㈠ 電涌保護器和浪涌保護器一樣嗎
電涌保護器和浪涌保護器是一樣的,電涌保護器一般指浪涌保護器。
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。當電氣迴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,從而避免浪涌對迴路中其他設備的損害。
浪涌保護器,適用於交流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,適用於家庭住宅、第三產業以及工業領域電涌保護的要求。
(1)電涌保護電路擴展閱讀:
一、基本特點:
1、保護通流量大,殘壓極低,響應時間快;
2、採用最新滅弧技術,徹底避免火災;
3、採用溫控保護電路,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。
二、作用:
浪涌保護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備或系統所能承受的電壓范圍內,或將強大的雷電流泄流入地,保護被保護的設備或系統不受沖擊而損壞。
㈡ 電涌保護器的原理
電涌保護器像電力海綿一樣,能夠吸收危險的額外電壓,防止大多數這樣的電壓進入您的敏感設備。電涌保護器(Surge protection Device)是電子設備雷電防護中不可缺少的一種裝置,過去常稱為「避雷器」或「過電壓保護器」英文簡寫為SPD。電涌保護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備或系統所能承受的電壓范圍內,或將強大的雷電流泄流入地,保護被保護的設備或系統不受沖擊而損壞。
電涌保護器的類型和結構按不同的用途有所不同,但它至少應包含一個非線性電壓限制元件。 用於電涌保護器的基本元器件有:放電間隙、充氣放電管、壓敏電阻、抑制二極體和扼流線圈等。
一、SPD的分類:
1、按工作原理分:
1.開關型:其工作原理是當沒有瞬時過電壓時呈現為高阻抗,但一旦響應雷電瞬時過電壓時,其阻抗就突變為低值,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、抑制二極體、雪崩二極體等。
3.分流型或扼流型
分流型:與被保護的設備並聯,對雷電脈沖呈現為低阻抗,而對正常工作頻率呈現為高阻抗。
扼流型:與被保護的設備串聯,對雷電脈沖呈現為高阻抗,而對正常的工作頻率呈現為低阻抗。
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。
按用途分:(1)電源保護器:交流電源保護器、直流電源保護器、開關電源保護器等。
(2)信號保護器:低頻信號保護器、高頻信號保護器、天饋保護器等。
二、SPD的基本元器件及其工作原理:
1.放電間隙(又稱保護間隙):
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(如圖15a),其中一根金屬棒與所需保護設備的電源相線L1或零線(N)相連,另一根金屬棒與接地線(PE)相連接,當瞬時過電壓襲來時,間隙被擊穿,把一部分過電壓的電荷引入大地,避免了被保護設備上的電壓升高。這種放電間隙的兩金屬棒之間的距離可按需要調整,結構較簡單,其缺點時滅弧性能差。改進型的放電間隙為角型間隙,它的滅弧功能較前者為好,它是*迴路的電動力F作用以及熱氣流的上升作用而使電弧熄滅的。
2.氣體放電管:
它是由相互離開的一對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組成的。為了提高放電管的觸發概率,在放電管內還有助觸發劑。這種充氣放電管有二極型的,也有三極型的,
氣體放電管的技術參數主要有:直流放電電壓Udc;沖擊放電電壓Up(一般情況下Up≈(2~3)Udc;工頻而授電流In;沖擊而授電流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為線路正常工作的交流電壓有效值)
3.壓敏電阻:
它是以ZnO為主要成分的金屬氧化物半導體非線性電阻,當作用在其兩端的電壓達到一定數值後,電阻對電壓十分敏感。它的工作原理相當於多個半導體P-N的串並聯。壓敏電阻的特點是非線性特性好(I=CUα中的非線性系數α),通流容量大(~2KA/cm2),常態泄漏電流小(10-7~10-6A),殘壓低(取決於壓敏電阻的工作電壓和通流容量),對瞬時過電壓響應時間快(~10-8s),無續流。
