Ποιοι είναι οι Διαφορετικοί Τύποι Καταστολέων Παροδικής Τάσης;

Οι μεταβατικοί καταστολείς τάσης υπάρχουν σε μια σειρά επιπέδων τάσης. Οι καταστολείς χαμηλής τάσης έχουν σχεδιαστεί για να προστατεύουν τα οικιακά ηλεκτρονικά είδη στην περιοχή 120/240 volt και οι καταστολείς υψηλής τάσης στην περιοχή 2.4 kilovolt έως 15 kilovolt, όπου η ισχύς αντλείται απευθείας από το ηλεκτρικό δίκτυο για βιομηχανική χρήση και διοχετεύεται μέσω μετασχηματιστών υποβάθμισης. Οι καταστολείς μεταβατικής τάσης χαμηλού επιπέδου κατασκευάζονται συχνά πάνω σε διόδους καταστολής, όπως η δίοδος zener, η οποία, σε αντίθεση με τις τυπικές διόδους, επιτρέπει τη ροή ρεύματος και προς τις δύο κατευθύνσεις. Οι καταστολείς μεταβατικής τάσης μεσαίου επιπέδου βασίζονται σε βαρίστορ μεταλλικού οξειδίου (MOV), αλλά υποβαθμίζονται με την πάροδο του χρόνου από μικρότερες ηλεκτρικές αιχμές στη γραμμή. Οι καταστολείς σωλήνων αερίου είναι μια τρίτη κατηγορία καταστολέων παροδικής τάσης και η μόνη ποικιλία που μπορεί να χειριστεί επαναλαμβανόμενες αιχμές υψηλής τάσης, όπως από κεραυνούς, χωρίς υποβάθμιση.

Δεδομένου ότι οι περισσότερες ηλεκτρικές αιχμές συμβαίνουν σε πολύ γρήγορες, μικρές διάρκειες μικρότερες από ένα νανοδευτερόλεπτο ή ένα δισεκατομμυριοστό του δευτερολέπτου, οι μεταβατικοί καταστολείς τάσης πρέπει να είναι ικανοί για σχεδόν στιγμιαία αντίδραση. Ως εκ τούτου, έχουν σχεδιαστεί για να αφήνουν μια ορισμένη ποσότητα τάσης καθώς εμπλέκονται, η οποία είναι επίσημα χαρακτηρισμένη ως τάση Let-Through, και αυτή είναι η πιο σημαντική βαθμολογία για οποιοδήποτε σύστημα καταστολής τάσης. Δεύτερον, δεδομένου ότι οι ηλεκτρικές αιχμές είναι μικρές σε ατομική διάρκεια, δεν έχουν καμία επίδραση θέρμανσης στην καλωδίωση. Επομένως, οι μεταβατικοί καταστολείς τάσης δεν χρειάζεται να έχουν μέγεθος ώστε να ανταποκρίνονται στις ονομαστικές τιμές υπέρτασης του κυκλώματος στο οποίο είναι συνδεδεμένοι, δίνοντάς τους πιο καθολική εφαρμογή σε μια σειρά ηλεκτρικών συσκευών.

Οι καταστολείς μεταβατικής τάσης σε βιομηχανικό επίπεδο κατασκευάζονται με την υπόθεση ότι ο μετασχηματιστής πτώσης υψηλής τάσης που τροφοδοτεί με ισχύ μια εγκατάσταση από το ηλεκτρικό δίκτυο δεν προσφέρει επαρκή προστασία από αιχμές στη γραμμή. Τα συμβάντα μεταγωγής υψηλής ισχύος ή οι κεραυνοί δεν μπορούν να ελεγχθούν από ένα βοηθητικό πρόγραμμα. Αυτοί οι μεταβατικοί καταστολείς τάσεων αντιπροσωπεύουν επίσης το επαγωγικό λάκτισμα, το οποίο είναι αιχμές τάσης που δημιουργούνται μέσα σε μια εγκατάσταση όταν ανοίγουν ή κλείνουν οι διακόπτες. Οι εσωτερικές επαγωγικές κλωτσιές από μόνες τους μπορούν να είναι 10-20 φορές την ονομαστική τάση για ηλεκτρικά συστήματα σε μια βιομηχανική εγκατάσταση, με την πιθανότητα ένα κύκλωμα 4.15 kilovolt να παρουσιάζει αιχμές τάσης έως και 83.2 kilovolt. Αυτά τα συστήματα κατασκευάζονται συχνά χρησιμοποιώντας εξαρτήματα MOV που έχουν σχεδιαστεί για να μετατρέπουν τις αιχμές υψηλής τάσης σε μια διαδρομή χαμηλής αντίστασης.

Οι οικιστικοί και τυπικοί εμπορικοί καταστολείς μεταβατικής τάσης λειτουργούν πρώτα στον περιορισμό των εσωτερικών αιχμών, καθώς οι περισσότερες μεταβατικές τάσεις παράγονται από το εσωτερικό ενός κτιρίου αντί από τις εξωτερικές ηλεκτρικές τροφοδοσίες. Στα σπίτια, η κοινή πηγή για ηλεκτρικές αιχμές είναι συνήθως η ποδηλασία μεγάλων συσκευών, όπως ψυγεία και καταψύκτες, πλυντήρια και στεγνωτήρια, κινητήρες κλιβάνων και μονάδες κλιματισμού. Οι περισσότεροι από αυτούς τους μεταβατικούς καταστολείς τάσης έχουν σχεδιαστεί με τάση διέλευσης όχι μεγαλύτερη από το διπλάσιο της κανονικής κορυφής του συστήματος για τάσεις στο κύκλωμα. Για ένα κύκλωμα 120 βολτ, αυτό θεωρείται ότι είναι 339 βολτ και για ένα κύκλωμα 240 βολτ, 679 βολτ. Όλοι οι μεταβατικοί καταστολείς τάσης βαθμολογούνται επίσης ως προς τη διασπορά ισχύος Peak Pulse, η οποία είναι η ποσότητα της υπερβολικής ισχύος που επιτρέπεται να ρέει και, σε χαμηλότερα επίπεδα, περιορίζεται σε περίπου 150 Watt.

Κάθε σχέδιο για καταστολείς μεταβατικής τάσης έχει τα μοναδικά του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Οι δίοδοι Zener απομακρύνουν την τάση από τα κυκλώματα χαμηλής τάσης, καθώς είναι ικανές να μεταδίδουν ηλεκτρισμό σε δύο κατευθύνσεις αντί για μία όπως κάνουν οι τυπικές δίοδοι, και είναι οικονομικές και εύκολο να ενσωματωθούν σε καταστολείς. Τα βαρίστορ μεταλλικού οξειδίου έχουν σχεδιαστεί για να απομακρύνουν τις αιχμές τάσης υψηλότερου επιπέδου από ένα κύκλωμα, αλλά δεν μπορούν να απομακρυνθούν από παρατεταμένες χαμηλότερες τάσεις που υπερβαίνουν τα επίπεδα αιχμής του κυκλώματος. Οι σωλήνες εκκένωσης αερίου είναι ακριβοί συγκριτικά, αλλά μπορούν να χειριστούν επαναλαμβανόμενες αιχμές υψηλής τάσης σε μια γραμμή χωρίς να υποβαθμίζονται σημαντικά όπως κάνουν γρήγορα τα MOV.