في السنوات الأخيرة، مع تقدم العلوم والتكنولوجيا، وانتشار تكنولوجيا الأجهزة المنزلية، وتحسن متطلبات الطاقة للمعدات الإلكترونية، هناك عدد كبير من الدوائر المتكاملة واسعة النطاق أو فائقة الحجم التي تكون حساسة جدا للجهد الزائد داخل هذه المعدات الإلكترونية، مما أدى إلى تزايد الفقدان الناتج عن الجهد. نظرا لهذا الوضع، أضاف "قانون تصميم الحماية من الصواعق" GB50057-94 (طبعة 2000) الفصل السادس - نبضة كهرومغناطيسية لحماية الصواعق. وفقا لهذا المتطلب، قدم بعض المصنعين أيضا منتجات حماية من الجهد الزائد ذات الصلة، والتي نسميها غالبا واقيات التيار الكهربائي. من الضروري إنشاء نظام ربط متساوي الجهد بالكامل لحماية الأنظمة الكهربائية والإلكترونية، بما في ذلك جميع الموصلات النشطة في منطقة حماية التوافق الكهرومغناطيسي. الخصائص الفيزيائية لمكونات التفريغ في أجهزة الحماية من الجهد الزائد المختلفة لها مزايا وعيوب في التطبيقات العملية، لذا فإن دوائر الحماية التي تستخدم عدة أجزاء تستخدم بشكل أوسع.
ومع ذلك، يمكنه تلبية جميع المتطلبات الفنية لجهاز إيقاف تيار البرق الذي يمكنه نقل تيار نبضي بمعدل 10/350 ميكروثانية بالمستوى الفني المعاصر، وواقي التيار القابل للسد لتوزيع الطاقة الثانوي، وجهاز حماية الطاقة الكهربائية، ومرشح الطاقة. لذلك، فإن خط الإنتاج نادر. أيضا، يجب أن تتضمن هذه المجموعة أجهزة منع لجميع الدوائر، أي بالإضافة إلى مزودات الطاقة، للقياس، والتحكم، ودوائر التنظيم الفني، ودوائر نقل معالجة البيانات الإلكترونية، والاتصالات اللاسلكية والسلكية، حتى يتمكن العملاء من استخدامها.
يقدم مقدمة موجزة عن عدة منتجات حماية من الاندفاعات الشائعة الاستخدام وتحليل موجز لخصائصها ومناسباتها المناسبة.
1 نظام الربط المتساوي الجهد
المبدأ الأساسي لحماية الجهد الزائد هو أن الجهد الزائد المؤقت يحدث في اللحظة (مستوى الميكروثانية أو النانوثانية). يجب تحقيق تعادل جهد بين جميع الأجزاء المعدنية في المنطقة المحمية. "الجهد المتكافئ هو استخدام أسلاك توصيل أو واقيات جهد زائد لربط أجهزة الحماية من الصواعق، والهياكل المعدنية للمباني، والموصلات الخارجية، والأجهزة الكهربائية والاتصالات، وغيرها، في المساحة التي تتطلب حماية من الصواعق." ("مواصفات تصميم الحماية من الصواعق للمباني") (GB50057-94). "الغرض من الربط المتساوي الجهد هو تقليل الفرق الجذري بين الأجزاء المعدنية والأنظمة في الأماكن التي تتطلب حماية من البرق" (IEC13123.4). "قانون تصميم الحماية من البرق للمباني" (GB50057-94) ينص على: "المادة 3.1.2 للمباني المجهزة بأجهزة حماية من الصواعق، عندما لا يمكن عزل أجهزة الحماية من البرق عن المرافق الأخرى والأشخاص في المبنى، يجب أن تعتمد الربط المتساوي الجهد." عند إنشاء شبكة الربط المتساوية الجهد هذه، يجب الحرص على الحفاظ على أقصر مسافة بين المعدات الكهربائية والإلكترونية التي يجب أن تتبادل المعلومات والأسلاك التوصيلة بين حزام الربط المتساوي الجهد.
