродтар нақты арақашықтықта орналасқан, олар импульстік кернеу белгіленген порогтық мәндерден асқан кезде бақыланатын доғалық жолдарды құрады. GDT технологиясы өте төмен сыйымдылықты сақтай отырып, үлкен импульстік токтармен жұмыс істеуде ерекше жақсы, сонымен қатар жоғары жиілікті байланыс тізбектері мен сезімтал RF жабдықтарын қорғау үшін идеалды таңдау болып табылады.
Газ разрядтық түтікшелердің белсендіру механизмі газ иондалу принциптеріне негізделген, онда артық кернеу электродтар арасында өткізгіш плазма тудырады. Бұл плазманың пайда болуы импульстік ток үшін тікелей қысқа тұйықталу жолын қамтамасыз етеді және импульстік энергия шашырағанша кернеуді қауіпсіз деңгейде ұстайды. GDT құрылғыларының қалпына келу уақыты әдетте микросекундтан миллисекундқа дейін созылады, осы уақыт ішінде иондалған газ қалыпты изоляциялық күйіне қайтады. Көптеген электрод конфигурациялары нақты кернеу деңгейлері мен қолдану талаптары үшін қорғаныс сипаттамаларын түзетуге мүмкіндік береді.
Қауіпсіздіктің күрделі жүйелері әртүрлі шұғыл қауіп-қатерлерді тиімді түрде болдырмау үшін әртүрлі қорғаныс технологияларын біріктіретін көп сатылы құрылымдарды қолданады. Бірінші сатыда негізінен газразрядты түтіктер немесе ауа саңылаулары сияқты жоғары энергияны жұту компоненттері пайдаланылады, олар үлкен найзағай соққыларын өңдейді. Екінші саты MOV немесе кремний лавиналы диодтарын орташа деңгейдегі импульстарды басу үшін қосады, ал соңғы сатыларда қалдық импульстар мен электромагниттік кедергілерді жою үшін сүзгіш компоненттер қолданылуы мүмкін.
Қорғаныс сатылары арасындағы үйлестіру әрбір компоненттің оптималды жұмыс диапазонында жұмыс істеуін қамтамасыз етеді және бірінші сатылар зақымданған жағдайда резервтік қорғанысты ұсынады. Тізбекті импедансты элементтер бірнеше қорғаныс сатылары бойынша импульс энергиясын таратуға көмектеседі және үлкен импульс оқиғалары кезінде жеке компонентке аса көп жүктеме түсуін болдырмақ үшін көмектеседі. Бұл сатылы тәсіл мүмкіндік береді ток кернеуінен қорғағыш ұзақ қызмет көрсету мерзімін және тұрақты қорғаныс сапасын сақтай отырып, әртүрлі айдатулардың шамаларымен сәйкес келетін жүйелер.
Жылулық қорғаныс механизмдері қайталанатын айдатулар немесе ұзақ уақыт бойы созылатын кернеу артуы кезінде айдатудан қорғау құрылғыларының қызып кетуін болдырмақ үшін пайдаланылады. Ішкі температура қауіпсіз жұмыс істеу шегінен асып кеткенде, ішіне салынған жылулық қорғағыштар немесе температураға сезімтал қосқыштар автоматты түрде қорғаныс тізбектерін ажыратады. Бұл қауіпсіздік сипаттамалары экстремалды айдату жағдайлары немесе қызметінің соңында пайда болатын компоненттердің қызып кетуі нәтижесінде туындайтын өрт қаупін және жабдыққа зиян келтіруді болдырмақ үшін қажет.
Токты шектеу схемалары қорғаныс компоненттері арқылы импульстік энергия ағынын басқаруға көмектеседі және компоненттің шығып қалуына немесе қауіпсіздікке қауіп тудыруы мүмкін болатын артық ток тығыздығын болдырмауға бағытталған. Индуктивті элементтер мен резистивті компоненттер импульстік токтың өсу жылдамдығын бақылау үшін бірге жұмыс істейді, қорғаныс құрылғыларының импульстік энергияны қауіпсіз жұту үшін белсендіру уақытын қамтамасыз етеді. Дұрыс токты шектеу импульс оқиғалары кезінде пайда болатын электромагниттік шығарылымдарды да азайтады және жанындағы электрондық жабдықтар мен байланыс жүйелерімен болатын интерференцияны минимизациялайды.
Бүкіл үйдің кернеу шұғыласынан қорғау жүйелері негізгі электр панеліне орнатылады және ғимараттағы барлық тізбектерге бірінші деңгейлі қорғаныс қамтамасыз етеді. Мұндай жүйелер, әдетте, ең үлкен шұғыла энергияларын өңдейді және электр желілеріндегі бұзылулардан қорғудың бірінші сызығы болып табылады. Маман орнату жерге қосу қосылыстарының дұрыстығын және электр қауіпсіздігінің бар болатын жүйелермен сәйкестігін қамтамасыз етеді, сонымен қатар электр кодексі мен қауіпсіздік стандарттарына сай болу арқылы қорғаныс тиімділігін максималдандырады.
