三相交流電源防雷箱SPD080-385/B/3+1出廠價(jià)
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1 雷電的特性防雷包括外部防雷和內(nèi)部防雷。外部防雷以接閃器(避雷針、避雷網(wǎng)、避雷帶、避雷線(xiàn))、引下線(xiàn)、接地裝置為主,其主要的功能是為了確保建筑物本體免受直擊雷的侵襲,將可能擊中建筑物的雷電通過(guò)避雷針(帶、網(wǎng)、線(xiàn))、引下線(xiàn)等泄放入大地。內(nèi)部防雷包括防雷電感應(yīng)、線(xiàn)路浪涌、地電位反擊、雷電波入侵以及電磁與靜電感應(yīng)的措施。其基該方法是采用等電位聯(lián)結(jié),包括直接連接和通過(guò)SPD間接連接,使金屬體、設(shè)備線(xiàn)路與大地形成一個(gè)有條件的等電位體,將因雷擊和其他浪涌引起的內(nèi)部設(shè)施分流和感應(yīng)的雷電流或浪涌電流泄放入大地,從而保護(hù)建筑物內(nèi)人員和設(shè)備的安全。雷電的特點(diǎn)是電壓上升非常快(10μs以?xún)?nèi)),峰值電壓高(數(shù)萬(wàn)至數(shù)百萬(wàn)伏),電流大(幾十至幾百千安),維持時(shí)間較短(幾十至幾百微秒),傳輸速度快(以光速傳播),能量非常巨大,是浪涌電壓中具破壞力的一種。2 浪涌保護(hù)器的分類(lèi)SPD是電子設(shè)備雷電防護(hù)中不可缺少的一種裝置,其作用是把竄入電力線(xiàn)、信號(hào)傳輸線(xiàn)的瞬時(shí)過(guò)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。2. 1 按工作原理分類(lèi)按其工作原理分類(lèi),SPD可以分為電壓開(kāi)關(guān)型、限壓型及組合型。⑴電壓開(kāi)關(guān)型SPD。在沒(méi)有瞬時(shí)過(guò)電壓時(shí)呈現(xiàn)高阻抗,一旦響應(yīng)雷電瞬時(shí)過(guò)電壓,其阻抗就突變?yōu)榈妥杩梗试S雷電流通過(guò),也被稱(chēng)為"短路開(kāi)關(guān)型SPD"。⑵限壓型SPD。當(dāng)沒(méi)有瞬時(shí)過(guò)電壓時(shí),為高阻抗,但隨電涌電流和電壓的增加,其阻抗會(huì)不斷減小,其電流電壓特性為強(qiáng)烈非線(xiàn)性,有時(shí)被稱(chēng)為"鉗壓型SPD"。⑶組合型SPD。由電壓開(kāi)關(guān)型組件和限壓型組件組合而成,可以顯示為電壓開(kāi)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。2.2按用途分類(lèi)按其用途分類(lèi),SPD可以分為電源線(xiàn)路SPD和信號(hào)線(xiàn)路SPD兩種。
2.2.1電源線(xiàn)路SPD由于雷擊的能量是非常巨大的,需要通過(guò)分級(jí)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(guò)Ⅰ級(jí)分類(lèi)試驗(yàn)的浪涌保護(hù)器或限壓型浪涌保護(hù)器作為級(jí)保護(hù),對(duì)直擊雷電流進(jìn)行泄放,或者當(dāng)電源傳輸線(xiàn)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(jí)或更高等級(jí)保護(hù)。第二級(jí)保護(hù)器是針對(duì)前級(jí)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(jí)發(fā)生較大雷擊能量吸收時(shí),仍有一部分對(duì)設(shè)備或第三級(jí)保護(hù)器而言是相當(dāng)巨大的能量,會(huì)傳導(dǎo)過(guò)來(lái),需要第二級(jí)保護(hù)器進(jìn)一步吸收。