A. 什麼是電涌保護器
問題一:電涌保護器和浪涌保護器有什麼區別?工作原理又是什麼 我在這個行業混了這么多年,沒聽說浪涌保護器和電涌保護器有啥區別,不都是防雷器嗎,同一種東西的不同叫法而已,還有叫避雷器的,還有叫過電壓保護器的等等。工作原理就是慎腔樓上說的那個。
問題二:什麼是防浪涌保護器 電涌保護器(SPD)工作原理和結構
電涌保護器(Surge protection Device)是電子設備雷電防護中不可缺少的一種裝置,過去常稱為「避雷器」或「過電壓保護器」英文簡寫為SPD.電涌保護器的作用是把竄入電力線、信號傳輸線的瞬時過電壓限制在設備或系統所能承受的電壓范圍內,或將強大的雷電流泄流入地,保護被保護的設備或系統不受沖擊而損壞。
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。用於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、抑制二極體和扼流線圈等。
一、SPD的分類
1、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。用作此類裝置時器件有:放電間隙、氣體放電稿孝手管、閘流晶體管等。
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。用作此類裝置的器件有:氧化鋅、壓敏電阻、抑制二極體、雪崩二極體等。
3.分流型或扼流型
分流型:與被保護的設備並聯,對雷電脈沖呈鍵嫌現為低阻抗,而對正常工作頻率呈現為高阻抗。
扼流型:與被保護的設備串聯,對雷電脈沖呈現為高阻抗,而對正常的工作頻率呈現為低阻抗。
用作此類裝置的器件有:扼流線圈、高通濾波器、低通濾波器、1/4波長短路器等。
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)信號保護器:低頻信號保護器、高頻信號保護器、天饋保護器等。
二、SPD的基本元器件及其工作原理
1.放電間隙(又稱保護間隙):
它一般由暴露在空氣中的兩根相隔一定間隙的金屬棒組成,其中一根金屬棒與所需保護設備的電源相線L1或零線(N)相連,另一根金屬棒與接地線(PE)相連接,當瞬時過電壓襲來時,間隙被擊穿,把一部分過電壓的電荷引入大地,避免了被保護設備上的電壓升高。這種放電間隙的兩金屬棒之間的距離可按需要調整,結構較簡單,其缺點時滅弧性能差。改進型的放電間隙為角型間隙,它的滅弧功能較前者為好,它是靠迴路的電動力F作用以及熱氣流的上升作用而使電弧熄滅的。
2.氣體放電管:
它是由相互離開的一對冷陰板封裝在充有一定的惰性氣體(Ar)的玻璃管或陶瓷管內組成的。為了提高放電管的觸發概率,在放電管內還有助觸發劑。這種充氣放電管有二極型的,也有三極型的,
氣體放電管的技術參數主要有:直流放電電壓Udc;沖擊放電電壓Up(一般情況下Up≈(2~3)Udc;工頻而授電流In;沖擊而授電流Ip;絕緣電阻R(>109Ω);極間電容(1-5PF)
氣體放電管可在直流和交流條件下使用,其所選用的直流放電電壓Udc分別如下:在直流條件下使用:Udc≥1.8U0(U0為線路正常工作的直流電壓)
在交流條件下使用:U dc≥1.44Un(Un為線路正常工作的交流電壓有效值)
3.壓敏電阻:
它是以ZnO為主要成分的金屬氧化物半導體非線性電阻,當作用在其兩端的電壓達到一定數值後,電阻對電壓十分敏感。它的工作原理相當於多個半導體P-N的串並聯。壓敏電阻的特點是非線性特性好(I=CUα中的非線性系數α),通流容量大(~2KA/cm2),常態泄漏電流小(10-7~10-6A),殘壓低(取決於壓敏電阻的工作電壓和通流容量),對瞬時過電壓響應時間快(~10-8s),無續流。
壓敏電阻的技術參數主要有:壓......>>
問題三:浪涌保護器有什麼作用啊? 浪涌也叫突波,顧名思義就是超出正常工作電壓的瞬間過電壓。本質上講,浪涌是發生在僅僅幾百萬分之一秒時間內的一種劇烈脈沖,可能引起浪涌的原因有:重型設備、短路、電源切換或大型發動機。而含有浪涌阻絕裝置的產品可以有效地吸收突發的巨大能量,以保護連接設備免於受損。
