低電圧および高電圧保護装置: その仕組みと適切な保護装置の選び方

低電圧および高電圧プロテクタには主な役割が 1 つあります。それは、入力電源を監視し、電圧が安全範囲を上回るか下回る場合は常に負荷を切断することです。自動電圧保護装置、過電圧および不足電圧保護装置、または電圧ガードとも呼ばれます。この記事では、サージプロテクターの仕組み、サージプロテクターとの違い、系統用にサージプロテクターを購入する際の確認事項について説明します。

低電圧および高電圧保護装置は実際には何をするのですか?

電圧安定化装置とは異なり、低電圧および高電圧保護装置は電圧を修正しようとしません。異常な状態が続く場合、電源はそのままにして、接続された負荷への電力を単に遮断します。低電圧保護は、電圧低下、配線の弱さ、または近くで高出力モーターが始動したときに発生する電圧低下時に作動します。中性点の故障、変圧器の故障、またはより高い電源電圧への誤った接続の際に、高電圧保護がトリップします。

異常な状態が解消された後、通常は少し遅れてプロテクターが負荷を再接続します。この繰り返しのアクションにより、高価な家電製品に対する実用的な防御の第一線となります。

電圧保護装置とサージ保護装置: 同じ役割ではありません

最も重要な違いは 1 つあります。 期間 。サージプロテクターは短時間のスパイクをマイクロ秒単位で処理します。低電圧および高電圧プロテクターは、数秒、数分、さらには数時間続く持続的な電圧状態に対処します。

サージ保護装置は負荷を切断しないため、電圧保護装置の役割を果たすことができません。 230 V システムでグリッドが 175 V に留まる場合、一般的なサージ プロテクターはその不足電圧を直接アプライアンスに渡します。逆に、電圧保護装置は雷の衝撃を吸収するように設計されていません。 2 つのデバイスは補完的なものであり、互換性はありません。

両方の障害モードに対する保護が必要な場合、一般的な解決策は、持続状態に対しては電圧保護装置を設置し、高速過渡現象に対してはサージ保護装置を設置することです。一部の電圧保護装置には二次的な機能として基本的なサージ クランプが含まれていますが、製品を選択する際に 2 つの機能を混同しないでください。

低電圧および高電圧保護装置の仕組み

閾値検出

プロテクタには、入力電源の二乗平均平方根電圧を測定する電圧検出回路が含まれています。測定値は、低電圧トリップしきい値と高電圧トリップしきい値の 2 つの基準点と比較されます。調整可能なモデルでは、両方のポイントをノブまたは小さなトリマーで設定できます。固定モデルでは、しきい値は工場で選択され、現場で変更することはできません。

トリップの遅延と再接続

迷惑なトリップを避けるため、プロテクタはノイズの多いサイクルが 1 回発生した後でも切断されません。リレーを開く前に、短い確認期間 (通常は数秒) 待機します。リレーが開くと、負荷は切り離されます。グリッドが回復すると、別の組み込み遅延により、アプライアンスが急速に再起動することが防止されます。この再起動の遅延は、短いサイクルの再起動によって損傷する可能性があるコンプレッサーにとって特に重要です。

できないこと

低電圧および高電圧プロテクタは電圧を調整せず、波形歪みを除去せず、停電時に電力を供給しません。これはインテリジェンスを備えた安全スイッチであり、バックアップ電源ではありません。この区別は、保護システムを計画するときに重要です。プロテクターは異常電圧による損傷のリスクを軽減しますが、不安定な電源をクリーンな電源に変えることはできません。

