Ограничитель напряжения

Ограничителями напряжения можно называть как полупроводниковые устройства, направленные на рассеивание энергии и защиты цепей от импульсных токов, так и полупроводниковые устройства на базе стабилитронов, которые также защищают от всплесков энергии, обычно созданной аварийными показателями тока в цепи.

Как стабилитронная, так и обычная полупроводниковая схема работы ограничителей может выполнять функцию эффективной защиты от разрушительного перенапряжения и появления токов, который в десятки тысяч раз выше номинальных. Вместе с тем, их можно применять также для сглаживания импульсных помех меньшего уровня, когда требуется снятие угрозы повреждений сети в момент перекоммутации или удаления мощного статического заряда.

Особенность работы ограничителей: полупроводниковая и стабилитронная схема

Ограничители напряжения выполняют на базе стабилитронов или полупроводников. Их принцип действия несколько отличается, но особенностью работы обеих устройств можно считать возможность «утилизации» всплесков напряжения, ограничивая вспышки энергии, отводят их на «землю» и полностью нейтрализуя удар. Ограничитель может отобрать напряжение до 30000 В, то есть напряжение, характерное для удара молнии или другого статического разряда.

В более сложных устройствах для комплексного реагирования на перегрузки, используют комбинацию стабилитрона с другими полупроводниковыми устройствами и диодами в интегральной микросхеме для поверхностного монтажа.

Варисторный элемент в промышленных версиях ограничителей изготавливают из оксида цинка или других сплавов, сопротивление которых зависит от поданного напряжения на вход клемм, соединяющих с входом/выходом. В усовершенствованных моделях применяют также кроме силовых линий и управляющие, цифровые цепи и подключения для дистанционного контроля состояния ограничителя и управления им.

Разновидности ограничителей: базовые, симметричные и малоемкостные

В промышленных объемах выпускают три варианта ограничителей. Каждый из них находит применение на своем уровне и в конкретных сетевых соединениях:

• базовые или одиночные – устройства для защиты от аварийных токов для обычных объектов со стандартной защитой;
• симметричные или ограничитель напряжения односторонний – с полупроводниковыми переходами, включенными встречно последовательно, по свойствам похожие на работу стабилитронов в двуханодном исполнении;
• малоемкостные – с полярным действием и для высокочастотных линий, в которых интегрированы в одно устройство ограничитель и высоковольтный диод.

Наиболее распространены универсальные для большинства цепей базовые одиночные ограничители. Ограничители с полярностью – симметричные и малоемкостные используются только для специфических видов цепей, в основном в промышленности и для электрических цепей инфраструктурных объектов.

Конструкционное исполнение ограничителей

Ограничитель напряжения обычно изготавливают в виде цельного, литого из диэлетрика, корпуса. В некоторых решениях используется модульная конструкция. Количество разъемов-полюсов зависит от компоновки и обычно выполняется в однофазном, двухфазном и трехфазном варианте.

Ограничители для цепей постоянного тока

Ограничитель напряжения постоянного тока обычно используются в устройствах и цепях, где требуется постоянный контроль между потребителем тока и внешне расположенным участком системы.

К примеру, много разновидностей таких ограничителей используют как эффективные улавливатели перенапряжений для защиты систем солнечных электростанций автономной или гибридной, сетевой конструкции. Также ограничители могут применяться для дополнительной защиты инверторных сетей, сетей зарядки электромобилей. В промышленном секторе такие защитные устройства необходимы для технологических цепей, работающих с электродвигателями и устройствами, работающими от постоянного тока.