Za pośrednictwem sieci elektroenergetycznej lub linii sygnałowej mogą dotrzeć do urządzeń elektrycznych i układów elektronicznych przepięcia, które destabilizują działanie tych urządzeń lub nawet powodują ich awarię. Konieczne jest zminimalizowanie tego zagrożenia. W tej roli doskonale sprawdzają się warystory. Wyjaśniamy, czym są takie podzespoły, gdzie warto ich używać i jak je dobierać.
Czym są warystory?
Warystor jest elementem SPD (Surge Protective Device). Tego rodzaju elementy służą do ograniczania przepięć. Gdy dochodzi do wzrostu napięcia poza graniczną wartość, w elementach SPD opór szybko maleje do kilku Ω. Gdy natomiast napięcie ponownie spada, rezystancja zmniejsza się do początkowej wartości. W ten właśnie sposób ograniczają napięcie warystory, czyli rezystory półprzewodnikowe. Mamy w nich do czynienia z nieliniową charakterystyką rezystancji zależną od wartości napięcia przyłożonego do zacisków elementu. Gdy wzrasta napięcie, wykładniczo spada opór warystora.
Gdzie używa się warystorów?
Warystory mogą być używane w bardzo wielu układach elektronicznych i urządzeniach elektrycznych. Powszechnie stosuje się je w listwach antyprzepięciowych i innych układach zabezpieczających. Dzięki temu, że warystor przejmuje cały impuls przepięciowy, pozostałe elementy układu są bezpieczne i nie grozi im uszkodzenie. Jednak warystor ma również tę zaletę, że stabilizuje napięcie i to jest także wykorzystywane w urządzeniach elektrycznych. Tego rodzaju elementy powszechnie są stosowane również w przetwornikach częstotliwości, w aparatach przemysłowych, sieciach trakcyjnych i elektroenergetycznych, a także w urządzeniach używanych w przemyśle ciężkim.
Jak dobierać warystory?
Aby warystor mógł spełniać swoją funkcję zabezpieczającą, musi zostać odpowiednio dobrany do wymagań danego układu elektronicznego. Tylko wtedy pozostałe podzespoły układu będą właściwie chronione. Aby dobrać warystor, trzeba poznać jego najważniejsze parametry. Istotne jest na przykład maksymalne ciągłe napięcie na zaciskach warystora, a także napięcie znamionowe, napięcie przy udarze prądowym, maksymalne natężenie udaru prądowego, a także maksymalna energia impulsu prądowego. Gdy dobieramy warystor, należy wybrać taki model, w którym napięcie na jego zaciskach jest co najmniej 10% większe niż największe napięcie w chronionym układzie. To zapewni dłuższą żywotność warystora i skuteczniejszą ochronę. Trzeba się również zastanowić, jakiego rodzaju przepięcia mogą się pojawić w danym układzie (np. wartość udarów prądowych, szacowany czas ich trwania itp.).
Dużą zaletą warystorów jest to, że mogą pochłaniać nawet znaczną energię udarową. Do tego są dość uniwersalne, ponieważ można łączyć kilka warystorów szeregowo lub równolegle. Dzięki takim podzespołom bezpieczne są także nasze domowe sprzęty, jeśli podłączymy je na przykład do listwy przepięciowej.