綜上所述:浪涌保護器就是吸收某些瞬時的巨大的電能,保護用電設備的安全。
問題四:電涌保護器的功能是什麼?哪些情況下需要使用電涌保護器? SPD主要是用來限制雷電引起的瞬態過電壓,即雷電電涌,也可限制一部分的操作過電壓。雷電電涌可以沿電源或信號進線侵入,可以由於雷擊時地電位升高反擊而來,可以由於雷擊建築物本身或附近的磁場感應而在電纜和環路中產生。因此,即使有了良好的避雷針、引下線和接地裝置,也並非不要SPD,因為避雷針無法防止雷電感應和電涌沿線侵入,實際的接地裝置難以防止反擊。特別是如果建築物內有價值較高、影響較大的信息電子設備和/或電力電子設備,其耐受雷電電涌的能力大大低於常規電氣設備,就有採用SPD的必要。
問題五:浪涌保護器是什麼東西? 浪涌也叫突波,顧名思義就是超出正常工作電壓的瞬間過電壓。本質上講,浪涌是發生在僅僅幾百萬分之一秒時間內的一種劇烈脈沖。含有浪涌阻絕裝置的產品可以有效地吸收突發的巨大能量,叮保護連接設備免於受損。
問題六:什麼是浪涌保護器有什麼作用的? 10分 浪涌,是指的雷擊浪涌電流,當設備早雷擊時候會有巨大的感應電流,浪涌保護器可以將雷擊浪涌電流快速泄入大地,從而保護用電設備不受雷擊
問題七:浪涌保護器是什麼原理? 浪涌保護器:用來限制瞬態過電壓及泄放相應的瞬態過電流的裝置。它至少應含有一個非線性元件,簡稱SPD.浪涌保護器有幾下幾種,其工作原理如下:1)間隙類――間隙避雷器的工作原理:基於電弧放電技術,當電極間的電壓達到一定程度時,擊穿空氣電弧在電極上進行爬電。優點:放電能力強,通流量大(可以達到100KA)漏電流小,熱穩定性好;缺點:殘壓高,反映時間慢,存在續流。
2)放電管類――與間隙避雷器是一樣,都屬於空氣放電。但是與間隙放電器比較它的通流能力就降了一個等級。優點:體積小
通流能力強(10-15KA),漏電流小,無電弧噴瀉;缺點:殘壓較高,有續流,產品一致性差(啟動電壓、殘壓)反映時間慢。
3)壓敏電阻類――
工作原理是利用了壓敏電阻的非線性特點。當電壓沒有波動時氧化鋅呈高阻態,當電壓出現波動達到壓敏電阻的啟動電壓時壓敏電阻迅速呈現低阻態,將電壓限制在一定范圍
優點:通流容量大,殘壓較低,反應時間較快(≤25ns),無跟隨電流(續流);缺點:漏電流較大,老化速度快。熱穩定一般。
4)抑制二極體類――
工作原理是基於PN結反向擊穿保護。優點:殘壓低,動作精度高,反應時間快無續流,體積小;缺點:通流量小。
5)壓敏電阻/氣體放電管組合類――
與單一結構的避雷器相比,綜合了兩種不同產品的優點,而減少了單一器件的缺點。優點:通流量大,反應時間快;缺點:殘壓相對較高。
6)碳化硅類――工作原理是利用其電阻的非線性(高電壓大電流下電阻值大幅度下降)限制放電電流通過自身的壓降(稱殘壓)和限制續流幅值,與火花間隙協同作用熄滅續流電弧。正逐步被金屬氧化鋅避雷器所取代。
問題八:在電箱裡面什麼叫浪涌保護器!!有什麼作用的! 浪涌保護器(電涌保護器)(簡稱SPD),適用於交流50/60HZ,額定電壓220V至380V的供電系統(或通信系統)中,對間接雷電和直接雷電影響或其他瞬時過壓的電涌進行保護,適用於家庭住宅、第三產業以及工業領域電涌保護的要求,具有相對相,相對地,相對中線,中線對地及其組合等保護模式。
問題九:浪涌保護器的作用是幹嘛的? 如圖
B. 電涌保護器的原理
電涌保護器像電力海綿一樣,能夠吸收危險的額外電壓,防止大多數這樣的電壓進入您的敏感設備。電涌保護器(Surge protection Device)是電子設備雷電防護中不可缺少的一種裝置,過去常稱為「避雷器」或「過電壓保護器」英文簡寫為SPD。電涌保護器的作用是把竄入電力線、信號傳輸線的瞬時過電壓限制在設備或系統所能承受的電壓范圍內,或將強大的雷電流泄流入地,保護被保護的設備或系統不受沖擊而損壞。
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。 用於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、抑制二極體和扼流線圈等。
一、SPD的分類:
