Meginreglan um straumbylgjuvörn
Surge Protective Device (SPD), einnig þekktur sem Surge Protector, er ólínulegt hlífðartæki sem notað er í lifandi kerfum til að takmarka tímabundna ofspennu og leiðbeina útblástursbylgjustraumi. Það er notað til að vernda raf- eða rafeindakerfi með lágspennuþol gegn eldingum, rafsegulpúlsum eða ofspennuskemmdum í rekstri. Á undanförnum árum hafa rafræn upplýsingakerfi (svo sem sjónvarp, sími, samskipti, tölvunet o.fl.) þróast hratt og mikill fjöldi rafrænna upplýsingatækja hefur orðið til og náð vinsældum. Þessar tegundir kerfa og búnaðar eru oft dýr og mikilvæg, með lága rekstrarspennu og standast spennustig, sem gerir þau mjög næm fyrir rafsegulpúlsum eldinga. Þess vegna ætti að nota SPD fyrir yfirspennuvörn.
Vegna mismunandi staðla sem fylgt er eftir af mismunandi löndum eru forskriftir vara ekki sameinaðar og auðkenning á breytum hefur einnig sína eigin áherslu, sem er mun lakari en aðrar rafvöruforskriftir, sem veldur miklum óþægindum fyrir hönnun og val. Í verkfræðihönnun er hægt að skipta algengum vörumerkjum aðallega í innlendar vörur, evrópskar vörur og amerískar vörur út frá upprunastað þeirra. Stillingar innlendra vara eru óskipulegar, með fjölbreyttum forskriftum og mikilli afgangsspennu. Sumar af stöðluðu vörulíkönunum eru settar til að líkja eftir evrópskum vörum, á meðan aðrar fylgja innlendum stöðlum. Flestar vörur eru merktar með In og Imax. Vegna lítilla krafna innlendra vara til notkunarstaða, lágs byggingarstigs og mikils búnaðar sem þolir spennugildi, er hægt að slaka á sumum breytukröfum á viðeigandi hátt.
Evrópskar vörur eru almennt merktar með hámarks losunarstraumi og vörulíkanið er einnig stillt út frá þessari breytu. Til dæmis vel þekkt evrópsk vörumerki XXX65 og XXX40, þar sem gildin 65 og 40 eru Imax. Hins vegar kveða kínverskir staðlar skýrt á um að nota eigi nafnhleðslustrauminn In til að velja, sem er óþægileg staða sem er í verkfræðihönnun um þessar mundir. Eftir að hafa skoðað vöruupplýsingarnar fer In gildi XX65 ekki yfir 20kA og In gildi XX40 fer ekki yfir 15kA. Ef farið er eftir ráðlögðum gildum GB50343 er aðeins hægt að nota þessar tvær vörur fyrir þriggja stiga vörn í lok búnaðarins. Hins vegar, í raunverulegri hönnun, eru þau sett upp á fyrsta og öðru stigi, sem er greinilega í ósamræmi við valbreytur innlendra staðla, og leifarspennan er há. Venjulegar gerðir fara yfirleitt yfir 1200V. Þegar raflagnaumhverfið er ekki gott er auðvelt að fara yfir spennugildi búnaðarins. Almennt hafa evrópskar vörur tiltölulega lítið Uc-gildi og eru tækifærissinnaðar við að merkja línuspennu, sem gerir það auðveldara að villa um fyrir vali á gerðum.
Vinnureglu SPD
Yfirspennuvörnin er hentug til að vernda 220/380V lágspennu aflgjafa og er ólínulegur hluti. Samkvæmt IEC stöðlum er yfirspennuvörnin tæki sem aðallega er notað til að bæla niður ofspennu og ofstraum flutningslínunnar. Grunnkrafan fyrir bylgjuvörn til að gegna verndandi hlutverki er að standast væntanlegur eldingarstraumur og slökkva á áhrifaríkan hátt afltíðni samfelldan straum sem myndast eftir eldingarflæði í gegnum hámarks klemmuspennu bylgjunnar. Það takmarkar tafarlausa ofspennu sem fer inn í raflínuna eða merkjaflutningslínuna við það spennusvið sem búnaðurinn eða kerfið þolir, eða losar sterkan eldingstraum í jörðu til að vernda varinn búnað eða kerfi gegn skemmdum af völdum höggs.
Tegundir og uppbygging yfirspennuvarna eru mismunandi eftir mismunandi notkun þeirra, en þeir innihalda að minnsta kosti einn ólínulegan spennutakmarkandi þátt. Algengt er að hlífðarhlífar séu MOV (MetalOxideVaristors) og gaslosunarrör. Rafmagnsbylgjur innihalda öfluga orku og er ekki hægt að stöðva þær. Af þessum sökum er stefnan til að vernda viðkvæman rafbúnað gegn bylgjuskemmdum að beina bylgjunni frá búnaðinum og renna síðan í jörðu.
Yfirspennuvarnarinn MOV samanstendur af þremur hlutum: málmoxíðefni í miðjunni, tengt með tveimur hálfleiðurum við aflgjafa og jarðvír. Þegar bylgja á sér stað virkar MOV strax með viðbragðstíma sem er 1-3 nanósekúndur. "V" í MOV er rheostat. Á því augnabliki sem svarið er, lækkar viðnám MOV úr hámarksgildi sínu í næstum núll ohm og yfirstraumur rennur í jörðina í gegnum MOV. Verndaður rafbúnaður heldur áfram að starfa á eðlilegri rekstrarspennu. Hálfleiðarahlutir þess hafa þann eiginleika að breyta viðnám með spennubreytingum. Þegar spennan fer niður fyrir ákveðið gildi myndar hreyfing rafeinda í hálfleiðara mikla viðnám. Þvert á móti, þegar spennan fer yfir þetta tiltekna gildi mun hreyfing rafeinda breytast og hálfleiðaraviðnámið minnkar í næstum núll ohm. Spennan er eðlileg og yfirspennuvörn MOV er aðgerðalaus á hliðinni, án þess að hafa áhrif á raflínuna.
Vísbendingar um kosti og galla yfirspennuvarnartækja (MOV) eru: (1) Klemmuspenna: táknar spennugildið sem mun valda því að MOV-tækin tengjast jarðvírnum. Því lægri sem klemmuspennan er, því betri er verndarafköst. (2) Orkuupptöku/dreifingargeta: Þetta nafngildi táknar hversu mikla orku yfirspennuvörnin getur tekið í sig áður en hann brennur niður, í júlum. Því hærra sem gildið er, því betri verndarafköst. (3) Viðbragðstími: Yfirspennuhlífar aftengjast ekki strax og það verður lítilsháttar seinkun á viðbrögðum þeirra við bylgjum.
Annar algengur bylgjuvarnarbúnaður er gaslosunarrör. Þessar gaslosunarrör hafa sömu virkni og MOV, færa umframstraum frá spennuvírnum til jarðvírsins og ná þessari virkni með því að nota óvirkt gas sem leiðara milli víranna tveggja. Þegar spennan er innan tiltekins marka ákvarðar samsetning gassins að það sé lélegur leiðari. Ef spennan hækkar og fer yfir þetta svið mun styrkur straumsins nægja til að jóna gasið, sem gerir gasútblástursrörið að mjög góðum leiðara. Það mun leiða straum til jarðvírsins þar til spennan fer aftur í eðlilegt gildi og verður síðan gallaður leiðari
