電涌保護(hù)器
(Surge Protection Devices,簡(jiǎn)稱(chēng)SPD),也稱(chēng)浪涌保護(hù)器、過(guò)電壓保護(hù)器,俗稱(chēng)避雷器、防雷器。
針對(duì)現(xiàn)在市場(chǎng)上出現(xiàn)了各種各樣的防雷器,質(zhì)量參差不齊,有一些甚至聞所未問(wèn)(如:不用接地的避雷器,到現(xiàn)在為止,都弄不明白它工作原理),因此,通過(guò)介紹避雷器的工作原理及組成,對(duì)客戶甄別真假、優(yōu)劣,有所幫助。
防雷器元件從響應(yīng)特性看,有軟硬兩種。屬于硬響應(yīng)特性的放電元件有火花間隙(基于斬弧技術(shù)的角型火花隙和同軸放電火花隙)和氣體放電管,屬于軟響應(yīng)特性的放電元件有金屬氧化物壓敏電阻和瞬態(tài)抑制二極管。這些元件的區(qū)別在于放電能力、響應(yīng)特性和殘壓,避雷器就是利用它們不同的優(yōu)缺點(diǎn),揚(yáng)長(zhǎng)避短,組合成各種避雷器,保護(hù)電路。
一、火花間隙(Arc chopping)
1、放電間隙:
原理是兩個(gè)如牛角現(xiàn)狀的電極,距離很短,用絕緣材料分開(kāi),當(dāng)兩個(gè)電極間的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到擊穿強(qiáng)度時(shí),電極之間形成電流通路。當(dāng)雷電波來(lái)到的時(shí)候首先在間隙處擊穿,使間隙的空氣電離,形成短路,雷電流通過(guò)間隙流入大地,而此時(shí)間隙兩端的電壓很低,從而達(dá)到保護(hù)線路的目的。電場(chǎng)強(qiáng)度低于擊穿間隙時(shí),放電間隙型避雷器又恢復(fù)絕緣狀態(tài)。常用于高壓線路的避雷防護(hù)中。在低壓系統(tǒng),
常用于電源的前級(jí)保護(hù)?；鸹ㄩg隙型避雷器產(chǎn)品的優(yōu)劣,在于制成電極的材料、間隙距離及絕緣材料。
優(yōu)點(diǎn):
具有很強(qiáng)放電能力、通流量大,10/350μs脈沖波形能夠疏導(dǎo)50KA的脈沖電流,用于8/20μs脈沖電流,可以大于100KA,很高的絕緣電阻以及很小的寄生電容,漏電流小。對(duì)正常工作的設(shè)備不會(huì)帶來(lái)任何有害影響。
缺點(diǎn):
殘壓高(2.5~3.5KV),反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)(≦100ns),動(dòng)作電壓精度較低,有工頻續(xù)流,因此在保護(hù)電路中應(yīng)串聯(lián)一個(gè)熔斷器,使得工頻續(xù)流迅速被切斷。
注:由于兩只放電管分別裝在一個(gè)回路的兩根導(dǎo)線上,有時(shí)會(huì)不同時(shí)放電,使兩導(dǎo)線之間出現(xiàn)電位差,為了使兩根導(dǎo)線上的放電管能接近統(tǒng)一時(shí)間放電,減少兩線之間的電位差,又研制了三級(jí)放電管?？梢钥醋魇怯蓛芍欢?jí)放電管合并在一起構(gòu)成的。三級(jí)放電管中間的一級(jí)作為公共地線,另兩級(jí)分別接在回路的兩條導(dǎo)線上。
2、氣體放電管(Gas discharge tube,GDT):是一種陶瓷或玻璃封裝,管內(nèi)再充以一定壓力的惰性氣體(如氬氣),開(kāi)關(guān)型的保護(hù)元件
,有二電極和三電極兩種結(jié)構(gòu)。當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到擊穿惰性氣體強(qiáng)度時(shí),就引起間隙放電,從而限制極間的電壓。8/20μs脈沖電流能夠疏導(dǎo)10KA。放電電壓不穩(wěn)定,當(dāng)電壓大于12V、電流電壓100mA時(shí),會(huì)產(chǎn)生后續(xù)電流。通常用于測(cè)量、控制、調(diào)節(jié)技術(shù)電路和電子數(shù)據(jù)處理傳輸電路中。
二、金屬氧化物壓敏電阻(Metal oxide varistor,MOV): 以氧化鋅為主要成分的金屬氧化物半導(dǎo)體非線性電阻,當(dāng)加在電阻兩端的電壓小于壓敏電壓時(shí),壓敏電阻呈高阻狀態(tài),如果并聯(lián)在電路上,該閥片呈斷路狀態(tài);當(dāng)加在壓敏電阻兩端的電壓大于壓敏電壓時(shí),壓敏電阻就會(huì)擊穿,呈現(xiàn)低阻值,甚至接近短路狀態(tài)。壓敏電阻這種被擊
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