وفقا لمبرهنة الحث، كلما زاد الحث، زاد الجهد الناتج عن التيار العابر في الدائرة؛ (U=L·di/dt> الحث مرتبط بشكل رئيسي بطول السلك ولا علاقة له كثيرا بمقطع السلك العرضي. لذلك، يجب الحفاظ على سلك التأريض قصيرا قدر الإمكان. علاوة على ذلك، يمكن أن يؤدي الاتصال المتوازي لعدة أسلاك إلى تقليل الحث بشكل كبير في نظام التعويض المحتمل. لتطبيق هذين الأمرين، من الناحية النظرية من الممكن توصيل جميع الدوائر التي يجب توصيلها بجهاز الربط المتساوي الجهد. وهو متصل بنفس الصفيحة المعدنية التي يوجد بها المعدات. استنادا إلى مفهوم الصفيحة المعدنية، يمكن استخدام الهيكل الخطي أو النجم أو الشبكة عند تعديل نظام الربط المتساوي الجهد. من حيث المبدأ، يجب استخدام تكافؤ الشبكة فقط عند تصميم معدات جديدة—نظام الوصلات.
2 توصيل خطوط تزويد الطاقة بنظام ربط الجهد المتساوي
ما يسمى بالجهد العابر أو التيار العابر يعني أن زمن وجوده هو فقط ميكروثانية أو نانوثانية. المبدأ الأساسي للحماية من الاندفاع هو تحديد جهد متساوي بين جميع الأجزاء الموصلة في المنطقة المحمية لفترة قصيرة عندما يوجد الجهد الزائد العابر. تشمل هذه العناصر الموصلة أيضا خطوط الطاقة في الدوائر الكهربائية. لذلك، يحتاج المرء إلى مكونات تستجيب أسرع من الميكروثانية، خاصة عند التفريغ الكهروستاتيكي.
إلى أسرع من النانوثانية. هذه العناصر قادرة على توصيل تيارات قوية تصل إلى عدة أضعاف عشرة آلاف أمبير في فترات زمنية قصيرة. تحسب الرياح التي تصل إلى 50 كيلو أمبير عند نبضات 10/350 ميكروثانية تحت ظروف ضربة البرق المتوقعة. من خلال جهاز ربط متساوي الجهد كامل، يمكن تكوين جزيرة متساوية الجهد بسرعة، ويمكن أن يصل فرق الجهد لهذه الجزيرة متساوية الجهد إلى مسافة تصل حتى إلى مئات الآلاف من الفولتات. ومع ذلك، ما هو ضروري هو أنه في المنطقة التي سيتم حمايتها، يمكن اعتبار جميع الأجزاء الموصلة ذات جهد متساوي أو متساو تقريبا دون فروق جهد كبيرة.
3 تركيب ووظيفة واقي التيار
تقسم المكونات الكهربائية للحماية من التيار إلى لينة ومعقدة من حيث خصائص الاستجابة. تشمل عناصر التفريغ ذات خصائص الاستجابة الصلبة أنابيب تفريغ الغاز ومخرجات فجوة التفريغ، إما فجوات شرارة زاوية تعتمد على تقنية قطع القوس أو فجوات تفريغ تفريغ محورية. تشمل عناصر التفريغ التي تنتمي إلى خصائص الاستجابة اللينة المتفاريستورات والصمامات المثمعة. (واقي التيار لدينا هو استجابة ضعيفة.) الفرق بين هذه المكونات هو قدرة التفريغ، وخصائص الاستجابة، والجهد المتبقي. نظرا لأن هذه المكونات لها مزايا وعيوب، يقوم الناس بدمجها في دوائر حماية خاصة لتعزيز نقاط القوة وتجنب نقاط الضعف. الواقيات الشائعة في المباني المدنية هي في الغالب موانع الفراغ المفرغة وواقيات التيار من نوع الفاريستور.
تتطلب تيارات البرق وما بعد البرق أجهزة تفريغ قوية للغاية. لتوصيل تيار البرق عبر نظام الربط المتساوي الجهد إلى جهاز التأريض، ينصح باستخدام موانع البرق ذات الفجوات الزاوية وفقا لتقنية قطع القوس. فقط يمكنه توصيل تيار نبضي بمقدار 10/350 ميكروثانية يزيد عن 50 كيلوأمبير وتحقيق إطفاء القوس التلقائي. يمكن أن يصل الجهد المصنف لهذا المنتج إلى 400 فولت. بالإضافة إلى ذلك، هذا المانع لن يتسبب في انفجار فيوز مصنف 125 أمبير عندما يصل تيار الدائرة القصيرة إلى 4kA.
