Ako prilikom popravke klima uređaja nađete pregorio osigurač na ploči, nemojte žuriti da ga odmah promijenite;

Najvjerovatnije se to dogodilo zbog napona u mreži.

Prilikom mjerenja napona napajanja u mreži on konstantno varira, i to ne uvijek u granicama sigurnih za klima uređaje.

Osim toga, mreža uvijek sadrži kratke impulse napona od nekoliko kilovolti. To se događa zbog stalnog isključivanja i uključivanja induktivnih i kapacitivnih opterećenja (elektromotori, transformatori itd.), kao i zbog atmosferskog elektriciteta.

Klima uređaji, kao i svaka druga elektronska oprema, u ovom slučaju su zaštićeni varistorima. Tačnije, elektronsko punjenje klima uređaja - upravljačka ploča.

Standardni dijagram povezivanja varistora

Varistor VA1 spojen je paralelno sa zaštićenim opterećenjem, a osigurač F1 je postavljen ispred njega:

Princip rada varistora

U suštini, varistor je nelinearni poluprovodnički otpornik, čija provodljivost zavisi od napona koji se na njega primenjuje. Pri normalnom naponu varistor propušta zanemarljivo malu struju kroz sebe, a pri određenom graničnom naponu se otvara i propušta cijelu struju kroz sebe. Dakle, filtrira kratke impulse, ako je impuls duži, a struja koja teče kroz varistor premašuje nazivnu struju osigurača, on će jednostavno izgorjeti, isključujući struju i štiteći opterećenje.

Označavanje varistora

Postoji ogroman broj varistora različitih proizvođača, s različitim graničnim radnim naponima i dizajniranih za različite struje. Možete saznati koji je varistor instaliran po njegovom označavanju. Na primjer, označavanje varistora CNR:

CNR-07D390K, Gdje:

• CNR- serija, puni naslov CeNtRa varistor od metalnog oksida
• 07- prečnik 7mm
• D - disk
• 390 - napon aktiviranja, izračunat množenjem prve dvije znamenke sa 10 na snagu jednaku trećoj znamenki, odnosno 39 pomnoženo sa 10 na nultu snagu, dobijate 39 V, 271-270 V, itd.
• K- tolerancija je 10%, to jest, širenje napona može varirati od nominalnog napona za 10% u bilo kojem smjeru.

Kako pronaći varistor na ploči?

Prema gornjem dijagramu, jasno je da se ovaj element nalazi pored osigurača na mjestu gdje žice za napajanje ulaze u ploču. Ovo je obično žuti ili tamnozeleni disk.

Na fotografiji je varistor označen crvenom strelicom. Moglo bi se pomisliti da je varistor plavi dio prekriven crnom čađom, ali na povećanju se mogu vidjeti pukotine na tijelu varistora, od kojih su dijelovi koji se nalaze u blizini prekriveni čađom. To se jasno vidi sa poleđine, gdje je napisani su simboli. Čak i ako ih nema, možete prepoznati varistor, znajući da je spojen paralelno s opterećenjem ili po oznakama na njegovom tijelu.

VA1 je varistor, a plavi dio pored njega je kondenzator C70.

Nemojte ih zbuniti, istog su oblika, pa se vodite oznakama i simbolima na tabli.

Nakon što ste pronašli varistor, potrebno ga je odlemiti, kako bi se na njegovo mjesto ugradio novi. Za lemljenje varistora najčešće koristim plinski lemilicu, jer nema uvijek napajanja na mjestu popravke - na adresi. objekt u izgradnji, na primjer, na krovu. Također je vrlo zgodno koristiti pumpu za odlemljenje - zagrijte područje lemljenja i uklonite otopljeni lem pomoću pumpe za odlemljenje.

Ali za ove namjene sasvim su prikladne pincete ili obične kliješta - trebate zgrabiti nogu dijela i izvući je kada se lem topi ako se vaš lem ne topi dobro, onda je najvjerojatnije na ploči - tzv. bezolovni (možda ste primijetili na mojoj tabli natpis PbF - plumbum free ). U tom slučaju trebate ili povećati temperaturu vrha lemilice ili spustiti još jednu nižu temperaturu na vrh, područje lemljenja će se otopiti i dio se može ukloniti. Nakon toga ubacujemo novi varistor i lemimo ga.

Za lemljenje je vrlo zgodno koristiti lem u obliku žice koja već ima fluks unutra.

Također imajte na umu da je većina ploča dvostrana, tako da morate lemiti noge dijela na obje strane ploče, jer se često dešava da noga dijela djeluje kao kratkospojnik između staza na različitim stranama ploče.

Nakon zamjene varistora, ostaje samo ugraditi novi osigurač i postaviti ploču na mjesto.

Uobičajeno, ploče klima uređaja sadrže varistore za napon od 470 V, i osigurače od 0,5 A do 5 A. Stoga preporučujem da uvijek imate malu zalihu ovih dijelova sa sobom.

Za one koji žele jasnije vidjeti proces, postavljam video tutorijal:

Za one koji trebaju popraviti ploču zamjenom varistora, naši serviseri će pomoći, pogledajte cijene

Varistor je pasivni poluprovodnički uređaj sa dva terminala koji se koristi za zaštitu električnih i elektronskih kola. Za razliku od osigurača ili prekidača, koji pružaju zaštitu od prekomjerne struje, varistor pruža zaštitu od prenapona regulacijom napona, slično zener diodi.