同時(shí),經(jīng)過(guò)級(jí)防雷器的傳輸線(xiàn)路也會(huì)感應(yīng)雷擊電磁脈沖輻射。當(dāng)線(xiàn)路足夠長(zhǎng)時(shí),感應(yīng)雷的能量就變得足夠大,需要第二級(jí)保護(hù)器進(jìn)一步對(duì)雷擊能量實(shí)施泄放。第三級(jí)保護(hù)器對(duì)通過(guò)第二級(jí)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(jí),假如兩級(jí)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(jí)保護(hù);假如設(shè)備的耐壓水平較低,可能需要四級(jí)甚至更多級(jí)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(chēng)放電電流In是指流過(guò)SPD、8/20μs電流波的峰值電流。⑶大放電電流Imax又稱(chēng)為大通流量,指使用8/20μs電流波沖擊SPD一次能承受的大放電電流。⑷大持續(xù)耐壓Uc(rms)指可連續(xù)施加在SPD上的大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(xiàn)端子間的電壓特性參數(shù),其值可從值的列表中選取,應(yīng)大于限制電壓的高值。⑺電壓開(kāi)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。
2.2.2信號(hào)線(xiàn)路SPD信號(hào)線(xiàn)路SPD其實(shí)就是信號(hào)避雷器,安裝在信號(hào)傳輸線(xiàn)路中,一般在設(shè)備前端,用來(lái)保護(hù)后續(xù)設(shè)備,防止雷電波從信號(hào)線(xiàn)路涌入損傷設(shè)備。1)電壓保護(hù)水平(UP)的選擇UP 值不應(yīng)過(guò)被保護(hù)設(shè)備耐沖擊電壓額定值,UP 要求SPD 與被保護(hù)的設(shè)備的絕緣應(yīng)有良好配合。在低壓供配電系統(tǒng)裝置中,設(shè)備均應(yīng)具有一定的耐受電涌能力,即耐沖擊過(guò)電壓能力。當(dāng)無(wú)法獲得220/380V 三相系統(tǒng)各種設(shè)備的耐沖擊過(guò)電壓值時(shí),可按IEC 60664-1 和GB 50057-1994(2000 版)的給定指標(biāo)選用。2)標(biāo)稱(chēng)放電電流In 的(沖擊通流容量)選擇流過(guò)SPD、8/20 μs 電流波的峰值電流。用于對(duì)SPD 做II 級(jí)分類(lèi)試驗(yàn),也用于對(duì)SPD 做I 級(jí)和II 級(jí)分類(lèi)試驗(yàn)的預(yù)處理。事實(shí)上,In 是SPD 不發(fā)生實(shí)質(zhì)性破壞而能通過(guò)規(guī)定次數(shù)(一般為20 次)、規(guī)定波形(8/20 μs)的大限度的沖擊電流峰值。3)大放電電流Imax(極限沖擊通流容量)的選擇流過(guò)SPD、8/20 μs 電流波的峰值電流,用于II 級(jí)分類(lèi)試驗(yàn)。Imax 與In 有許多相同點(diǎn),他們都是用8/20 μs 電流波的峰值電流對(duì)SPD 做II 級(jí)分類(lèi)試驗(yàn)。不同之處也很明顯,Imax 只對(duì)SPD 做一次沖擊試驗(yàn),試驗(yàn)后SPD 不發(fā)生實(shí)質(zhì)性破壞;而In 可以做20次這樣的試驗(yàn),試驗(yàn)后SPD 也不能有實(shí)質(zhì)性破壞。因此,Imax 是沖擊的電流極限值,所以大放電電流也稱(chēng)為極限沖擊通流容量。顯然,Imax>In。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(guò)去常稱(chēng)為"避雷器"或"過(guò)電壓保護(hù)器"英文簡(jiǎn)寫(xiě)為SPD.