浪涌保护器的基本工作原理

浪涌保护器的基本工作原理

引言

现代社会中,电子设备的发展迅猛,然而作为电子设备的辅助设备之一的浪涌保护器并不为人们所熟知。浪涌保护器是电子设备中的一种重要保护装置,能有效地保护电子设备免受浪涌电压和浪涌电流的损害。本文将从基本原理、工作过程和各种浪涌保护器的类型等方面,对浪涌保护器的基本工作原理进行详细解释。

什么是浪涌保护器

浪涌保护器,也称为过电压保护器,是用于保护设备免受浪涌电压和浪涌电流损害的一种电气装置。在电力系统中,由于雷电、电器断路、电源切换等原因,会引起突发的电压和电流峰值,这就是我们所说的“浪涌”。浪涌保护器的基本功能就是在电路中引入额外的电气元件,以限制和调节浪涌电压和浪涌电流的传输。

浪涌保护器的基本工作原理

浪涌保护器的基本工作原理是利用元件的非线性特点,在电路中引入一个可控的阻抗,从而降低电压和电流的峰值。下面将详细介绍浪涌保护器的基本工作原理。

可控阻抗

浪涌保护器的核心元件是可控阻抗,也叫非线性元件。在正常情况下,可控阻抗的阻抗值较大,对电流和电压的传输起到较小的影响。然而,在浪涌电压和浪涌电流到来时,可控阻抗会迅速变低,起到短路的作用,以达到限制浪涌电压和电流的目的。

可控阻抗的触发机制

为了使可控阻抗能够在正常情况下保持较高的阻抗值,同时能够在浪涌电压和电流到来时迅速变低,浪涌保护器通常采用了一种触发机制。触发机制可以分为两类:一是通过电压触发,二是通过电流触发。

电压触发

电压触发指的是当电压超过设定的阈值时,可控阻抗的阻抗值会发生变化。电压触发的方式主要有电压启动器和电压限制器。

•电压启动器:在正常情况下,电压启动器上的电压不足以触发阀值,可控阻抗的阻抗值保持较大。当浪涌电压到达一定数值时,电压启动器上的电压超过阀值,触发可控阻抗的动作,使其阻抗值变小。

•电压限制器:在正常情况下,电压限制器上的电压高于设定的阈值,可控阻抗的阻抗值保持较小。当浪涌电压到达一定数值时,电压限制器上的电压超过阈值,可控阻抗的阻抗值变大。

电流触发

电流触发指的是当电流超过设定的阈值时,可控阻抗的阻抗值会发生变化。电流触发的方式主要有电流启动器和电流限制器。

•电流启动器:在正常情况下,电流启动器上的电流较小,可控阻抗的阻抗值保持较大。当浪涌电流到达一定数值时,电流启动器上的电流超过阈值,触发可控阻抗的动作,使其阻抗值变小。

•电流限制器:在正常情况下,电流限制器上的电流高于设定的阈值,可控阻抗的阻抗值保持较小。当浪涌电流到达一定数值时,电流限制器上的电流超过阈值,可控阻抗的阻抗值变大。

浪涌保护器的工作过程

浪涌保护器在工作过程中会根据触发机制的激活情况,调整可控阻抗的阻抗值,从而限制浪涌电压和浪涌电流的传输。下面将以电压触发的浪涌保护器为例,介绍其工作过程。

1.正常情况下,浪涌保护器中的可控阻抗的阻抗值较大,对电流和电压的传输

起到较小的影响。

2.当浪涌电压超过设定的阈值时,电压启动器上的电压超过阀值,触发可控阻

抗的动作。

3.可控阻抗的阻抗值迅速变小,起到短路的作用,限制浪涌电压的传输。

4.当浪涌电压下降到某一数值以下时,电压启动器上的电压低于阈值,可控阻

抗恢复到较大的阻抗值。

需要注意的是,浪涌保护器的响应时间应尽可能短,以确保对浪涌的及时保护。因此,浪涌保护器通常采用快速响应的可控阻抗元件,如气体放电管、硅可控整流器等。

浪涌保护器的类型

根据浪涌保护器的工作原理和应用场景的不同,可以将浪涌保护器分为几种不同的类型。

气体放电管

气体放电管是一种常用的浪涌保护器。它由两个电极和一个充气的气体隔离室组成。在正常情况下,气体放电管的阻抗较大。当浪涌电压到达一定数值时,气体放电管的阻抗迅速下降,形成导通通路,限制浪涌电压的传输。气体放电管的优点是响应速度快,寿命长,但其阻抗值较大,导致浪涌电压在一定程度上仍然可以传输。

