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浪涌保護(hù)器,也叫防雷器,是一種為各種電子設(shè)備、儀器儀表、通訊線路提供安全防護(hù)的電子裝置。當(dāng)電氣回路或者通信線路中因?yàn)橥饨绲母蓴_突然產(chǎn)生尖峰電流或者電壓時(shí),浪涌保護(hù)器能在極短的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)通分流,從而避免浪涌對回路中其他設(shè)備的損害。
浪涌保護(hù)器,適用于交流50/60HZ,額定電壓220V/380V的供電系統(tǒng)中,對間接雷電和直接雷電影響或其他瞬時(shí)過壓的電涌進(jìn)行保護(hù),適用于家庭住宅、第三產(chǎn)業(yè)以及工業(yè)領(lǐng)域電涌保護(hù)的要求。
最原始的電涌保護(hù)器羊角形間隙,出現(xiàn)于19世紀(jì)末期,用于架空輸電線路,防止雷擊損壞設(shè)備絕緣而造成停電。20世紀(jì)20年代,出現(xiàn)了鋁浪涌保護(hù)器,氧化膜浪涌保護(hù)器和丸式浪涌保護(hù)器。30年代出現(xiàn)了管式浪涌保護(hù)器。50年代出現(xiàn)了碳化硅防雷器。70年代又出現(xiàn)了金屬氧化物浪涌保護(hù)器。現(xiàn)代高壓浪涌保護(hù)器,不僅用于限制電力系統(tǒng)中因雷電引起的過電壓,也用于限制因系統(tǒng)操作產(chǎn)生的過電壓。1992年以來,以德、法為代表的工控標(biāo)準(zhǔn)35mm導(dǎo)軌卡接式可拔插SPD防雷模塊,開始大規(guī)模引進(jìn)到中國,稍后以美、英為代表的一體化箱式電源防雷組合也進(jìn)入了中國。
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1.保護(hù)通流量大,殘壓極低,響應(yīng)時(shí)間快;
2.采用滅弧技術(shù),避免火災(zāi);
3.采用溫控保護(hù)電路,內(nèi)置熱保護(hù);
4.帶有電源狀態(tài)指示,指示浪涌保護(hù)器工作狀態(tài);
5.結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn),工作穩(wěn)定可靠。
按其工作原理分類,SPD可以分為電壓開關(guān)型、限壓型及組合型。
⑴電壓開關(guān)型SPD。在沒有瞬時(shí)過電壓時(shí)呈現(xiàn)高阻抗,一旦響應(yīng)雷電瞬時(shí)過電壓,其阻抗就突變?yōu)榈妥杩?,允許雷電流通過,也被稱為“短路開關(guān)型SPD”。
⑵限壓型SPD。當(dāng)沒有瞬時(shí)過電壓時(shí),為高阻抗,但隨電涌電流和電壓的增加,其阻抗會不斷減小,其電流電壓特性為強(qiáng)烈非線性,有時(shí)被稱為“鉗壓型SPD”。
⑶組合型SPD。由電壓開關(guān)型組件和限壓型組件組合而成,可以顯示為電壓開關(guān)型或限壓型或兩者兼有的特性,這決定于所加電壓的特性。
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1.電源線路SPD
由于雷擊的能量是非常巨大的,需要通過分級泄放的方法,將雷擊能量逐步泄放到大地。在直擊雷非防護(hù)區(qū)(LPZ0A)或在直擊雷防護(hù)區(qū)(LPZ0B)與防護(hù)區(qū)(LPZ1)交界處,安裝通過Ⅰ級分類試驗(yàn)的浪涌保護(hù)器或限壓型浪涌保護(hù)器作為級保護(hù),對直擊雷電流進(jìn)行泄放,或者當(dāng)電源傳輸線路遭受直接雷擊時(shí),將傳導(dǎo)的巨大能量進(jìn)行泄放。在防護(hù)區(qū)之后的各分區(qū)(包含LPZ1區(qū))交界處安裝限壓型浪涌保護(hù)器,作為二、三級或更高等級保護(hù)。第二級保護(hù)器是針對前級保護(hù)器的殘余電壓以及區(qū)內(nèi)感應(yīng)雷擊的防護(hù)設(shè)備,在前級發(fā)生較大雷擊能量吸收時(shí),仍有一部分對設(shè)備或第三級保護(hù)器而言是相當(dāng)巨大的能量,會傳導(dǎo)過來,需要第二級保護(hù)器進(jìn)一步吸收。同時(shí),經(jīng)過級防雷器的傳輸線路也會感應(yīng)雷擊電磁脈沖輻射。當(dāng)線路足夠長時(shí),感應(yīng)雷的能量就變得足夠大,需要第二級保護(hù)器進(jìn)一步對雷擊能量實(shí)施泄放。第三級保護(hù)器對通過第二級保護(hù)器的殘余雷擊能量進(jìn)行保護(hù)。根據(jù)被保護(hù)設(shè)備的耐壓等級,假如兩級防雷就可以做到限制電壓低于設(shè)備的耐壓水平,就只需要做兩級保護(hù);假如設(shè)備的耐壓水平較低,可能需要四級甚至更多級的保護(hù)。
選擇SPD,首先需要了解一些參數(shù)及其工作原理。
⑴ 10/350μs波是模擬直擊雷的波形,波形能量大; 8/20μs波是模擬雷電感應(yīng)和雷電傳導(dǎo)的波形。
⑵標(biāo)稱放電電流In是指流過SPD、8/20μs電流波的峰值電流。
⑶放電電流Imax又稱為通流量,指使用8/20μs電流波沖擊SPD一次能承受的放電電流。
⑷持續(xù)耐壓Uc(rms)指可連續(xù)施加在SPD上的交流電壓有效值或直流電壓。
⑸殘壓Ur指在額定放電電流In下的殘壓值。
⑹保護(hù)電壓Up表征SPD限制接線端子間的電壓特性參數(shù),其值可從優(yōu)選值的列表中選取,應(yīng)大于限制電壓的值。
⑺電壓開關(guān)型SPD主要泄放的是10/350μs電流波,限壓型SPD主要泄放的是8/20μs電流波。
2.信號線路SPD
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