Dispositifs de protection contre les surtensions CC (DC SPD) et les alimentations 24 V CC sont des composants clés qui forment ensemble une ligne de défense contre les surtensions transitoires et assurent la continuité du système. Comprendre leurs principes de fonctionnement, leurs critères de sélection et leurs effets synergiques est crucial pour concevoir et maintenir des systèmes électriques sûrs et efficaces.
Les dispositifs de protection contre les surtensions CC sont des dispositifs de protection contre la foudre et les surtensions spécialement conçus pour les circuits CC. Ils peuvent réagir en quelques nanosecondes, déchargeant en toute sécurité les surtensions transitoires (surtensions) provoquées par l'induction de la foudre, les opérations de commutation ou les décharges électrostatiques au sol, protégeant ainsi les équipements électroniques sensibles en aval contre les dommages.
Ses principaux composants de protection comprennent généralement :
Varistors à oxyde métallique (MOV) : réponse rapide, utilisée pour absorber les surtensions d'énergie moyenne.
Tubes à décharge à gaz (GDT) : capacité de courant élevée, couramment utilisés pour décharger les courants de surtension initiaux à haute énergie.
Diodes de suppression de tension transitoire (TVS) : serrage de tension précis et réponse extrêmement rapide, couramment utilisées pour protéger les circuits de précision.
Tension de fonctionnement continue maximale (Uc) : tension continue maximale (par exemple 24 V) à laquelle l'équipement peut résister en toute sécurité sur une longue période.
Courant de décharge nominal (In) : valeur standard pour résister à un courant d'appel de forme d'onde de 8/20 μs, représentant sa capacité de protection conventionnelle.
Courant de décharge maximal (Imax) : courant d'appel maximal que l'équipement peut supporter lors d'un seul incident sans dommage.
Niveau de protection de tension (Up) : tension résiduelle aux bornes de l'équipement en cas d'appel. Plus cette valeur est faible, meilleure est la protection des équipements en aval.
Temps de réponse : temps écoulé entre la détection d'une surtension et le lancement de l'action. Plus c'est court, mieux c'est.
Une alimentation 24 V CC est un appareil qui convertit l'alimentation secteur CA (telle que 220 V CA) ou d'autres sources d'alimentation en une alimentation 24 V CC stable et propre. C'est le “ cœur ” des systèmes de contrôle industriel.
Ses principales fonctions sont la conversion, la régulation de tension et le filtrage, garantissant qu'une alimentation continue et stable de 24 V CC peut être fournie aux automates, capteurs, relais, actionneurs et autres équipements, quelle que soit la façon dont la tension d'entrée fluctue ou la façon dont la charge change.
Tension de sécurité : se situe dans la plage de tension très basse de sécurité (SELV), ce qui présente un risque extrêmement faible de choc électrique pour les humains.
Large compatibilité : la grande majorité des capteurs, contrôleurs et actionneurs industriels sont conçus pour une alimentation 24 V.
Équilibre entre perte et efficacité : par rapport au 12 V, il consomme moins de courant, présente des pertes de ligne et des chutes de tension inférieures pour la même puissance ; par rapport au 48 V, il offre une sécurité supérieure et des composants plus rentables.
Standardisation : c'est devenu le langage commun dans le domaine mondial de l'automatisation industrielle.
Précision et stabilité de sortie : les fluctuations de tension et le bruit d'ondulation doivent être minimisés.
Efficacité : une efficacité de conversion élevée signifie moins de perte d’énergie et de génération de chaleur.
Indice de protection (IP) : Protection contre la poussière et l'eau.
Plage de températures de fonctionnement : convient aux exigences de température étendues dans les environnements industriels.
Le parasurtenseur 24 V est largement utilisé dans les lignes de production automatisées en usine, les systèmes de contrôle de processus, l'automatisation des bâtiments, les stations de base de communication et les systèmes solaires photovoltaïques.
Une alimentation 24 V CC et un SPD CC forment une combinaison parfaite de purification de la source et de défense du chemin. L'alimentation électrique assure la fourniture d'une énergie “ propre ”, tandis que le SPD se concentre sur la résistance à la “ contamination ” externe (surtensions) provenant des lignes électriques ou des lignes de signaux. Ils sont généralement connectés en série dans le circuit : une fois l'alimentation CA convertie en 24 V CC, elle est d'abord “ filtrée ” par le SPD CC avant d'être envoyée à l'équipement terminal, créant ainsi une solution de protection complète depuissource pour terminer.
Correspondance de tension : assurez-vous que la valeur Uc du SPD est légèrement supérieure à la tension de fonctionnement continue maximale du système. Pour un système 24 V, un SPD avec un Uc de 30 V ou 35 V est généralement sélectionné.