Riječ "Varistor" je skraćenica i kombinacija riječi " Varistor- varijabilni otpornik”, koji ima varijabilni otpor, što zauzvrat opisuje način njegovog rada. Njegov doslovni prijevod s engleskog (Variable Resistor) može biti malo pogrešan - upoređujući ga sa ili reostatom.

Ali, za razliku od potenciometra čiji se otpor može mijenjati ručno, varistor automatski mijenja svoj otpor promjenom napona na svojim kontaktima, što čini njegov otpor naponskoj ovisnosti, drugim riječima može se okarakterisati kao nelinearni otpornik. .

Trenutno je otporni element varistora napravljen od poluvodičkog materijala. To mu omogućava da se koristi u AC i DC krugovima.

Varistor je u velikoj mjeri sličan po veličini i izgledu i često se s njim brka. Međutim, kondenzator ne može potisnuti skokove napona na isti način kao varistor.

Nije tajna da kada se u strujnom krugu uređaja pojavi visokonaponski impuls, ishod je često katastrofalan. Stoga upotreba varistora igra važnu ulogu u zaštiti osjetljivih elektronskih kola od napona i visokonaponskih tranzijenta.

Prenaponi se javljaju u različitim električnim krugovima, bez obzira rade li na AC ili DC napajanje. Često nastaju unutar samog kola ili u njega ulaze iz vanjskih izvora. Prenaponi visokog napona mogu se brzo nagomilati i doseći nekoliko hiljada volti, a od tih napona moraju biti zaštićene elektronske komponente kola.

Jedan od najčešćih izvora takvih impulsa je induktivni prenapon uzrokovan komutacijskim induktorima, ispravljačima, DC motorima, naponski udari pri paljenju fluorescentnih svjetiljki i tako dalje.

AC tranzijentni talasni oblik

Varistori se spajaju direktno na strujne krugove (faza-neutral, faza-faza) kada rade na naizmjeničnu struju, odnosno plus i minus na struju kada rade na jednosmjernoj struji i moraju biti projektovani za odgovarajući napon. Varistori se također mogu koristiti za stabilizaciju istosmjernog napona i uglavnom za zaštitu elektroničkog kola od visokih napona.

Statički otpor varistora

Tokom normalnog rada, varistor ima vrlo visok otpor, tako da je njegov rad sličan onom zener diode. Međutim, kada napon na varistoru premaši njegovu nominalnu vrijednost, njegov efektivni otpor se značajno smanjuje, kao što je prikazano na gornjoj slici.

Iz toga znamo da struja i napon imaju direktnu vezu pri konstantnom otporu. Iz toga slijedi da je struja direktno proporcionalna razlici potencijala na krajevima otpornika.

Ali strujno-naponska karakteristika varistora nije linearna, tako da kao rezultat male promjene napona dolazi do značajne promjene struje. Ispod je krivulja struje u odnosu na napon za tipični varistor:

Odozgo možemo vidjeti da varistor ima simetričnu dvosmjernu karakteristiku, odnosno da varistor radi u oba smjera (kvadrant Ι i ΙΙΙ) sinusoida, slično radu zener diode.
Kada nema skokova napona, u kvadrantu IV se opaža konstantna vrijednost struje, to je struja curenja od samo nekoliko µA koja teče kroz varistor.

Zbog svog velikog otpora, varistor nema utjecaja na strujni krug sve dok je napon na nominalnom nivou. Nazivni nivo napona (klasifikacioni napon) je napon koji se mora primeniti na terminale varistora da bi struja od 1 mA prošla kroz njega. Zauzvrat, veličina ovog napona će se razlikovati ovisno o materijalu od kojeg je varistor napravljen.

Kada je nivo klasifikacije napona prekoračen, varistor vrši prijelaz iz izolacijskog stanja u električno provodljivo stanje. Kada impulsni napon primijenjen na varistor postane veći od nazivne vrijednosti, njegov otpor naglo opada zbog efekta lavine u poluvodičkom materijalu. U ovom slučaju, mala struja curenja koja teče kroz varistor brzo se povećava, ali u isto vrijeme, napon na njemu ostaje na nivou nešto višem od napona samog varistora. Drugim riječima, varistor stabilizira napon na sebi propuštajući kroz sebe povećanu vrijednost struje, koja može doseći nekoliko stotina ampera.

Kapacitet varistora

Budući da se varistor ponaša kao dielektrik kada je spojen na oba kontakta napajanja, pri normalnom naponu djeluje više kao kondenzator, a ne kao otpornik. Svaki poluvodički varistor ima određeni kapacitet, koji je direktno proporcionalan njegovoj površini i obrnuto proporcionalan njegovoj debljini.

Kada se koristi u DC krugovima, kapacitivnost varistora ostaje manje-više konstantna pod uvjetom da primijenjeni napon nije veći od nazivnog napona, a njegov kapacitet naglo opada kada se nazivni napon prekorači. Što se tiče AC kola, njegov kapacitet može uticati na stabilnost uređaja.

Izbor varistora

Da biste odabrali pravi varistor za određeni uređaj, preporučljivo je znati otpor izvora i snagu prolaznih impulsa. Varistori od metalnog oksida imaju širok raspon radnih napona, u rasponu od 10 volti do preko 1000 volti AC ili DC. Općenito, morate znati na kojoj razini napona trebate zaštititi krug električnog uređaja i uzeti varistor s malom marginom, na primjer, za mrežu od 230 volti, prikladan je varistor od 260 volti.