金属氧化物压敏电阻

金属氧化物压敏电阻(MOV)是一种基于非线性电阻特性的浪涌保护器。当电压低

于设定的阈值时,MOV的阻抗较大,对电流和电压的传输起到较小的影响。当电压

超过设定的阈值时,MOV的电阻迅速降低,形成导通通路,限制浪涌电压的传输。MOV的优点是响应速度快,抗浪涌电流能力较强。

瞬态电压抑制器

瞬态电压抑制器(TVS)是一种将可控阻抗和电压触发机制结合的浪涌保护器。它

由一对电阻和可控阻抗器组成,在正常情况下,可控阻抗的阻抗值较大。当浪涌电压超过设定的阈值时,可控阻抗的阻抗值迅速变小,起到短路的作用,限制浪涌电压的传输。瞬态电压抑制器的优点是具有较高的响应速度和较低的阻抗值。

总结

浪涌保护器是一种重要的电气装置,用于保护电子设备免受浪涌电压和浪涌电流的损害。它通过引入可控阻抗来限制和调节浪涌电压和浪涌电流的传输。浪涌保护器的基本工作原理是可控阻抗的阻抗值根据触发机制的激活情况而变化,起到短路的作用。常见的浪涌保护器类型有气体放电管、金属氧化物压敏电阻和瞬态电压抑制器。通过了解浪涌保护器的基本工作原理,我们可以更好地理解它的作用和应用。

浪涌保护器

浪涌保护器(SPD)的基本原理及应用 河北建设集团张海军 摘要:本文主要介绍SPD的基本原理、分类与应用。 关键词:SPD;基本原理:分类;应用 1 引言 电涌保护器(Surge Protective Device,SPD)又称浪涌保护器,是用于带电系统中限制瞬态过电压和导引泄放电涌电流的非线性防护器件,用以保护耐压水平低的电器或电子系统免遭雷击及雷击电磁脉冲或操作过电压的损害。近年来,电子信息系统(如电视、电话、通信、计算机网络等)发展迅猛,电子信息设备大量涌现和普及。这类系统和设备往往比较昂贵和重要,其工作电压、耐压水平很低,极易受到雷电电磁脉冲的危害,为此需采用SPD做过电压保护。 由于各国遵循的标准不一样,产品的规格没有统一,参数的标识也各自有侧重,远不如其他电气产品规范,这就给设计选型带来很大不便。在工程设计中,常见品牌按产地划分主要可分为国产产品、欧洲产品和美洲产品。国产产品参数设置较乱,规格多样,残压较高。规范产品的型号设置有的仿欧洲产品,有的遵循国标定参数,大部分产品都标注In与Imax。由于国产产品对应用场所要求较低,建筑物等级不高,设备耐压值大,所以一些参数要求可适当放松。 欧洲产品一般标注最大放电电流,产品型号也是根据这个参数设定的。例如欧洲某着名品牌XXX65、XXX40,其中数值65、40就

是Imax。但我国标准明确规定要用标称放电电流In来进行选型,这是目前在工程设计中遇到的一个尴尬情况。经查该产品资料,XX65的In值不超过20 kA,XX40的In值不超过15 kA。如果依照GB50343建议值,这两种产品只能用于设备末端三级保护,但在实际设计中,却装在了一、二级上,这明显与国家标准的选型参数不符,且残压较高,普通型号一般超过1 200 V,一旦接线环境不好,很容易突破设备耐压值。一般欧系产品Uc值较小,且投机取巧标注线电压,因此在选型时,较容易出现误导。 2 SPD概述 2.1 SPD的工作原理 电涌保护器适用于220/380V低压电源保护,是一种非线性元件,根据IEC标准规定,电涌保护器是主要抑制传导过来的线路过电压和过电流的装置。电涌保护器起到保护作用,基本要求是必须承受预期通过的雷电电流,并且通过电涌最大钳压,有效熄灭在雷电流通过后产生的工频续流,把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内,或将强大的雷电流泄流入地,保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。 电涌保护器的类型和结构按不同的用途有所不同,但至少包含一个非线性电压限制元件。常用电涌保护器有MOV(Metal Oxide Varistor)同气体放电管等。电涌包含强大的能量因此不能被阻止。基于这种原因,保护敏感电气设备免受电涌损坏的策略是把电涌从设备分流后流入大地。

