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浪涌保護器,也叫防雷器,是一種為各種電子設備、儀器儀表、通訊線路提供安全防護的電子裝置。當電氣回路或者通信線路中因為外界的干擾突然產生尖峰電流或者電壓時,浪涌保護器能在極短的時間內導通分流,從而避免浪涌對回路中其他設備的損害。
浪涌保護器,適用于交流50/60HZ,額定電壓220V/380V的供電系統中,對間接雷電和直接雷電影響或其他瞬時過壓的電涌進行保護,適用于家庭住宅、第三產業以及工業領域電涌保護的要求。
最原始的電涌保護器羊角形間隙,出現于19世紀末期,用于架空輸電線路,防止雷擊損壞設備絕緣而造成停電。20世紀20年代,出現了鋁浪涌保護器,氧化膜浪涌保護器和丸式浪涌保護器。30年代出現了管式浪涌保護器。50年代出現了碳化硅防雷器。70年代又出現了金屬氧化物浪涌保護器。現代高壓浪涌保護器,不僅用于限制電力系統中因雷電引起的過電壓,也用于限制因系統操作產生的過電壓。1992年以來,以德、法為代表的工控標準35mm導軌卡接式可拔插SPD防雷模塊,開始大規模引進到中國,稍后以美、英為代表的一體化箱式電源防雷組合也進入了中國。
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1.保護通流量大,殘壓極低,響應時間快;
2.采用滅弧技術,避免火災;
3.采用溫控保護電路,內置熱保護;
4.帶有電源狀態指示,指示浪涌保護器工作狀態;
5.結構嚴謹,工作穩定可靠。
按其工作原理分類,SPD可以分為電壓開關型、限壓型及組合型。
⑴電壓開關型SPD。在沒有瞬時過電壓時呈現高阻抗,一旦響應雷電瞬時過電壓,其阻抗就突變為低阻抗,允許雷電流通過,也被稱為“短路開關型SPD”。
⑵限壓型SPD。當沒有瞬時過電壓時,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烈非線性,有時被稱為“鉗壓型SPD”。
⑶組合型SPD。由電壓開關型組件和限壓型組件組合而成,可以顯示為電壓開關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。在直擊雷非防護區(LPZ0A)或在直擊雷防護區(LPZ0B)與防護區(LPZ1)交界處,安裝通過Ⅰ級分類試驗的浪涌保護器或限壓型浪涌保護器作為級保護,對直擊雷電流進行泄放,或者當電源傳輸線路遭受直接雷擊時,將傳導的巨大能量進行泄放。在防護區之后的各分區(包含LPZ1區)交界處安裝限壓型浪涌保護器,作為二、三級或更高等級保護。第二級保護器是針對前級保護器的殘余電壓以及區內感應雷擊的防護設備,在前級發生較大雷擊能量吸收時,仍有一部分對設備或第三級保護器而言是相當巨大的能量,會傳導過來,需要第二級保護器進一步吸收。同時,經過級防雷器的傳輸線路也會感應雷擊電磁脈沖輻射。當線路足夠長時,感應雷的能量就變得足夠大,需要第二級保護器進一步對雷擊能量實施泄放。第三級保護器對通過第二級保護器的殘余雷擊能量進行保護。根據被保護設備的耐壓等級,假如兩級防雷就可以做到限制電壓低于設備的耐壓水平,就只需要做兩級保護;假如設備的耐壓水平較低,可能需要四級甚至更多級的保護。
選擇SPD,首先需要了解一些參數及其工作原理。
⑴ 10/350μs波是模擬直擊雷的波形,波形能量大; 8/20μs波是模擬雷電感應和雷電傳導的波形。
⑵標稱放電電流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持續耐壓Uc(rms)指可連續施加在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保護電壓Up表征SPD限制接線端子間的電壓特性參數,其值可從優選值的列表中選取,應大于限制電壓的值。
⑺電壓開關型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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