Критическое применение газовых разрядников в защите от перенапряжений для умных счётчиков

В данной статье рассматриваются практические примеры применения газовых разрядников (GDT) в умных счётчиках, анализируется логика выбора, эксплуатационные характеристики и преимущества их комбинирования с TVS-устройствами. Они подходят для использования в районах, подверженных грозовой активности, таких как Юго-Восточная Азия.

1. Обзор отрасли и общая информация о продукте

По мере расширения инфраструктуры умных сетей по всему миру, умные счетчики играют ключевую роль в измерении потребления энергии и передаче данных. Одной из основных угроз их долгосрочной надежности является повреждение от импульсных перенапряжений, вызванных молнией или аномалиями в электросети. Газонаполненные разрядники (GDT) идеально подходят для первичной защиты от перенапряжений в умных счетчиках благодаря высокой способности выдерживать импульсные токи, быстрому срабатыванию и низкому току утечки.

2. Сценарий применения

В рамках национального проекта по установке умных счетчиков в Юго-Восточной Азии, умные счетчики с интерфейсом RS485, подключенные по длинным кабельным линиям, оказались особенно уязвимы к наведенным импульсам от молний. В конструкции была применена трехэлектродная GDT на 90 В в качестве первичного ограничителя перенапряжения, в сочетании с TVS-диодами для точного ограничения напряжения.

3. Выбор компонентов

Выбранная модель: SL-GDT60390-3P (модельный образец)
Основные параметры следующие:

Название параметра	Значение/Диапазон
Напряжение пробоя постоянного тока (DC)	90 В ±20%
Максимальный импульсный ток (8/20 мкс)	10 кА (одиночный)
Емкость	< 1,0 пФ
Время отклика	< 100 нс
Межполюсная конфигурация	Три электрода (два конца имеют общий заземление)

Выбранный разрядник отличается быстрым временем срабатывания (<100 нс), что позволяет ему отводить мощные импульсные перенапряжения до того, как они повредят микроконтроллер или цепи связи в нижестоящем оборудовании.

4. Результаты и преимущества на практике

После установки более чем 50 000 умных счетчиков данные шестимесячного мониторинга показали:

В горных районах, подверженных частым грозам, уровень повреждений от перенапряжений снизился на 96 %;
Повреждения модулей связи от перенапряжений практически исключены;
Интервалы обслуживания для клиентов увеличены до проверок один раз в 24 месяца;
Соответствие международному стандарту IEC 61643-311 упрощает получение сертификатов для экспорта.

5. Расширенные применения

Газонаполненные разрядники используются не только в умных счетчиках, но и широко применяются в следующих областях:

Системы питания антенн базовых станций (предварительная ступень молниезащиты)
Защита входов контроллера пожарной сигнализации
Промышленные коммуникационные шлюзы (защита RS485/RS232)
Модули защиты от перенапряжений для домашних распределительных щитов
Терминалы удаленного считывания показаний для умных водяных и газовых счетчиков

6. Обобщение преимуществ продукции

Высокая стойкость к импульсным перенапряжениям (до 10–20 кА)
Сверхнизкая ёмкость, подходит для защиты высокоскоростных сигнальных линий
Крайне низкий ток утечки, отличная долгосрочная эксплуатационная стабильность
Может комбинироваться с такими устройствами, как TVS и MOV
Различные варианты корпусов (SMD, DO-15, для поверхностного монтажа)

Газонаполненные разрядники обеспечивают надежную защиту от импульсных перенапряжений в высокоскоростных и чувствительных системах. Их низкая ёмкость делает их идеальными для линий передачи данных, а также позволяет легко комбинировать их с компонентами TVS или MOV для многоуровневой защиты.

Газонаполненные разрядники | Защита умных счетчиков от молний | Решения для защиты от перенапряжений | Дистрибьютор компонентов GDT | Трехэлектродные газоразрядные трубки

Предыдущий

Применение самовосстанавливающихся предохранителей PPTC в системах защиты от перегрузки по току в BMS электровелосипедов

Все заявки Следующий

Критические применения алюминиевых электролитических конденсаторов в промышленной и автомобильной электронике