Kompletni pregled cijevi s plinom (GDTs), koji obuhvata strukturu, značajke, primjene i savjete za izbor zaštite od nadstruja u telekomunikacionim, energetskim i industrijskim sistemima.
1.Pregled
Cijevi s plinom (GDTs) su komponente za zaštitu od prenaponjenja koje se široko koriste u komunikacijskim, snabdevačkim i signalnim sistemima. Dizajnirane su za otpuštanje munjskih nadstruja, induciranih prenaponjenja i elektrostatikih otpuštanja (ESD), čime štite osjetljive elektronske sklopove. Uobičajeni tipovi uključuju dvijeletrodne i trijeletrodne GDTs, obično zaključene u keramičke omotače, stoga se nazivaju i keramičke otpuštajuće cijevi.
2. Način rada
GDT-ovi se napunjavaju inercnim plinovima kao što su neon, aron ili krypton. Kada je napona između elektroda premašila prag razbijanja, plin postaje ionizovan i provodnik, formirajući put sa niskim otporom koji odvodi struju nagibnog talasa na zemlju. Nakon što se stanje preteranog napona smanji, plin se deionizuje i vraća u izolaciono stanje, omogućavajući da se krug vratiti normalnoj radnoj režimu.
3. Ključne Karakteristike
Visoka tolerancija prema naponom: DC razbijajući napon opsega od desetina do hiljada volta.
Velika sposobnost prihvatanja nagibnih struja: Može da obradi hiljade do desetina hiljada ampera.
Ekstremno niska prosipna struja: Izolacioni otpor dostiže nivo GΩ u normalnim uslovima.
Niska parazitna kapacitetost: Obično ispod 1 pF, idealno za visokobrzdne komunikacione portove.
Svojstvo samopovraćanja: Automatski se vraća u stanje sa visokim otporom nakon nagiba, bez uticaja na signalnu transmisiju.
4. Tipične Primene
Zaštita od munje za komunikacione linije: Telefoni, ADSL, optička vlakna, Ethernet sučelja.
Zaštita izvora struje: DC distributivni sistemi, napajanja s prekidačkim režimom, UPS sistemi.
Oprema za industrijsku automatizaciju: PLC kontrolne jedinice, relej ulazi.
Vanjski portovi: Nadzorni uređaji, antenski sistemi, terminali za upravljanje prometom.
5. Strategija višeslojnog zaštitnog postupka
Da bi se postigla kompletna zaštita od nagibnih talasa, GDT često koriste u kombinaciji sa sledećim komponentama:
|
Tip komponente |
Funkcija |
Metod instalacije |
|
Varijator (MOV) |
Absorbiraju ostatnu energiju i pritisku srednjeročno otpuštanje |
Koristi se u seriji |
|
Dioda za potiskivanje privremenih pojava (TVS) |
Brzo zaklapanje za štitu visokofrekventnih ili elektrostatički osetljivih uređaja |
Korišćenje u paralelu |
Tipičan postupak: GDT u seriji sa MOV i u paralelu sa TVS je obična tri-nivoja konfiguracija zaštite od nadstruja za vanjske električne ili signalne sučelja.
6. Smernice za izbor
Napona otpornog preloma DC: Treba da premašuje maksimalno radno napon da bi se spriječilo lažno aktiviranje.
Impulsni otpusni napon: Treba biti niži od otpornosti zaštićenog opreme kako bi se osiguralo vremensko pravilno aktiviranje.
Napon držanja: Treba biti veći od održavanog napona u krugu da bi se izbjeglo praćenje struje.
Dizajn zemljenja: Put otpisa treba da bude što kraći i deblji kako bi se osigurala niska impedenca i minimizirao rast potencijala zemlje.
Zaštita od termičkog oštećenja: U slučaju dugotrajnog prekomjerog napona može doći do unutrašnjeg zagrijavanja; preporučuje se termička cekica ili mehanizam zaštite od oštećenja.
7. Precautions and Limitations
Sporeći vreme odziva u poređenju sa TVS ili MOV, obično u opsegu nanosekundi ili duže.
Nije pogodan za potiskivanje visokofrekventnih prelaznih pojava kao što je ESD; za te primene se preporučuje TVS.
Postoji rizik od sledne struje koji zahteva da MOV efektivno ugasi ark.
Performanse mogu se degradirovati sa ponovljenim nadskokovima; prilikom izbora razmotrite ocenu životnog veka i kapacitet struje.
8. Zaključak
Sa visokim tolerancijom prema naponu, velikim obradom struja, niskom prodorom i odličnom izolacijom, GDT-ovi su široko korišćeni u zaštiti od munje i nadskokova. Kada su kombinovani sa MOV-ovima i TVS diodama u višeslojnim konfiguracijama, znatno poboljšavaju imunitet sistema prema nadskocima, čime GDT postaje ključan komponent u savremenom dizajnu zaštite kruga.
EN