浪涌保護(hù)器的作用是把竄入電力線(xiàn)、信號(hào)傳輸線(xiàn)的瞬時(shí)過(guò)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)器的類(lèi)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(gè)非線(xiàn)性電壓限制元件。用于浪涌保護(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(xiàn)圈等[1] 。⒈放電間隙(又稱(chēng)保護(hù)間隙):它一般由暴露在空氣中的兩根相隔一定間隙的金屬棒組成,其中一根金屬棒與所需保護(hù)設(shè)備的電源相線(xiàn)L1或零線(xiàn)(N)相連,另一根金屬棒與接地線(xiàn)(PE)相連接,當(dāng)瞬時(shí)過(guò)電壓襲來(lái)時(shí),間隙被擊穿,把一部分過(guò)電壓的電荷引入大地,避免了被保護(hù)設(shè)備上的電壓升高。這種放電間隙的兩金屬棒之間的距離可按需要調(diào)整,結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,其缺點(diǎn)是滅弧性能差。改進(jìn)型的放電間隙為角型間隙,它的滅弧功能較前者為好,它是靠回路的電動(dòng)力F作用以及熱氣流的上升作用而使電弧熄滅的。⒉氣體放電管:它是由相互離開(kāi)的一對(duì)冷陰板封裝在充有一定的惰性氣體(Ar)的玻璃管或陶瓷管內(nèi)組成的。為了提高放電管的觸發(fā)概率,在放電管內(nèi)還有助觸發(fā)劑。這種充氣放電管有二極型的,也有三極型的,氣體放電管的技術(shù)參數(shù)主要有:直流放電電壓Udc;沖擊放電電壓Up(一般情況下Up≈(2~3)Udc;工頻耐受電流In;沖擊耐受電流Ip;絕緣電阻R(>109Ω);極間電容(1-5PF)氣體放電管可在直流和交流條件下使用,其所選用的直流放電電壓Udc分別如下:在直流條件下使用:Udc≥1.8U0(U0為線(xiàn)路正常工作的直流電壓)在交流條件下使用:U dc≥1.44Un(Un為線(xiàn)路正常工作的交流電壓有效值)
⒊壓敏電阻:它是以ZnO為主要成分的金屬氧化物半導(dǎo)體非線(xiàn)性電阻,當(dāng)作用在其兩端的電壓達(dá)到一定數(shù)值后,電阻對(duì)電壓十分敏感。它的工作原理相當(dāng)于多個(gè)半導(dǎo)體P-N的串并聯(lián)。壓敏電阻的特點(diǎn)是非線(xiàn)性特性好(I=CUα中的非線(xiàn)性系數(shù)α),通流容量大(~2KA/cm2),常態(tài)泄漏電流?。?0-7~10-6A),殘壓低(取決于壓敏電阻的工作電壓和通流容量),對(duì)瞬時(shí)過(guò)電壓響應(yīng)時(shí)間快(~10-8s),無(wú)續(xù)流。壓敏電阻的技術(shù)參數(shù)主要有:壓敏電壓(即開(kāi)關(guān)電壓)UN,參考電壓Ulma;殘壓Ures;殘壓比K(K=Ures/UN);大通流容量Imax;泄漏電流;響應(yīng)時(shí)間。壓敏電阻的使用條件有:壓敏電壓:UN≥[(√2×1.2)/0.7]U0(U0為工頻電源額定電壓)小參考電壓:Ulma≥(1.8~2)Uac (直流條件下使用)Ulma≥(2.2~2.5)Uac(在交流條件下使用,Uac為交流工作電壓)壓敏電阻的大參考電壓應(yīng)由被保護(hù)電子設(shè)備的耐受電壓來(lái)確定,應(yīng)使壓敏電阻的殘壓低于被保護(hù)電子設(shè)備的而損電壓水平,即(Ulma)max≤Ub/K,上式中K為殘壓比,Ub為被保護(hù)設(shè)備的而損電壓。