壓敏電阻的技術參數主要有:壓敏電壓(即開關電壓)UN,參考電壓Ulma;殘壓Ures;殘壓比K(K=Ures/UN);最大通流容量Imax;泄漏電流;響應時間。
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)
最小參考電壓: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)
壓敏電阻的最大參考電壓應由被保護電子設備的耐受電壓來確定,應使壓敏電阻的殘壓低於被保護電子設備的而損電壓水平,即(Ulma)max≤Ub/K,上式中K為殘壓比,Ub為被保護設備的而損電壓。
4.抑制二極體:
抑制二極體具有箝位限壓功能,它是工作在反向擊穿區(圖19),由於它具有箝位電壓低和動作響應快的優點,特別適合用作多級保護電路中的最末幾級保護元件。抑制二極體在擊穿區內的伏安特性可用下式表示:I=CUα,上式中α為非線性系數,對於齊納二極體α=7~9,在雪崩二極體α=5~7。
抑制二極體的技術參數主要有
(1)額定擊穿電壓,它是指在指定反向擊穿電流(常為lma)下的擊穿電壓,這於齊納二極體額定擊穿電壓一般在2.9V~4.7V范圍內,而雪崩二極體的額定擊穿電壓常在5.6V~200V范圍內。
(2)最大箝位電壓:它是指管子在通過規定波形的大電流時,其兩端出現的最高電壓。
(3)脈沖功率:它是指在規定的電流波形(如10/1000μs)下,管子兩端的最大箝位電壓與管子中電流等值之積。
(4)反向變位電壓:它是指管子在反向泄漏區,其兩端所能施加的最大電壓,在此電壓下管子不應擊穿。此反向變位電壓應明顯高於被保護電子系統的最高運行電壓峰值,也即不能在系統正常運行時處於弱導通狀態。
(5)最大泄漏電流:它是指在反向變位電壓作用下,管子中流過的最大反向電流。
(6)響應時間:10-11s
5.扼流線圈:扼流線圈是一個以鐵氧體為磁芯的共模干擾抑制器件,它由兩個尺寸相同,匝數相同的線圈對稱地繞制在同一個鐵氧體環形磁芯上,形成一個四端器件,如圖15e所示,要對於共模信號呈現出大電感具有抑製作用,而對於差模信號呈現出很小的漏電感幾乎不起作用。扼流線圈使用在平衡線路中能有效地抑制共模干擾信號(如雷電干擾),而對線路正常傳輸的差模信號無影響。
這種扼流線圈在製作時應滿足以下要求:
1)繞制在線圈磁芯上的導線要相互絕緣,以保證在瞬時過電壓作用下線圈的匝間不發生擊穿短路。
2)當線圈流過瞬時大電流時,磁芯不要出現飽和。
3)線圈中的磁芯應與線圈絕緣,以防止在瞬時過電壓作用下兩者之間發生擊穿。
4)線圈應盡可能繞制單層,這樣做可減小線圈的寄生電容,增強線圈對瞬時過電壓的而授能力。
6. 1/4波長短路器
1/4波長短路器是根據雷電波的頻譜分析和天饋線的駐波理論所製作的微波信號電涌保護器,其結構如圖21所示。這種保護器中的金屬短路棒長度是根據工作信號頻率(如900MHZ或1800MHZ)的1/4波長的大小來確定的。此並聯的短路棒長度對於該工作信號頻率來說,其阻抗無窮大,相當於開路,不影響該信號的傳輸,但對於雷電波來說,由於雷電能量主要分布在n+KHZ以下(如圖22所示),此短路棒對於雷電波阻抗很小,相當於短路,雷電能量級被泄放入地。
由於1/4波長短路棒的直徑一般為幾毫米,因此耐沖擊電流性能好,可達到30KA(8/20μs)以上,而且殘壓很小,此殘壓主要是由短路棒的自身電感所引起的,其不足之處是工頻帶較窄,帶寬約為2%~20%左右,另一個缺點是不能對天饋設施加直流偏置,使某些應用受到限制。
三、SPD的基本電路
電涌保護器的電路根據不同需要,有不同的形式,其基本元器件就是上面介紹的幾種,一個技術精通的防雷產品研究工作者,可設計出五花八門的電路,好似一盒積木可搭出不同的結構圖案。研製出既有效又性能價格比好的產品,是防雷工作者的重任。
四、電涌保護器的主要參數
1、標稱電壓Un:被保護系統的額定電壓相符,在信息技術系統中此參數表明了應該選用的保護器的類型,它標出交流或直流電壓的有效值。
2、額定電壓Uc:能長久施加在保護器的指定端,而不引起保護器特性變化和激活保護元件的最大電壓有效值。
3、額定放電電流Isn:給保護器施加波形為8/20μs的標准雷電波沖擊10次時,保護器所耐受的最大沖擊電流峰值。
4、最大放電電流Imax:給保護器施加波形為8/20μs的標准雷電波沖擊1次時,保護器所耐受的最大沖擊電流峰值。