Maksimalna vrijednost struje (vršna struja) za koju se varistor mora projektirati određena je trajanjem i brojem ponavljanja naponskih skokova. Ako je varistor ugrađen s niskom vršnom strujom, to može dovesti do njegovog pregrijavanja i kvara. Stoga, za nesmetani rad, varistor mora brzo raspršiti energiju prolaznog impulsa koju je apsorbirao i sigurno se vratiti u prvobitno stanje.

Opcije povezivanja varistora

Rezimiraj

U ovom članku smo saznali da je varistor vrsta poluvodičkog otpornika koji ima nelinearnu IV-V karakteristiku. To je pouzdan i jednostavan način zaštite od preopterećenja i prenapona. Varistori se uglavnom koriste u osjetljivim elektronskim kolima. Ako napon napajanja neočekivano premaši normalnu vrijednost, varistor štiti krug naglo smanjujući vlastiti otpor, zaobilazeći strujni krug i propuštajući vršnu struju kroz sebe, ponekad dostižući stotine ampera.

Klasifikacioni napon varistora je napon na samom varistoru kada kroz njega teče struja od 1 mA. Efikasnost varistora u elektronskom ili električnom kolu zavisi od njegovog pravilnog izbora u odnosu na napon, struju i energiju prenapona.

(3.0 Mb, preuzeto: 4.577)

Tregubov S.V., Dr.
Panteleev V.A., Ph.D.
Frese O.G.
http://komi.com/progress/product/varistor/manual/

Uvod

Svaka električna instalacija ima izolaciju koja odgovara njenom nazivnom naponu. Radni napon koji se primjenjuje na instalaciju može se razlikovati od nominalnog, međutim pouzdan rad je osiguran samo ako ne prelazi granice najviših radnih napona. Često je uzrok kvara električne opreme prisutnost naponskih impulsa. Naponski impuls je iznenadna promjena napona u nekoj tački u električnoj mreži, nakon čega slijedi vraćanje napona na prvobitni nivo ili blizu njega u vremenskom periodu do nekoliko milisekundi. Naponski impulsi koji se javljaju u električnim mrežama dijele se na sklopne i munje.

Izvor energije za komutacione impulse napona je energija uskladištena u reaktivnim (induktivnim i kapacitivnim) elementima sistema, što uzrokuje pojavu impulsa u prolaznim režimima pri normalnom i hitnom uključivanju. Vrijednosti impulsnih sklopnih napona zavise od parametara električnog sistema, karakteristika sklopnih uređaja, kao i od faze struje u trenutku uključivanja.

Prenaponi groma su uzrokovani udarima groma na ili blizu električne instalacije.

Prema SAD, vrijednosti napona uklopnih impulsa čak iu kućnim mrežama mogu doseći 20 kV. Japanski, francuski i drugi istraživači daju približno iste podatke. Istraživanja koja smo proveli o radu industrijske električne opreme u mrežama od 0,4 kV nam omogućavaju da konstatujemo da, na primjer, u teškim uvjetima za komutacijske snage elektromotora, naponska vrijednost sklopnih impulsa može premašiti 70 kV. O posljedicama takvog utjecaja na električnu opremu ne treba govoriti. Situacija se često komplikuje činjenicom da se u mnogim slučajevima rad električnih mašina odvija u teškim uslovima (zagađenje, izolacija od vlage, česta paljenja i zaustavljanja jedinica), što čini izolaciju električne opreme posebno ranjivom zbog svoje ubrzano trošenje i smanjenje električne snage.

Za zaštitu opreme od prenapona, ventilski odvodniki, RC kola, LC filteri, itd. se koriste u različitim zemljama. Međutim, poslednjih decenija, najefikasnije (i najjeftinije) sredstvo zaštite od impulsnih napona bilo koje vrste je prepoznato širom sveta kao upotreba nelinearnih poluprovodničkih otpornika, nazvanih varistor. Posebnost varistora je njegova simetrična i izražena nelinearna strujno-naponska karakteristika (volt-amperska karakteristika - vidi sliku 1). Zbog toga varistori omogućavaju jednostavno i efikasno rješavanje problema zaštite različitih uređaja od impulsnih napona. Osnovni princip rada varistora je vrlo jednostavan. Varistor je povezan paralelno sa štićenom opremom, tj. Tokom normalnog rada, izložen je radnom naponu štićenog uređaja. U režimu rada (u odsustvu impulsnih napona), struja kroz varistor je zanemarljiva, pa je varistor u ovim uslovima izolator.

Slika 1 Tipična strujno-naponska karakteristika varistora

Kada se pojavi naponski impuls, varistor, zbog nelinearnosti svojih karakteristika, naglo smanjuje svoj otpor na frakcije Ohma i shuntuje opterećenje, štiteći ga i rasipajući apsorbiranu energiju u obliku topline. U tom slučaju struja koja doseže nekoliko hiljada ampera može kratko vrijeme teći kroz varistor. Pošto je varistor praktički bez inercije, nakon gašenja naponskog impulsa on ponovo dobija veoma visok otpor. Dakle, paralelno povezivanje varistora sa električnom opremom ne utiče na njegov rad u normalnim uslovima, već „odseče“ opasne naponske impulse, što u potpunosti obezbeđuje sigurnost čak i oslabljene izolacije (vidi sliku 2).