⒋抑制二極管:抑制二極管具有箝位限壓功能,它是工作在反向擊穿區(qū),由于它具有箝位電壓低和動(dòng)作響應(yīng)快的優(yōu)點(diǎn),特別適合用作多級(jí)保護(hù)電路中的末幾級(jí)保護(hù)元件。抑制二極管在擊穿區(qū)內(nèi)的伏安特性可用下式表示:I=CUα,上式中α為非線(xiàn)性系數(shù),對(duì)于齊納二極管α=7~9,在雪崩二極管α=5~7.抑制二極管的技術(shù)參數(shù)擊穿電壓,它是指在反向擊穿電流(常為lma)下的擊穿電壓,這于齊納二極管額定擊穿電壓一般在2.9V~4.7V范圍內(nèi),而雪崩二極管的額定擊穿電壓常在5.6V~200V范圍內(nèi)。⑵大箝位電壓:它是指管子在通過(guò)規(guī)定波形的大電流時(shí),其兩端出現(xiàn)的高電壓。⑶脈沖功率:它是指在規(guī)定的電流波形(如10/1000μs)下,管子兩端的大箝位電壓與管子中電流等值之積。
⑷反向變位電壓:它是指管子在反向泄漏區(qū),其兩端所能施加的大電壓,在此電壓下管子不應(yīng)擊穿。此反向變位電壓應(yīng)明顯高于被保護(hù)電子系統(tǒng)的高運(yùn)行電壓峰值,也即不能在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)處于弱導(dǎo)通狀態(tài)。⑸大泄漏電流:它是指在反向變位電壓作用下,管子中流過(guò)的大反向電流。⑹響應(yīng)時(shí)間:10-11s⒌扼流線(xiàn)圈:扼流線(xiàn)圈是一個(gè)以鐵氧體為磁芯的共模干擾抑制器件,它由兩個(gè)尺寸相同,匝數(shù)相同的線(xiàn)圈對(duì)稱(chēng)地繞制在同一個(gè)鐵氧體環(huán)形磁芯上,形成一個(gè)四端器件,要對(duì)于共模信號(hào)呈現(xiàn)出大電感具有抑制作用,而對(duì)于差模信號(hào)呈現(xiàn)出很小的漏電感幾乎不起作用。扼流線(xiàn)圈使用在平衡線(xiàn)路中能有效地抑制共模干擾信號(hào)(如雷電干擾),而對(duì)線(xiàn)路正常傳輸?shù)牟钅P盘?hào)無(wú)影響。
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三相交流電源防雷箱SPD080-385/B/3+1出廠價(jià)
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1 雷電的特性
防雷包括外部防雷和內(nèi)部防雷。外部防雷以接閃器(避雷針、避雷網(wǎng)、避雷帶、避雷線(xiàn))、引下線(xiàn)、接地裝置為主,其主要的功能是為了確保建筑物本體免受直擊雷的侵襲,將可能擊中建筑物的雷電通過(guò)避雷針(帶、網(wǎng)、線(xiàn))、引下線(xiàn)等泄放入大地。內(nèi)部防雷包括防雷電感應(yīng)、線(xiàn)路浪涌、地電位反擊、雷電波入侵以及電磁與靜電感應(yīng)的措施。其基該方法是采用等電位聯(lián)結(jié),包括直接連接和通過(guò)SPD間接連接,使金屬體、設(shè)備線(xiàn)路與大地形成一個(gè)有條件的等電位體,將因雷擊和其他浪涌引起的內(nèi)部設(shè)施分流和感應(yīng)的雷電流或浪涌電流泄放入大地,從而保護(hù)建筑物內(nèi)人員和設(shè)備的安全。
雷電的特點(diǎn)是電壓上升非常快(10μs以?xún)?nèi)),峰值電壓高(數(shù)萬(wàn)至數(shù)百萬(wàn)伏),電流大(幾十至幾百千安),維持時(shí)間較短(幾十至幾百微秒),傳輸速度快(以光速傳播),能量非常巨大,是浪涌電壓中具破壞力的一種。
2 浪涌保護(hù)器的分類(lèi)
SPD是電子設(shè)備雷電防護(hù)中不可缺少的一種裝置,其作用是把竄入電力線(xiàn)、信號(hào)傳輸線(xiàn)的瞬時(shí)過(guò)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。
2. 1 按工作原理分類(lèi)
按其工作原理分類(lèi),SPD可以分為電壓開(kāi)關(guān)型、限壓型及組合型。