購入前に評価すべき主要なパラメータ

適切なデバイスは、公称グリッド電圧、負荷電流、および保護する必要がある機器の種類によって異なります。 OEM の会話では、次の点が何度も話題になります。

• 電圧定格。 230 V 50 Hz の欧州モデルは、120 V 60 Hz の北米の回路に直接適合するものではありません。対象市場の公称線間電圧と周波数に応じてプロテクタを選択してください。
• 現在の評価。 プロテクターの最大電流は、アプライアンスの全負荷電流以上である必要があります。一般的な製品レベルは 15A、30 A、13 A、10 A、および 5 A です。
• 調整可能なしきい値または固定しきい値。 すべてのユニットが同じように動作するため、固定しきい値により大量の注文が簡素化されます。調整可能なしきい値は、アプライアンスに異なる許容限界がある場合、またはローカル グリッドが弱いことがわかっている場合に役立ちます。
• 再起動の遅延。 冷蔵庫、エアコン、ウォーターポンプの場合、少なくとも 1 分の再起動遅延が望ましいです。一部のユニットには固定遅延があります。他のものは調整を可能にします。
• 物理構成。 シングルソケット、インライン、およびマルチアウトレットバージョンが利用可能です。マルチコンセントプロテクターはいくつかの機器をカバーしますが、最大電流制限を明確にマークする必要があります。

見積もりを比較するときは、正確なトリップしきい値と、低電圧、高電圧、および再接続の遅延時間を尋ねてください。これらの値のわずかな違いは、製品が実際に現場でコンプレッサーを保護するかどうかに大きな影響を与えます。

エアコンと高電力家電に専用の保護が必要な理由

輸入業者が製品範囲に低電圧および高電圧プロテクターを追加する最も一般的な理由はエアコンです。コンプレッサーモーターは高い始動電流を消費し、制御基板には敏感な電源が含まれています。電圧低下によりモーターが過熱します。突然の電圧スパイクにより、数ミリ秒以内に制御基板が破壊される可能性があります。

Haowei Electric は、このワークロードに基づいて専用のモデルを構築します。 220V 単相エアコンの場合、 エアコン用 220 V 15 A 調整可能な電圧保護装置 低電圧と高電圧の両方を監視し、コンプレッサーに優しい再起動遅延機能を備えています。より大容量のユニットには、同じ保護ロジックを備えた 30 A バージョンを使用できます。

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給湯器、IH調理器、洗濯機、業務用冷凍機器も同様の保護の恩恵を受けられます。アプライアンスが高価であればあるほど、またローカル送電網が頻繁に変動するほど、自動プロテクターのコストも高くなります。

プロテクターをグリッドと負荷に適合させる

製品の選択は通常、市場から始まります。欧州の輸入業者は、互換性のあるソケットを備えた 220 ～ 240 V のプロテクターを必要としています。北米の輸入業者は、標準コンセント用の 110 ～ 120 V のプロテクターを必要としています。どちらの製品ファミリーでも同じ電流範囲が表示されますが、プラグの形状とトリップしきい値はローカル電源用に構成する必要があります。

北米の空調回路の場合、 エアコン用 110 V 30 A 調整可能な電圧保護装置 30 A 分岐回路によく適合します。一般的なアプライアンスを保護するには、通常は 15 A バージョンで十分です。

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バイヤーが低電圧および高電圧保護装置メーカーと直接取引する理由

低電圧および高電圧保護装置は単なるスイッチではありません。負荷テストに合格し、異常な回線状態でも予測どおりに動作し、目的地市場の電気安全要件に適合する必要があります。汎用ユニットのラベルを変更するだけの会社から購入するのではなく、エンジニアリング メーカーから購入すると、信頼性に目に見える違いが生じます。

Haowei Electric は自社で保護回路を設計し、全工程の品質検査を伴う生産ラインを稼働させ、CE および ISO 9001 規格認証に基づいて運営しています。同社は OEM および ODM の注文も受け付けているため、ブランドに合わせて定格電流、プラグの種類、しきい値範囲、再起動遅延、ハウジングの色、パッケージを調整できます。

内部回路とコンポーネントのオプションの詳細な技術的な説明については、次を参照してください。 電圧保護装置の動作原理と種類に関するガイド .

最終的な考え

電圧損傷のコストは、障害が通過する前ではなく、障害が通過した後にのみ発生します。低電圧および高電圧保護装置は、家電製品が不安定な送電網に耐えられるようにするための最も低コストの方法の 1 つです。購入者にとって、重要な決定は複雑ではありません。電圧を一致させ、電流を一致させ、適切な再起動遅延を選択し、サプライヤーが製造およびテストのプロセスを文書化できることを確認することです。