近年來氣候的異常變化,極大的增加了雷電災害的發生率,而雷電影響是引起建筑物供電系統中浪涌的主要來源。因此,在建筑物供電系統中除了采取一定的避雷措施外,還應裝設浪涌保護器。浪涌保護器可以在極短的時間內,將較大電流接地,可以避免建筑物火災。那么浪涌保護器的分類、結構及工作原理是怎樣的呢,福建防雷檢測公司來告訴大家。
浪涌保護器的分類
浪涌保護器用途比較廣泛,內部結構不同其使用場合也不盡相同。從用途來看,可以將浪涌保護器分為電源保護器和信號保護器。而從其工作原理來看,可以將其分為開關型、限壓型和分流型。
1.開關型SPD。根據電流的通斷狀態呈現出開關特性。當電路中沒有瞬態過電壓時,SPD 對外呈現高阻抗,阻斷電路電流流過。一旦電路中出現瞬時過電壓,其內部阻抗陡然降低,呈現導通狀態,當過電壓消失,恢復高阻抗狀態。該類型的SPD 內部結構主要包括:放電間隙、氣體放電管和晶閘管等。
2.限壓型SPD。當電路中沒有過電壓時,其狀態相當于開關型SPD。該SPD 的特點在于,其內部阻抗與電涌電流非線性負相關,電涌電流越大其阻抗越小。通過限制流過的電流來**電路電壓的穩定。該類型的SPD 內部結構包括氧化鋅、壓敏電阻、抑制二極管、雪崩二極管等。
3.分流型或扼流型。分流型或扼流型其本質還是為了**電氣設備的不受外部脈沖電壓或電流的沖擊。通過分流或者阻斷電路來實現。分流型在正常頻率下表現為高阻狀態,扼流型正常頻率下表現為低阻狀態。
浪涌保護器的基本機構
浪涌保護器的主要作用在于限壓,因此限壓元件為核心部件,另外還包括放電間隙、放電管、電阻和線圈等輔助元件組成
1.放電間隙。放電間隙是指浪涌保護器裸露在大氣中的金屬物體間隙。兩根金屬棒分別接電源和大地,在正常情況下呈現斷開狀態。一旦電路中有瞬時的過電壓,該放電間隙即被擊穿,把一部分過電壓電荷導入大地,避免被保護設備上因電壓突然升高而損壞。
2.氣體放電管。氣體放電管是由相對的金屬導體,中間留有一定的放電間隙,放電間隙被惰性氣體(Ar)填充,然后進行封裝而成。當施加在氣體放電管兩端的電壓超過一定值時,放電間隙被擊穿導電。為了提高可靠性,還可以配置觸發劑。
3.壓敏電阻。壓敏電阻的主要成分為氧化鋅,其對電壓非常敏感,當施加在兩端的電壓超過導通閾值時,會自動導通電路。其工作特性類似于多個PN 結串并聯,可以在極短的時間內響應瞬時過電壓。在浪涌保護器的結構設計中,壓敏電阻的選用及結構對其性能的影響較大。
4.抑制二極管。浪涌保護器中抑制二極管,主要是由于其可以工作在方向擊穿區,可以迅速的響應并將電壓鉗位在**。因此,可以作為浪涌保護的****保護。
浪涌保護器的工作原理
浪涌保護器的核心部件在于電壓型限流元件,或者擺動脫扣機構。擺動脫扣機構通過電極與擺桿的配合動作來完成電涌的泄放。電壓限流半導體的電阻可以隨著施加在其上的電壓進行變化。電壓的不同會引起內部電子運動的變化,當電壓閾值時,對外表現出非常高的阻性,當電壓超過閾值時,其阻性會迅速的降低,向導體轉化。電壓在閾值內,限流元件處于高阻狀態,電路斷開。電壓過高,隨著電壓的升高,電阻降低,通過的電流會增大,從而起到消除過電壓和穩壓的作用。此時,限流元件、大地和火線形成一個閉環的負反饋電路,火線電壓逐漸回復正常,從而限流元件再次向高阻抗轉化,**阻斷電流。由此可見,限流元件對于遏制浪涌電流效果明顯。另外,其他放電管也可以表現出與限流元件相類似的特性。通過在兩根電線之間使用惰性氣體作為導體實現此浪涌防護功能。其原理類似,不再贅述。
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