Najviše se koriste varistori na bazi cink oksida, što je prvenstveno zbog relativne jednostavnosti njihove izrade i, drugo, dobre sposobnosti cink oksida da apsorbira visokoenergetske naponske impulse. Varistori se proizvode konvencionalnom „keramičkom“ tehnologijom, koja uključuje presovanje varistora (najčešće u obliku diska ili podloške), njihovo pečenje, nanošenje elektroda, lemljenje vodova i nanošenje elektroizolacionih i vodootpornih premaza. U nekim slučajevima ova tehnologija omogućava proizvođačima da proizvode varistore za pojedinačne narudžbe.

Slika 2 Napon opterećenja pri uključivanju u mrežu od 0,4 kV

Opšti koncepti

Najvažnija karakteristika varistora, koja određuje njegovu funkcionalnost, je strujna-naponska karakteristika. Njegova posebnost je prisustvo dijela niskih struja (konvencionalno od nula do nekoliko miliampera), u kojem se nalazi radna tačka varistora, i dijela velikih struja (do hiljada ampera), što je u nekim slučajevima nazvana deonica tunela. Tunelski dio u velikoj mjeri određuje zaštitna svojstva, a posebno granični napon, tj. maksimalni napon koji utječe na štićenu električnu opremu kada je šantovana varistorom. U području malih struja, strujno-naponska karakteristika je na zadovoljavajući način opisana jednadžbom

(1) gdje je I struja, A, U napon, V, V neka konstanta, ? — koeficijent nelinearnosti.

Za varistore na bazi cink oksida, koeficijent nelinearnosti je obično 20-60 jedinica. Koeficijent nelinearnosti karakterizira nagib strujno-naponske karakteristike i određen je odnosom statičkog i diferencijalnog otpora varistora u određenoj tački.

(2)

Eksperimentalno se koeficijent nelinearnosti može procijeniti korištenjem formule

(3)

Najčešće se koeficijent nelinearnosti određuje pri struji od 1 mA i 10 mA, u kom slučaju formula (3) ima oblik

(4)

Jedna od karakteristika varistora je klasifikacioni napon (Ucl) - to je napon pri određenoj struji. Proizvođači varistora po pravilu navode napon na varistoru pri struji od 1 mA kao klasifikacioni napon.

U nekim slučajevima je naznačen faktor zaštite varistora - to je omjer napona na varistoru pri struji od 100A prema naponu pri struji od 1mA (tj. prema klasifikacionom naponu). Ovaj koeficijent za varistore na bazi cink oksida je u rasponu od 1,4 - 1,6 i karakteriše sposobnost varistora da ograniči prenaponske impulse. Drugim riječima, s povećanjem napona za 1,4-1,6 puta, struja se povećava za 100.000 puta (!).

Važna karakteristika varistora je dozvoljena disipacija snage - karakterizira sposobnost rasipanja apsorbirane električne energije u obliku topline. Ovaj indikator je uglavnom određen geometrijskim dimenzijama varistora i dizajnom terminala. Za povećanje snage disipacije često se koriste masivni terminali, koji djeluju kao neka vrsta radijatora.

Varistori imaju prilično veliki kapacitet, koji na određeni način ovisi o primijenjenom naponu. Slika 3 prikazuje tipične karakteristike kapacitivnog napona za varistor. Kao što se vidi iz gornje slike, varistor ima određeni kapacitet u radnom režimu (kada nema impulsa napona), a kada je izložen naponskom impulsu, kapacitivnost varistora je praktično nula.

Slika 3 Kapacitetsko-naponske karakteristike varistora

Proizvođači daju informacije o naponu na varistoru u visokostrujnom opsegu u tehničkim specifikacijama. Ovaj napon se ponekad naziva i preostali napon. U tom slučaju potrebno je navesti trajanje (oblik) i amplitudu strujnog impulsa pod čijim su utjecajem na varistoru izvršena ova mjerenja. Preostali napon pri različitim amplitudama impulsne struje može se izmjeriti pomoću posebnih impulsnih jedinica.

Da bi se izračunala upotreba varistora tokom pražnjenja groma, ponekad se daju informacije o naponu na varistoru kada je izložen standardnom impulsu groma. Na sl. Slika 4 prikazuje oblik ovog impulsa, koji se često naziva puls od 8/20 µs.

Slika 4 Oblik test impulsa 8/20 µs

U nekim slučajevima je naznačen zaštitni faktor varistora - to je omjer napona na varistoru pri struji od 100 A prema naponu pri struji od 1 mA (tj. prema klasifikacionom naponu). Ovaj koeficijent za varistore na bazi cink oksida je u rasponu od 1,4-1,6 i karakteriše sposobnost varistora da ograniči impulse napona. Za amplitudu struje od 100 A, preostali napon se može izračunati množenjem klasifikacionog napona (nominalne ili stvarne vrijednosti) sa zaštitnim faktorom. Tako će, na primjer, varistor s klasifikacijskim naponom od 430 V i zaštitnim faktorom 1,4 - 1,6 sa trenutnim impulsom od 100 A ograničiti napon impulsa na razinu od 602 - 688 V.

