Hur fungerar SPD (Surge Protection Device)?

Överspänningsskyddsanordningar (SPD) är viktiga enheter som skyddar elektrisk utrustning från skador orsakade av spänningsspikar eller överspänningar. Dessa överspänningar, som kan orsakas av blixtnedslag eller strömavbrott, kan störa och till och med förstöra känsliga elektroniska enheter.

SPD:er fungerar genom att avleda överspänningen som genereras under en överspänning bort från enheterna som skyddas. De gör detta genom att flytta överskottsenergin genom en väg som leder till marken, bort från utrustningen. SPD:er kan installeras vid den punkt där el kommer in i en byggnad eller till och med på enskilda enheter för att skydda dem från spänningsspikar.

De två huvudkomponenterna i SPD är metalloxidvaristorer (MOV) och gasurladdningsrör (GDT). MOVs är gjorda av en metalloxid och är designade för att leda elektricitet när en spänningsstöt uppstår. När spänningen överstiger ett visst tröskelvärde leder MOV elektricitet och shuntar bort överspänningen från utrustningen som den skyddar. GDT fungerar på liknande sätt, genom att bryta ner och leda bort överspänning från enheten.

Förutom MOV och GDT inkluderar SPD vanligtvis också en säkring som kallas en transient voltage suppressor (TVS). TVS hjälper till att skydda SPD:n och utrustningen den är ansluten till från eventuella kortslutningar som kan uppstå.

Sammanfattningsvis är SPD:er kritiska enheter som hjälper till att skydda elektronisk utrustning från potentiellt skadliga spänningsöverspänningar. Utan dem skulle enheter lätt kunna förstöras av överspänningar orsakade av blixtnedslag, strömavbrott eller andra spänningsfluktuationer. Med rätt användning av SPD:er på plats kan du få sinnesfrid och skydda dina värdefulla elektroniska enheter från oväntade överspänningar och avbrott.

SPD-kategorier eller -typer

De två huvudtyperna av SPD är spänningsbegränsande och spänningsomkopplingskomponenter. Spänningsbegränsande komponenter ändras i impedans när spänningarna stiger, vilket resulterar i att den transienta spänningen kläms. Spänningskopplingskomponenter “slår på” när en tröskelspänning överskrids och faller omedelbart till låg impedans. De flesta system idag införlivar båda komponenttyperna tillsammans för att aggregera styrkorna och begränsa svagheterna hos varje enskild del.

Exempel på spänningsbegränsande komponenter är metalloxidvaristorer (MOVs) och transienta voltage suppression (TVS) dioder. Spänningskopplingskomponenter inkluderar gasurladdningsrör (GDT) och gnistgap.

Arbetsprincip

SPD:er kan variera i typer men de har en gemensam arbetsprincip: Vid normal spänning påverkar det inte kretsens funktion. När väl den höga spikspänningen genereras kommer impedansen för överspänningsskyddsanordningen att minska mycket snabbt. Överspänningsströmmen kommer alltså att flyta ner i marken genom överspänningsskyddet istället för att komma in i utrustningen för att skydda kretsarna och annan utrustning som är ansluten till den.

Typer av SPD

Typer av SPD beror på platsen där den är installerad,

Typ 1 SPD:er – Huvuddistributionspanel

Typ 2 SPD:er – Sub-Distribution Panel

Typ 3 SPD:er – Lastskyddspanel

Teknikmässigt finns det två typer av SPD, nämligen,

• Gasurladdningsrör (GDT) – Använder ett gnistgap över elektroder placerade i ett förseglat glas fyllt med ädelgaser som är utformade för att bryta ner vid en spänning högre än driftsspänningen som får den att leda. Detta är ett spänningsomkopplande system (verkar långsammare än MOV).
• Metal Oxide Varistor (MOV) – En MOV är en cirkulär/rektangulär formad kropp av sintrad zinkoxid och andra oxider av en enkel/flerlagers sandwich av samma. När en överspänning inträffar, minskar motståndet över MOV snabbt vilket orsakar ett stort strömflöde. MOVs är spänningsbegränsande system (verkar snabbare än GDT).
• Avalanche Breakdown Diode (ABD) – En P-N Junction-diod utformad för att uppleva ett lavinbrott (ett elektriskt fenomen i en halvledare som tillåter stora mängder ström att flöda) när en spänning påläggs som är större än märkspänningen.