自動(dòng)化系統(tǒng)需要涌浪保護(hù)

　　目前來看，自動(dòng)化系統(tǒng)是機(jī)床設(shè)備的基本組成部分。自動(dòng)化系統(tǒng)有著更低的生產(chǎn)成本和更高的生產(chǎn)效率，并能明顯的提高企業(yè)的競爭力。而永久性的保持這種高性能則需要過載保護(hù)裝置。

　　瞬間出現(xiàn)的、持續(xù)時(shí)間小于1 ms的過電壓又稱之為涌浪電壓，但它的電壓卻可以高達(dá)幾千伏。出現(xiàn)這種涌浪電壓的明顯原因是雷電放電。如果雷電放電出現(xiàn)在導(dǎo)電的電氣連接處附近，則會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很大的磁場，將雷電放出的電能量轉(zhuǎn)化為電路中的高能脈沖，涌浪電壓。

　　在自動(dòng)化的工業(yè)生產(chǎn)過程中，全面的涌浪保護(hù)方案起到了非常重要的作用

　　為了避免受到涌浪的沖擊就要對(duì)通向外部的電氣控制柜配備必要的電涌保護(hù)器SPD。自動(dòng)化系統(tǒng)通常都在機(jī)床設(shè)備的內(nèi)部運(yùn)行，同時(shí)會(huì)在電氣開關(guān)的開、關(guān)切換過程中出現(xiàn)高電壓現(xiàn)象。就廣義的開關(guān)切換操作來講，可以是例如切斷大型電動(dòng)機(jī)的供電或者是由短路觸發(fā)的熔斷器斷路。

　　在這類開關(guān)操作中，根據(jù)電氣系統(tǒng)的電感大小會(huì)出現(xiàn)不同程度的涌浪脈沖。因?yàn)殡姼行载?fù)載的電壓取決于電流的變化。系統(tǒng)電感中的能量會(huì)在開關(guān)切換的瞬間突然釋放出來。

　　盡管此時(shí)釋放出來的涌浪電壓能量明顯的小于閃電釋放出來的涌浪電壓，但它的出現(xiàn)頻率更多，并且在長期作用下會(huì)對(duì)電氣系統(tǒng)造成額外的傷害。因此，自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部的電氣元器件就要能夠釋放這些儲(chǔ)存的能量。像供電電源、控制器或者I/O輸入輸出裝置等現(xiàn)代化的電氣設(shè)備都必須滿足EMV電磁兼容指令的基本要求，包括對(duì)涌浪脈沖的測試要求。

　　解決壓敏電阻老化的問題

　　為了能夠順利的通過抗電涌測試，通常在儀器設(shè)備的輸入電路中加入一個(gè)壓敏電阻。壓敏電阻是一個(gè)對(duì)電壓非常敏感的電阻，它可以將電壓脈沖限制在電子儀器設(shè)備的電壓范圍內(nèi)。自動(dòng)化元器件中的這種壓敏電阻是由高電壓加載的。它不是針對(duì)雷電放電的高能量電涌而設(shè)計(jì)的;但是卻可以有效的限制低能量的電壓脈沖。然而，隨著壓敏電阻工作次數(shù)的增加，原則上其壓敏限壓能力也在逐漸的老化。因此，大量開關(guān)過程之后壓敏電阻的老化也會(huì)給自動(dòng)化元器件帶來受損的危險(xiǎn)，并可能導(dǎo)致它們出現(xiàn)故障。

　　生產(chǎn)和機(jī)械工程中的防雷電區(qū)域劃分，建筑設(shè)施的防雷區(qū)定義：（LPZ=防雷區(qū)）在交叉重疊的區(qū)域內(nèi)，包括建筑物內(nèi)部都要采用過電壓涌浪保護(hù)裝置

　　與高能雷電沖擊造成的損壞不同，由電氣設(shè)備開關(guān)過電壓造成的元器件損壞不會(huì)立即顯現(xiàn)出來。因此電氣元器件損壞的原因常常沒有劃歸到過電壓電涌身上。但這兩種損毀對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)造成的影響則是相同的：電氣元器件出現(xiàn)問題，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致中斷應(yīng)該進(jìn)行的工作過程。SPD涌浪保護(hù)器可以抵消壓敏電阻的老化，就像機(jī)械設(shè)備使用的潤滑油可以延長機(jī)械零部件的使用壽命那樣。通常情況下，SPD涌浪保護(hù)器作為壓敏電阻的變化元器件工作的，此時(shí)，雖然壓敏電阻也會(huì)老化，但它卻延長了對(duì)系統(tǒng)所安裝重要自動(dòng)化元器件的保護(hù)時(shí)間。SPD電涌保護(hù)器可以比壓敏電阻承受更多的過電壓涌浪沖擊。另外，SPD電涌保護(hù)器還可以通過遠(yuǎn)程通信將自己的工作負(fù)荷情況傳送給上一級(jí)控制室。如果SPD電涌保護(hù)器受到了多次過電壓涌浪沖擊、快要結(jié)束其使用壽命時(shí)，它會(huì)切斷壓敏電阻與電網(wǎng)之間的連接。中央控制室就知道涌浪保護(hù)器的工作狀態(tài)了，維修工人就可以不用任何工具、簡簡單單的從插接連零件中取出舊的SPD涌浪保護(hù)器、插上新的SPD涌浪保護(hù)器就可以了。而這一更換過程也不會(huì)中斷自動(dòng)化系統(tǒng)的工作，自動(dòng)化系統(tǒng)控制的機(jī)床設(shè)備會(huì)正常運(yùn)行。

