Für netzgebundene Stromkreise: Wovor muss ich mich schützen und wie mache ich das?

Ich habe nicht viel Erfahrung mit Netzspannung und dem Entwerfen von Schutzschaltungen für sie. Ich bin mir nicht sicher:

A) Wovor muss ich mich schützen? Ich weiß, dass ich mir keine Sorgen um 10-kV-Spannungstransienten an der Netzleitung machen muss, aber was ist mit 300-V-Spitzen? Die Netzspannung beträgt nominal 120 Veff (in den USA für Privatanwender), aber was ist das Maximum, das erwartet und geplant werden sollte.

B) Wie schütze ich mich davor? Für Spannungstransienten kann ich eine TVS-Diode oder einen MOV verwenden, aber ich weiß nicht, wie ich eine auswählen soll. Wann verwende ich eins über das andere? Gibt es zum Überspannungsschutz eine AC-Version einer Brechstange?

Was sind gute Richtlinien zum Schutz vor und wie bei Netzstromkreisen?

Hinweis:

Um zu versuchen, die unvermeidlichen "Close for Too Vage" -Stimmen abzuwenden, möchte ich erwähnen, dass ich nur interessiert bin an:

"Was sind die häufigsten Spannungsprobleme, die die Hausverkabelung für einen Stromkreis auf einem Stromkreis verursachen wird?" und
"Was sind die Grundlagen des Schutzes vor diesen Problemen?"

Mir ist klar, dass wahrscheinlich viele Bücher über Schaltungsschutzschaltungen geschrieben wurden, aber ich denke, dass eine sehr grundlegende Antwort hier sehr angemessen wäre.

mains circuit-protection

— Andrew Spott
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Ihre Frage wird wahrscheinlich als zu weit gefasst geschlossen. Sie müssen eine bestimmte Frage stellen. Definieren Sie zunächst, was Sie schützen möchten. Glühbirnen oder medizinische Lebenserhaltungssysteme?

— Transistor

@Transistor: Der relevante Teil der Seite "Wie man Fragen stellt" befasst sich mit Unbestimmtheit, nicht mit Breite. Das ist nicht vage, oder? Wenn wir alles schließen, was "zu breit" ist, wird diese Site nutzlos mit Fragen gefüllt, die über ihre spezifische Absicht hinaus keine Bedeutung haben.

— Andrew Spott

@op Ich stimme dir teilweise zu. Eine zu breite Frage kann nicht beantwortet werden, während etwas zu Spezifisches weniger wiederverwendbar ist. Das Verfahren in diesem Forum besteht darin, ohnehin zu breite Fragen zu schließen, und das können wir nicht ändern, und Ihre Frage ist in der Tat ziemlich weit gefasst. Sie könnten ein Buch darüber breit schreiben. Versuchen Sie, genauer zu sein, und lassen Sie gleichzeitig Raum für allgemeine und nützliche Antworten.

— Vladimir Cravero

Sind Sie daran interessiert, Ihre Geräte vor abnormalem Verhalten der Leitung zu schützen, oder möchten Sie Ihre Benutzer vor Stromschlägen schützen?

— Das Photon

@VladimirCravero: Ich suche die einfache Antwort "Ich möchte einen Stromkreis an meine Netzspannung anschließen, worauf muss ich achten und wie muss ich darauf achten".

— Andrew Spott

Antworten:

Ihr Wattmeter hat nur einen Lichtbogenunterdrückungsspalt von 6 kV. Sie können also weniger als das und möglicherweise mehr erwarten, wahrscheinlich in Florida, mit Transienten, die die Lücke nicht ionisieren.

Aus diesem Grund sind ausgebrannte LEDs in Florida bei billigen PAR-Lampen so häufig.

Eine Möglichkeit zur Unterdrückung der Spitzenspannung besteht in einem Netzfilter mit zwei X1-Kappen und einer Drossel oder einem LPF 3. Ordnung. Dies reduziert die 10-kV-Spitzen auf <3 kV oder sogar nur 300 V, streckt sie jedoch rechtzeitig aus.

Optoisolator-Produkte setzen also voraus, dass Sie dies wissen, und sind alle für eine 3-kV-Isolation ausgelegt.

Jeder Schutz, den Sie hinzufügen, um diese Spannungen zu klemmen, muss in der Lage sein, den folgenden Strom zu verarbeiten.

Gasröhren können 10-kA-Überspannungen verarbeiten, erwarten jedoch, dass Sie den Eingang verschmelzen.

MOVs sind billig und gut, können aber nur gelegentliche Spannungsspitzen absorbieren und versagen nach so vielen akkumulierten Joule an Energie. Durch Drosseln kann die Anstiegsrate des Stroms begrenzt werden, bis sie gesättigt sind. Dann verhalten sie sich wie Drahtwiderstände.

Hier finden Sie einige Hintergrundinformationen zum Industriedesign für Netzfilter. Netzfilter in LED-Lampen müssen diese Tests bestehen, und nicht alle Lieferanten geben zu Recht an, dass sie konform sind.

Aufgrund anderer Anforderungen an niedrige Kosten, hohe Zuverlässigkeit und neue EMV-Konformitätsregeln für Geräte> = 100 W muss bei aktivem PFC usw. ein Leistungsfaktor> = 0,9 vorliegen.

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
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Vielen Dank! Wie häufig treten Überspannungen auf der Leitung auf (gibt es einen nationalen Durchschnitt)? Wie viel Energie steckt in einem typischen Anstieg? Wenn ich einen MOV verwende, muss ich ihn gegen 1 Anstieg pro Tag, 1 Anstieg pro Woche und Jahr spezifizieren? Gibt es einen Grund, warum Sie nicht über TVS-Dioden gesprochen haben?

— Andrew Spott

Ich sehe, dass der von Ihnen bereitgestellte Link dies erwähnt hat, danke.

— Andrew Spott

@ AndrewSpott, warum markierst du Antworten so schnell als Antworten?

— Ale..chenski

@Ali Chen: weil er alle meine Fragen beantwortet hat. Ich war ein bisschen schnell für diesen, aber ich sehne mich nicht nach mehr Informationen.

— Andrew Spott

Ali <Wenn es ein Trost ist, werde ich für Ihren Link stimmen, der alle Test-PLT- und ELF-Standards beschreibt, die ich vor Jahrzehnten für ein Unternehmensumfeld geschrieben habe.

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

Der Schutz elektronischer Geräte ist normalerweise in der Norm IEC 61000 definiert. Es umfasst den Schutz gegen ESD (61000-4-2), die Immunität gegen EFT (61000-4-4), 61000-4-5 (Immunität gegen Blitzstöße) usw. Der Standard ist eine kollektive Weisheit darüber, welche Art von Überspannungen typischerweise auftreten dort und definiert mehrere Klassen von Geräteschutz. Hier ist ein Beispiel von Texas Instruments mit Beispielen, vor denen und teilweise wie geschützt werden soll. Es gibt viele andere gute Artikel mit Beispielen für Schutzlösungen. Das Schlüsselwort lautet "IEC 61000".

— Ale..chenski
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