U Rusiji je najmasovnija proizvodnja malih varistora organizovana u fabrici Ukhta Progress |3,4,5|. Varistor se izrađuje u obliku diskova debljine do 10 mm (u zavisnosti od klasifikacionog napona). Varistori CH2-1 i VR-1 imaju jednosmjerne žičane vodove prečnika 0,8 mm (varistori CH2-1 verzija “B” imaju vodove prečnika 0,6 mm). Varistor CH2-2 opcija “A” ima spojne kleme sa M5 navojem, opcija “B” ima masivne terminale koji se pretvaraju u klinove sa M5 navojem, opcija “D” ima masivne disk terminale sa M5 navojem, a opcija “C” i “D” » imaju kontaktne površine presvučene srebrom. Za sve varistore, klasifikaciona struja je 1 mA, temperaturni koeficijent napona je negativan ne više od 0,05% po stepenu Celzijusa.

Mogući uzroci impulsnih napona

Impulsni naponi se mogu grubo podijeliti na unutrašnje i vanjske. Interni impulsni naponi, po pravilu, nastaju prilikom prebacivanja reaktivnih (kapacitivnih, induktivnih) opterećenja, prilikom kvara itd. Najveću prijetnju u ovom slučaju predstavljaju naponski impulsi koji nastaju kada se induktivno opterećenje isključi. U ovim situacijama, optimalan izbor varistora nije težak, potrebno je samo izračunati (ili eksperimentalno odrediti) oblik i trajanje impulsa napona. U najgorem slučaju moguće je simulirati situacije i provjeriti djelotvornost varistorske zaštite.

Eksterni impulsni naponi su oni čiji se izvori nalaze izvan sistema zaštićenog varistorom. Neki razlozi za ovakve situacije:

• galvanska interakcija sa izvorima visokog napona;
• uključivanje u mreže (potpuno uključivanje i isključivanje napona, uključivanje i isključivanje kompenzacionih kondenzatorskih jedinica i sl.);
• pražnjenja groma (mogu uzrokovati štetu na udaljenosti do 20 km);
• uticaj induktivnosti (ispoljava se kada je nulti kratko spojen, posebno u mrežama sa dugim kablovskim vezama).

Gotovo je nemoguće identificirati i sistematizirati uzroke vanjskih impulsnih napona. Stoga, kompanija Siemens za kućne 220 V linije savjetuje uzimanje sljedećih vrijednosti vanjskih impulsnih napona (ali samo kao približne i bez uzimanja u obzir pražnjenja groma):

• amplituda - do 6 kV;
• frekvencija - 0,05-5 MHz;
• trajanje - 0,1-100 μs.

Date su i približne vrijednosti parametara impulsa munje i sklopnog napona u mrežama različitih nazivnih napona.

Način rada varistora

Proračun načina rada varistora zbog njegove velike nelinearnosti nije trivijalan zadatak. Svrha ovog proračuna je optimalan izbor vrijednosti klasifikacionog napona varistora. Najvažniji parametar u ovom slučaju je radna struja, koja treba da bude minimalna i da ne dovodi do pregrijavanja varistora. S druge strane, ako je radna struja varistora preniska, napon ograničen varistorom se povećava kada se pojavi impuls napona i varistor, zapravo, neće obavljati svoju glavnu funkciju.

Za približne proračune, preporučuje se da radni jednosmjerni napon ne prelazi 0,85 Ucl. te, shodno tome, na naizmjeničnu struju efektivna vrijednost radnog napona nije prelazila 0,6 Ucl. Nažalost, ovako jednostavan pristup rješavanju problema je od male koristi u praksi.

Tehničke specifikacije za varistore tipova CH2-1, CH2-2 ukazuju da ograničenje konstantne ili promjenjive radne struje ne smije prelaziti 0,1 mA. Očigledno je da će toplinska snaga koju stvara varistor kada jednosmjerna struja teče kroz njega biti znatno veća nego kada teče naizmjenična struja iste amplitude. Slika 5 prikazuje talasni oblik struje varistora pri sinusoidnom naponu.

Slika 5. Oblik struje varistora pri sinusoidnom naponu

Način odabira i ugradnje varistora

Varistor se ugrađuje paralelno sa štićenom električnom opremom. U slučaju trofaznog opterećenja, sa zvjezdastim spojem, spojeni su u svakoj fazi između faze i uzemljenja, a trougaonom vezom između faza. Najpoželjnije mjesto za ugradnju varistora je odmah iza sklopnog uređaja na strani štićenog opterećenja. Postrojenje PROGRESS proizvodi veoma zgodan trofazni graničnik prenaponskog napona „Impuls-1“, koji je uređaj za pričvršćivanje varistora na električnu ploču, koji sadrži uređaje smeštene u kućište - držače za tri varistora, opremljene provodnicima. Ovaj uređaj vam omogućava jednostavnu implementaciju zaštitnih shema za trofazna opterećenja povezana u zvijezdu i trokut, kao i zaštitu do tri nezavisne električne instalacije koje napaja jednofazna mreža.

Izbor tipa varistora koji se koristi i određivanje njegovog klasifikacionog napona vrši se na osnovu analize rada varistora u dva režima: u radnom i u impulsnom režimu.

1. Analiza rada varistora u radnom režimu sastoji se od određivanja iz tabele 1 takvog klasifikacionog napona za koji je dugoročni maksimalni napon na opterećenju najbliži vrednosti u tabeli, ali je ne prelazi. Ove tabele važe za varistore sa maksimalnim odstupanjima klasifikacionog napona ne većim od 10%. Maksimalni dozvoljeni dugotrajni naizmjenični napon za varistore strane proizvodnje u većini je slučajeva naznačen kao dio oznake.

