Phân tích sự khác biệt giữa thiết bị bảo vệ quá áp và thiết bị chống sét trong nguyên tắc làm việc và ứng dụng

Trong các hệ thống điện và các thiết bị điện khác nhau, quá điện áp và sét đánh là hai trong số những mối nguy hiểm an toàn phổ biến và có tính phá hủy cao nhất. Để giảm thiểu những rủi ro này, các thiết bị bảo vệ quá áp (SPD) vàthiết bị chống sétthường được cài đặt trong các ứng dụng kỹ thuật.

Mặc dù cả hai đều là thiết bị bảo vệ điện nhưng chúng có sự khác biệt đáng kể về đối tượng được bảo vệ, nguyên tắc làm việc và kịch bản ứng dụng và không thể thay thế hoặc thay thế cho nhau một cách đơn giản.

I. Bộ bảo vệ quá áp: "Tuyến phòng thủ đầu tiên" chống quá áp của hệ thống bên trong

Thiết bị bảo vệ quá áp, còn được gọi là thiết bị chống sét lan truyền (SPD), chủ yếu được sử dụng để bảo vệ chống quá điện áp được tạo ra trong hệ thống điện, chẳng hạn như:

Vận hành quá điện áp (bật, tắt, thay đổi tải đột ngột)

Quá điện áp cảm ứng

Xung điện do sét gây ra (sét đánh không trực tiếp)

Nguyên tắc làm việc

Khi điện áp hệ thống nằm trong phạm vi bình thường, bộ bảo vệ quá áp ở trạng thái trở kháng cao và hầu như không ảnh hưởng đến hoạt động của hệ thống;

Khi điện áp đường dây vượt quá giá trị cho phép ngay lập tức, các thành phần phi tuyến tính bên trong bộ bảo vệ sẽ nhanh chóng dẫn điện, chuyển hướng, kẹp hoặc hấp thụ năng lượng dư thừa, từ đó hạn chế điện áp ở đầu thiết bị ở phạm vi an toàn.

Các thành phần chức năng phổ biến bao gồm:

Điện trở oxit kim loại (MOV)

Ống xả khí (GDT)

Bộ chỉnh lưu điều khiển bằng silicon (SCR)

Vị trí lắp đặt điển hình

Đường dây vào cuối tủ phân phối điện

Hệ thống thanh cái

Mặt trước của thiết bị chính xác (PLC, dụng cụ, thiết bị truyền thông, v.v.)

Chức năng cốt lõi của nó là: giảm biên độ quá điện áp và bảo vệ cách điện của thiết bị và các linh kiện điện tử bên trong.

II. Thiết bị chống sét: Cung cấp “Con đường cho năng lượng sét”

Thiết bị chống sét chủ yếu được sử dụng để bảo vệ chống sét đánh trực tiếp và dòng sét mạnh. Trọng tâm không phải là "giới hạn điện áp" mà là xả nhanh dòng điện sét.

Nguyên tắc làm việc

Khi sét đánh vào đường dây truyền tải hoặc tòa nhà, thiết bị chống sét có thể tạo thành kênh trở kháng thấp trong thời gian rất ngắn, chuyển trực tiếp năng lượng sét cực lớn xuống đất, ngăn chặn dòng sét đi qua thân thiết bị hoặc kết cấu tòa nhà, từ đó làm giảm:

Sự cố thiết bị

Hư hỏng cách nhiệt

Nguy cơ điện giật đối với nhân viên

Trong điều kiện không có sét đánh hoặc điều kiện hoạt động bình thường, thiết bị chống sét về cơ bản không tham gia vào hoạt động của hệ thống.

 Các loại phổ biến

Thiết bị chống sét dạng chốt

Thiết bị chống sét oxit kim loại (loại không khe hở)

Kịch bản ứng dụng điển hình

Đường dây truyền tải và phân phối

Trạm biến áp

Xây dựng hệ thống chống sét

Thiết bị điện ngoài trời

Thiết bị chống sét nhấn mạnh đến việc bảo vệ chống lại sét đánh trực tiếp và tiêu tán năng lượng hơn là kiểm soát điện áp chính xác.

So sánh giữa thiết bị bảo vệ quá áp và thiết bị chống sét

IV. Phương pháp lựa chọn đúng đắn trong thực hành kỹ thuật

Trong kỹ thuật thực tế, thiết bị chống sét lan truyền và thiết bị chống sét thường được sử dụng kết hợp thay vì lựa chọn một trong hai:

Thiết bị chống sét: Chịu trách nhiệm "chặn và chuyển hướng sét"

Thiết bị chống sốc điện: Chịu trách nhiệm "làm giảm các xung dư và bảo vệ các thiết bị nhạy cảm"

Chỉ bằng cách hình thành một hệ thống bảo vệ được phân cấp thì sự an toàn và ổn định của hệ thống điện mới thực sự được nâng cao trước các rủi ro kép như sét đánh và quá điện áp hệ thống.