⑴電壓開(kāi)關(guān)型SPD。在沒(méi)有瞬時(shí)過(guò)電壓時(shí)呈現(xiàn)高阻抗,一旦響應(yīng)雷電瞬時(shí)過(guò)電壓,其阻抗就突變?yōu)榈妥杩梗试S雷電流通過(guò),也被稱(chēng)為"短路開(kāi)關(guān)型SPD"。
⑵限壓型SPD。當(dāng)沒(méi)有瞬時(shí)過(guò)電壓時(shí),為高阻抗,但隨電涌電流和電壓的增加,其阻抗會(huì)不斷減小,其電流電壓特性為強(qiáng)烈非線(xiàn)性,有時(shí)被稱(chēng)為"鉗壓型SPD"。
⑶組合型SPD。由電壓開(kāi)關(guān)型組件和限壓型組件組合而成,可以顯示為電壓開(kāi)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。
2.2按用途分類(lèi)
按其用途分類(lèi),SPD可以分為電源線(xiàn)路SPD和信號(hào)線(xiàn)路SPD兩種。
2.2.1電源線(xiàn)路SPD
由于雷擊的能量是非常巨大的,需要通過(guò)分級(jí)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(guò)Ⅰ級(jí)分類(lèi)試驗(yàn)的浪涌保護(hù)器或限壓型浪涌保護(hù)器作為級(jí)保護(hù),對(duì)直擊雷電流進(jìn)行泄放,或者當(dāng)電源傳輸線(xiàn)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(jí)或更高等級(jí)保護(hù)。第二級(jí)保護(hù)器是針對(duì)前級(jí)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(jí)發(fā)生較大雷擊能量吸收時(shí),仍有一部分對(duì)設(shè)備或第三級(jí)保護(hù)器而言是相當(dāng)巨大的能量,會(huì)傳導(dǎo)過(guò)來(lái),需要第二級(jí)保護(hù)器進(jìn)一步吸收。同時(shí),經(jīng)過(guò)級(jí)防雷器的傳輸線(xiàn)路也會(huì)感應(yīng)雷擊電磁脈沖輻射。當(dāng)線(xiàn)路足夠長(zhǎng)時(shí),感應(yīng)雷的能量就變得足夠大,需要第二級(jí)保護(hù)器進(jìn)一步對(duì)雷擊能量實(shí)施泄放。第三級(jí)保護(hù)器對(duì)通過(guò)第二級(jí)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(jí),假如兩級(jí)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(jí)保護(hù);假如設(shè)備的耐壓水平較低,可能需要四級(jí)甚至更多級(jí)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(chēng)放電電流In是指流過(guò)SPD、8/20μs電流波的峰值電流。
⑶大放電電流Imax又稱(chēng)為大通流量,指使用8/20μs電流波沖擊SPD一次能承受的大放電電流。
⑷大持續(xù)耐壓Uc(rms)指可連續(xù)施加在SPD上的大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(xiàn)端子間的電壓特性參數(shù),其值可從值的列表中選取,應(yīng)大于限制電壓的高值。
⑺電壓開(kāi)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。
2.2.2信號(hào)線(xiàn)路SPD
信號(hào)線(xiàn)路SPD其實(shí)就是信號(hào)避雷器,安裝在信號(hào)傳輸線(xiàn)路中,一般在設(shè)備前端,用來(lái)保護(hù)后續(xù)設(shè)備,防止雷電波從信號(hào)線(xiàn)路涌入損傷設(shè)備。
1)電壓保護(hù)水平(UP)的選擇