بفضل أدائه الجيد، تم تحسين خصائص التشغيل المتواصلة للأجهزة والمعدات المثبتة في المنطقة المحمية بشكل كبير. ومع ذلك، يجب الإشارة إلى أن التيار ذو السعة العالية لا يمكن فقط معالجته، والأهم من ذلك، أن شكل النبضة للتيار يلعب دورا حاسما. يجب النظر في كلا الاثنين في نفس الوقت. لذلك، رغم أن فجوة الشرارة الزاوية يمكنها أيضا توصيل تيارات تصل إلى 100 كيلوأمبير، إلا أن شكل نبضتها أقصر (8/80 ميكروثانية). هذه النبضات هي نبضات تيار الدفع، والتي كانت حتى أكتوبر 1992 أساس التصميم لتطوير موانع البرق الحالية.
على الرغم من أن مانع تيار البرق يتمتع بقدرة تفريغ جيدة، إلا أنه دائما يعاني من عيوبه: جهده المتبقي يصل إلى 2.5~3.5 كيلو فولت. لذلك، عند تركيب مانع تيار البرق ككل، يجب استخدامه مع أجهزة توقف أخرى.
تشمل هذه المنتجات بشكل رئيسي شركة ليميتور MB، ليميتور NB-B، ليميتور G-B، شركة GN-B المحدودة من شركة آسيا براون بوفاري (ABB)؛ DEHNportMaxi (10/350 ميكروثانية، 50 كيلو أمبير/طور)، DEHNport255 (10/350 ميكروثانية، 75 كيلو أمبير/طور); فجوة زاوية شرارة PHOENIX الألمانية: FLT60-400 (10/350 ميكروثانية، طور 60 كيلوأمبير)، FLT25-400 (10/350 ميكروثانية، طور 25 كيلوأمبير); حامي التيار PRF1 الخاص بشنايدر؛ سلسلة VBF لمولر.
تعمل الفاريستورات كالعديد من الصمامات الثنائية الاتجاه على التوالي وبشكل متوازي وتعمل كمقاومات تعتمد على الجهد. عندما يتجاوز الجهد الجهد المحدد، يمكن للفارستور توصيل الكهرباء؛ عندما يكون الجهد أقل من الجهد المحدد، لا يوصل الفاريستور الكهرباء. وبهذه الطريقة، يمكن للفارستور أن يلعب دورا مثاليا في تحديد الجهد. تعمل الفاريستورات بسرعة كبيرة، مع أوقات استجابة في نطاق النانوثانية المنخفضة.
يمكن للمتغيرات المستخدمة عادة في مصدر الطاقة توصيل التيار بحد نبضة 40kA8/20us، لذا فهي مناسبة جدا لتفريغ المرحلة الثانية من مصدر الطاقة. لكنها ليست مثالية كوسيلة لإيقاف تيار البرق. يسجل في الوثيقة IEC1024-1 للجنة الدولية لتقنية الإلكترونات أن كمية الشحن التي يجب معالجتها هي 10/350 ميكروثانية، وهو ما يعادل 20 ضعف كمية الشحن في حالة نبضة 8/20 ميكروثانية.
(10/350) ميكروثانية = 20xQ(8/20) ميكروثانية
يمكن ملاحظة هذه الصيغة أنه من الضروري ليس فقط الانتباه لسعة تيار التصريف، بل أيضا الانتباه لشكل النبض. عيب الفاريستور هو أنه سهل العمر وله سعة عالية. بالإضافة إلى ذلك، يتم تفكيك عنصر الدايود. نظرا لأن الدائرة القصيرة تحدث في معظم الحالات عندما يكون وصلة PN محملة بشكل زائد، واعتمادا على تكرار تحميله، يبدأ المتقطع في سحب تيارات تسرب قد تسبب أخطاء في دوائر الاختبار غير الحساسة لبيانات القياس. وفي الوقت نفسه، خاصة عند الفولتية المصنفة العالية، سيولد حرارة شديدة في المسار.
