Kritické použitie GDT pri ochrane pred prepätím v inteligentných meradiach

1. Pozadie odvetvia a prehľad produktu

So rozširovaním infraštruktúry inteligentných sietí po celom svete majú inteligentné merače kľúčovú úlohu pri meraní spotreby energie a komunikácii. Jednou z hlavných hrozieb ich dlhodobej spoľahlivosti je poškodenie spôsobené prepätím v dôsledku blesku alebo porúch v elektrickom vedení. Výbojovky (GDT) sú vzhľadom na svoju vysokú kapacitu pre chvíľový prúd, rýchlu odozvu a nízky unikajúci prúd ideálnym riešením pre primárnu ochranu pred prepätím v inteligentných meračoch.

2. Aplikačný scenár

V rámci národného projektu inteligentného merania v juhovýchodnej Ázii boli inteligentné merače vybavené komunikáciou RS485 cez dlhé káblové trasy, čo ich robilo veľmi náchylnými na indukované prepätia spôsobené bleskom. Vo výslednom návrhu boli ako prvá čiara potlačenia prepätia použité 90V trojdielne GDT v kombinácii s TVS diódami pre presné obmedzenie napätia.

3. Výber komponentu

Vybratý model: SL-GDT60390-3P (vzorový model)
Hlavné parametre sú nasledovné:

Vybraný GDT má rýchlu dobu odozvy (<100 ns), čo mu umožňuje odvádzať veľké prepätia, skôr ako poškodia mikrokontrolér alebo komunikačné obvody v nasledujúcich stupňoch.

4. Výsledky a výhody z praxe

Po inštalácii viac ako 50 000 inteligentných meračov ukázali údaje zo šesťmesačného monitorovania:

• V horských oblastiach so zvýšeným výskytom búrok sa počet porúch spôsobených prepätím znížil o 96 %;
• Poruchy komunikačných modulov spôsobené prepätím boli prakticky eliminované;
• Údržbové cykly u zákazníkov boli predĺžené na kontrolu každé 24 mesiace;
• Zhoda s medzinárodným štandardom IEC 61643-311 uľahčuje certifikáciu pre export.

5. Rozšírené aplikácie

Výbojovky sa používajú nielen v inteligentných meračoch, ale aj vo širokom spektre nasledujúcich aplikácií:

• Anténne napájacie systémy záklňových staníc (predstupeň bleskoistiek)
• Ochrana vstupu požiarnej signalizácie
• Ochrana priemyselného komunikačného brány (RS485/RS232)
• Prepäťové moduly pre domáce rozvádzače
• Diaľkové terminály na čítanie údajov z inteligentných vodných a plynových meračov

6. Zhrnutie výhod produktu

1. Vysoká odolnosť proti prepätiam (až 10-20 kA)
2. Ultra nízka kapacita, vhodná na ochranu vysokorýchlostných signálnych línií
3. Extrémne nízky unikajúci prúd, vynikajúca dlhodobá prevádzková stabilita
4. Môže byť kombinované s prístrojmi ako TVS a MOV
5. Rôzne možnosti puzdier (SMD, DO-15, povrchová montáž)

Výbojky chránia citlivé a vysokorýchlostné systémy pred prepätím. Ich nízka kapacita ich robí ideálnymi pre dátové linky a môžu byť jednoducho kombinované s komponentmi TVS alebo MOV za účelom viacvrstvovej ochrany.

Výbojky | Ochrana inteligentných meračov pred bleskom | Riešenia ochrany pred prepätím | Distribútor komponentov GDT | Trojelektrodové výbojky