Қызмет кіру нүктесіндегі тасқын қорғау құрылғылары электр жүйесі бойынша толық қорғаныс стратегиясын қамтамасыз ету үшін төменгі орында орналасқан қорғау құрылғыларымен сәйкестендірілуі тиіс. Қорғаныс сапасына өте үлкен әсер ететін сымдардың қажетсіз ұзын болуы индуктивті кернеу түсуіне әкеп соғып, қорғаныс тиімділігін төмендетеді, сондықтан сым ұзындығын дұрыс басқару мен жерге қосу электродына қосылулар маңызды рөл атқарады. Тасқын қорғау құрылғыларының компоненттері уақыт өте келе тасқындардың қайталануы мен қоршаған орта факторларына байланысты бұзылуы мүмкін, сондықтан ретті тексеру мен техникалық қызмет көрсету қорғаныс қабілетінің сақталуын қамтамасыз етеді.
Қолдану нүктесіндегі кернеу шұғыласынан қорғау құрылғылары барлық үй жүйелерінен тыс қосымша қорғаныс талап ететін жеке жабдықтар мен сезімтал электронды құрылғылар үшін соңғы қорғанысты қамтамасыз етеді. Бұл құрылғылар электр розеткаларына немесе жабдықтардың қосылу нүктелеріне орнатылады және нақты жабдықтардың кернеуі мен ток талаптарына сәйкес қорғанысты ұсынады. Тасымалдауға болатын кернеу шұғыласынан қорғау құрылғылары уақытша орнату немесе жиі орын ауыстыратын жабдықтар үшін икемді орнатуды мүмкіндік береді.
Жабдыққа тән қорғанысқа кернеуге сәйкестік, ток сыйымдылығы және әртүрлі тұрмыстық техника түрлері мен электронды құрылғылар арасында өзгеше болатын қосылу интерфейсі талаптары жатады. Жоғары сапалы дыбыс/бейне жабдықтары өте төменгі дыбыс деңгейі мен арнайы сүзгілеу мүмкіндіктері бар кернеу шұғыласынан қорғау құрылғыларын талап етуі мүмкін. Компьютерлер мен желілік жабдықтар сыртқы дереккөздерден келетін импульстік кернеуден коммуникациялық кабельдер мен желілік қосылыстарды қорғайтын кернеу шұғыласынан қорғау құрылғыларынан пайда көреді.
Қазіргі заманның сұқыр токтан қорғау құрылғылары қорғаныс тізбегінің жағдайы мен жұмыс істеуі туралы нақты уақытта ақпарат беретін көрнекі және дыбыстық көрсеткіштерді қамтиды. LED көрсеткіштері, әдетте, қуат күйін, жерге тұйықталу жағдайын және қорғаныс тізбегінің бүтіндігін көрсетеді, осылайша пайдаланушылар жабдық зақымданғанға дейін дұрыс жұмыс істеуін тексеріп, мүмкін болатын мәселелерді анықтай алады. Кейбір жетілдірілген модельдерде сұқыр ток оқиғаларының санағышы, жұтылған энергия деңгейлері мен қалдық қорғаныс сыйымдылығы көрсетілетін сандық дисплейлер болуы мүмкін.
Естілетін сигналдар қорғаныс тізбегінің істен шығуы, жерге тұйықталу проблемалары немесе дер немесе уақытылы назар аударуды талап ететін жұмыс мерзімінің аяқталуы туралы хабардар етеді. Кейбір кәсіптік деңгейдегі жүйелер желілік қосылымдар немесе ғимаратты автоматтандыру интерфейстері арқылы алыс мониторинг қабілетін қамтамасыз етеді, бұл объектілер менеджерлеріне бірнеше орындағы қорғаныс статусын бір уақытта бақылауға мүмкіндік береді. Регулярлық статус бақылауы үздіксіз қорғанысты қамтамасыз етеді және компоненттердің толық істен шығуына дейін олардың деградациясын уақытылы алмастыруды мүмкіндік береді.
Кернеу толқынынан қорғау құрылғысын ауыстыру кестесі жергілікті кернеу толқынының белсенділігіне, жабдықты қорғау талаптарына және әртүрлі орташа жағдайлар мен пайдалану үлгілеріне байланысты өзгеріп отыратын компоненттердің бұзылу деңгейіне байланысты. MOV сияқты компоненттер кернеу толқынының әрбір оқиғасында біртіндеп бұзылады және көрінетін зақымдану болмаса да, қорғау қабілетін жоғалтады. Өндірушілер түсірілген энергия деңгейі мен кернеу толқыны оқиғаларының жиілігі негізінде қызмет көрсету мерзімі мен ауыстыру критерийлері бойынша ұсыныстар береді.