浪涌保护器的工作原理

在正常工作情况下,防雷保护模块处于高阻状态。当供电线路有雷电侵入或出现操作瞬时过电压时,防雷保护模块将以纳秒级的响应速度立即导通,将雷电过电压或瞬时过电压限制在用电设备允许承受的电压范围内,从而保护电子设备正常运行.而当雷电过电压或瞬时过电压结束以后,防雷保护模块又迅速地恢复到高阻状态,不影响电网的正常供电。 浪涌保护器(SPD)工作原理和结构 ??? 电涌保护器(Surge protection Device)是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置,过去常称为“避雷器”或“过电压保护器”英文简写为SPD。电涌保护器的作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内,或将强大的雷电流泄流入地,保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。电涌保护器的类型和结构按不同的用途有所不同,但它至少应包含一个非线性电压限制元件。用于电涌保护器的基本元器件有:放电间隙、充气放电管、压敏电阻、抑制二极管和扼流线圈等。 一、SPD的分类: 1、按工作原理分: 1.开关型:其工作原理是当没有瞬时过电压时呈现为高阻抗,但一旦响应雷电瞬时过电压时,其阻抗就突变为低值,允许雷电流通过。用作此类装置时器件有:放电间隙、气体放电管、闸流晶体管等。 2.限压型:其工作原理是当没有瞬时过电压时为高阻扰,但随电涌电流和电压的增加其阻抗会不断减小(成正比是线性元件),其电流电压特性为强烈非线性。用作此类装置的器件有:氧化锌、压敏电阻、抑制二极管、雪崩二极管等。3.分流型或扼流型 分流型:与被保护的设备并联,对雷电脉冲呈现为低阻抗,而对正常工作频率呈现为高阻抗。 扼流型:与被保护的设备串联,对雷电脉冲呈现为高阻抗,而对正常的工作频率呈现为低阻抗。 用作此类装置的器件有:扼流线圈、高通滤波器、低通滤波器、1/4波长短路器等。 按用途分:(1)电源保护器:交流电源保护器、直流电源保护器、开关电源保护器等。 (2)信号保护器:低频信号保护器、高频信号保护器、天馈保护器等。 二、SPD的基本元器件及其工作原理: 1.放电间隙(又称保护间隙): 它一般由暴露在空气中的两根相隔一定间隙的金属棒组成,其中一根金属棒与所需保护设备的电源相线L1或零线(N)相连,另一根金属棒与接地线(PE)相连接,当瞬时过电压袭来时,间隙被击穿,把一部分过电压的电荷引入大地,避免了被保护设备上的电压升高。这种放电间隙的两金属棒之间的距离可按需要调整,结构较简单,其缺点时灭弧性能差。改进型的放电间隙为角型间隙,它的灭弧功能较前者为好,它是*回路的电动力F作用以及热气流的上升作用而使电弧熄灭的。2.气体放电管: 它是由相互离开的一对冷阴板封装在充有一定的惰性气体(Ar)的玻璃管或陶瓷

浪涌保护器的原理及参数介绍

浪涌保护器的原理及参 数介绍 The manuscript was revised on the evening of 2021

浪涌保护器的原理及参数介绍 浪涌保护器原理 浪涌保护^#(SurgeprotectionDevice)是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置,过去常称为"避雷器”或”过电压保护器“英文简写为SPD.电涌保护器的作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内,或将强大的雷电流泄流入地,保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏. 电涌保护器的类型和结构按不同的用途有所不同,但它至少应包含一个非线性电压限制元件•用于电涌保护器的基本元器件有:放电间隙、充气放电管、压敏电阻、抑制二极管和扼流线圈等。 汇骐防雷商城提示您浪涌保护器的参数介绍 1、最大持续运行电压Uc 在220/380V三相系统中选择SPD时,其最大持续运行电压Uc应根据不同的接地系统形式来选择. (1)当电源采用TN系统时,从建筑物内总配电盘(箱)开始引出的配电线路和分支线路必须采用TN-S系统; (2)在下列场所应视具体情况对氧化锌压敏电阻SPD提高上述规定的Uc值: 任) 供电电压偏差超过所规定的10%的场所; ②「谐波使电压幅值加大的场所. 2、冲击电流limp 规定包括幅值电流Ipeak和电荷Q.