2. Analiza rada varistora u impulsnom režimu sastoji se od izračunavanja maksimalne trenutne energije pomoću formule:

gdje je E maksimalna trenutna energija u džulima, P je nazivna snaga opterećenja po fazi (W), f je frekvencija naizmjeničnog napona (Hz), ? — Efikasnost zaštićenog opterećenja. Takvi proračuni se obično izvode za opterećenja od nekoliko kilovata ili više.

Prema tabeli 2, odaberite tip varistora koji obezbeđuje disipaciju energije, čija se vrednost izračunava pomoću date formule.

Tabela 1 U voltima

klasifikacija kationski voltaža	maksimum prihvatljivo dugoročno struja varijabla voltaža	maksimum prihvatljivo dugoročno trajno voltaža	klasifikacija kationski voltaža	maksimum prihvatljivo dugoročno struja varijabla voltaža	maksimum prihvatljivo dugoročno trajno voltaža
10	6	8	270	175	225
15	9	12	300	190	245
22	14	18	330	210	270
27	17	22	360	230	300
33	20	26	390	250	320
39	25	31	430	275	350
47	30	38	470	300	385
56	35	45	510	320	420
68	40	56	560	350	460
82	50	65	620	385	505
100	60	85	680	420	560
120	75	100	750	460	615
150	95	125	820	510	670
180	115	150	910	550	745
200	130	170	1000	625	825
220	140	180	1100	680	895
240	150	200	1200	750	1060

tabela 2

klasifikacija- tional napon, V	Maksimalna energija disipacije varistora, J
	CH2-2A	CH2-1a	CH2-1b	CH2-1v	VR-1-1	VR-1-2
10	—	—	—	—	0.18	—
15					0.26	—
22	—	—	—	—	0.56	0.23
27	—	—	—	—	0.64	0.26
33	—	—	—	—	0.71	0.30
39	—	—	—	—	1.3	0.47
47	—	—	—	—	1.6	0.56
56	—	—	—	—	1.9	0.66
68	—	—	—	—	2.3	0.76
82	—	—	—	—	—	—
100	—	17.0	10	2.7	—	—
120	—	25.2	12	3.0	—	—
150	—	31.5	15	3.8	—	—
180	—	37.8	18	4.5	—	—
200	—	42.0	20	5.0	—	—
220	—	46.2	22	5.5	—	—
240	—	50.4	25	6.0	—	—
270	—	56.7	28	—	—	—
300	—	63.0	31	—	—	—
330	104	69.3	34	—	—	—
360	115	75.6	37	—	—	—
390	125	81.9	40	—	—	—
430	138	90.3	43	—	—	—
470	152	98.7	47	—	—	—
510	168	107	—	—	—	—
560	187	118	—	—	—	—
620	207	130	—	—	—	—
680	227	143	—	—	—	—
750	248	158	—	—	—	—
820	280	172	—	—	—	—
910	312	191	—	—	—	—
1000	347	210	—	—	—	—
1100	385	233	—	—	—	—
1200	424	252	—	—	—	—
1300	463	—	—	—	—	—
1500	508	—	—	—	—	—

Primjer 1. Odredite marku varistora za zaštitu elektromotora VASO16-34-24 pri povezivanju namotaja sa zvijezdom u mrežu od 0,4 kV.

Rješenje.

Jer Namotaji su povezani "zvijezdom", tada je svaki od njih pod naponom od 220V. Ako uzmemo u obzir normalizovano maksimalno dozvoljeno odstupanje napona od 15%, tada će maksimalni radni napon biti 253 V. Iz tabele 1 je jasno da uslov klauzule 1 zadovoljavaju varistori sa klasifikacionim naponom od 430 V.

Iz pasoških podataka elektromotora se zna da je njegova snaga 90 kW, efikasnost 91,8%, a cos? = 0,64. Izračunajmo vrijednost maksimalne trenutne energije:

Iz tabele 2 se vidi da se za zaštitu ovog elektromotora može koristiti CH2-2 varistor (var. A, D) klasifikacionog napona 430 V sa maksimalnom disipacionom snagom od 138 J.

Primjer 2. Odredite marku varistora za zaštitu elektromotora AO-315-UU3 kada su namoti spojeni u trokut.

Kada je spojen u trougao, svaki namotaj je pod naponom od 380V. Ako je normalizovano maksimalno dozvoljeno odstupanje napona 15%, tada će maksimalni trajni napon biti 437 V. Iz tabele 1 je jasno da se uslov p1 može zadovoljiti samo kada se koriste varistori sa klasifikacionim naponom od 750 V i više.

Snaga motora 200 kW, efikasnost 90%, cos? = 0,92. Izračunajmo E:

Iz tabele 2 je jasno da varistor CH2-2 750 V već ima veću energiju disipacije (248 J), zbog čega ga treba koristiti.