السعة العالية للفاريستور تجعل استخدامه مستحيلا في خطوط نقل الإشارة في كثير من الحالات. تشكل السعة والحث السلكي دائرة مرور منخفضة تضعف الإشارة بشكل كبير. لكن التوهين تحت حوالي 30 كيلوهرتز ضئيل. تشمل هذه المنتجات بشكل رئيسي Limitor V من ABB، VTS المحدود، Limitor VE، Limitor VETS، LimitorGE-S؛ واقيات التيار الكهربائي القابلة للاستبدال من سلسلة PRD من شنايدر؛ منتجات مولر VR7- وسلسلة VS7؛ DEHNguard385 من DEHNguard385 (8/20 ميكروثانية، 40 كيلوأمبير)، DEHNguard275 (8/20 ميكروثانية، 40 كيلوأمبير طور); VAL-MS400ST (8/20 ميكروثانية، طور 40 كيلوأمبير)، VAL-ME400ST/FM (8/20 ميكروثانية، 40 كيلو أمبير/طور) من فينيكس، ألمانيا؛ ما شن DB30-4A/B (8/20 ميكروثانية، 30 كيلو أمبير/طور)، DB40-4A/B (8/20 ميكروثانية، 40 كيلو أمبير).
4 تركيب واقي تيار كهربائي وفقا لنظام الحماية من الجهد الزائد
يسمى التجميع (نوع تركيب السكة، نوع مقبس الطاقة، المحول) الذي يحتوي على عنصر حماية واحد أو دائرة حماية مدمجة وفقا لشروط التركيب التقنية بجهاز التفريغ.
يجب تقسيم الحماية من الجهد الزائد في معظم الحالات إلى مستويين على الأقل. على سبيل المثال، يمكن تركيب كل مانع يحتوي على مستوى أمان واحد فقط في مواقع مختلفة في مصدر الطاقة. قد يكون لنفس الشخص الذي يمتلك أيضا مستويات حماية متعددة. لتحقيق حماية كافية من جهد الزائد، سيحتاج الناس إلى حماية نطاق مختلف من أقسام التوافق الكهرومغناطيسي، وهذا النطاق من الحماية، بما في ذلك من منطقة حماية البرق 0 ومنطقة حماية الجهد الزائد 1 إلى 3، حتى يصبح لمنطقة حماية جهد التداخل رقم تسلسلي أعلى. تم ضبط مناطق الحماية من التوافق الكهرومغناطيسي من 0 إلى 3 لتجنب تلف المعدات بسبب الاقتران عالي الطاقة. تم إعداد حماية التوافق الكهرومغناطيسي مع رقم تسلسلي أعلى لمنع تشويه المعلومات وفقدانها. كلما زاد رقم منطقة الحماية، انخفض مستوى طاقة الاضطراب المتوقعة وجهد الاضطراب. المعدات الكهربائية والإلكترونية التي تحتاج إلى حماية تركب في حلقة حماية فعالة جدا. يمكن أن تكون هذه الحلقة الواقية لقطعة واحدة من المعدات الإلكترونية، أو مساحة تحتوي على عدة أنواع من المعدات الإلكترونية، أو حتى لمبنى كامل يمر من خلاله. الأسلاك التي عادة ما تحتوي على حلقة واقية محمية من الفضاء متصلة بجهاز منع الحماية من الجهد في نفس الوقت مع المعدات الطرفية لدائرة الحماية.
ومع ذلك، يمكنه تلبية جميع المتطلبات الفنية لجهاز إيقاف تيار البرق الذي يمكنه نقل تيار نبضي بمعدل 10/350 ميكروثانية بالمستوى الفني المعاصر، وواقي التيار القابل للسد لتوزيع الطاقة الثانوي، وجهاز حماية الطاقة الكهربائية، ومرشح الطاقة. لذلك، فإن خط الإنتاج نادر. أيضا، يجب أن تتضمن هذه المجموعة أجهزة منع لجميع الدوائر، أي بالإضافة إلى مزودات الطاقة، للقياس، والتحكم، ودوائر التنظيم الفني، ودوائر نقل معالجة البيانات الإلكترونية، والاتصالات اللاسلكية والسلكية، حتى يتمكن العملاء من استخدامها.
يقدم مقدمة موجزة عن عدة منتجات حماية من الاندفاعات الشائعة الاستخدام وتحليل موجز لخصائصها ومناسباتها المناسبة.