3、标称放电电流In 流过SPD、8/20M S电流波的峰值电流,用于对SPD做II级分类试验,也用于对SPD做丨级和II级分类试验的预处理.对I级分类试验In不宜小于15kA,对II 级分类试验In不宜小于5kA. 4、电压保护水平Up 即在标称放电电流In下的残压,或浪涌保护器的最大钳压. 为使被保护设备免受过电压的侵害・SPD的电压保护水平Up应始终小于被保护设备的冲击耐受电压Uchoc,并应大于根据接地类型得出的电网最高运行电压Usmax,即要求UsmaxvUpvUchoc.当无法获得设备的耐受冲击电压时,220/380V三相配电系统的设备可按表3选择. 5、II级分类试验的最大放电电流Imax 流过SPD、8/20M S电流波的峰值电流.用于II级分类试验,Imax>In.

浪涌保护器的基本工作原理

浪涌保护器的基本工作原理 引言 现代社会中,电子设备的发展迅猛,然而作为电子设备的辅助设备之一的浪涌保护器并不为人们所熟知。浪涌保护器是电子设备中的一种重要保护装置,能有效地保护电子设备免受浪涌电压和浪涌电流的损害。本文将从基本原理、工作过程和各种浪涌保护器的类型等方面,对浪涌保护器的基本工作原理进行详细解释。 什么是浪涌保护器 浪涌保护器,也称为过电压保护器,是用于保护设备免受浪涌电压和浪涌电流损害的一种电气装置。在电力系统中,由于雷电、电器断路、电源切换等原因,会引起突发的电压和电流峰值,这就是我们所说的“浪涌”。浪涌保护器的基本功能就是在电路中引入额外的电气元件,以限制和调节浪涌电压和浪涌电流的传输。 浪涌保护器的基本工作原理 浪涌保护器的基本工作原理是利用元件的非线性特点,在电路中引入一个可控的阻抗,从而降低电压和电流的峰值。下面将详细介绍浪涌保护器的基本工作原理。 可控阻抗 浪涌保护器的核心元件是可控阻抗,也叫非线性元件。在正常情况下,可控阻抗的阻抗值较大,对电流和电压的传输起到较小的影响。然而,在浪涌电压和浪涌电流到来时,可控阻抗会迅速变低,起到短路的作用,以达到限制浪涌电压和电流的目的。 可控阻抗的触发机制 为了使可控阻抗能够在正常情况下保持较高的阻抗值,同时能够在浪涌电压和电流到来时迅速变低,浪涌保护器通常采用了一种触发机制。触发机制可以分为两类:一是通过电压触发,二是通过电流触发。

电压触发 电压触发指的是当电压超过设定的阈值时,可控阻抗的阻抗值会发生变化。电压触发的方式主要有电压启动器和电压限制器。 •电压启动器:在正常情况下,电压启动器上的电压不足以触发阀值,可控阻抗的阻抗值保持较大。当浪涌电压到达一定数值时,电压启动器上的电压超过阀值,触发可控阻抗的动作,使其阻抗值变小。 •电压限制器:在正常情况下,电压限制器上的电压高于设定的阈值,可控阻抗的阻抗值保持较小。当浪涌电压到达一定数值时,电压限制器上的电压超过阈值,可控阻抗的阻抗值变大。 电流触发 电流触发指的是当电流超过设定的阈值时,可控阻抗的阻抗值会发生变化。电流触发的方式主要有电流启动器和电流限制器。 •电流启动器:在正常情况下,电流启动器上的电流较小,可控阻抗的阻抗值保持较大。当浪涌电流到达一定数值时,电流启动器上的电流超过阈值,触发可控阻抗的动作,使其阻抗值变小。 •电流限制器:在正常情况下,电流限制器上的电流高于设定的阈值,可控阻抗的阻抗值保持较小。当浪涌电流到达一定数值时,电流限制器上的电流超过阈值,可控阻抗的阻抗值变大。 浪涌保护器的工作过程 浪涌保护器在工作过程中会根据触发机制的激活情况,调整可控阻抗的阻抗值,从而限制浪涌电压和浪涌电流的传输。下面将以电压触发的浪涌保护器为例,介绍其工作过程。 1.正常情况下,浪涌保护器中的可控阻抗的阻抗值较大,对电流和电压的传输 起到较小的影响。 2.当浪涌电压超过设定的阈值时,电压启动器上的电压超过阀值,触发可控阻 抗的动作。 3.可控阻抗的阻抗值迅速变小,起到短路的作用,限制浪涌电压的传输。 4.当浪涌电压下降到某一数值以下时,电压启动器上的电压低于阈值,可控阻 抗恢复到较大的阻抗值。 需要注意的是,浪涌保护器的响应时间应尽可能短,以确保对浪涌的及时保护。因此,浪涌保护器通常采用快速响应的可控阻抗元件,如气体放电管、硅可控整流器等。