1、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。用作此類裝置時器件有:放電間隙、氣體放電管、閘流晶體管等。
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。用作此類裝置的器件有:氧化鋅、壓敏電阻、抑制二極體、雪崩二極體等。
3.分流型或扼流型
分流型:與被保護的設備並聯,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。
扼流型:與被保護的設備串聯,對雷電脈沖呈現為高阻抗,而對正常的工作頻率呈現為低阻抗。
用作此類裝置的器件有:扼流線圈、高通濾波器、低通濾波器、1/4波長短路器等。
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)信號保護器:低頻信號保護器、高頻信號保護器、天饋保護器等。
二、SPD的基本元器件及其工作原理:
1.放電間隙(又稱保護間隙):
它一般由暴露在空氣中的兩根相隔一定間隙的金屬棒組成(如圖15a),其中一根金屬棒與所需保護設備的電源相線L1或零線(N)相連,另一根金屬棒與接地線(PE)相連接,當瞬時過電壓襲來時,間隙被擊穿,把一部分過電壓的電荷引入大地,避免了被保護設備上的電壓升高。這種放電間隙的兩金屬棒之間的距離可按需要調整,結構較簡單,其缺點時滅弧性能差。改進型的放電間隙為角型間隙,它的滅弧功能較前者為好,它是*迴路的電動力F作用以及熱氣流的上升作用而使電弧熄滅的。
2.氣體放電管:
它是由相互離開的一對冷陰板封裝在充有一定的惰性氣體(Ar)的玻璃管或陶瓷管內組成的。為了提高放電管的觸發概率,在放電管內還有助觸發劑。這種充氣放電管有二極型的,也有三極型的,
氣體放電管的技術參數主要有:直流放電電壓Udc;沖擊放電電壓Up(一般情況下Up≈(2~3)Udc;工頻而授電流In;沖擊而授電流Ip;絕緣電阻R(>109Ω);極間電容(1-5PF)
氣體放電管可在直流和交流條件下使用,其所選用的直流放電電壓Udc分別如下:在直流條件下使用:Udc≥1.8U0(U0為線路正常工作的直流電壓)
在交流條件下使用:U dc≥1.44Un(Un為線路正常工作的交流電壓有效值)
3.壓敏電阻:
它是以ZnO為主要成分的金屬氧化物半導體非線性電阻,當作用在其兩端的電壓達到一定數值後,電阻對電壓十分敏感。它的工作原理相當於多個半導體P-N的串並聯。壓敏電阻的特點是非線性特性好(I=CUα中的非線性系數α),通流容量大(~2KA/cm2),常態泄漏電流小(10-7~10-6A),殘壓低(取決於壓敏電阻的工作電壓和通流容量),對瞬時過電壓響應時間快(~10-8s),無續流。
壓敏電阻的技術參數主要有:壓敏電壓(即開關電壓)UN,參考電壓Ulma;殘壓Ures;殘壓比K(K=Ures/UN);最大通流容量Imax;泄漏電流;響應時間。
壓敏電阻的使用條件有:壓敏電壓:UN≥[(√2×1.2)/0.7]U0(U0為工頻電源額定電壓)
最小參考電壓:Ulma≥(1.8~2)Uac (直流條件下使用)
Ulma≥(2.2~2.5)Uac(在交流條件下使用,Uac為交流工作電壓)
壓敏電阻的最大參考電壓應由被保護電子設備的耐受電壓來確定,應使壓敏電阻的殘壓低於被保護電子設備的而損電壓水平,即(Ulma)max≤Ub/K,上式中K為殘壓比,Ub為被保護設備的而損電壓。
4.抑制二極體:
抑制二極體具有箝位限壓功能,它是工作在反向擊穿區(圖19),由於它具有箝位電壓低和動作響應快的優點,特別適合用作多級保護電路中的最末幾級保護元件。抑制二極體在擊穿區內的伏安特性可用下式表示:I=CUα,上式中α為非線性系數,對於齊納二極體α=7~9,在雪崩二極體α=5~7。
抑制二極體的技術參數主要有
(1)額定擊穿電壓,它是指在指定反向擊穿電流(常為lma)下的擊穿電壓,這於齊納二極體額定擊穿電壓一般在2.9V~4.7V范圍內,而雪崩二極體的額定擊穿電壓常在5.6V~200V范圍內。
(2)最大箝位電壓:它是指管子在通過規定波形的大電流時,其兩端出現的最高電壓。