5、電壓保護級別Up:保護器在下列測試中的最大值:1KV/μs斜率的跳火電壓;額定放電電流的殘壓。
6、響應時間tA:主要反應在保護器里的特殊保護元件的動作靈敏度、擊穿時間,在一定時間內變化取決於/dt或di/dt的斜率。
7、數據傳輸速率Vs:表示在一秒內傳輸多少比特值,單位:bps;是數據傳輸系統中正確選用防雷器的參考值,防雷保護器的數據傳輸速率取決於系統的傳輸方式。
8、插入損耗Ae:在給定頻率下保護器插入前和插入後的電壓比率。
9、回波損耗Ar:表示前沿波在保護設備(反射點)被反射的比例,是直接衡量保護設備同系統阻抗是否兼容的參數。
10、最大縱向放電電流:指每線對地施加波形為8/20μs的標准雷電波沖擊1次時,保護器所耐受的最大沖擊電流峰值。
11、最大橫向放電電流:指線與線之間施加波形為8/20μs的標准雷電波沖擊1次時,保護器所耐受的最大沖擊電流峰值。
12、在線阻抗:指在標稱電壓Un下流經保護器的迴路阻抗和感抗的和。通常稱為「系統阻抗」。
13、峰值放電電流:分兩種:額定放電電流Isn和最大放電電流Imax。
14、漏電流:指在75或80標稱電壓Un下流經保護器的直流電流。
㈢ 浪涌保護器 電氣圖 符號
SurgeProtectiveDevice(SPD),浪涌保護源器。浪涌保護器(電涌保護器)又稱防雷器,簡稱(SPD)適用於交流50/60HZ,額定電壓220V至380V的供電系統(或通信系統)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。
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,不僅用於限制電力系統中因雷電引起的過電壓,也用於限制因系統操作產生的過電壓。
(3)電涌保護電路擴展閱讀:
最原始的電涌保護器羊角形間隙,出現於19世紀末期,用於架空輸電線路,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。
1992年以來,以德、法為代表的工控標准35mm導軌卡接式可拔插SPD防雷模塊,開始大規模引進到中國,稍後以美、英為代表的一體化箱式電源防雷組合也進入了中國。
㈣ 浪涌保護器保護原理
浪涌保護器設計原理、特性、運用范疇
設計原理
在最常見的浪涌保護器中,都有一個稱為金屬氧化物變阻器(Metal Oxide Varistor,MOV)的元件,用來轉移多餘的電壓。如下圖所示,MOV將火線和地線連接在一起。
MOV由三部分組成:中間是一根金屬氧化物材料,由兩個半導體連接著電源和地線。
這些半導體具有隨著電壓變化而改變的可變電阻。當電壓低於某個特定值時,半導體中的電子運動將產生極高的電阻。反之,當電壓超過該特定值時,電子運動會發生變化,半導體電阻會大幅降低。如果電壓正常,MOV會閑在一旁。而當電壓過高時,MOV可以傳導大量電流,消除多餘的電壓。隨著多餘的電流經MOV轉移到地線,火線電壓會恢復正常,從而導致MOV的電阻再次迅速增大。按照這種方式,MOV僅轉移電涌電流,同時允許標准電流繼續為與浪涌保護器連接的設備供電。打個比方說,MOV的作用就類似一個壓敏閥門,只有在壓力過高時才會打開。
另一種常見的浪涌保護裝置是氣體放電管。這些氣體放電管的作用與MOV相同 ——它們將多餘的電流從火線轉移到地線,通過在兩根電線之間使用惰性氣體作為導體實現此功能。當電壓處於某一特定范圍時,該氣體的組成決定了它是不良導體。如果電壓出現浪涌並超過這一范圍,電流的強度將足以使氣體電離,從而使氣體放電管成為非常良好的導體。它會將電流傳導至地線,直到電壓恢復正常水平,隨後它又會變成不良導體。
這兩種方法都是採用並聯電路設計——多餘的電壓從標准電路流入另一個電路。有幾種浪涌保護器產品使用串聯電路設計抑制電涌——它們不是將多餘的電流分流到另一條線路,而是通過降低流過火線的電量。基本上說,這些抑制器在檢測到高電壓時會儲存電能,隨後再逐漸釋放它們。製造這種保護器的公司解釋說該方法可以提供更好的保護,因為它反應速度更快,並且不會向地線分流,但另一方面,這種分流可能會干擾建築物的電力系統。
抑制二極體:抑制二極體具有箝位限壓功能,它是工作在反向擊穿區,由於它具有箝位電壓低和動作響應快的優點,特別適合用作多級保護電路中的最末幾級保護元件。抑制二極體在擊穿區內的伏安特性可用下式表示:I=CUα,上式中α為非線性系數,對於齊納二極體α=7~9,在雪崩二極體α=5~7.