浪涌保护器原理

浪涌保护器原理 浪涌保护器是一种电器设备,用于保护电子设备免受电力系统中的过电压或浪涌电流的损害。它主要通过将过电压或浪涌电流引导到接地或其他可接受的路径来实现保护。浪涌保护器的原理主要包括浪涌电流限制、引导到地或其他路径以释放过电压能量。 浪涌电流是指瞬时电流突变,通常由电力系统中的电气事件引起,如雷击、开关操作、电块短路等。这些突然的电流波动可能会对电子设备造成严重的损坏,甚至导致设备的烧毁。浪涌保护器的主要任务是将这些浪涌电流限制在安全水平以下。 浪涌保护器通常采用了一种变压器的配置,称为插入型保护器,其主要组成部分包括一个装有绕组的磁芯和一个裹上绝缘材料的线圈。当过电压或浪涌电流通过浪涌保护器时,瞬时电流被线圈感应到,并产生一个瞬态磁场。这个瞬态磁场会进一步产生一个瞬态电场,将过电压或浪涌电流引导到地或其他可接受的路径上放电。 为了更好地理解浪涌保护器的原理,我们可以将其比喻为一个“电子安全阀”。当电力系统中的过电压或浪涌电流达到一定阈值时,浪涌保护器开始工作。类似于安全阀的作用,浪涌保护器会打开一个插入路径,将过电压或浪涌电流释放到地或其他路径上。这个插入路径通常由一个导体连接到地,以提供一个容易释放能量的路径。 浪涌保护器的选择和安装也非常重要。根据不同的应用需求,在电力系统中的不同位置和设备上可能需要不同类型的浪涌保护器。此外,安装位置和方法也会影响浪涌保护器的性能。例如,在电源输入和设备之间安装浪涌保护器可以防止不期望的电压穿透设备。

总之,浪涌保护器的原理主要包括浪涌电流限制和引导过电压或浪涌电流到地或其他路径以释放过电压能量。浪涌保护器的设计和选择应考虑特定应用需求,选择适当的类型和安装位置,以确保电子设备能够有效地受到保护。

常用浪涌保护器的结构及特性原理

常用浪涌保护器的结构及特性原理 1>开放式间隙型 间隙避雷器的工作原理:基于电弧放电技术,当电极间的电压达到一定程度时,击穿空气电弧在电极上进行爬电。 优点:放电能力强,通流量大(可以达到100KA)漏电流小 热稳定性好 缺点:残压高,反映时间慢,存在续流 工艺特点:由于金属电极在放电时承受较大电流,所以容易造成金属的升华,使放电腔内形成金属镀膜影响避雷器的启动和正常使用。放电电极的生产主要还是集中在国外一些避雷器生产企业,,电极的主要成分是钨金属的合金。 工程应用:该种结构的避雷器主要应用在电源系统做B 级避雷器使用。但由于避雷器自身的原因容易引起火灾,避雷器动作后(飞出)脱离配电盘等事故。根据型号的不同适合与各种配电制式。 工程安装时一定要考虑安装距离,避免引起不必要的损失和事故。 2>密闭式间隙浪涌保护器 现在国内市场有一种多层石墨间隙浪涌保护器,这种浪涌保护器主要利用的是多层间隙连续放电,每层放电间隙相互绝缘,这种叠层技术不仅解决了续流问题而且是逐层放电,无形中增大了产品自身的通流能力。

优点:放电电流大测试最大50KA(实际测量值)漏电流小 无续流无电弧外泻热稳定性好 缺点:残压高,反映时间慢 工艺特点:石墨为主要材料,产品内采用全铜包被解决了避雷器在放电时的散热问题,不存在后续电流问题,最大的特点是没有电弧的产生,且残压与开放式间隙避雷器比较要低很多。 工程应用:该种浪涌保护器应用在各种B、C类场合,与开放式间隙比较不用考虑电弧问题。根据型号的不同该种产品适合与各种配电制式。 3>放电管类避雷器 ①开放式放电管避雷器 开放式放电管避雷器,实质与开放式间隙避雷器是一样的产品,都属于空气放电器。但是与间隙放电器比较它的通流能力就降了一个等级。 优点:体积小通流能力强(10-15KA)漏电流小无电弧喷泻 缺点:残压较高有续流产品一致性差反映时间慢 ②密闭式气体放电管 密闭式气体放电管也叫惰性气体放电管,主要是内部充盈了惰性气体,放电方式是气体放电,靠击穿气体来起到一次性泻放电流的目的。一般有2极和3极两种结构。外型与上图相似。优点:体积小(气体管可以很小)通流量大无电