(3)脈沖功率:它是指在規定的電流波形(如10/1000μs)下,管子兩端的最大箝位電壓與管子中電流等值之積。
(4)反向變位電壓:它是指管子在反向泄漏區,其兩端所能施加的最大電壓,在此電壓下管子不應擊穿。此反向變位電壓應明顯高於被保護電子系統的最高運行電壓峰值,也即不能在系統正常運行時處於弱導通狀態。
(5)最大泄漏電流:它是指在反向變位電壓作用下,管子中流過的最大反向電流。
(6)響應時間:10-11s
5.扼流線圈:扼流線圈是一個以鐵氧體為磁芯的共模干擾抑制器件,它由兩個尺寸相同,匝數相同的線圈對稱地繞制在同一個鐵氧體環形磁芯上,形成一個四端器件,如圖15e所示,要對於共模信號呈現出大電感具有抑製作用,而對於差模信號呈現出很小的漏電感幾乎不起作用。扼流線圈使用在平衡線路中能有效地抑制共模干擾信號(如雷電干擾),而對線路正常傳輸的差模信號無影響。
這種扼流線圈在製作時應滿足以下要求:
1)繞制在線圈磁芯上的導線要相互絕緣,以保證在瞬時過電壓作用下線圈的匝間不發生擊穿短路。
2)當線圈流過瞬時大電流時,磁芯不要出現飽和。
3)線圈中的磁芯應與線圈絕緣,以防止在瞬時過電壓作用下兩者之間發生擊穿。
4)線圈應盡可能繞制單層,這樣做可減小線圈的寄生電容,增強線圈對瞬時過電壓的而授能力。
6. 1/4波長短路器
1/4波長短路器是根據雷電波的頻譜分析和天饋線的駐波理論所製作的微波信號電涌保護器,其結構如圖21所示。這種保護器中的金屬短路棒長度是根據工作信號頻率(如900MHZ或1800MHZ)的1/4波長的大小來確定的。此並聯的短路棒長度對於該工作信號頻率來說,其阻抗無窮大,相當於開路,不影響該信號的傳輸,但對於雷電波來說,由於雷電能量主要分布在n+KHZ以下(如圖22所示),此短路棒對於雷電波阻抗很小,相當於短路,雷電能量級被泄放入地。
由於1/4波長短路棒的直徑一般為幾毫米,因此耐沖擊電流性能好,可達到30KA(8/20μs)以上,而且殘壓很小,此殘壓主要是由短路棒的自身電感所引起的,其不足之處是工頻帶較窄,帶寬約為2%~20%左右,另一個缺點是不能對天饋設施加直流偏置,使某些應用受到限制。
三、SPD的基本電路
電涌保護器的電路根據不同需要,有不同的形式,其基本元器件就是上面介紹的幾種,一個技術精通的防雷產品研究工作者,可設計出五花八門的電路,好似一盒積木可搭出不同的結構圖案。研製出既有效又性能價格比好的產品,是防雷工作者的重任。
四、電涌保護器的主要參數
1、標稱電壓Un:被保護系統的額定電壓相符,在信息技術系統中此參數表明了應該選用的保護器的類型,它標出交流或直流電壓的有效值。
2、額定電壓Uc:能長久施加在保護器的指定端,而不引起保護器特性變化和激活保護元件的最大電壓有效值。
3、額定放電電流Isn:給保護器施加波形為8/20μs的標准雷電波沖擊10次時,保護器所耐受的最大沖擊電流峰值。
4、最大放電電流Imax:給保護器施加波形為8/20μs的標准雷電波沖擊1次時,保護器所耐受的最大沖擊電流峰值。
5、電壓保護級別Up:保護器在下列測試中的最大值:1KV/μs斜率的跳火電壓;額定放電電流的殘壓。
6、響應時間tA:主要反應在保護器里的特殊保護元件的動作靈敏度、擊穿時間,在一定時間內變化取決於/dt或di/dt的斜率。
7、數據傳輸速率Vs:表示在一秒內傳輸多少比特值,單位:bps;是數據傳輸系統中正確選用防雷器的參考值,防雷保護器的數據傳輸速率取決於系統的傳輸方式。
8、插入損耗Ae:在給定頻率下保護器插入前和插入後的電壓比率。
9、回波損耗Ar:表示前沿波在保護設備(反射點)被反射的比例,是直接衡量保護設備同系統阻抗是否兼容的參數。
10、最大縱向放電電流:指每線對地施加波形為8/20μs的標准雷電波沖擊1次時,保護器所耐受的最大沖擊電流峰值。
11、最大橫向放電電流:指線與線之間施加波形為8/20μs的標准雷電波沖擊1次時,保護器所耐受的最大沖擊電流峰值。
12、在線阻抗:指在標稱電壓Un下流經保護器的迴路阻抗和感抗的和。通常稱為「系統阻抗」。
13、峰值放電電流:分兩種:額定放電電流Isn和最大放電電流Imax。
14、漏電流:指在75或80標稱電壓Un下流經保護器的直流電流。