Hva er pigg-/overspenningsbeskytter og strømlinjefilter?

En overspenningsvern eller overspenningsdemper er en enhet utformet for å beskytte elektriske enheter mot uønsket plutselig og kortvarig økning i spenningstopp. Både spenningsstøt og spenningstopp som refererer til kortsiktig økning i spenning ser like ut, men er forskjellige.

Mens en spenningstopp er en plutselig økning i spenning som varer mindre enn tre nanosekunder, er en spenningsstigning en plutselig økning i spenning som varer i tre nanosekunder eller mer.

En spenningsspiss eller overspenning er i utgangspunktet en forbigående overspenning eller elektrisk impuls med kort varighet, men høy energi, som induseres inn i kretsen fra eksterne kilder. Transient overspenning i vekselstrøm er vist i fig. 1.

Fig. 1: Spenningstopper

Vanlige kilder til spenningstopper og overspenninger inkluderer elektriske brytere, lyn og statisk elektrisitet. Spenningstopper kan også skapes av en rask oppbygging eller nedbrytning av et magnetfelt, som kan indusere energi inn i den tilhørende kretsen. For eksempel, hvis strømmen som flyter gjennom en reléspole blir avbrutt eller deaktivert, produserer induktoren en høyfrekvent spenningspike.

Den vanligste løsningen er å plassere en likeretterdiode over reléspolen (induktor). Dioden blir referert til som en frihjuls-, suppressor- eller fly-back-diode. Når strømmen avbrytes, gir den en returvei for strømmen, slik at strømmen gjennom induktoren ikke blokkeres. Strøm forsvinner over tid gjennom sin indre motstand, og varme genereres av induktoren og likeretteren.

Både spenningsspiss og overspenningsfenomener kan være forstyrrende for elektrisk utstyr og forårsake betydelig skade.

Det finnes forskjellige typer overspennings- og piggbeskyttelsesenheter tilgjengelig på markedet. Overspenningsbeskyttelsesenheter (SPDs) og transient voltage suppressors (TVSes) er normalt installert i kraftdistribusjonssystemer, tunge industrielle systemer og kommunikasjonssystemer, for å beskytte mot spenningsstøt og -topper.

Power-line filter

Et strømlinjefilter er et elektronisk filter plassert mellom en elektrisk enhet og en linje utenfor den. Det er et passivt, toveis nettverk som filtrerer en bestemt frekvens i kraftledningen eller kretsen.

Et linjefilter er designet for elektromagnetisk interferens (EMI) i AC-nettet, og består vanligvis av induktor, kondensator og motstand. Det reduserer krusninger i utgangsspenningen så mye som mulig. Noen strømledningsfiltre gir minimal spenningsregulering, mens andre beskytter mot problemer med strømkvaliteten.

Et typisk passivt nettverks strømlinjefilterskjema er vist i fig.2. Nettverket er egnet for både vekselstrøm og likestrøm med toveis undertrykkingsevne.

Fig. 2: Typisk strømlinjefilter

Design av overspenningsvern

En enkel overspenningsbeskyttelse er i hovedsak en metalloksidvaristor (MOV) over inngangslinjen til et elektrisk utstyr - vanligvis kun en enkelt komponent i noe utstyr. Dette kan enten være en MOV- eller en TVS-diode. For universell 90V AC – 264V AC-linje er vanlig MOV-spenning 300V rms.

Men i tilfelle av dyrt utstyr og høy overspenningsforventning, for eksempel fra kraftledningen, er det nødvendig å referere til sikkerhetsstandardklassifiseringene og retningslinjene, for eksempel IEC 61000-4-5, som definerer standardene for vekselstrømledning overspenninger.

Ved utforming av kretsen bør varistorspenningsverdien inkludere minst 20 prosent sikkerhetsmargin. For eksempel, for et 25V DC-system, bør varistoren vurderes til rundt 30V. Det er imidlertid viktig å ikke overdrive marginen, for å unngå en stor varistor og høyere klemspenning. Dessuten må overspenningsvernet monteres ved siden av sikringen.

Legg igjen en beskjed 

Meldingsliste