隔离变压器、滤波电路、浪涌保护器的概念、原理

隔离变压器、滤波电路、浪涌保护器的概念、 原理 一、基本概念 隔离变压器:隔离原边与副边的电气联接,以到达稳定电压、隔离谐牵扯保护人身安全的作用。在电源线和信号传输线上装隔离变压器可以对雷电高压引入起有效的限制作用,这是因为当强大的雷电波输入变压器时,由于雷电波电压比变压器正常的电压高很多倍,使得激励的磁感应强度远远大于铁芯允许通过的最大磁感应强度BM,因而变压器铁芯饱和,变压器的磁-电变换暂时失效,雷电高电压不能传输到变压器的副边,从而保护用电设备。 滤波电路:通低频阻高频或者是通高频阻低频。在一些电源线路及高频线路中巧妙的设计可以大大降低浪涌电压的能量。 浪涌保护器:并联于线路中,当线路上的过电压到达SPD动作临界值的时候,通过SPD的动作,使线路对地形成瞬间的导通状态,用于限制暂态过电压或分流浪涌电流的装置。 二、工作原理及特性 1、隔离变压器: 隔离变压器防浪涌之等效电路 1.1接地方法:将一次侧线圈的静电遮蔽接地(参看的一次侧EI)接在电源总开关箱的「接地汇流排」上(注:该

接地汇流排是分别连接在总电源中性线及建筑物的根底构造钢筋上),必须是从电源接地汇流排拉过来的电源接地专用线,不能从电源插座的「中性线」接过来。其余的接地引线,包括二次侧线圈的静电遮蔽接地、外壳接地、铁心接地及一次与二次线圈之间的磁场遮接地,则接在专用接地汇流排上,接地电阻值最好能够控制在10以下效果较佳。 1.2特性:隔离变压器防浪涌电压的能力和水平如何,则要看它的耐压值、绝缘水平和其它技术参数。一般来讲,一次雷电现象可在瞬间产生上万伏甚至几十万伏的过电压,这样的过电压隔离变压器是承受不了的。并且,几KHZ以内的低频脉冲也是无法防护的。 2、滤波电路 2.1特性:针对10-100KHz以上的高频共模杂牵扯差模杂波能起到比较好的抑制效果,同时可以降低脉冲的陡度。只要巧妙的计算安排各电容器及扼流圈的数值,并慎选用材(电容器及抗流圈磁心的材质)即可达成很好的滤波效果,该滤波器内含三只抗流圈(为共模扼流圈的绕线示意图)。 3、浪涌保护器 浪涌保护器器原理图 3.1特性:吸收浪涌能力可以很大,反应速度可以很快,可以防止各种频谱下的浪涌电压的侵袭;但是防浪涌的可靠性能较低,当SPD损坏后可能会影响到系统正常工作,且器件选择上需要一定的经验。 三、使用比照

浪涌保护原理

浪涌保护原理 浪涌保护是指在电力系统中采取一系列措施,以防止由于突发的电压冲击或浪涌电流而对设备和系统造成损坏。浪涌保护原理是保证电力系统正常运行和设备安全使用的重要基础之一。 浪涌保护的原理主要包括以下几个方面: 1. 浪涌现象的产生 浪涌现象一般是由于电力系统中突然发生的电压或电流变化引起的。常见的浪涌现象包括雷击、短路、开关操作等。这些突发的电压冲击或浪涌电流会对电力设备和系统产生瞬态电磁力,从而导致设备损坏。 2. 浪涌保护装置 为了保护电力系统和设备不受浪涌现象的影响,需要安装浪涌保护装置。浪涌保护装置主要包括浪涌保护器和浪涌电压限制器两种。 浪涌保护器是一种能够快速响应电压或电流突变的装置,它能够通过电容器、电感器或稳压二极管等元件来吸收和分散浪涌电压或电流,从而保护设备和系统免受损害。浪涌保护器一般安装在电力系统的进线处或重要设备的电源口。 浪涌电压限制器是一种能够限制电压上升速率的装置,它能够通过

