جهاز الحماية من زيادة التيار (SPD) هو جهاز إلكتروني يوفر الحماية الأمنية لمختلف الأجهزة الإلكترونية والأجهزة وخطوط الاتصالات. وهو مناسب لأنظمة إمداد الطاقة ذات التيار المتردد 50/60 هرتز والجهد المقنن 220 فولت/380 فولت. تختلف أنواع وهياكل أجهزة الحماية من زيادة التيار وفقًا لاستخداماتها المختلفة، ولكن يمكن تصنيفها عمومًا بالطرق التالية:
一、 مصنفة حسب مبدأ العمل
- نوع مفتاح الجهد:يكون في حالة مقاومة عالية عندما لا يكون هناك زيادة فورية في الجهد، ويتغير فجأة إلى حالة مقاومة منخفضة عندما يحدث ارتفاع مفاجئ في الجهد، مما يحول تيار الارتفاع المفاجئ إلى الأرض بشكل فعال ويحمي المعدات من التلف الناتج عن زيادة الجهد. تشمل المكونات غير الخطية المستخدمة بشكل شائع فجوات التفريغ وأنابيب التفريغ الغازية والثايرستورات وما إلى ذلك.
- نوع الحد من الجهد:يظهر حالة مقاومة عالية عندما لا يكون هناك زيادة في التيار، ولكن مع زيادة التيار والجهد، ستنخفض المقاومة باستمرار، مما يحد من الجهد إلى مستوى آمن. خصائص الجهد الحالية غير خطية بشدة، وبالتالي تجنب تلف المعدات الناجم عن الجهد الزائد. تشمل المكونات غير الخطية المستخدمة بشكل شائع أكسيد الزنك، والمقاومات، وثنائيات القمع، وثنائيات الانهيار، وما إلى ذلك.
- نوع المجموعة:من خلال الجمع بين نوع مفتاح الجهد ونوع الحد من الجهد SPD معًا، فإنه يحتوي على وظيفتي مفتاح الجهد والحد من الجهد، والتي يمكنها الحد من الجهد الزائد العابر وتيار زيادة التفريغ في نفس الوقت، مما يوفر تأثير حماية أفضل.
اثنان、 مصنفة حسب سيناريو التطبيق
- حماة الطاقة: بما في ذلك واقيات الطاقة المترددة، واقيات الطاقة المستمرة، واقيات طاقة التبديل، وما إلى ذلك.
- حماة الإشارة:بما في ذلك واقيات الإشارة ذات التردد المنخفض، واقيات الإشارة ذات التردد العالي، واقيات وحدة تغذية الهوائي، وما إلى ذلك.
ثلاثة、 مصنفة حسب المستوى التجريبي
وفقًا للمعيار الوطني GB/T 18802.11-20201، يمكن أيضًا تصنيف واقيات التيار الزائد إلى الفئات الثلاث التالية بناءً على مستويات الاختبار:
- واقي من زيادة التيار من الدرجة الأولى (واقي من زيادة التيار من المستوى الأول):تُستخدم بشكل أساسي لتحمل تيارات التأثير الكبيرة الناتجة عن ضربات البرق المباشرة أو ضربات البرق المستحثة، مما يحدها ضمن النطاق الذي يمكن للمعدات أو النظام تحمله. الشكل الموجي التجريبي هو 10/350 ميكروثانية
- واقي من زيادة التيار من الفئة الثانية (واقي من زيادة التيار الثانوي):تُستخدم بشكل أساسي لتحمل التيارات المفاجئة متوسطة السعة الناتجة عن ضربات البرق غير المباشرة أو عمليات التبديل، مما يقللها إلى مستوى أقل. الشكل الموجي التجريبي هو 8/20 ميكروثانية
- واقي من زيادة التيار من الدرجة الثالثة (واقي من زيادة التيار بثلاث مستويات):تُستخدم بشكل أساسي لتحمل تيارات زيادة السعة الصغيرة أو أشكال الموجة المتبقية، والقضاء عليها إلى الحد الأدنى. شكل الموجة التجريبي عبارة عن موجة مركبة من 1.2/50 ميكروثانية و8/20 ميكروثانية. سيناريوهات التطبيق الرئيسية هي المعدات الحساسة في نهاية الخط، مثل أجهزة الكمبيوتر ومعدات الاتصالات والأجهزة وما إلى ذلك.
بالإضافة إلى ذلك، وفقًا لأجهزة قمع الحماية من زيادة التيار، يمكن أيضًا تصنيفها إلى الفئات التالية:
- المقاوم المتغير لأكسيد المعدن (MOV): وهو عبارة عن جهاز تثبيت ذو خصائص مشابهة جدًا لمنظمي الجهد المتصلين ببعضهما البعض، مع سرعة استجابة تصل إلى نانوثانية، وهو مكون من مواد أكسيد المعدن (أكسيد الزنك بشكل أساسي).
- مثبط الجهد العابر (TVS):يعمل في وضع تثبيت الجهد مع سرعة استجابة أقل من النانو ثانية. هناك طرق تعبئة متعددة يمكنها تلبية احتياجات المناسبات المختلفة. عندما يتجاوز الجهد على TVS سعة معينة، يقوم الجهاز بسرعة بتوصيل وإطلاق طاقة الارتفاع المفاجئ من خلال انهيار الانهيار الجليدي للجهد الزائد العكسي في الوصلة PN. مناسب للمواقف ذات طاقة الارتفاع المفاجئ الصغيرة، إذا كانت طاقة الارتفاع المفاجئ كبيرة وتحتاج إلى استخدامها مع أجهزة أخرى لقمع الارتفاع المفاجئ عالية الطاقة، فيجب استخدامه كحماية ثانوية.
- أنبوب التفريغ الغازي (GDT):وهو محاط بحاوية خزفية ويتكون من قطبين معدنيين أو أكثر مع فجوات مملوءة بغاز خامل (أرجون أو نيون). وعندما يصل الجهد المطبق على الطرفين إلى النقطة التي ينهار عندها الغاز داخل أنبوب تفريغ الغاز، يبدأ أنبوب تفريغ الغاز في التفريغ، ويدخل الجهاز في حالة ماس كهربائي، بحيث لا يتجاوز الجهد عبر القطبين جهد الانهيار.
باختصار، هناك أنواع مختلفة من أجهزة حماية التيار الزائد، والتي يجب اختيارها وفقًا لسيناريوهات التطبيق المختلفة ومتطلبات الحماية.
