浪涌保護(hù)器的介紹
浪涌保護(hù)器詳細(xì)介紹
隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展,個人PC機(jī)、大中型計算機(jī)及相關(guān)信息設(shè)備的大量應(yīng)用,使建筑物防雷擊電磁脈沖(過電壓)愈來愈受到大家的重視,由此,越來越多的過電壓保護(hù)產(chǎn)品投入市場,浪涌保護(hù)器 SPD(Surge Protective Device)也逐漸為人們所熟悉。
（一）、浪涌保護(hù)器的作用
電涌,（Surge protection Device）是電子設(shè)備雷電防護(hù)中不可缺少的一種裝置，過去常稱為“避雷器”或“過電壓保護(hù)器”英文簡寫為SPD。浪涌保護(hù)器的作用是把竄入電力線、信號傳輸線的瞬時過電壓限制在設(shè)備或系統(tǒng)所能承受的電壓范圍內(nèi)，或?qū)?qiáng)大的雷電流泄流入地，保護(hù)被保護(hù)的設(shè)備或系統(tǒng)不受沖擊而損壞。
浪涌保護(hù)器的工作原理為：浪涌保護(hù)器一般安裝在被保護(hù)設(shè)備的兩端并接地。在正常工作情況下，浪涌保護(hù)器對正常的工頻電壓呈現(xiàn)高阻抗，幾乎沒有電流通過，相當(dāng)于開路；當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)了瞬態(tài)過電壓時，浪涌保護(hù)器對高頻瞬態(tài)過電壓呈現(xiàn)低阻抗，相當(dāng)于把被保護(hù)設(shè)備短路。
1．開關(guān)型：其工作原理是當(dāng)沒有瞬時過電壓時呈現(xiàn)為高阻抗，但一旦響應(yīng)雷電瞬時過電壓時，其阻抗就突變?yōu)榈椭?，允許雷電流通過。用作此類裝置時器件有：放電間隙、氣體放電管、閘流晶體管等。
2．限壓型：其工作原理是當(dāng)沒有瞬時過電壓時為高阻擾，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。用作此類裝置的器件有：氧化鋅、壓敏電阻、抑制二極管、雪崩二極管等。
3．分流型或扼流型
分流型：與被保護(hù)的設(shè)備并聯(lián)，對雷電脈沖呈現(xiàn)為低阻抗，而對正常工作頻率呈現(xiàn)為高阻抗。
扼流型：與被保護(hù)的設(shè)備串聯(lián)，對雷電脈沖呈現(xiàn)為高阻抗，而對正常的工作頻率呈現(xiàn)為低阻抗。
用作此類裝置的器件有：扼流線圈、高通濾波器、低通濾波器、1/4波長短路器等。
浪涌保護(hù)器 (Surge protection Device) 是電子設(shè)備雷電防護(hù)中不可缺少的一種裝置,過去常稱為避雷器或過電壓保護(hù)器英文簡寫為SPD.電涌保護(hù)器的作用是把竄入電力線、信號傳輸線的瞬時過電壓限制在設(shè)備或系統(tǒng)所能承受的電壓范圍內(nèi),或?qū)?qiáng)大的雷電流泄流入地,保護(hù)被保護(hù)的設(shè)備或系統(tǒng)不受沖擊而損壞.電涌保護(hù)器的類型和結(jié)構(gòu)按不同的用途有所不同,但它至少應(yīng)包含一個非線性電壓限制元件.用于電涌保護(hù)器的基本元器件有:放電間隙、充氣放電管、壓敏電阻、抑制二極管和扼流線圈等。
一、最大持續(xù)運(yùn)行電壓Uc
在220/380V三相系統(tǒng)中選擇SPD時,其最大持續(xù)運(yùn)行電壓Uc應(yīng)根據(jù)不同的接地系統(tǒng)形式來選擇.
(1)當(dāng)電源采用TN系統(tǒng)時,從建筑物內(nèi)總配電盤(箱)開始引出的配電線路和分支線路必須采用TN-S系統(tǒng);
(2)在下列場所應(yīng)視具體情況對氧化鋅壓敏電阻SPD提高上述規(guī)定的Uc值:
①供電電壓偏差超過所規(guī)定的10%的場所;
?、谥C波使電壓幅值加大的場所.
二、沖擊電流Iimp
規(guī)定包括幅值電流Ipeak和電荷Q.
三、標(biāo)稱放電電流In
流過SPD、8/20μs電流波的峰值電流,用于對SPD做Ⅱ級分類試驗,也用于對SPD做Ⅰ級和Ⅱ級分類試驗的預(yù)處理.對Ⅰ級分類試驗In不宜小于15kA,對Ⅱ級分類試驗In不宜小于5kA.
四、電壓保護(hù)水平Up
即在標(biāo)稱放電電流In下的殘壓,或浪涌保護(hù)器的最大鉗壓.