电阻、电容器或其他元件来减缓电压的变化速度,从而保护设备和系统不受过高的电压冲击。浪涌电压限制器一般安装在电力系统的电源口或电压敏感设备的电源口。 3. 浪涌保护原理 浪涌保护的原理是通过浪涌保护装置来消除或减小突发的电压冲击或浪涌电流。当电力系统中发生突发的电压或电流变化时,浪涌保护装置能够快速响应并吸收或分散这些变化,从而保护设备和系统不受损害。 浪涌保护原理的核心是通过合理选择和布置浪涌保护装置,以及优化电力系统的接地和绝缘设计,来减小电压冲击和浪涌电流对设备和系统的影响。同时,还需要合理选择和使用电力设备,以确保其能够承受突发的电压冲击和浪涌电流。 浪涌保护原理的实施需要考虑多个因素,包括电力系统的工作环境、设备的特性和性能、浪涌保护装置的选型和布置等。只有在充分考虑这些因素的基础上,才能实现有效的浪涌保护。 浪涌保护原理是保证电力系统正常运行和设备安全使用的重要保障。通过合理选择和布置浪涌保护装置,以及优化电力系统的接地和绝缘设计,可以有效减小电压冲击和浪涌电流对设备和系统的影响,提高电力系统的可靠性和稳定性。

浪涌保护器的工作原理

浪涌保护器的工作原理 随着微电子技术的长足进步,个人PC、各类中型、大型及超大型计算机、大型程控交换机的运用越来越普及。由于这类电子设备内部有大量的对过电压非常敏感的大规模或超大规模集成电路,从而使由过电压造成的损失越来越大。针对这种现状,?建筑物防雷设计标准?GB50057-94〔2000年版〕中参加了第六章——防雷击电磁脉冲的内容。根据这一要求,一些消费厂家也推出了相应的过电压保护产品,也就是我们如今常说的浪涌保护器〔SurgeProtectiveDeviceSPD〕。要保护电气和电子系统重要的是在电磁兼容性保护区内设置一套包括全部有源导线在内的完好的等电位联结系统。不同种类的过电压保护装置中放电元器件的物理特性在实际应用中既有优点,亦有缺点,因此采用多种元件组合的保护电路运用得更为广泛。 但是,能满足具有当代技术程度的,能传导10/350μs脉冲电流的雷击电流放电器,用于二次配电的可插式浪涌保护器,电器电源保护装置直到电源滤波器所有技术要求的产品系列却是极为少见的。同样这种产品系列应该包括适用于所有的电路,即除电源外,还应包括用于测量、控制、调节技术电路和电子数据处理传输电路以及适用于无线和有线通讯的放电器,以便客户使用。 本文将对目前常用的几种浪涌保护产品做简单的介绍并对其特性及适用场合做简单分析。 1、等电位联结系统 过电压保护的根本原理是在瞬态过电压发生的瞬间〔微秒或纳秒级〕,在被保护区域内的所有金属部件之间应实现一个等电位。“等电位是用连接导线或过电压保护器将处在需要防雷的空间内的防雷装置、建筑物的金属构架、金属装置、外来的导体物、电气和电讯装置等连接起来。〞〔?建筑物防雷设计标准条文说明?〕〔GB50057-94〕。“等电位联结的目的在于减小需要防雷的空间内各金属部件和各系统之间的电位差〞〔IEC13123.4〕。?建筑物防雷设计标准?〔GB50057-94〕中规定:“第3.1.2条装有防雷装置的建筑物,在防雷装置与其他设施和建筑物内人员无法隔离的情况下,应采取等电位联结。〞在建立这个等电位联结网络时,应注意使互相之间必须进展信息交换的电器和电子设备与等电位联结带之间的连接导线保持最短间隔。 根据感应定理,电感量越大,瞬变电流在电路中产生的电压越高;〔U=L·di/dt〕电感量大小主要和导线的长度有关,与导线截面关系不大。因此,应使接地导线尽可能的短。多条导线的并联连接可显著地降低电位补偿系统的电感量。为了将这两条付诸理论,理论上可以把应与等电位联结装置连在一起的所有电路和设备连在同一块金属板上。基于金属板的设想在补装等电位联结系统时可采用线状、星状或网状构造。设计新的设备时原那么上应只采用网状的等电位联结系统。 2、将电源线路与等电位联结系统连接 所谓瞬变电压或瞬变电流意味着其存在时间仅为微秒或毫微秒。浪涌保护的根本原理是:在瞬态过电压存在的极短时间内,在被保护区域内的所有导电部件之间建立起一个等电位。这种导电部件也包括电路中的电源线。人们需要响应速度快于微秒的元件,对于静电放电甚至要快于毫微秒。这种元件可以在极短的时间间隔内,将非常强大直到高达数倍于十千安的电流导出。在预期的雷击情况下按10/350μs脉冲计算,电流高达50kA。通过完备的等电位联结装置,可以在极短的时间内形成一个等电位岛,这个等电位岛对于远处的电位差甚至可高达数十万伏。但重要的是,在需要保护的区域内,所有导电部件都可认为具有接近相等或绝对相等的电位,而不存在显著的电位差。 3、浪涌保护器的安装及其作用 浪涌保护电器元件从响应特性来看,有软硬之分。属于硬响应特性的放电元件有气体放电管和放电间隙型放电器,二者要么是基于斩弧技术〔Arc-chopping〕的角型火花隙,要么是同轴放电火花隙。属于软响应特性的放电元件有压敏电阻和抑制二极管。所有这些元件的区别在于放电才能、响应特性以及剩余电压。由于这些元件各有优缺点,人们将其组合成特殊保护电路,以扬长避短。在民用建筑领域中常用的浪涌保护器主要为放电间隙型放电器和压敏电阻型放电器。 闪电电流和闪电后续电流需要放电性能极强的放电器。为了将闪电电流通过等电位联结系统导入接地

