在电路保护解决方案中,雷击浪涌防护是电子
在电路保护方案中,雷击浪涌保护是电子工程师特别关注的保护重点。浪涌也称为浪涌。顾名思义,就是超过正常工作电压的瞬时过电压。浪涌保护器又叫避雷器,是一种为各种电子设备、仪器仪表和通讯线路提供安全保护的电子设备。当电路或通讯线路因外界干扰而突然产生峰值电流或电压时,浪涌保护器可以在极短的时间内开启并分流电流,从而避免浪涌对其他设备的伤害。电路中的设备。本质上,浪涌是一种剧烈的脉冲,仅在百万分之几秒内发生。
最原始的浪涌保护器喇叭形缺口出现于19世纪后期,用于架空输电线路,以防止雷击损坏设备绝缘而造成停电,因此被称为“浪涌保护器”,出现在 1920 年代。铝浪涌保护器、氧化膜浪涌保护器和丸型浪涌保护器出现,管状浪涌保护器出现在1930年代,碳化硅避雷器出现在1950年代,又出现在1970年代金属氧化物浪涌保护器,现代高压浪涌保护器,不仅用于限制电力系统中的雷电过电压,还用于限制系统运行引起的过电压。
1、浪涌保护器按其工作原理分为:
浪涌保护器中的元器件(压敏电阻MOV、硅雪崩二极管SAD、风道、大放电电容)利用损耗自身的方式消化(加热、熔化)浪涌电流,使引入的浪涌电流地面在安全范围内,不会形成二次反击。抑制元件的寿命会因反复电流冲击而缩短。采用40个模组及热电熔双保险、热共享算法等,确保超长使用寿命。大约90%的过电压和过电流被溶解,剩下的10%被引到地里。
SPD 并联在线路 (L/N) 和地之间。在正常工作电压下,MOV处于高阻状态,相当于线路对地开路,不影响线路正常工作。故障显示窗口为绿色。或者当开关操作过程中出现瞬时脉冲过电压时,防雷模块在纳秒内快速开启,过电压短路到地进行放电。当脉冲过电压消失后一级防雷浪涌保护器,防雷模块自动恢复到高阻状态。不影响用户供电。
当防雷模块长期处于过载工作状态时,其性能劣化并发热到一定温度时,模块内的热感断路器(K1)会自动断开防雷模块电路,保护电源电路的运行不受影响。为防止火灾,当线路感应出过大的雷电流时,迅速断开过电流断路器 (K2) 以防止SPD 爆炸。K1或K2动作后,SPD中的脱扣器动作,使故障显示窗显示为红色,提醒用户更换SPD模块。
(1)开关型:其工作原理是在没有瞬时过电压时呈现高阻抗,但一旦对雷电瞬时过电压作出反应,其阻抗突然变为低值,允许雷电流通过。用作此类器件时,器件包括:放电间隙、气体放电管、晶闸管等。
(2)限压型:其工作原理是在没有瞬时过电压的情况下为高阻,但其阻抗会随着浪涌电流和电压的增加而不断减小,其电流电压特性具有很强的非线性。用于此类器件的器件有:氧化锌、压敏电阻、抑制二极管、雪崩二极管等。
(3) 分流式或扼流式
并联型:与被保护设备并联,对雷电脉冲呈现低阻抗,对正常工作频率呈现高阻抗。
扼流圈型:与被保护设备串联,对雷电脉冲呈现高阻抗,对正常工作频率呈现低阻抗。
(4)用作此类装置的器件有:扼流圈、高通滤波器、低通滤波器、1/4波长短路器等。
2、按用途:
(1)电源保护器:交流电源保护器、直流电源保护器、开关电源保护器等。
(2)信号保护器:低频信号保护器、高频信号保护器、天馈线保护器等。
3、保护系统电源和设备所需的保护措施,根据选用的浪涌保护器和预期的环境影响分为三个等级。
B类浪涌保护器:测试标称放电电流In、冲击电压1.2/50 μs冲击电压和最大冲击电流Iimp,Iimp波形为10/350 μsUp最大4kv(-1;IEC -1)。
C类浪涌保护器:标称放电电流In,冲击电压1.2/50 μs冲击电压和最大冲击电流Iimp测试,Iimp波形为8/25ms。
D类浪涌保护器:进行混合波组合(开路电压1.2/50μs冲击电压,邓路电流8/25μs)试验。
4、浪涌保护器的质量直接关系到设备的安全性。因此,在选择浪涌保护器时,可以参考以下几点:
钳位电压 - 这表示将导致 MOV 接地的电压值。钳位电压越低,保护性能越好。此 UL 等级具有三个保护级别 - 330 伏、400 伏和 500 伏。通常,超过 400 伏的钳位电压太高。
能量吸收/耗散能力 - 此标称值表示 浪涌保护器 在烧毁之前可以吸收多少能量(以焦耳为单位)。该值越高,保护性能越好。您购买的保护器的额定值至少应在 200 到 400 焦耳之间。为了获得更好的保护,您应该寻找此等级高于 600 焦耳的产品。
响应时间 - 浪涌保护器 不立即断开连接;它们对浪涌的响应稍有延迟,而较长的响应时间表明计算机(或其他设备)将在更长的时间内暴露在浪涌中。请购买响应时间小于 1 纳秒的 浪涌保护器,您还应该购买带指示灯的保护器,以便您判断保护元件是否起作用。多次浪涌后,所有 MOV 都会烧毁,但保护器仍可用作电源板。没有电源灯,就无法知道保护器是否仍然正常工作。
5. 可能引起浪涌的原因有:重型设备、短路、电源切换或大型发动机,含有浪涌阻断装置的产品可以有效吸收突然的巨大能量,保护连接的设备免受损坏。
6、开关型浪涌保护器和限压型浪涌保护器有什么区别?
答:开关型浪涌保护器是间隙放电型装置,具有较大的雷电能量释放能力。线路上使用的主要功能是释放雷电能量;限压型浪涌保护器 是氧化锌压敏电阻器件。,其雷电能量释放能力小,但过电压抑制能力好,线路上使用的主要作用是限制过电压。正因为如此,一般在建筑物的入口处采用串联等开关型浪涌保护器来泄放雷电能量,然后在后续电路中使用AM系列的限压型浪涌保护器限制前一阶段造成的雷电能量。放电后,在后续电路中产生高过电压。浪涌保护器 的两种类型
7、如何选择与浪涌保护器相匹配的微型断路器?
答:开关型模块不需要安装断路器,因为它的损坏方式是开路;一级模块,如AMI-40一级防雷浪涌保护器,需要选择D型断路器,分断电流容量为63A,10KA>;二级模块,如AM2-20,需要选择C、D型微型断路器,分断电流容量32A,6.5KA。由于其工作曲线的IN值不同,建议使用D型;三电平模块,如AM3-10,需选用C、D型微型断路器,分断电流容量16A,4.5KA。由于其工作曲线的IN值不同,推荐使用D型。
雷电电压/电流特性
1.2/50uS雷电电压脉冲波形(-4-5)
1.2/50uS雷电电压脉冲波形(-4-5)