UP 值不應(yīng)過(guò)被保護(hù)設(shè)備耐沖擊電壓額定值,UP 要求SPD 與被保護(hù)的設(shè)備的絕緣應(yīng)有良好配合。
在低壓供配電系統(tǒng)裝置中,設(shè)備均應(yīng)具有一定的耐受電涌能力,即耐沖擊過(guò)電壓能力。當(dāng)無(wú)法獲得220/380V 三相系統(tǒng)各種設(shè)備的耐沖擊過(guò)電壓值時(shí),可按IEC 60664-1 和GB 50057-1994(2000 版)的給定指標(biāo)選用。
2)標(biāo)稱(chēng)放電電流In 的(沖擊通流容量)選擇
流過(guò)SPD、8/20 μs 電流波的峰值電流。用于對(duì)SPD 做II 級(jí)分類(lèi)試驗(yàn),也用于對(duì)SPD 做I 級(jí)和II 級(jí)分類(lèi)試驗(yàn)的預(yù)處理。
事實(shí)上,In 是SPD 不發(fā)生實(shí)質(zhì)性破壞而能通過(guò)規(guī)定次數(shù)(一般為20 次)、規(guī)定波形(8/20 μs)的大限度的沖擊電流峰值。
3)大放電電流Imax(極限沖擊通流容量)的選擇
流過(guò)SPD、8/20 μs 電流波的峰值電流,用于II 級(jí)分類(lèi)試驗(yàn)。Imax 與In 有許多相同點(diǎn),他們都是用8/20 μs 電流波的峰值電流對(duì)SPD 做II 級(jí)分類(lèi)試驗(yàn)。不同之處也很明顯,Imax 只對(duì)SPD 做一次沖擊試驗(yàn),試驗(yàn)后SPD 不發(fā)生實(shí)質(zhì)性破壞;而In 可以做20次這樣的試驗(yàn),試驗(yàn)后SPD 也不能有實(shí)質(zhì)性破壞。因此,Imax 是沖擊的電流極限值,所以大放電電流也稱(chēng)為極限沖擊通流容量。顯然,Imax>In。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(guò)去常稱(chēng)為"避雷器"或"過(guò)電壓保護(hù)器"英文簡(jiǎn)寫(xiě)為SPD.浪涌保護(hù)器的作用是把竄入電力線(xiàn)、信號(hào)傳輸線(xiàn)的瞬時(shí)過(guò)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)器的類(lèi)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(gè)非線(xiàn)性電壓限制元件。用于浪涌保護(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(xiàn)圈等[1] 。⒈放電間隙(又稱(chēng)保護(hù)間隙):
它一般由暴露在空氣中的兩根相隔一定間隙的金屬棒組成,其中一根金屬棒與所需保護(hù)設(shè)備的電源相線(xiàn)L1或零線(xiàn)(N)相連,另一根金屬棒與接地線(xiàn)(PE)相連接,當(dāng)瞬時(shí)過(guò)電壓襲來(lái)時(shí),間隙被擊穿,把一部分過(guò)電壓的電荷引入大地,避免了被保護(hù)設(shè)備上的電壓升高。這種放電間隙的兩金屬棒之間的距離可按需要調(diào)整,結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,其缺點(diǎn)是滅弧性能差。改進(jìn)型的放電間隙為角型間隙,它的滅弧功能較前者為好,它是靠回路的電動(dòng)力F作用以及熱氣流的上升作用而使電弧熄滅的。
⒉氣體放電管:
它是由相互離開(kāi)的一對(duì)冷陰板封裝在充有一定的惰性氣體(Ar)的玻璃管或陶瓷管內(nèi)組成的。為了提高放電管的觸發(fā)概率,在放電管內(nèi)還有助觸發(fā)劑。這種充氣放電管有二極型的,也有三極型的,
氣體放電管的技術(shù)參數(shù)主要有:直流放電電壓Udc;沖擊放電電壓Up(一般情況下Up≈(2~3)Udc;工頻耐受電流In;沖擊耐受電流Ip;絕緣電阻R(>109Ω);極間電容(1-5PF)
