Tụ chống sét là gì?

Tụ chống sét ( Varistor hoặc Metal Varistor Oxit (MOV)) còn được gọi với tên điện trở phụ thuộc điện áp hoặc VDR là một điện trở đặc biệt được sử dụng để bảo vệ mạch điện chống lại sự đột biến điện áp cao trong khoảng thời gian ngắn. Những xung áp cao và những xung gai sẽ tấn công đường dây điện và sẽ phá hủy nguồn cung cấp điện của các thiết bị. Khi đó, một tụ chống sét được lắp vào mạch sẽ có thể ngăn những xung áp cao và những xung gai này, tránh việc chúng phá hỏng thiết bị.

Chức năng của tụ chống sét

Khi mạch điện hoạt động bình thường, điện trở của tụ chống sét là rất cao. Khi điện áp kết nối được đẩy lên cao hơn so với thông số kỹ thuật của tụ, điện trở trong mạch ngay lập tức được đẩy xuống thấp. Với chức năng này, tác dụng của Varistor sẽ bảo vệ các linh kiện điện tử khỏi sự tăng cao của điện áp, khi đó thì các tụ chống sét được xem như là thêm điện năng vào nguồn. Khi xung điện áp và xung gai xuất hiện, tụ chống sét sẽ làm ngắt mạch và bảo vệ các thiết bị.

Tụ Chống Sét Varistor 14D471K 470V

Thông số kỹ thuật

Ký hiệu của tụ chống sét không phải là Ohm mà được tính bằng đơn vị công suất W. Thông số kỹ thuật quan trọng nhất của tụ chống sét là điện áp kẹp.

Điện áp kẹp là lượng điện áp tối đa trong một thiết bị bảo vệ, nó cho phép ngăn chặn sự gia tăng điện năng trong mạch. Khi thiết bị đạt đến điện áp kẹp của mình, nó ngăn chặn sự gia tăng cường độ dòng điện đi qua các thiết bị vào một hệ thống máy tính hoặc thiết bị điện tử khác. Đây cũng là điện áp gây đoản mạch của tụ chống sét. Điện áp kẹp càng thấp càng bảo vệ tốt hơn. Nhưng mặt khác, điện áp của nguồn không được thấp, vì nó sẽ phá hủy tụ chống sét. Đối với nguồn điện là 230 V, một tụ chống sét với điện áp kẹp là 275 V là một sự lựa chọn tốt.
Hấp thụ năng lượng và tản năng lượng : Chỉ số này được đo bằng đại lượng Jun, và nó cho thấy mức năng lượng mà tụ chống sét có thể hấp thụ. Số jun càng cao thì mạch càng được bảo vệ tốt hơn. Một tụ chống sét có thông số hấp thụ/tản năng lượng khoảng 200-400 Jun là một tụ có mức bảo vệ vừa phải. Từ 600 Jun trở lên được coi là một tụ tốt. Để gia tăng khả năng hấp thụ năng lượng, ta có thể lắp hai hoặc ba tụ chống sét song song với nhau.
Thời gian phản ứng : Tụ chống sét ngắt mạch nhanh chóng nhưng không ngay lập tức. Luôn luôn có một độ trễ (dù rất nhỏ) khi chúng phản ứng lại với sự xung điện áp. Càng kéo dài thời gian thì sự xung điện áp càng gây hại nhanh chóng tới các thiết bị kết nối. Tốt nhất là phản ứng trong khoảng 1 ns hoặc nhanh hơn.

Nguyên lý hoạt động của tụ chống sét

Tụ chống sét bao gồm hai chân khá giống tụ gốm. Varistor thường được mắc song song với mạch điện cần bảo vệ và nối với hai cực nguồn nuôi thông qua một cầu chì.

Khi có sét đánh vào hoặc điện áp dâng cao thì Varistor là sẽ dẫn điện hoàn toàn khi điện áp nguồn vào cao hơn giá trị sản xuất của nó, ngay lúc này thì dòng điện sẽ không xảy ra hiện tượng đi qua mạch điện mà đi qua Varistor làm ngắn mạch, dẫn đến cầu chì bị đứt.

Khi cầu chì đứt thì mạch điện sẽ không bị ảnh hưởng của nguồn điện, bảo vệ an toàn cho thiết bị khi điện áp cao. Trường hợp bạn muốn khôi phục lại mạch điện thì chỉ cần thay lại cầu chì và đồng thời thay Varistor mới.

Tụ Chống Sét Varistor 420L40 680V

Phân loại tụ chống sét

Tụ chống sét Silicon Carbide: Thông thường thì tụ chống sét sẽ được phân chia các loại khác nhau nhờ chất liệu làm phần thân tụ. Với loại tụ chống sét Silicon Carbide thì có thể xác định thân tụ làm từ chất liệu Sic, ngày nay chất liệu này được ứng dụng rộng rãi cho năng lượng cao hay mức điện áp cao.

Tụ chống sét oxit kim loại: Tụ chống sét bằng chất liệu oxit kim loại có kí hiệu là MOV, 10% các oxit kim loại đóng vai trò như một loại chất kết dính, kết nối các hạt kẽm oxit với nhau, đồng thời giữ ổn định cho 2 tấm kim loại.

Lắp đặt tụ chống sét như thế nào?

Khi nguồn điện bị tấn công bởi sét đánh thì tụ chống sét là phần tử đầu tiên tham gia bảo vệ, vì vậy để đạt hiệu quả lớn nhất cách mắc tụ chống sét phải đặt ở đầu ngồn.

Với mạch điện một pha, tụ chống sét sẽ được mắc sau cầu chì và công tắc, nối giữa 2 dây dương và trung tính như hình bên dưới (tụ ký hiệu MOV)

Với mạch điện 3 pha, lúc này số pha dương tăng lên gấp 3 lần, vì vậy số lượng tụ dùng nhiều hơn, cách mắc cũng phức tạp hơn giữa dây dương, trung tính và nối đất.