浪涌保护器工作原理

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以下是电源系统 SPD 选择的要点: 1、根据被保护路线制式,例如:单相 220V、三相 220/380V TNC/TNS/TT 等,选择合适制式 SPD 2、根据被保护设备的耐冲击电压水平,选择 SPD 的电压保护水平 Up。普通终端设备的耐冲击电压,具体可参照 GB 。Up 值小于其耐冲击电压即可。 3、根据路线引入方式,有无因直击雷击中而传到雷电流的风险,选择一级或者者二级 SPD。一级 SPD 是有雷电流泄放参数的 10/350 波形的。 4、根据 GB 里的分流计算,计算路线所需的泄放电流强度,选择合适放电能力的 SPD,需要 SPD 标称放电电流参数大于路线的分流电涌电流即可。 至于型号,不同厂家型号不一,没什么参考价值。建议选择知名品牌,现在防雷市场鱼龙混杂,不要贪图便宜而使用劣质产品。 浪涌保护器设计原理、特性、运用范畴 设计原理 在最常见的浪涌保护器中,都有一个称为金属氧化物变阻器(Metal Oxide Varistor,MOV)的元件,用来转移多余的电压。如下图所示, MOV 将火线和地线连接在一起。 MOV 由三部份组成:中间是一根金属氧化物材料,由两个半导体连接着电源和地线。 这些半导体具有随着电压变化而改变的可变电阻。当电压低于某个特定值时,半导体中的电子运动将产生极高的电阻。反之,当电压超过该特定值时,电子运动会发生变化,半导体电阻会大幅降低。如果电压正常, MOV 会闲在一旁。而当电压过高时, MOV 可以传导大量电流,消除多余的电压。随着多余的电流经 MOV 转移到地线,火线电压会恢复正常,从而导致 MOV 的电阻再次迅速增大。按照这种方式, MOV 仅转移电涌电流,同时允许标准电流继续为与浪涌保护器连接的设备供电。打个比方说, MOV 的作用就类似一个压敏阀门,惟独在压力过高时才会打开。 另一种常见的浪涌保护装置是气体放电管。这些气体放电管的作用与 MOV 相同——它们将多余的电流从火线转移到地线,通过在两根电线之间使用惰性气体作为导体实现此功能。当电压处于某一特定范围时,该气体的组成决定了它是不良导体。如果电压浮现浪涌并超过这一范围,电流的强度将足以使气体电离,从而使气体放电管成为非常良好的导体。它会将电流传导至地线,直到电压恢复正常水平,随后它又会变成不良导体。 这两种方法都是采用并联电路设计——多余的电压从标准电路流入另一个电路。有几种浪涌保护器产品使用串联电路设计抑制电涌——它们不是将多余的电流分流到另一条路线,而是通过降低流过火线的电量。基本上说,这些抑制器在检测到高电压时会储存电能,随后再逐渐释放它们。创造这种保护器的公司解释说该方法可以提供更好的保护,因为它反应速度更快,并且不会向地线分流,但另一方面,这种分流可能会干扰建造物的电力系统。

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