網(wǎng)絡(luò)防雷器2種方式解析

2010年03月22日 14:03$artinfo.Reprint點擊量：1558

       1. 空氣間隙間隔式：由于空氣的擊穿電壓很高，可達(dá)500kV/m,而當(dāng)其被高電壓擊穿后就只有幾十伏的低壓了。所以人們利用空氣的這一特性設(shè)計出了早期的網(wǎng)絡(luò)避雷器，將一根導(dǎo)線的一端連在輸電線上，另一根導(dǎo)線的一端接地，兩根導(dǎo)線的另一端相隔一定距離構(gòu)成空氣間隙的兩個電極，間隙距離確定了避雷器的擊穿電壓，擊穿電壓應(yīng)略高于輸電線的工作電壓，這樣當(dāng)電路正常工作時，空氣間隙相當(dāng)于開路，不會影響線路的正常工作。當(dāng)過電壓侵入時，空氣間隙被擊穿，過電壓被箝位到很低的水平，過電流也通過空氣間隙泄放入地，實現(xiàn)了避雷器對線路的保護(hù)。

        但空氣間隙缺點也同樣突出，如擊穿電壓受環(huán)境影響大、空氣放電會氧化電極、空氣電弧形成后，需經(jīng)過多個交流周期才能熄弧，這就可能造成避雷器故障或線路故障。以后研制出的氣體放電管、管式避雷器、磁吹避雷器在很大程度上克服了這些毛病，但他們?nèi)匀皇墙⒃跉怏w放電的原理上。氣體放電型避雷器的固有缺點：沖擊擊穿電壓高、放電時延較長、殘壓波形陡峭。

        2. 半導(dǎo)體式

        半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展為網(wǎng)絡(luò)防雷器提供了新材料，比如穩(wěn)壓管，其伏—安特性便可符合線路防雷要求，只是其通過雷電流的能力較差，使得普通的穩(wěn)壓管不能直接用作避雷器。所以早期的半導(dǎo)體防雷器采用了碳化硅材料，它具有與穩(wěn)壓管相似的伏—安特性，但通過雷電流的能力很強(qiáng)。不過很快人們又發(fā)現(xiàn)了金屬氧化物半導(dǎo)體變阻器（MOV）,其伏—安特性更好，并具有響應(yīng)時間快、通流容量大等許多優(yōu)點。但缺點是，電容較大，對于采用數(shù)字信號傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)并不合適，因此在音頻模擬信號的傳輸網(wǎng)絡(luò)中采用較多。瞬變電壓抑制二極管（TVS）的出現(xiàn)又為網(wǎng)絡(luò)防雷器的發(fā)展帶來了新的契機(jī)。TVS的作用原理是當(dāng)管子兩端經(jīng)受瞬態(tài)能量沖擊時能極快地將其兩端的阻抗降低，通過將能量吸收掉從而把其兩端間的電壓箝制在其標(biāo)稱值上，保護(hù)后端元件。但受半導(dǎo)體工藝限制，集成在網(wǎng)絡(luò)防雷器中的TVS很難做到大功率，在雷擊到來時，瞬態(tài)能量可以損壞內(nèi)置的TVS，同時，瞬態(tài)電流產(chǎn)生的強(qiáng)磁場會使近距離的其他電路上感應(yīng)出高電壓，造成電路損壞。因此網(wǎng)絡(luò)防雷器中的TVS主要功能是為了消除靜電，但不能防雷擊浪涌。

         目前市面上的網(wǎng)絡(luò)防雷器多采用不同器件組合成兩級方式，發(fā)揮各器件之所長。*級由大通流量的氣體放電管進(jìn)行初級保護(hù)，以降低殘壓并把大部分雷電流泄放入大地；第二級采用去耦電阻或PTC進(jìn)行阻流延時和分壓,以配合*、三級的元件的特性要求；第三級采用TVS進(jìn)行精細(xì)保護(hù)，以進(jìn)一步降低殘壓，使其達(dá)到設(shè)備的安全電壓要求。

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