抑制二極體的技術參數主要有 :
(1)額定擊穿電壓,它是指在指定反向擊穿電流(常為lma)下的擊穿電壓,這於齊納二極體額定擊穿電壓一般在2.9V~4.7V范圍內,而雪崩二極體的額定擊穿電壓常在5.6V~200V范圍內。
(2)最大箝位電壓:它是指管子在通過規定波形的大電流時,其兩端出現的最高電壓。
(3)脈沖功率:它是指在規定的電流波形(如10/1000μs)下,管子兩端的最大箝位電壓與管子中電流等值之積。
(4)反向變位電壓:它是指管子在反向泄漏區,其兩端所能施加的最大電壓,在此電壓下管子不應擊穿。此反向變位電壓應明顯高於被保護電子系統的最高運行電壓峰值,也即不能在系統正常運行時處於弱導通狀態。
(5)最大泄漏電流:它是指在反向變位電壓作用下,管子中流過的最大反向電流。
(6)響應時間:10-11us
作為輔助元件,有些浪涌保護器還配有內置保險絲。保險絲是一種電阻器,當電流低於某個標准時,它的導電性能非常好。反之,當電流超過了可接受的標准,電阻產生的熱量會燒斷保險絲,從而切斷電路。如果MOV不能抑制電涌,過高的電流將燒斷保險絲,保護連接的設備。該保險絲只能使用一次,一旦燒斷就需要更換。
SPD前端熔斷器應根據避雷器廠家的參數安裝。
如廠家沒有規定,一般選用原則:
根據(浪涌保護器的最大保險絲強度A)和(所接入配電線路最大供電電流B)來確定(開關或熔斷器的斷路電流C)。
確定方法:
當:B>A時 C小於等於A
當:B=A時 C小於A或不安裝C
當:B<A時 C小於B或不安裝C
有些浪涌保護器具有線路調節系統,用於濾除「線路雜訊」,減小電流波動。這種基本浪涌保護器的系統結構非常簡單。火線通過環形扼流線圈接到電源板插座上。扼流線圈只是一個用磁性材料做成的環,外面纏繞著導線——基本的電磁鐵。火線中所流經電流的上下波動會給電磁鐵充電,使其發出電磁能量,從而消除電流的微小波動。這種「經過調節」的電流更加穩定,可使計算機(或其他電子設備)的供電電流更加平緩。
在電子設計中,浪涌主要指的是電源(只是主要指電源)剛開通的那一瞬息產生的強力脈沖,由於電路本身的非線性有可能有高於電源本身的脈沖;或者由於電源或電路中其它部分受到本身或外來尖脈沖干擾叫做浪涌。它很可能使電路在浪涌的一瞬間燒壞,如PN結電容擊穿,電阻燒斷等等。 而浪涌保護就是利用非線性元器件對高頻(浪涌)的敏感設計的保護電路,簡單而常用的是並聯大小電容和串聯電感。
浪涌保護器(SPD)的分類
按工作原理分:
(1)開關型:其工作原理是當沒有瞬時過電壓時呈現為高阻抗,但一旦響應雷電瞬時過電壓時,其阻抗就突變為低值,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、抑制二極體、雪崩二極體等。
(3)分流型或扼流型
分流型:與被保護的設備並聯,對雷電脈沖呈現為低阻抗,而對正常工作頻率呈現為高阻抗。
扼流型:與被保護的設備串聯,對雷電脈沖呈現為高阻抗,而對正常的工作頻率呈現為低阻抗。 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。
按用途分:
(1)電源保護器:交流電源保護器、直流電源保護器、開關電源保護器等。
(2)信號保護器:低頻信號保護器、高頻信號保護器、天饋保護器等。
浪涌保護器及其應用
1、浪涌電壓
