Thiết bị chống sét lan truyền và lợi ích của bộ lọc

1/. Thiết bị chống sét (SPD – Surge protection device) là gì ?
Theo tiêu chuẩn IEC 61643-1 “Surge protective devices connected to low-voltage power distribution systems - Part 1”, thuật ngữ thiết bị chống sét (SPD – Surge protection device hay TVSS - Transient voltage surge suppressor) thường được dùng để chỉ các thiết bị giới hạn quá điện áp và chuyển hướng dòng đột biến, dòng xung sét.

2/. Thiết bị chống sét và lợi ích của bộ lọc.

a.      Các loại thiết bị chống sét.

Trên thị trường thiết bị chống sét hiện nay có 3 loại thiết bị như sau:
·        Thiết bị chống sét không có bộ lọc (còn gọi là thiết bị cắt sét mắc song song).
·        Thiết bị chống sét có bộ lọc bộ lọc RFI/EMI là các tụ điện (còn gọi là thiết bị cắt lọc sét mắc song song).
·        Thiết bị chống sét có bộ lọc thông thấp LC gồm cuộn cảm và tụ điện (còn gọi là thiết bị cắt lọc sét mắc nối tiếp)

b.      Đặc điểm của thiết bị chống sét và lợi ích của bộ lọc

·Thiết bị cắt sét mắc song song
Thiết bị cắt sét không có bộ lọc, lắp song song với mạng điện hay thiết bị cần bảo vệ
o   Làm giảm một phần biên độ điện áp do xung sét tạo ra.
o   Không làm giảm tốc độ biến thiên dv/dt và di/dt của xung sét.
o   Không làm giảm hiện tượng nhiễu (nhiễu RFI/EMI - nhiễu tần số vô tuyến/nhiễu điện từ, nhiễu hài…) trên đường truyền
o   Điện áp dư(1) sau khi cắt dòng sét xuống đất vẫn còn rất cao.
Thiết bị cắt sét mắc song song thường được dùng để bảo vệ cho các thiết bị điện, điện tử thông thường.


· Thiết bị cắt lọc sét mắc song song
Thiết bị cắt lọc sét song song có bộ lọc là các tụ điện lắp song song với linh kiện cắt sét, loại thiết bị này lắp song song với mạng điện hay thiết bị cần bảo vệ.
o   Làm giảm một phần biên độ điện áp do xung sét tạo ra.
o   Thiết bị cắt lọc sét song song chỉ có khả năng lọc 1 phần nhiễu RFI/EMI (nhiễu tần số vô tuyến/nhiễu điện từ), không lọc được xung sét tại tần số sét điển hình (xem hình 4).
o   Không làm giảm tốc độ biến thiên dv/dt, di/dt của xung sét.
o   Điện áp dư(1) sau khi cắt dòng sét xuống đất vẫn còn rất cao.
Thiết bị cắt lọc sét mắc song song cũng như thiết bị cắt sét mắc song song, thường được dùng để bảo vệ cho các thiết bị điện, điện tử thông thường.


· Thiết bị cắt lọc sét mắc nối tiếp
Thiết bị cắt lọc sét mắc nối tiếp với thiết bị cần bảo vệ: thiết bị loại này hoàn toàn khắc phục được nhựơc điểm của 2 loại thiết bị trên, nhờ có gắn thêm bộ lọc LC mắc nối tiếp với tải cần bảo vệ.
o   Làm giảm tốc độ biến thiên điện áp dv/dt và dòng điện di/dt của dòng sét một cách đáng kể nhờ đó biên độ điện áp ở ngõ ra của thiết bị chống sét được giảm đến mức thấp, có giá trị phù hợp với điện áp hoạt động ở mạng điện hạ áp 220/380V.
o   Có khả năng lọc sét, lọc nguồn, lọc nhiễu RFI/EMI rất tốt, kể cả ở các dải tần số mà bộ lọc RFI/EMI không lọc được.
o   Điện áp dư(1) thấp sau khi cắt dòng sét xuống đất


Thiết bị cắt lọc sét mắc nối tiếp được sử dụng để bảo vệ cho các thiết bị điện, điện tử thông thường và cả các thiết bị điện, điện tử nhạy cảm. Đây là thiết bị chống sét có hiệu quả bảo vệ cao và là giải pháp kỹ thuật tối ưu đối với các thiết bị điện, điện tử nhạy cảm quan trọng.
Thiết bị cắt lọc sét (TSG-SRF, TDF) của hãng ERICO sử dụng bộ lọc thông thấp LC có thể lọc được sét, lọc nhiễu ở tần số mà bộ lọc RFI / EMI (lọc nhiễu tần số vô tuyến / nhiễu điện từ) không làm được. (xem biểu đồ tần số cắt của các bộ lọc)