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用于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、抑制二極管和扼流線圈等。一、SPD的分類:1.電涌保護器按工作原理分:(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。
(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。(3)分流型或扼流型分流型:與被保護的設備并聯,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。
2.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。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)號保護器:低頻號保護器、高頻號保護器、天饋保護器等。
電涌的來源有兩類:外部電涌和內部電涌。外部電涌主要來源于雷電,另一個來源是電網中開關操作等在電力線路上產生的過電壓。內部電涌:經研究發現,低壓電源線上88%的電涌產生于建筑物內部設備,如:空調、電梯、電焊機、空氣壓縮機和其它感應性負荷。
根據統計,在美國:由于電涌給各行業造成的停產、時間的損失、設備維修、過早地更換設備等直接損失每年高達260億美金,在中國,據有關統計,在保修期內出現問題的電氣產品中,有63%是由于電涌產生的。麥克風線路的標準號大值通常為5.5Vp-p,大頻率低于10kHz。
在該頻率下,不需要考慮抑制器的電容量。存在ESD電氣危害。解決方案說明:如左圖所示,可使用分立式多層壓敏電阻,以便靈活布局。由于音頻號具有模擬屬性,因此建議僅在號負值為-0.5V或更小時使用單級瞬態抑制二極管陣列,因為它們可在量值較大時削減音頻號的負值。
2.4保護水平Up該值應比在SPD端子測得的大限制電壓大,與設備的耐壓Uw一致(1.2Up≤Uw),可以從一系列的參考值中選取(如0108、0109、……1、1.2、1.5、1.8、2、……8、10KV等)。
國標當中較好的Up有800V、900V.2.5漏電流并聯型SPD要求漏電流≤30uA(公安部要求≤20uA),串聯型SPD要求漏電流≤.2.6啟動電壓Uas過去認為啟動電壓即標稱壓敏電壓,實際上通過SPD的電流可能遠大于測試電流1mA,這時不能不考慮已經抬高的殘壓對設備保護的影響。
由于10/350us波形的能量比8/20us的大20倍,其電流相應大5倍,如果要用8/20us波形的SPD代替,其雷電通流量相應要大5倍。從壓敏電壓到啟動電壓的時間(即SPD的響應時間)比較長,約為100ns.啟動電壓越高則殘壓也越高,越低則壓敏電阻易老化。
其值不應大于被保護設備的絕緣水平。2.7殘壓Ures是真正加在被保護設備端口的電壓。殘壓越低越好,應小于被保護設備耐沖擊過電壓額定值。見表1:表1220/380V三相系統各種設備耐沖擊過電壓額定值UwUwUw2.8標稱放電電流In用來劃分SPD等級,具有8/20us或10/350us模擬雷電流沖擊波的放電電流。
Imax=2~3In。2.9持續工作電流Ic在大持續工作電壓Uc下保護模式上流過的電流,實際上是各保護元件及與其并聯的內部輔助電路流過的電流之和。為避免過電流保護設備或其它保護設備(如RCD)不必要動作,Ic值的選擇非常有用。
一般情況下對RCD,Ic應小于額定殘壓電流值(I△n)的1/3.2.10以上是選擇SPD時所要考慮的幾種主要的參數,可以通過下圖來具體比較幾種電壓之間的關系:圖1UpUn和Uc相關曲線3.電源SPD的線路安裝3.1安裝位置按照IEC(LPZ)的概念,當電氣線路穿過兩防雷區交界處時要安裝浪涌保護器,
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