電路在遭雷擊和在接通、斷開電感負載或大型負載時常常會產生很高的操作過電壓,這種瞬時過電壓(或過電流)稱為浪涌電壓(或浪涌電流),是一種瞬變干擾:例如直流6V繼電器線圈斷開時會出現300V~600V的浪涌電壓;接通白熾燈時會出現8~10倍額定電流的浪涌電流;當接通大型容性負載如補償電容器組時,常會出現大的浪涌電流沖擊,使得電源電壓突然降低;當切斷空載變壓器時也會出現高達額定電壓8~10倍的操作過電壓。浪涌電壓現象日趨嚴重地危及自動化設備安全工作,消除浪涌雜訊干擾、防止浪涌損害一直是關繫到自動化設備安全可靠運行的核心問題。現代電子設備集成化程度在不斷提高,但是它們的抗禦浪涌電壓能力卻在下降。在多數情況下,浪涌電壓會損壞電路及其部件,其損壞程度與元器件的耐壓強度密切相關,並且與電路中可以轉換的能量相關。
為了避免浪涌電壓擊毀敏感的自動化設備,必須使出現這種浪涌電壓的導體在非常短的時間內同電位均衡系統短接(引入大地)。在其放電過程中,放電電流可以高達幾千安,與此同時,人們往往期待保護單元在放電電流很大時也能將輸出電壓限定在盡可能低的數值上。因此,空氣火花間隙、充氣式過電壓放電器、壓敏電阻、雪崩二極體、TVS(Transientvoltagesuppressor)、FLASHTRAB、VALETRAB、SOCKETTRAB、MAINTRAB等元器件,是單獨或以組合電路形式被應用到被保護電路中,因為每個元器件有其各自不同的特性,並且具有不同的性能:放電能力;響應特性;滅弧性能;限壓精度。根據不同的應用場合以及設備對浪涌電壓保護的要求,可根據各類產品的特性來組合出符合應用要求的過電壓保護系統。
2、浪涌電壓吸收器
浪涌雜訊常用浪涌吸收器進行抑制,常用的浪涌吸收器有:
(1)氧化鋅壓敏電阻
氧化鋅壓敏電阻是以氧化鋅為主體材料製成的壓敏電阻,其電壓非線性系數高,容量大、殘壓低、漏電流小、無續流、伏安特性對稱、電壓范圍寬、響應速度快、電壓溫度系數小,且具有工藝簡單、成本低廉等優點,是目前廣泛使用的浪涌電壓保護器件。適用於交流電源電壓的浪涌吸收、各種線圈、接點間浪涌電壓吸收及滅弧,三極體、晶閘管等電力電子器件的浪涌電壓保護。
(2)R、C、D組合浪涌吸收器
R、C、D組合浪涌吸收器比較適用於直流電路,可根據電路的特性對器件進行不同的組合,如圖1(a)適用於高電平直流控制系統,而圖1(b)中採用齊納穩壓管或雙向二極體,適用於正反向需要保護的電路。
圖1R、C、D浪涌保護器 (a)單向保護(b)雙向保護
圖2TVS電壓(電流)時間特性
(3)瞬態電壓抑制器(TVS)
當TVS兩極受到反向高能量沖擊時,它能以10-12s級的速度,將其兩極間的阻抗由高變低,吸收高達數kW的浪涌功率,使兩極的電位箝位於預定值,有效地保護自動化設備中的元器件免受浪涌脈沖的損害。TVS具有響應時間快、瞬態功率大、漏電流低、擊穿電壓偏差小、箝位電壓容易控制、體積小等優點,目前被廣泛應用於電子設備等領域。
①TVS的特性
其正向特性與普通二極體相同,反向特性為典型的PN結雪崩器件。圖2是TVS的電流-時間和電壓-時間曲線。在浪涌電壓的作用下,TVS兩極間的電壓由額定反向關斷電壓VWM上升到擊穿電壓Vbr而被擊穿。隨著擊穿電流的出現,流過TVS的電流將達到峰值脈沖電流IPP,同時在其兩端的電壓被箝位到預定的最大箝位電壓VC以下。其後,隨著脈沖電流按指數衰減,TVS兩極間的電壓也不斷下降,最後恢復到初態,這就是TVS抑制可能出現的浪涌脈沖功率,保護電子元器件的過程。
②TVS與壓敏電阻的比較
目前,國內不少需要進行浪涌保護的設備上應用壓敏電阻較為普遍,TVS與壓敏電阻性能比較如表1所示:
表1TVS與壓敏電阻的比較
參數 TVS 壓敏電阻
反應速度 10-12s 50×10-9s
是否老化 否 是
最高使用溫度 175℃ 115℃
器件極性 單雙極性 單極性
反向漏電流 5μA 200μA