Технологияларды жаңарту сұқылдақты қорғау құрылғысының қызмет ету мерзімі аяқталмай тұрып, оны алмастыруды талап етуі мүмкін, әсіресе жаңа жабдықтарды орнату кезінде жақсартылған қорғаныс мүмкіндіктері немесе басқа кернеу/ток көрсеткіштері қажет болған жағдайда. Жауап беру уақытының жақсаруы немесе энергияны жұту сыйымдылығының артуы сияқты қорғаныс технологияларындағы жетістіктер құнды жабдықтарды қорғауды жақсарту мақсатында бар болған қорғаныс жүйелерін жаңартуды оправданиялауы мүмкін. Регулярлы түрде қорғаныс жүйелерін тексеру оптимизациялау мүмкіндіктерін анықтауға және жабдықтарды қорғау қажеттіліктері өзгерген сайын қорғаныс қабілеттерінің жеткілікті болып қалуын қамтамасыз етеді.
Сапалы сурге қорғау құрылғылары наносекунд ішінде кернеу тастамаларына жауап береді, әдетте MOV негізіндегі құрылғылар үшін 1-5 наносекунд аралығында, ал кейбір дамыған технологияларда одан да тезірек. Электрлық импульстер микросекунд ішінде шыңдық кернеуге жетуі мүмкін болғандықтан, осындай өте жылдам жауап уақыты өте маңызды. Қорғау құрылғысы импульс кернеуі желіге таралып, қосылған жабдықтардың компоненттеріне зақым келтірмес бұрын іске қосылуы тиіс. Қорғау технологиялары мен өндірушілердің дизайнына қарай жауап уақыты әртүрлі болады, жалпы алғанда, неғұрлым жылдам жауап — сезімтал электрондық жабдықтарға соғұрлым жақсы қорғаныс қамтамасыз етеді.
Джоульдік бағалар қорғау құрылғысы алмастыруды талап етпес бұрын жұтатын импульстік энергияның жалпы мөлшерін көрсетеді, жоғары бағалар әдетте ұзағырақ қызмет көрсету мерзімін және жақсырақ қорғаныс қамтамасыз етеді. Негізгі үй электроникасы үшін 1000-2000 джоульдік импульстік қорғау құрылғылары көбінесе қолданылатын жағдайларда жеткілікті қорғаныс қамтамасыз етеді. Жоғарғы санаттағы көркемдік жүйелер мен компьютер жабдықтары 2500-4000 джоуль немесе одан жоғары бағаланған қорғау құрылғыларынан пайда көреді. Коммерциялық және өнеркәсіптік қолданыстар үшін ірі импульстік энергиялармен жұмыс істеуге және қиын жағдайларда ұзақ қызмет көрсетуге мүмкіндік беретін 10 000 джоульден аса бағаланған импульстік қорғау құрылғылары қажет болуы мүмкін.
Сурге қорғау құрылғылары негізінен кернеу шыңдары мен өтпелі процестерден қорғайды, бірақ brownout, blackout немесе тұрақты артық кернеу сияқты барлық электр мәселелерінен қорғай алмайды. Олар микросекундтан миллисекундқа дейінгі қысқа, жоғары кернеулі оқиғалармен жұмыс істеуге арналып жасалған. Толық электр қорғанысы үшін нақты жабдық талаптарына және жергілікті электр энергиясының сапасына байланысты үздіксіз қуат қоректендіру құрылғылары, кернеу реттегіштері немесе қуат кондиционерлері сияқты қосымша құрылғылар қажет болуы мүмкін.
Көпшілік сурге қорғау құрылғылары қорғаныс күйін көрсететін индикаторлық жарықтармен жабдықталған, қорғаныс тізбегінің істен шығуы көбінесе LED-тің түсінің өзгеруі немесе ескерту жарықтары арқылы көрсетіледі. Сонымен қатар, көптеген құрылғылар қорғаныс қабілеті бұзылған кезде дыбыстық сигнал береді. Сырттай тексеру нәтижесінде розеткалардың айналасында күйген бөлшектер, зақымданған корпус немесе күйдіру іздері болмауы тиіс. Кәсіби деңгейдегі құрылғылар жұтылған энергия деңгейлерін немесе қалған жұмыс істеу мерзімін анықтауға көмектесетін санық санағыштарды көрсету үшін сандық көрсеткіштерді қамтуы мүмкін. Жалпы алғанда, негізгі сурге оқиғаларынан кейін, мысалы, жақын жерде найзағай түскеннен кейін, индикатор жарықтары жұмыс істеп тұрғанын көрсетсе де, сурге қорғау құрылғыларын дер кезінде ауыстыру керек.
EN
