2014-02-02
807
Преимуществом ступенчатой защиты является большая поглощающая способность (емкость газоразрядной трубки) и высокое быстродействие элементов второй ступени.
Элемент второй ступени защиты по напряжению подвергается воздействию «остаточного импульса», который всё ещё существует из-за задержки в образовании искры разрядника. Газоразрядная трубка должна поглотить большую часть энергии, сгенерированной импульсом перенапряжения.
Развязывающее устройство ограничения тока (резистор, плавкий предохранитель, резистор с положительным температурным коэффициентом или индуктивность) подавляют остаточный импульс газоразрядной трубки.
Если ток протекает через элемент второй ступени защиты, на развязывающем устройстве возникает падение напряжения, которое сохраняет относительно низкий потенциал на элементе второй ступени защиты и высокий на разряднике до тех пор, пока он не сработает, что гарантирует желаемое распределение энергии импульсной помехи.
В принципе пики напряжения до 1100 В со скоростью нарастания порядка1 кВ/мкс могут ограничиваться только элементами второй ступени защиты: стабилитроном, тиристорным диодом или варистором.
Рис.5.17. Принципиальная схема пятиточечной схемы защиты с индуктивностями и варисторами.
В этом случае для того, чтобы вызвать срабатывание газоразрядной трубки также полезно устанавливать развязывающий резистор, на котором возникает падение напряжения за счет тока диода. Это увеличивает напряжение на газоразрядной трубке, вероятность ее срабатывания возрастает, а после срабатывания она поглотит основную часть энергии импульса перенапряжения.
Рис.5.18. Принципиальная схема пятиточечной схемы защиты с резисторами и стабилитронами.
В качестве развязывающих устройств можно использовать также индуктивности, а в качестве элементов ограничивающих ток - резисторы с положительным температурным коэффициентом.
Типичный пример хорошей пятиточечной защиты (рис.5.19) включает трехэлементный керамический разрядник для нагрузки переменного тока 5 А/с или 8/20 импульсной нагрузки 5 кА. В устройстве защиты предусмотрено устройство, защищающее сам разрядник (fail-safe). В качестве элемента второй ступени защиты по напряжению предусмотрен варистор, а в качестве развязывающего устройства и самовосстанавливающегося предохранителя используется резистор с положительным температурным коэффициентом. Может быть предусмотрена точка для тестирования и измерения параметров линии.
Рис.5.19. Принципиальная схема пятиточечной схемы защиты с резисторами с положительным температурным коэффициентом сопротивления и варисторами.