為使被保護(hù)設(shè)備免受過電壓的侵害,SPD的電壓保護(hù)水平Up應(yīng)始終小于被保護(hù)設(shè)備的沖擊耐受電壓Uchoc,并應(yīng)大于根據(jù)接地類型得出的電網(wǎng)最高運(yùn)行電壓Usmax,即要求UsmaxUpUchoc.當(dāng)無法獲得設(shè)備的耐受沖擊電壓時,220/380V三相配電系統(tǒng)的設(shè)備可按表3選擇.
五、Ⅱ級分類試驗的最大放電電流Imax
流過SPD、8/20μs電流波的峰值電流.用于Ⅱ級分類試驗,Imax>In.
1.開關(guān)型:其工作原理是當(dāng)沒有瞬時過電壓時呈現(xiàn)為高阻抗,但一旦響應(yīng)雷電瞬時過電壓時,其阻抗就突變?yōu)榈椭?允許雷電流通過.用作此類裝置時器件有:放電間隙、氣體放電管、閘流晶體管等.
2.限壓型:其工作原理是當(dāng)沒有瞬時過電壓時為高阻擾,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.用作此類裝置的器件有:氧化鋅、壓敏電阻、抑制二極管、雪崩二極管等.
3.分流型:與被保護(hù)的設(shè)備并聯(lián),對雷電脈沖呈現(xiàn)為低阻抗,而對正常工作頻率呈現(xiàn)為高阻抗.
4.扼流型:與被保護(hù)的設(shè)備串聯(lián),對雷電脈沖呈現(xiàn)為高阻抗,而對正常的工作頻率呈現(xiàn)為低阻抗.
5.電源保護(hù)器:交流電源保護(hù)器、直流電源保護(hù)器、開關(guān)電源保護(hù)器等.
6.信號保護(hù)器:低頻信號保護(hù)器、高頻信號保護(hù)器、天饋保護(hù)器等.
(1)SPD的電壓保護(hù)水平Up應(yīng)始終小于被保護(hù)設(shè)備的沖擊耐受電壓Uchoc,并且大于根據(jù)接地類型得出的電網(wǎng)最高運(yùn)行電壓Usmax,即UsmaxUpUchoc,若線路無屏蔽,尚應(yīng)計入線路感應(yīng)電壓,Uchoc宜按其值的80%考慮;
(2)SPD與被保護(hù)設(shè)備兩端引線應(yīng)盡可能短,控制在0.5m以內(nèi);
(3)如果進(jìn)線端SPD的Up加上其兩端引線的感應(yīng)電壓以及反射波效應(yīng)與距其較遠(yuǎn)處的被保護(hù)設(shè)備的沖擊耐受電壓相比過高,則需在此設(shè)備處加裝第二級SPD,其標(biāo)稱放電電流In不宜小于8/20μs 3kA;當(dāng)進(jìn)線端SPD距被保護(hù)設(shè)備不大于10m時,若該SPD的Up加上其兩端引線的感應(yīng)電壓小于設(shè)備的Uchoc的80%,一般情況在該設(shè)備處可不裝SPD;
(4)當(dāng)按上述第3點要求裝的SPD之間設(shè)有配電盤時,若第一級SPD的Up加上其兩端引線的感應(yīng)電壓保護(hù)不了該配電盤內(nèi)的設(shè)備,應(yīng)在該配電盤內(nèi)安裝第二級SPD,其標(biāo)稱放電電流In不宜小于8/20μs 5kA;
(5)當(dāng)在線路上多處安裝SPD時,電壓開關(guān)型SPD與限壓型SPD之間的線路長度不宜小于10m,限壓型SPD之間的線路長度不宜小于5m.例如:被保護(hù)設(shè)備與配電中心距離較近,在線路敷設(shè)上可特意多繞一些導(dǎo)線;
(6)當(dāng)進(jìn)線端的SPD與被保護(hù)設(shè)備之間的距離大于30m時,應(yīng)在離被保護(hù)設(shè)備盡可能近的地方安裝另一個SPD,通流容量可為8kA;
(7)選擇SPD時應(yīng)注意保證不會因工頻過壓而燒毀SPD,因SPD是防瞬態(tài)過電壓(μs級),工頻過電壓是暫態(tài)過電壓(ms級),工頻過電壓的能量是瞬態(tài)過電壓能量的幾百倍,因此,應(yīng)注意選擇較高工頻工作電壓的SPD;
(8)SPD的保護(hù):每級SPD都應(yīng)設(shè)保護(hù),可采用斷路器或熔斷器進(jìn)行保護(hù),保護(hù)器的斷流容量均大于該處最大短路電流;
(9)此外,選用SPD時還應(yīng)注意:響應(yīng)時間盡可能快;使用壽命的長短、價格因素、可維護(hù)性要好、通流容量的大小、耐濕性能等方面.