Kada se koristi dvofazno opterećenje, vrijednost snage ne treba dijeliti sa 3. Proračuni pokazuju da već varistor CH2-2 (var. A, D) u većini slučajeva pruža zaštitu električne opreme snage do 30 kW. To znači da je za kućne električne aparate praktički dovoljno uzeti u obzir samo tačku 1 i koristiti male varistore tipa CH2-1 ili slično. U praksi postoje slučajevi kada se vrijednost izračunate radne struje ne poklapa s eksperimentalnim vrijednostima. U pravilu se to događa na izmjeničnu struju, kada se ne uzima u obzir vrijednost reaktivne struje, koja se može izračunati pomoću poznatih formula. Tako će reaktivna struja varistora CH2-1 sa klasifikacionim naponom od 430V (njegov nazivni kapacitet je 600pF), kada se instalira u kućnu mrežu od 220V, biti 0,04mA (što je uporedivo sa maksimalnom radnom strujom od 0,1mA) .

Varistori rade zajedno

Sasvim je očigledno da varistori mogu raditi kada su povezani u seriju – dok u njima teče ista struja, ukupni napon će se podijeliti proporcionalno otporima (u prvoj aproksimaciji, proporcionalno klasifikacionim naponima), a apsorbirana energija će biti podijeljeno u istim omjerima. Teže je osigurati paralelni rad varistora - potrebno je strogo podudaranje strujno-naponskih karakteristika. Ovaj problem je u potpunosti rješiv sa serijsko-paralelnim spojnim krugom - tj. varistori se sklapaju serijski u stubove, a stubovi su povezani paralelno. U ovom slučaju, odabirom varistora osigurava se podudarnost I-V karakteristika varistorskih stupova. To je ono što rade kada stvaraju visokonaponske, moćne supresore prenapona (OSS).

Književnost

1. GOST 13109-97 Električna energija. Elektromagnetna kompatibilnost tehničke opreme. Standardi za kvalitet električne energije u sistemima napajanja opšte namene.
2. Panteleev V.A. Strujno-naponske karakteristike varistora snage. U knjizi: Problemi razvoja prirodnih resursa evropskog sjevera. Ukhta: Izdavačka kuća. UII, 1996. str. 12 – 17.
3. TU 11-85. Konstantni varistor CH2-1. Tehnički uslovi. OJO.468.171.
4. TU 11-85. Konstantni varistor VR-1. Tehnički uslovi.OZHO.468.227.
5. TU 11-85. Konstantni varistor CH2-2. Tehnički uslovi. OJO.468.205.
6. Kvaskov V.B. Poluprovodnički uređaji sa bipolarnom provodljivošću.-M: Energoatomizdat. 1988.-128 str.: ilustr.

Varistor je radioelektronski element koji se koristi u kolima za zaštitu elektroničkih uređaja od prenapona u mreži.

To je poluvodički otpornik s nelinearnom strujno-naponskom karakteristikom. Otpor varistora varira od stotina megoma do desetina oma ovisno o primijenjenom naponu.

Poluvodički otpornik je povezan paralelno sa osiguračem u strujnom krugu elektroničkih uređaja kako bi se ublažili efekti napona u mreži.

Oznaka varistora na dijagramu je oznaka otpornika precrtanog isprekidanom linijom, što implicira nelinearnost.

Tokom normalnog rada poluprovodnički otpornik ima visok otpor, ali kada napon pređe nazivni napon, njegov otpor jako opada i struja raste zbog efekta lavine. Napon na njemu ostaje na nivou nešto većem od nominalnog, drugim riječima, u ovom načinu rada radi kao zener dioda.

Priključen na ulaz strujnih kola, poluprovodnički otpornik uvodi vlastiti kapacitet u kolo, koji se mora uzeti u obzir prilikom projektiranja kako bi se osigurao stabilan rad uređaja. Vrijednost kapaciteta je direktno proporcionalna površini i obrnuto proporcionalna debljini.

Da bi se pravilno odabrao element zaštite od preopterećenja krugova napajanja elektronskog uređaja, potrebno je poznavati ulaznu impedanciju izvora i snagu impulsa koji se javljaju tokom prelaznih procesa.

Trajanje i period ponavljanja emisija napon određuje maksimalnu vrijednost struje koju varistor može proći. Ako je maksimalna (vršna) vrijednost mala, on će se pregrijati i otkazati.

To znači da, da bi radio bez kvarova, element mora efikasno raspršiti energiju prolaznog impulsa i vratiti se u prvobitno stanje.

Klasifikacija, prednosti i nedostaci

Prema radnom naponu Poluvodički otpornici se dijele na:

• za visoki napon (radni napon do 20 kV);
• niskog napona (od 3 do 200V).

Visokonaponski se koriste za zaštitu od prenapona u električnim mrežama i električnim instalacijama, a niskonaponski za zaštitu strujnih kola radioelektronskih uređaja i uređaja.

Pozitivne karakteristike poluvodičkog otpornika uključuju:

• sposobnost rada na visokim frekvencijama s velikim opterećenjima;
• jeftino;
• široka primenjivost;
• pouzdanost;
• jednostavnost upotrebe.

Njegovi nedostaci se očituju u stvaranju povećanog niskofrekventnog šuma i ovisnosti njihovih strujno-naponskih karakteristika od temperature.

Tehnologija proizvodnje

Varistor se izrađuje od praha cink oksida i silicijum karbida koristeći tehnologiju koja se zove "keramika". Tehnologija je u presovanju elemenata od praha, pečenju u peći na visokoj temperaturi i premazivanju tijela elektroizolirajućim lakom otpornim na vlagu.

Standardna tehnologija omogućava proizvodnju poluvodičkih otpornika po narudžbi.