1 نظام الربط المتساوي الجهد
المبدأ الأساسي لحماية الجهد الزائد هو أن الجهد الزائد المؤقت يحدث في اللحظة (مستوى الميكروثانية أو النانوثانية). يجب تحقيق تعادل جهد بين جميع الأجزاء المعدنية في المنطقة المحمية. "الجهد المتكافئ هو استخدام أسلاك توصيل أو واقيات جهد زائد لربط أجهزة الحماية من الصواعق، والهياكل المعدنية للمباني، والموصلات الخارجية، والأجهزة الكهربائية والاتصالات، وغيرها، في المساحة التي تتطلب حماية من الصواعق." ("مواصفات تصميم الحماية من الصواعق للمباني") (GB50057-94). "الغرض من الربط المتساوي الجهد هو تقليل الفرق الجذري بين الأجزاء المعدنية والأنظمة في الأماكن التي تتطلب حماية من البرق" (IEC13123.4). "قانون تصميم الحماية من البرق للمباني" (GB50057-94) ينص على: "المادة 3.1.2 للمباني المجهزة بأجهزة حماية من الصواعق، عندما لا يمكن عزل أجهزة الحماية من البرق عن المرافق الأخرى والأشخاص في المبنى، يجب أن تعتمد الربط المتساوي الجهد." عند إنشاء شبكة الربط المتساوية الجهد هذه، يجب الحرص على الحفاظ على أقصر مسافة بين المعدات الكهربائية والإلكترونية التي يجب أن تتبادل المعلومات والأسلاك التوصيلة بين حزام الربط المتساوي الجهد.
وفقا لمبرهنة الحث، كلما زاد الحث، زاد الجهد الناتج عن التيار العابر في الدائرة؛ (U=L·di/dt> الحث مرتبط بشكل رئيسي بطول السلك ولا علاقة له كثيرا بمقطع السلك العرضي. لذلك، يجب الحفاظ على سلك التأريض قصيرا قدر الإمكان. علاوة على ذلك، يمكن أن يؤدي الاتصال المتوازي لعدة أسلاك إلى تقليل الحث بشكل كبير في نظام التعويض المحتمل. لتطبيق هذين الأمرين، من الناحية النظرية من الممكن توصيل جميع الدوائر التي يجب توصيلها بجهاز الربط المتساوي الجهد. وهو متصل بنفس الصفيحة المعدنية التي يوجد بها المعدات. استنادا إلى مفهوم الصفيحة المعدنية، يمكن استخدام الهيكل الخطي أو النجم أو الشبكة عند تعديل نظام الربط المتساوي الجهد. من حيث المبدأ، يجب استخدام تكافؤ الشبكة فقط عند تصميم معدات جديدة—نظام الوصلات.
2 توصيل خطوط تزويد الطاقة بنظام ربط الجهد المتساوي
ما يسمى بالجهد العابر أو التيار العابر يعني أن زمن وجوده هو فقط ميكروثانية أو نانوثانية. المبدأ الأساسي للحماية من الاندفاع هو تحديد جهد متساوي بين جميع الأجزاء الموصلة في المنطقة المحمية لفترة قصيرة عندما يوجد الجهد الزائد العابر. تشمل هذه العناصر الموصلة أيضا خطوط الطاقة في الدوائر الكهربائية. لذلك، يحتاج المرء إلى مكونات تستجيب أسرع من الميكروثانية، خاصة عند التفريغ الكهروستاتيكي.
إلى أسرع من النانوثانية. هذه العناصر قادرة على توصيل تيارات قوية تصل إلى عدة أضعاف عشرة آلاف أمبير في فترات زمنية قصيرة. تحسب الرياح التي تصل إلى 50 كيلو أمبير عند نبضات 10/350 ميكروثانية تحت ظروف ضربة البرق المتوقعة. من خلال جهاز ربط متساوي الجهد كامل، يمكن تكوين جزيرة متساوية الجهد بسرعة، ويمكن أن يصل فرق الجهد لهذه الجزيرة متساوية الجهد إلى مسافة تصل حتى إلى مئات الآلاف من الفولتات. ومع ذلك، ما هو ضروري هو أنه في المنطقة التي سيتم حمايتها، يمكن اعتبار جميع الأجزاء الموصلة ذات جهد متساوي أو متساو تقريبا دون فروق جهد كبيرة.