箝位因子VC/Vbr 不大於15 最大7~8
封閉性質 密封 透氣
價格 較貴 便宜
3、綜合浪涌保護系統組合
3.1三級保護
自動控制系統所需的浪涌保護應在系統設計中進行綜合考慮,針對自動控制裝置的特性,應用於該系統的浪涌保護器基本上可以分為三級,對於自動控制系統的供電設備來說,需要雷擊電流放電器、過壓放電器以及終端設備保護器。數據通信和測控技術的介面電路,比各終端的供電系統電路顯然要靈敏得多,所以必須對數據介面電路進行細保護。
自動化裝置的供電設備的第一級保護採用的是雷擊電流放電器,它們不是安裝在建築物的進口處,就是在總配電箱里。為保證後續設備不承受太高的殘壓,必須根據被保護范圍的性質,在下級配電設施中安裝過電壓放電器,作為二級保護措施。第三級保護是為了保護儀器設備,採取的方法是,把過電壓放電器直接安裝在儀器的前端。自動控制系統三級保護布置如圖3所示。在不同等級的放電器之間,必須遵守導線的最小長度規定。供電系統中雷擊電流放電器與過壓放電器之間的距離不得小於10m,過壓放電器同儀器設備保護裝置之間的導線距離則不應小於5m(即一級SPD與二級SPD連接線路間距至少10米,二級SPD與三級SPD連接線路間距至少5米)。
3.2三級保護器件
(1)充有惰性氣體的過電壓放電器是自動控制系統中應用較廣泛的一級浪涌保護器件。充有惰性氣體過電壓放電器,一般構造的這類放電器可以排放20kA(8/20μs)或者2.5kA(10/350μs)以內的瞬變電流。氣體放電器的響應時間處於ns范圍,被廣泛地應用於遠程通信范疇。該器件的一個缺點是它的觸發特性與時間相關,其上升時間的瞬變數同觸發特性曲線在幾乎與時間軸平行的范圍里相交。因此保護電平將同氣體放電器額定電壓相近。而特別快的瞬變數將同觸發曲線在十倍於氣體放電器額定電壓的工作點相交,也就是說,如果某個氣體放電器的最小額定電壓90V,那麼線路中的殘壓可高達900V。它的另一個缺點是可能會產生後續電流。在氣體放電器被觸發的情況下,尤其是在阻抗低、電壓超過24V的電路中會出現下列情況:即原來希望維持幾個ms的短路狀態,會因為該氣體放電器繼續保持下去,由此引起的後果可能是該放電器在幾分之一秒的時間內爆碎。所以在應用氣體放電器的過電壓保護電路中應該串聯一個熔斷器,使得這種電路中的電流很快地被中斷。
圖3放電器分布圖
(2)壓敏電阻被廣泛作為系統中的二級保護器件,因壓敏電阻在ns時間范圍內具有更快的響應時間,不會產生後續電流的問題。在測控設備的保護電路中,壓敏電阻可用於放電電流為2.5kA~5kA(8/20μs)的中級保護裝置。壓敏電阻的缺點是老化和較高的電容問題,老化是指壓敏電阻中二極體的PN部分,在通常過載情況下,PN結會造成短路,其漏電流將因此而增大,其值的大小取決於承載的頻繁程度。其應用於靈敏的測量電路中將造成測量失真,並且器件易發熱。壓敏電阻大電容問題使它在許多場合不能應用於高頻信息傳輸線路,這些電容將同導線的電感一起形成低通環節,從而對信號產生嚴重的阻尼作用。不過,在30kHz以下的頻率范圍內,這一阻尼作用是可以忽略的。
(3)抑制二極體一般用於高靈敏的電子電路,其響應時間可達ps級,而器件的限壓值可達額定電壓的1.8倍。其主要缺點是電流負荷能力很弱、電容相對較高,器件自身的電容隨著器件額定電壓變化,即器件額定電壓越低,電容則越大,這個電容也會同相連的導線中的電感構成低通環節,而對數據傳輸產生阻尼作用,阻尼程度與電路中的信號頻率相關。
㈤ 什麼是浪涌保護
浪涌(surge),又稱為電涌、突波,是指瞬間超出穩定值的峰值,包括浪涌電壓和浪涌電流。