Opcije

Poluvodičke otpornike karakteriziraju sljedeći parametri:

• nazivni klasifikacioni napon (V) – napon pri kojem varistor propušta struju od 1 mA;
• maksimalni dozvoljeni izmjenični napon (V) je vrijednost naizmjeničnog napona pri kojoj struja varistora naglo raste i on obavlja svoje zaštitne funkcije;
• maksimalni dozvoljeni konstantni napon (V) – vrijednost jednosmjernog napona pri kojoj, kao iu prethodnom slučaju, varistor prelazi u zaštitni režim;
• maksimalni granični napon (V) – vrijednost maksimalnog napona koji varistor može izdržati bez oštećenja; ako je prekoračen, ne radi: puca, izgara ili se lomi na komade;
• Maksimalna apsorbovana energija (J) je maksimalna energija impulsa koju varistor rasipa kao toplotu bez destrukcije;
• Vrijeme odziva (ns) – vrijeme tokom kojeg prelazi iz stanja visokog otpora u stanje niskog otpora; za većinu varistora to je desetine nanosekundi;
• Dozvoljeno odstupanje – vrijednost odstupanja od kvalifikacionog napona (%). Izraženo kao standardizovana serija ±5%, ±10%, ±20% itd.

Oznake varistora, oznake

Na tijelu svakog elementa nalazi se oznaka slova i brojeva, čije će dekodiranje reći o karakteristikama elektronskog elementa.

Prva slova u oznaci označavaju vrstu elementa: CH - nelinearni otpor.

Broj u oznaci između dvije crtice označava vrstu konstrukcije: 1 – šipka, 2 – disk.

Naredni brojevi u redu oznaka označavaju nazivni napon i dozvoljeno odstupanje u postocima.

Da li je varistor neispravan, kako provjeriti?

Ispravnost elementa može se provjeriti na nekoliko načina:

• Vizuelni pregled za identifikaciju opekotina, pucanja tijela, zamračenja tijela, što ukazuje na mogući kvar elementa;
• Mjerenje otpora pomoću ohmmetra ili multimetra.

Zaključak

U ovom članku smo naučili šta je varistor je otpornik napravljen od poluvodičkog materijala sa nelinearnom strujno-naponskom karakteristikom, što je pouzdan i jednostavan način zaštite elektronskih uređaja od impulsnih preopterećenja.

U slučaju iznenadnog prekoračenja nazivnog napona napajanja, poluvodički otpornik naglo smanjuje njegov otpor, shuntuje strujni krug i preuzima opterećenje zbog naglo povećane struje.

Varistor serije 07K, 10K, 14K, 20K– zaštitni element od cink oksida koji ima sposobnost momentalne promjene vlastitog otpora pod utjecajem primijenjenog napona. Karakteristično izraženo nelinearne i simetrične strujno-naponske karakteristike pružaju mogućnost rada varistora u DC, AC i impulsnim strujnim krugovima.

Princip rada varistor leži u njegovoj sposobnosti u nekoliko nanosekundi (do 25 ns) smanjiti vlastiti otpor na nivo od nekoliko oma kada je izložen naponu koji prelazi nominalnu vrijednost - napon odziva, radna struja može doći 100A.

U normalnom stanju, otpor varistora dostiže nekoliko stotina MOhma, a budući da su varistori povezani paralelno sa strujnim kolom, tada kroz njega ne prolazi struja i djeluje kao dielektrik. Pulsni skok aktivira varistor, smanjujući njegov otpor - dolazi do kratkog spoja i osigurač, koji se mora postaviti ispred varistora, puše i krug se otvara.

U trenutku rada, višak opterećenja se šantira, apsorbovana energija(prije 282 J sa trenutnim pulsom 2,5 ms) se raspršuje u obliku toplotnog zračenja. Ukupne dimenzije varistora igraju značajnu ulogu u ovom slučaju - ukupna površina varistora ima proporcionalan učinak na sposobnost prigušivanja naponskog impulsa bez uništavanja samog uređaja.

Varistori serije 07K, 10K, 14K, 20K imaju oblik diska(diskovni varistor) različitih debljina sa jednosmjernim radijalnim žičanim vodovima. Prikazani varistori proizvedeni su metodom presovanja cink oksid u prahu(ZnO).

Kućište varistora je označeno nazivnim klasifikacionim naponom i odgovarajućom tolerancijom napona ( ±10%). Na uzorcima uvoznih varistora, prilikom označavanja tolerancije, koristi se simbolična oznaka, na primjer, slovo K označava toleranciju od ±10%, slovo M označava toleranciju od ±20%.

Varistor se postavlja paralelno sa štićenim uređajem lemljenjem provodnika. Da bi se postigao maksimalni nivo zaštite, preporučuje se upotreba dva identična varistora spojena paralelno jedan s drugim i dodatni osigurač instaliran serijski prije varistora.

Prijavite se obezbedili varistore 07K, 10K, 14K, 20K za zaštitu elemenata od prenapona u izvorima napajanja i sistemima, kućnoj i vojnoj opremi, telekomunikacionoj i mernoj opremi.

Detaljne karakteristike, identifikacija oznaka, ukupne dimenzije, generalni dizajn varistora 07K, 10K, 14K, 20K su navedene u nastavku. Naša kompanija garantuje kvalitet i performanse varistora 2 godine od datuma kupovine; Obezbeđeni su sertifikati kvaliteta.

Konačna cijena varistora cink oksida 07K, 10K, 14K, 20K zavisi od količine, roka isporuke i načina plaćanja.