3 تركيب ووظيفة واقي التيار
تقسم المكونات الكهربائية للحماية من التيار إلى لينة ومعقدة من حيث خصائص الاستجابة. تشمل عناصر التفريغ ذات خصائص الاستجابة الصلبة أنابيب تفريغ الغاز ومخرجات فجوة التفريغ، إما فجوات شرارة زاوية تعتمد على تقنية قطع القوس أو فجوات تفريغ تفريغ محورية. تشمل عناصر التفريغ التي تنتمي إلى خصائص الاستجابة اللينة المتفاريستورات والصمامات المثمعة. (واقي التيار لدينا هو استجابة ضعيفة.) الفرق بين هذه المكونات هو قدرة التفريغ، وخصائص الاستجابة، والجهد المتبقي. نظرا لأن هذه المكونات لها مزايا وعيوب، يقوم الناس بدمجها في دوائر حماية خاصة لتعزيز نقاط القوة وتجنب نقاط الضعف. الواقيات الشائعة في المباني المدنية هي في الغالب موانع الفراغ المفرغة وواقيات التيار من نوع الفاريستور.
تتطلب تيارات البرق وما بعد البرق أجهزة تفريغ قوية للغاية. لتوصيل تيار البرق عبر نظام الربط المتساوي الجهد إلى جهاز التأريض، ينصح باستخدام موانع البرق ذات الفجوات الزاوية وفقا لتقنية قطع القوس. فقط يمكنه توصيل تيار نبضي بمقدار 10/350 ميكروثانية يزيد عن 50 كيلوأمبير وتحقيق إطفاء القوس التلقائي. يمكن أن يصل الجهد المصنف لهذا المنتج إلى 400 فولت. بالإضافة إلى ذلك، هذا المانع لن يتسبب في انفجار فيوز مصنف 125 أمبير عندما يصل تيار الدائرة القصيرة إلى 4kA.
بفضل أدائه الجيد، تم تحسين خصائص التشغيل المتواصلة للأجهزة والمعدات المثبتة في المنطقة المحمية بشكل كبير. ومع ذلك، يجب الإشارة إلى أن التيار ذو السعة العالية لا يمكن فقط معالجته، والأهم من ذلك، أن شكل النبضة للتيار يلعب دورا حاسما. يجب النظر في كلا الاثنين في نفس الوقت. لذلك، رغم أن فجوة الشرارة الزاوية يمكنها أيضا توصيل تيارات تصل إلى 100 كيلوأمبير، إلا أن شكل نبضتها أقصر (8/80 ميكروثانية). هذه النبضات هي نبضات تيار الدفع، والتي كانت حتى أكتوبر 1992 أساس التصميم لتطوير موانع البرق الحالية.
على الرغم من أن مانع تيار البرق يتمتع بقدرة تفريغ جيدة، إلا أنه دائما يعاني من عيوبه: جهده المتبقي يصل إلى 2.5~3.5 كيلو فولت. لذلك، عند تركيب مانع تيار البرق ككل، يجب استخدامه مع أجهزة توقف أخرى.
تشمل هذه المنتجات بشكل رئيسي شركة ليميتور MB، ليميتور NB-B، ليميتور G-B، شركة GN-B المحدودة من شركة آسيا براون بوفاري (ABB)؛ DEHNportMaxi (10/350 ميكروثانية، 50 كيلو أمبير/طور)، DEHNport255 (10/350 ميكروثانية، 75 كيلو أمبير/طور); فجوة زاوية شرارة PHOENIX الألمانية: FLT60-400 (10/350 ميكروثانية، طور 60 كيلوأمبير)، FLT25-400 (10/350 ميكروثانية، طور 25 كيلوأمبير); حامي التيار PRF1 الخاص بشنايدر؛ سلسلة VBF لمولر.
تعمل الفاريستورات كالعديد من الصمامات الثنائية الاتجاه على التوالي وبشكل متوازي وتعمل كمقاومات تعتمد على الجهد. عندما يتجاوز الجهد الجهد المحدد، يمكن للفارستور توصيل الكهرباء؛ عندما يكون الجهد أقل من الجهد المحدد، لا يوصل الفاريستور الكهرباء. وبهذه الطريقة، يمكن للفارستور أن يلعب دورا مثاليا في تحديد الجهد. تعمل الفاريستورات بسرعة كبيرة، مع أوقات استجابة في نطاق النانوثانية المنخفضة.
يمكن للمتغيرات المستخدمة عادة في مصدر الطاقة توصيل التيار بحد نبضة 40kA8/20us، لذا فهي مناسبة جدا لتفريغ المرحلة الثانية من مصدر الطاقة. لكنها ليست مثالية كوسيلة لإيقاف تيار البرق. يسجل في الوثيقة IEC1024-1 للجنة الدولية لتقنية الإلكترونات أن كمية الشحن التي يجب معالجتها هي 10/350 ميكروثانية، وهو ما يعادل 20 ضعف كمية الشحن في حالة نبضة 8/20 ميكروثانية.