供電系統的浪涌主要來自兩方面的原因:外部(雷電原因)和內部(電氣設備啟停和故障等)。浪涌的特點往往是時間很短(雷電造成的過電壓往往在微秒級,電氣設備造成的過電壓往往在毫秒級),但是瞬時的電壓和電流極大,極有可能對用電設備和電纜造成危害,所以需要浪涌保護器件對它們進行保護。
針對不同的電路保護需求情況,選用的浪涌保護器件也不一樣,目前業內運用的比較多的是:藍寶寶浪涌抑制器、TVS二極體、陶瓷氣體放電管、壓敏電阻、半導體放電管等等。
㈥ 在電力中什麼叫做電涌保護器具體的結構和作用以及應用
電涌保護器也叫它浪涌保護器,
電涌保護器surge protective device (SPD) 指目的在於限制瞬態過電壓和分走電涌電流的器件。它至少含有一個非線性元件, 過去常稱為「避雷器」或「過電壓保護器」。
電涌和峰值電壓(脈沖)是指「常規」電壓的增加,通常由劇烈變動或電力需求的增加而引起。打開大浪涌
[1]功率電器、吸塵器、空調、洗衣機都可以引發電涌和峰值電壓。任何一種類型的干擾都能夠損壞電子設備。超出實際維修范圍。另外,惡劣天氣(閃電)和電力公司的日常拉關閘及維修工作都會給電源線帶來破壞性的電涌。 電涌性能特點· B+C級保護通流量大,殘壓極低,響應時間快; · 採用最新滅弧技術,徹底避免火災;; · 採用溫控保護電路,內置熱保護; · 自帶遠程告警干接點,便於遠程監控; · 配備雷電計數器,准確記錄雷擊次數; · 帶有電源狀態指示燈,指示浪涌保護器工作狀態; · 核心元件採用國際知名品牌,性能優異; · 結構嚴謹,工作穩定可靠。
工作原理
電涌保護器像電力海綿一樣,能夠吸收危險的額外電壓,防止大多數這樣的電壓進入您的敏感設備。 具有電話線保護功能的防涌插座可給您的用電設備提供最完備的保護,以防受到有害電涌侵害。電涌和尖峰電壓會通過電話和電源線破壞或降低您貴重電子設備的性能水平。完善的電涌保護功能可隨時保護諸如計算機、電話機、數據機、電視機及其它家庭電子設備和電器用具。防浪涌插座,可以使您的用電設備及電話設備防雷擊、穩定工作、延長電器使用壽命。
㈦ 浪涌保護電路的工作原理
浪涌保護電路的工復作制原理如下:
R1、C1、D1以及R2、C2、D2構成的是尖峰脈沖吸收電路。
目的是為了防止Q1截止時,開關變壓器一次側產生的反向電動勢(極性:上負下正)將Q1擊穿。
因為開關變壓器二次側輸出的交流信號頻率很高40KHz以上,這要求整流二極體的開關速度必須要足夠高才行,一般開關電源的整流電路採用一個快恢復二極體進行半波整流,降低整流二極體的開關損耗,而快恢復二極體的正向壓降較大,如果採用橋式整流,二級管的壓降會增倍,二極體的功耗會增多。
㈧ 什麼叫做電源線路浪涌保護器
浪涌保護器,是針對電源系統所選用的浪涌保護,採用電源防雷能在最短時間內釋放電路上因雷擊感應而產生的大量脈沖能量短路泄放到大地,降低設備各介面間的電位差,從而保護電路上的設備。即使是很小的電涌或峰值電壓也可以最終摧毀或影響昂貴的電子設備的性能,如電腦、電話、傳真、電視、音頻/視頻設備和其它家用電器和工具。電腦晶元的普遍使用越發需要電涌保護,因為這些晶元往往對電壓波動都十分敏感。因此安裝電源電涌保護器十分必要。電涌保護器像電力海綿一樣,能夠吸收危險的額外電壓,防止大多數這樣的電壓進入您的敏感設備。具有電話線保護功能的防涌插座可給您的用電設備提供最完備的保護,以防受到有害電涌侵害。電涌和尖峰電壓會通過電話和電源線破壞或降低您貴重電子設備的性能水平。完善的電涌保護功能可隨時保護諸如計算機、電話機、數據機、電視機及其它家庭電子設備和電器用具。防浪涌插座,可以使您的用電設備及電話設備防雷擊、穩定工作、延長電器使用壽命