　　為了有效的防止涌浪沖擊，DIN EN 62305標(biāo)準(zhǔn)定義了一個(gè)區(qū)域方案，作為不同需要涌浪保護(hù)的設(shè)備中使用SPD涌浪保護(hù)器的基礎(chǔ)。不同區(qū)域之間的過渡區(qū)域中必須要安裝SPD涌浪保護(hù)器。建筑物之外的區(qū)域?yàn)?類區(qū)域，發(fā)生過電壓涌浪事件的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)最高。從這一區(qū)域進(jìn)入到電氣控制柜的電纜要用性能強(qiáng)大的SPD電涌保護(hù)器保護(hù)起來。

　　第一代供電電纜的SPD涌浪保護(hù)器采用的是直插式彈簧連接技術(shù)

　　自動(dòng)化控制技術(shù)領(lǐng)域中使用的電氣控制柜通常都安置在1類和2類區(qū)域的建筑物內(nèi)。即使在這里，也應(yīng)按照過渡區(qū)域的要求安裝SPD涌浪保護(hù)器。理想情況下，離開電氣控制柜的連接線都要配用涌浪保護(hù)器。對(duì)于自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部的電纜線，尤其是距離較長的電纜線和與230 V供電電力平行的電纜線，都應(yīng)采用涌浪保護(hù)器加以保護(hù)。因?yàn)?30 V系統(tǒng)的開、關(guān)切換畢竟利用在相鄰的電路中耦合出有害的過電壓。

　　24 V電網(wǎng)的涌浪保護(hù)

　　自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)的一個(gè)核心部件就是24 V供電電源。如果24 V供電電源出了故障，通常情況下整個(gè)系統(tǒng)就不能工作了。Phoenix電氣公司研發(fā)生產(chǎn)的Quint Power型電源設(shè)備就能夠確保這種情況下的供電可靠性。Phoenix公司研發(fā)生產(chǎn)的Plugtrab SEC涌浪保護(hù)器對(duì)所有從電器柜引出的24 V供電電纜提供了最佳的涌浪保護(hù)。第一代供電電纜的SPD涌浪保護(hù)器采用的是直插式彈簧連接技術(shù)，與Phoenix公司的Quint Power型電源設(shè)備有著完美的性能匹配。SPD涌浪保護(hù)器可以不用其他保護(hù)元器件直接連接在供電電源的次級(jí)側(cè)。這樣，電器柜中的元器件和其他24 V元器件就都可以防止現(xiàn)場的過電壓保護(hù)了。Plugtrab SEC涌浪保護(hù)器也可以對(duì)供電電源初級(jí)側(cè)的元器件進(jìn)行保護(hù)。

　　自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域最新的涌浪保護(hù)解決方案是磁化共模電感PTCB斷路器。這種身形細(xì)長的單通道斷路器可以與Phoenix直插式彈簧連接技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化的附件CLIPLINE COMPLETE接線端子系統(tǒng)配套使用，從而為24 V電位分配器提供了靈活的、節(jié)省空間的解決方案。為了保護(hù)與其連接的電氣設(shè)備不受過電壓涌浪的影響，與PTCB斷路器外形相同的Termitrab complete Typ 3型超薄型涌浪保護(hù)器是最合適的保護(hù)裝置了。它的寬度尺寸只有6 mm，是市場中最窄的Typ 3型SPD涌浪保護(hù)器了。它所采用的二極管技術(shù)為敏感的電子設(shè)備提供了最高等級(jí)的安全保護(hù)。

　　節(jié)省空間而且安全可靠：24V電位分配器可與過電流保護(hù)器和涌浪保護(hù)器配套使用

　　I/O輸入輸出系統(tǒng)的涌浪保護(hù)

　　控制系統(tǒng)和I/O輸入輸出系統(tǒng)也是自動(dòng)化解決方案的核心部件。從這些系統(tǒng)中出來的測量電纜和通訊電纜的長度往往超過了幾米，常常也要使用建筑物之外的信號(hào)。這時(shí)，Termitrab complete系列的涌浪保護(hù)器就是它們最合適的保護(hù)裝置了，也是測量、控制和調(diào)節(jié)技術(shù)領(lǐng)域中最窄的過電壓涌浪保護(hù)器了。該系列涌浪保護(hù)器的每個(gè)模塊寬度只有3.5 mm，可用于多種不同信號(hào)類型的設(shè)備保護(hù)。為了隨時(shí)了解這些保護(hù)器的工作狀況，可以用一個(gè)遠(yuǎn)程控制模塊一次對(duì)最多40個(gè)SPD涌浪保護(hù)器進(jìn)行監(jiān)控–無需繁雜的布線和編程。