SPD (Aşırı Gerilim Koruma Cihazı) Nasıl Çalışır?

Aşırı gerilim koruyucu cihazlar (SPD'ler), elektrikli ekipmanı voltaj yükselmeleri veya dalgalanmalarının neden olduğu hasarlardan koruyan temel cihazlardır. Yıldırım ya da elektrik kesintisinden kaynaklanabilecek bu dalgalanmalar, hassas elektronik cihazlara müdahale edebilir, hatta onları tahrip edebilir.

SPD'ler, bir dalgalanma sırasında oluşan aşırı voltajı korunan cihazlardan uzaklaştırarak çalışır. Bunu, fazla enerjiyi ekipmandan uzağa, yere giden bir yoldan hareket ettirerek yaparlar. SPD'ler, elektrik gücünün bir binaya girdiği noktaya, hatta cihazları voltaj yükselmelerinden korumak için tek tek cihazlara bile kurulabilir.

SPD'lerin iki ana bileşeni metal oksit varistörlerdir (MOV'ler) ve gaz deşarj tüpleridir (GDT'ler). MOV'lar metal oksitten yapılmıştır ve voltaj dalgalanması meydana geldiğinde elektriği iletmek üzere tasarlanmıştır. Gerilim belirli bir eşiği aştığında MOV elektriği ileterek aşırı gerilimi koruduğu ekipmandan uzaklaştırır. GDT'ler, aşırı voltajı parçalayarak ve cihazdan uzaklaştırarak benzer şekilde çalışır.

MOV'lara ve GDT'lere ek olarak SPD'ler genellikle geçici voltaj bastırıcı (TVS) adı verilen bir sigorta da içerir. TVS, SPD'nin ve bağlı olduğu ekipmanın oluşabilecek kısa devrelerden korunmasına yardımcı olur.

Özetle SPD'ler, elektronik ekipmanı potansiyel olarak zararlı voltaj dalgalanmalarından korumaya yardımcı olan kritik cihazlardır. Bunlar olmadan cihazlar, yıldırım, elektrik kesintisi veya diğer voltaj dalgalanmalarının neden olduğu dalgalanmalar nedeniyle kolaylıkla tahrip edilebilir. SPD'lerin doğru kullanımıyla içiniz rahat edebilir ve değerli elektronik cihazlarınızı beklenmedik dalgalanma ve kesintilerden koruyabilirsiniz.

SPD Kategorileri veya Türleri

İki ana SPD türü voltaj sınırlama ve voltaj anahtarlama bileşenleridir. Gerilim sınırlayıcı bileşenlerin empedansı, gerilim yükseldikçe değişir, bu da geçici gerilimin kenetlenmesine neden olur. Gerilim anahtarlama bileşenleri, eşik gerilimi aşıldığında “açılır” ve hemen düşük empedansa düşer. Günümüzde çoğu sistem, her bir parçanın güçlü yönlerini bir araya getirmek ve zayıf yönlerini sınırlamak için her iki bileşen tipini bir araya getiriyor.

Gerilim sınırlayıcı bileşenlere örnek olarak metal oksit varistörler (MOV'ler) ve geçici voltaj bastırma (TVS) diyotları verilebilir. Gerilim anahtarlama bileşenleri arasında gaz deşarj tüpleri (GDT'ler) ve kıvılcım aralıkları bulunur.

Çalışma prensibi

SPD'lerin türleri farklılık gösterebilir ancak ortak bir çalışma prensibi vardır: Normal voltajda devrenin çalışmasını etkilemez. Yüksek ani voltaj oluştuğunda aşırı gerilim koruma cihazının empedansı çok hızlı bir şekilde düşecektir. Böylece aşırı gerilim, bağlı olduğu devreleri ve diğer ekipmanları korumak için ekipmanlara girmek yerine, aşırı gerilim koruyucu üzerinden toprağa akacaktır.

SPD Türleri

SPD türleri kurulduğu yere göre değişir.,

Tip 1 SPD'ler – Ana Dağıtım Paneli

Tip 2 SPD'ler – Alt Dağıtım Paneli

Tip 3 SPD'ler – Yük Koruma Paneli

Teknolojiye göre iki tür SPD vardır:,

• Gaz Deşarj Tüpü (GDT) – İletkenliğe neden olan çalışma voltajından daha yüksek bir voltajda parçalanmak üzere tasarlanmış soy gazlarla dolu kapalı bir camın içine yerleştirilmiş elektrotlar arasında bir kıvılcım aralığı kullanır. Bu bir voltaj anahtarlama sistemidir (MOV'dan daha yavaş çalışır).
• Metal Oksit Varistör (MOV) – Bir MOV, sinterlenmiş Çinko Oksit ve aynı tek/çok katmanlı sandviçin diğer oksitlerinden oluşan dairesel/dikdörtgen şekilli bir gövdedir. Bir dalgalanma meydana geldiğinde, MOV üzerindeki direnç hızla azalır ve büyük bir akım akışına neden olur. MOV'lar Gerilim sınırlama sistemidir (GDT'den daha hızlı hareket eder).
• Çığ Arıza Diyotu (ABD) – Nominal voltajdan daha büyük bir voltaj uygulandığında çığ arızası (yarı iletkende büyük miktarda akımın akmasına izin veren elektriksel bir olay) deneyimlemek için tasarlanmış bir P-N Bağlantı diyotu.