Niveau de protection : sélectionnez un SPD avec une valeur Up suffisamment faible en fonction de la capacité de tension de tenue de l'équipement protégé.
Capacité de traitement du courant : sélectionnez les valeurs In et Imax appropriées en fonction de l'emplacement d'installation (par exemple, terminal de distribution principal, extrémité avant de l'équipement) et des conditions locales du jour des orages.
Méthode de câblage : confirmez s'il s'agit d'une connexion parallèle ou série et faites correspondre les borniers correspondants.
Indication d'état : les produits dotés d'alarmes à distance ou de fenêtres visuelles (par exemple, vert/rouge) sont préférés pour faciliter la maintenance.
Installation : Installer le plus près possible de l'équipement protégé. Utilisez un câblage court, droit et épais pour réduire la tension résiduelle provenant de l'inductance du fil. Assurer une mise à la terre adéquate.
Entretien : Vérifiez régulièrement la fenêtre de l'indicateur d'état (idéalement une fois par an ou pendant la saison des pluies). Si l'indicateur est défectueux (par exemple, s'il devient rouge), remplacez-le immédiatement. Le fabricant DC SPD vous rappelle gentiment d'enregistrer les incidents liés à la foudre et de vérifier rapidement l'état du parasurtenseur.
Comment connecter un parasurtenseur CC
Les SPD CC sont généralement connectés en parallèle entre les bornes positives et négatives du circuit protégé, et leur borne de mise à la terre doit être connectée à la terre de protection (PE) du système avec le fil le plus court et le plus épais possible. Le manuel du produit doit être strictement suivi.
Les SPD 24 V CC et CA peuvent-ils être utilisés de manière interchangeable ?
Absolument pas. Les principes de conception, les capacités d’extinction d’arc et les étalonnages des paramètres des deux sont complètement différents. Il est plus difficile d'utiliser un SPD DC pour couper le courant de suivi DC. Une mauvaise utilisation d'un SPD CA dans un circuit CC entraînera l'incapacité d'éteindre l'arc correctement, ce qui pourrait provoquer un incendie de l'équipement.
Comment puis-je déterminer si le SPD DC 24 V fonctionne toujours correctement ?
La manière la plus intuitive consiste à observer son indicateur d’état (généralement une fenêtre ou une LED verte/rouge). Le vert indique un fonctionnement normal, tandis que le rouge/éteint indique une panne et doit être remplacé. Vous pouvez également utiliser un multimètre pour mesurer sa tension en ligne ; s’il est proche d’un court-circuit et que l’appareil est chaud, il risque d’être endommagé.
Pourquoi les systèmes solaires ont-ils besoin de dispositifs de protection contre les surtensions CC (SPD) ?
Les modules photovoltaïques couvrent une vaste zone et sont très sensibles aux coups de foudre directs ou induits. Le courant de foudre peut pénétrer dans l'onduleur et le système de contrôle via la ligne de bus CC, provoquant des dommages importants. Par conséquent, l’installation d’un SPD DC photovoltaïque dédié côté DC (entre les modules et l’onduleur) est cruciale.
Quelles précautions de câblage doivent être prises lors de l'installation d'un SPD 24 V CC ?
Les principes clés sont “ court, droit et épais ”. 1) La longueur du fil de terre doit être inférieure à 0,5 mètre ; 2) Évitez de former des boucles ; 3) La section transversale du conducteur doit répondre aux exigences de décharge de courant important (généralement pas moins de 4 mm²) ; 4) Assurez-vous que tous les points de connexion sont serrés et exempts d'oxydation.
Comparaison entre l'alimentation linéaire et à découpage dans les applications 24 V
Les alimentations linéaires ont une faible ondulation de sortie et un faible bruit, mais sont de grande taille et peu efficaces (environ 40-60%), ce qui les rend adaptées aux équipements de mesure de précision extrêmement sensibles au bruit. Les alimentations à découpage sont de petite taille, très efficaces (généralement > 85%) et peuvent s'adapter à une large plage de tensions d'entrée, ce qui en fait le choix courant pour le contrôle industriel. Cependant, leur commutation haute fréquence génère un certain bruit électromagnétique, qui nécessitepour être correctement manipulé.
Dans l'automatisation industrielle et les nouveaux domaines énergétiques, les alimentations 24 V CC et les dispositifs de protection contre les surtensions CC constituent une combinaison de base complémentaire et indispensable.
Agissez dès maintenant pour construire une défense robuste pour vos systèmes critiques ! N’attendez pas qu’un coup de foudre ou une surtension provoque des dommages irréparables pour prendre conscience de l’importance de la protection.
Optimized by Seraphinite Accelerator
