Устройства защиты от перенапряжения постоянного тока (DC SPD) и источники питания 24 В постоянного тока являются ключевыми компонентами, которые вместе образуют линию защиты от переходных перенапряжений и обеспечивают непрерывность работы системы. Понимание принципов их работы, критериев выбора и синергетического эффекта имеет решающее значение для проектирования и обслуживания безопасных и эффективных электрических систем.
Устройства защиты от перенапряжения постоянного тока — это устройства защиты от молний и перенапряжений, специально разработанные для цепей постоянного тока. Они могут реагировать в течение наносекунд, безопасно разряжая переходные перенапряжения (скачки напряжения), вызванные индукцией молнии, операциями переключения или электростатическим разрядом, на землю, тем самым защищая чувствительное электронное оборудование, расположенное ниже по цепи, от повреждения.
Его основные компоненты защиты обычно включают в себя:
Металлооксидные варисторы (MOV): быстрый отклик, используются для поглощения скачков средней энергии.
Газоразрядные трубки (ГРТ): высокая токовая мощность, обычно используются для разряда начальных импульсных токов высокой энергии.
Диоды для подавления переходных напряжений (TVS): точное ограничение напряжения и чрезвычайно быстрый отклик, обычно используемые для защиты прецизионных схем.
Максимальное непрерывное рабочее напряжение (Uc): максимальное напряжение постоянного тока (например, 24 В), которое оборудование может безопасно выдерживать в течение длительного периода.
Номинальный ток разряда (In): стандартное значение, позволяющее выдерживать пусковой ток формы волны 8/20 мкс, что отражает его традиционную защитную способность.
Максимальный ток разряда (Imax): Максимальный пусковой ток, который оборудование может выдержать при одном происшествии без повреждений.
Уровень защиты по напряжению (Вверх): Остаточное напряжение на оборудовании при броске напряжения. Чем ниже это значение, тем лучше защита последующего оборудования.
Время отклика: время от обнаружения перенапряжения до начала действия. Чем короче, тем лучше.
Источник питания 24 В постоянного тока — это устройство, которое преобразует питание переменного тока (например, 220 В переменного тока) или других источников питания в и обеспечивает стабильное, чистое питание постоянного тока 24 В. Это “сердце” промышленных систем управления.
Его основными функциями являются преобразование, регулирование напряжения и фильтрация, гарантируя, что непрерывное и стабильное питание 24 В постоянного тока может быть подано на ПЛК, датчики, реле, исполнительные механизмы и другое оборудование, независимо от того, как колеблется входное напряжение или как изменяется нагрузка.
Безопасное напряжение: находится в диапазоне безопасного сверхнизкого напряжения (SELV), что представляет чрезвычайно низкий риск поражения электрическим током для людей.
Широкая совместимость: подавляющее большинство промышленных датчиков, контроллеров и исполнительных механизмов рассчитаны на питание 24 В.
Баланс потерь и эффективности: по сравнению с 12 В он потребляет меньший ток, имеет меньшие потери в сети и падение напряжения при той же мощности; по сравнению с напряжением 48 В он обеспечивает более высокую безопасность и более экономичные компоненты.
Стандартизация: она стала общим языком в глобальной области промышленной автоматизации.
Точность и стабильность выходного сигнала. Колебания напряжения и пульсации шума должны быть сведены к минимуму.
Эффективность: Высокая эффективность преобразования означает меньшие потери энергии и выделение тепла.
Степень защиты (IP): Защита от пыли и воды.
Диапазон рабочих температур: Подходит для широкого диапазона температур в промышленных условиях.
Устройство защиты от перенапряжения 24 В широко используется в автоматизированных производственных линиях, системах управления процессами, автоматизации зданий, базовых станциях связи и солнечных фотоэлектрических системах.
Источник питания 24 В постоянного тока и УЗИП постоянного тока образуют идеальное сочетание очистки источника и защиты тракта. Блок питания обеспечивает подачу “чистой” энергии, а УЗИП направлено на противодействие внешнему “загрязнению” (скачкам напряжения) от линий электропередачи или сигнальных линий. Обычно они подключаются последовательно в цепи: после того, как источник питания переменного тока преобразуется в напряжение 24 В постоянного тока, он сначала “фильтруется” с помощью УЗИП постоянного тока, а затем подается на оконечное оборудование, создавая таким образом комплексное решение защиты отисточник до конца.
Согласование напряжения: убедитесь, что значение Uc УЗИП немного выше максимального непрерывного рабочего напряжения системы. Для системы 24 В обычно выбирается УЗИП с Uc 30 В или 35 В.