氣體放電管可在直流和交流條件下使用,其所選用的直流放電電壓Udc分別如下:在直流條件下使用:Udc≥1.8U0(U0為線(xiàn)路正常工作的直流電壓)
在交流條件下使用:U dc≥1.44Un(Un為線(xiàn)路正常工作的交流電壓有效值)
⒊壓敏電阻:
它是以ZnO為主要成分的金屬氧化物半導(dǎo)體非線(xiàn)性電阻,當(dāng)作用在其兩端的電壓達(dá)到一定數(shù)值后,電阻對(duì)電壓十分敏感。它的工作原理相當(dāng)于多個(gè)半導(dǎo)體P-N的串并聯(lián)。壓敏電阻的特點(diǎn)是非線(xiàn)性特性好(I=CUα中的非線(xiàn)性系數(shù)α),通流容量大(~2KA/cm2),常態(tài)泄漏電流?。?0-7~10-6A),殘壓低(取決于壓敏電阻的工作電壓和通流容量),對(duì)瞬時(shí)過(guò)電壓響應(yīng)時(shí)間快(~10-8s),無(wú)續(xù)流。
壓敏電阻的技術(shù)參數(shù)主要有:壓敏電壓(即開(kāi)關(guān)電壓)UN,參考電壓Ulma;殘壓Ures;殘壓比K(K=Ures/UN);大通流容量Imax;泄漏電流;響應(yīng)時(shí)間。
壓敏電阻的使用條件有:壓敏電壓:UN≥[(√2×1.2)/0.7]U0(U0為工頻電源額定電壓)
小參考電壓:Ulma≥(1.8~2)Uac (直流條件下使用)
Ulma≥(2.2~2.5)Uac(在交流條件下使用,Uac為交流工作電壓)
壓敏電阻的大參考電壓應(yīng)由被保護(hù)電子設(shè)備的耐受電壓來(lái)確定,應(yīng)使壓敏電阻的殘壓低于被保護(hù)電子設(shè)備的而損電壓水平,即(Ulma)max≤Ub/K,上式中K為殘壓比,Ub為被保護(hù)設(shè)備的而損電壓。
⒋抑制二極管:
抑制二極管具有箝位限壓功能,它是工作在反向擊穿區(qū),由于它具有箝位電壓低和動(dòng)作響應(yīng)快的優(yōu)點(diǎn),特別適合用作多級(jí)保護(hù)電路中的末幾級(jí)保護(hù)元件。抑制二極管在擊穿區(qū)內(nèi)的伏安特性可用下式表示:I=CUα,上式中α為非線(xiàn)性系數(shù),對(duì)于齊納二極管α=7~9,在雪崩二極管α=5~7.
抑制二極管的技術(shù)參數(shù)
擊穿電壓,它是指在反向擊穿電流(常為lma)下的擊穿電壓,這于齊納二極管額定擊穿電壓一般在2.9V~4.7V范圍內(nèi),而雪崩二極管的額定擊穿電壓常在5.6V~200V范圍內(nèi)。
⑵大箝位電壓:它是指管子在通過(guò)規(guī)定波形的大電流時(shí),其兩端出現(xiàn)的高電壓。
⑶脈沖功率:它是指在規(guī)定的電流波形(如10/1000μs)下,管子兩端的大箝位電壓與管子中電流等值之積。
⑷反向變位電壓:它是指管子在反向泄漏區(qū),其兩端所能施加的大電壓,在此電壓下管子不應(yīng)擊穿。此反向變位電壓應(yīng)明顯高于被保護(hù)電子系統(tǒng)的高運(yùn)行電壓峰值,也即不能在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)處于弱導(dǎo)通狀態(tài)。
⑸大泄漏電流:它是指在反向變位電壓作用下,管子中流過(guò)的大反向電流。
⑹響應(yīng)時(shí)間:10-11s
⒌扼流線(xiàn)圈:扼流線(xiàn)圈是一個(gè)以鐵氧體為磁芯的共模干擾抑制器件,它由兩個(gè)尺寸相同,匝數(shù)相同的線(xiàn)圈對(duì)稱(chēng)地繞制在同一個(gè)鐵氧體環(huán)形磁芯上,形成一個(gè)四端器件,要對(duì)于共模信號(hào)呈現(xiàn)出大電感具有抑制作用,而對(duì)于差模信號(hào)呈現(xiàn)出很小的漏電感幾乎不起作用。扼流線(xiàn)圈使用在平衡線(xiàn)路中能有效地抑制共模干擾信號(hào)(如雷電干擾),而對(duì)線(xiàn)路正常傳輸?shù)牟钅P盘?hào)無(wú)影響。