(10/350) ميكروثانية = 20xQ(8/20) ميكروثانية
يمكن ملاحظة هذه الصيغة أنه من الضروري ليس فقط الانتباه لسعة تيار التصريف، بل أيضا الانتباه لشكل النبض. عيب الفاريستور هو أنه سهل العمر وله سعة عالية. بالإضافة إلى ذلك، يتم تفكيك عنصر الدايود. نظرا لأن الدائرة القصيرة تحدث في معظم الحالات عندما يكون وصلة PN محملة بشكل زائد، واعتمادا على تكرار تحميله، يبدأ المتقطع في سحب تيارات تسرب قد تسبب أخطاء في دوائر الاختبار غير الحساسة لبيانات القياس. وفي الوقت نفسه، خاصة عند الفولتية المصنفة العالية، سيولد حرارة شديدة في المسار.
السعة العالية للفاريستور تجعل استخدامه مستحيلا في خطوط نقل الإشارة في كثير من الحالات. تشكل السعة والحث السلكي دائرة مرور منخفضة تضعف الإشارة بشكل كبير. لكن التوهين تحت حوالي 30 كيلوهرتز ضئيل. تشمل هذه المنتجات بشكل رئيسي Limitor V من ABB، VTS المحدود، Limitor VE، Limitor VETS، LimitorGE-S؛ واقيات التيار الكهربائي القابلة للاستبدال من سلسلة PRD من شنايدر؛ منتجات مولر VR7- وسلسلة VS7؛ DEHNguard385 من DEHNguard385 (8/20 ميكروثانية، 40 كيلوأمبير)، DEHNguard275 (8/20 ميكروثانية، 40 كيلوأمبير طور); VAL-MS400ST (8/20 ميكروثانية، طور 40 كيلوأمبير)، VAL-ME400ST/FM (8/20 ميكروثانية، 40 كيلو أمبير/طور) من فينيكس، ألمانيا؛ ما شن DB30-4A/B (8/20 ميكروثانية، 30 كيلو أمبير/طور)، DB40-4A/B (8/20 ميكروثانية، 40 كيلو أمبير).
4 تركيب واقي تيار كهربائي وفقا لنظام الحماية من الجهد الزائد
يسمى التجميع (نوع تركيب السكة، نوع مقبس الطاقة، المحول) الذي يحتوي على عنصر حماية واحد أو دائرة حماية مدمجة وفقا لشروط التركيب التقنية بجهاز التفريغ.
يجب تقسيم الحماية من الجهد الزائد في معظم الحالات إلى مستويين على الأقل. على سبيل المثال، يمكن تركيب كل مانع يحتوي على مستوى أمان واحد فقط في مواقع مختلفة في مصدر الطاقة. قد يكون لنفس الشخص الذي يمتلك أيضا مستويات حماية متعددة. لتحقيق حماية كافية من جهد الزائد، سيحتاج الناس إلى حماية نطاق مختلف من أقسام التوافق الكهرومغناطيسي، وهذا النطاق من الحماية، بما في ذلك من منطقة حماية البرق 0 ومنطقة حماية الجهد الزائد 1 إلى 3، حتى يصبح لمنطقة حماية جهد التداخل رقم تسلسلي أعلى. تم ضبط مناطق الحماية من التوافق الكهرومغناطيسي من 0 إلى 3 لتجنب تلف المعدات بسبب الاقتران عالي الطاقة. تم إعداد حماية التوافق الكهرومغناطيسي مع رقم تسلسلي أعلى لمنع تشويه المعلومات وفقدانها. كلما زاد رقم منطقة الحماية، انخفض مستوى طاقة الاضطراب المتوقعة وجهد الاضطراب. المعدات الكهربائية والإلكترونية التي تحتاج إلى حماية تركب في حلقة حماية فعالة جدا. يمكن أن تكون هذه الحلقة الواقية لقطعة واحدة من المعدات الإلكترونية، أو مساحة تحتوي على عدة أنواع من المعدات الإلكترونية، أو حتى لمبنى كامل يمر من خلاله. الأسلاك التي عادة ما تحتوي على حلقة واقية محمية من الفضاء متصلة بجهاز منع الحماية من الجهد في نفس الوقت مع المعدات الطرفية لدائرة الحماية.