Уровень защиты: выберите УЗИП с достаточно низким значением Up, исходя из выдерживаемого напряжения защищаемого оборудования.
Допустимая токовая нагрузка: выберите соответствующие значения In и Imax в зависимости от места установки (например, главный распределительный терминал, входная часть оборудования) и местных условий грозового дня.
Способ подключения: убедитесь, что это параллельное или последовательное соединение, и подберите соответствующие клеммные колодки.
Индикация состояния: изделия с удаленной сигнализацией или визуальными окнами (например, зеленого/красного цвета) предпочтительны из-за простоты обслуживания.
Установка: Устанавливайте как можно ближе к защищаемому оборудованию. Используйте короткие, прямые и толстые провода, чтобы уменьшить остаточное напряжение из-за индуктивности выводов. Обеспечьте правильное заземление.
Техническое обслуживание: регулярно проверяйте окно индикатора состояния (в идеале ежегодно или в сезон дождей). Если индикатор неисправен (например, стал красным), немедленно замените его. Производитель УЗИП постоянного тока напоминает вам о необходимости фиксировать случаи ударов молнии и своевременно проверять состояние сетевого фильтра.
Как подключить сетевой фильтр постоянного тока
УЗИП постоянного тока обычно подключаются параллельно между положительными и отрицательными клеммами защищаемой цепи, а их заземляющая клемма должна быть подключена к защитному заземлению системы (PE) как можно более коротким и толстым проводом. Руководство по эксплуатации продукта должно строго соблюдаться.
Можно ли использовать SPD постоянного тока и SPD переменного тока взаимозаменяемо?
Абсолютно нет. Принципы конструкции, возможности гашения дуги и калибровка параметров у них совершенно разные. Сложнее использовать УЗИП постоянного тока для отключения постоянного тока. Неправильное использование УЗИП переменного тока в цепи постоянного тока приведет к невозможности надлежащего гашения дуги, что может привести к возгоранию оборудования.
Как определить, работает ли УЗИП постоянного тока 24 В правильно?
Самый интуитивный способ — наблюдать за индикатором состояния (обычно это зеленое/красное окошко или светодиод). Зеленый цвет указывает на нормальную работу, а красный/выкл. указывает на неисправность и необходимость замены. Вы также можете использовать мультиметр для измерения онлайн-напряжения; если дело близко к короткому замыканию и устройство горячее, оно может быть повреждено.
Зачем солнечным системам нужны устройства защиты от перенапряжения постоянного тока (SPD)?
Фотоэлектрические модули покрывают большую площадь и очень чувствительны к прямым или наведенным ударам молнии. Ток молнии может попасть в инвертор и систему управления через линию шины постоянного тока, что приведет к значительному повреждению. Поэтому установка специального фотоэлектрического УЗИП постоянного тока на стороне постоянного тока (между модулями и инвертором) имеет решающее значение.
Какие меры предосторожности следует соблюдать при установке УЗИП постоянного тока 24 В?
Ключевыми принципами являются “короткие, прямые и толстые”. 1) Длина заземляющего провода должна быть менее 0,5 метра; 2) Избегайте образования петель; 3) Площадь поперечного сечения проводника должна соответствовать требованиям по отводу большого тока (обычно не менее 4 мм²); 4) Убедитесь, что все точки соединения затянуты и не имеют окисления.
Сравнение линейного и импульсного источника питания в приложениях с напряжением 24 В
Линейные источники питания имеют низкую пульсацию выходного сигнала и низкий уровень шума, но имеют большие размеры и низкую эффективность (приблизительно 40-60%), что делает их пригодными для прецизионного измерительного оборудования, чрезвычайно чувствительного к шуму. Импульсные источники питания имеют небольшие размеры, высокую эффективность (обычно >85%) и могут адаптироваться к широкому диапазону входного напряжения, что делает их основным выбором для промышленного управления. Однако их высокочастотное переключение генерирует некоторый электромагнитный шум, который требуетдолжны быть правильно обработаны.
В промышленной автоматизации и новых областях энергетики источники питания 24 В постоянного тока и устройства защиты от перенапряжения постоянного тока представляют собой дополняющую и незаменимую базовую комбинацию.
Примите меры прямо сейчас, чтобы создать надежную защиту ваших критически важных систем! Не ждите, пока удар молнии или скачок напряжения нанесут непоправимый ущерб, чтобы осознать важность защиты.
Оптимизировано Серафинит - Акселератор
