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電涌保護(hù)器SPD的工作原理

發(fā)布時(shí)間:2024-09-24
電涌保護(hù)器適用于220/380v低壓電源保護(hù),是一種非線性元件,根據(jù)iec標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,電涌保護(hù)器是主要抑制傳導(dǎo)過(guò)來(lái)的線路過(guò)電壓和過(guò)電流的裝置。電涌保護(hù)器起到保護(hù)作用,基本要求是必須承受預(yù)期通過(guò)的雷電電流,并且通過(guò)電涌最大鉗壓,有效熄滅在雷電流通過(guò)后產(chǎn)生的工頻續(xù)流,把竄入電力線、信號(hào)傳輸線的瞬時(shí)過(guò)電壓限制在設(shè)備或系統(tǒng)所能承受的電壓范圍內(nèi),或?qū)?qiáng)大的雷電流泄流入地,保護(hù)被保護(hù)的設(shè)備或系統(tǒng)不受沖擊而損壞。
電涌保護(hù)器的類型和結(jié)構(gòu)按不同的用途有所不同,但至少包含一個(gè)非線性電壓限制元件。常用電涌保護(hù)器有mov(metal oxide varistor)同氣體放電管等。電涌包含強(qiáng)大的能量因此不能被阻止?;谶@種原因,保護(hù)敏感電氣設(shè)備免受電涌損壞的策略是把電涌從設(shè)備分流后流入大地。
浪涌保護(hù)器mov由三部分組成:中間是一根金屬氧化物材料,由兩個(gè)半導(dǎo)體連接著電源和地線。當(dāng)產(chǎn)生浪涌時(shí)mov立即動(dòng)作,響應(yīng)時(shí)間為1~3毫微秒。mov中的“v”是變阻器,在響應(yīng)的一瞬間,mov的電阻從最大值降到近乎零歐姆,過(guò)電流經(jīng)mov流入大地。被保護(hù)電氣設(shè)備繼續(xù)在正常工作電壓下運(yùn)行。其半導(dǎo)體元件具有隨電壓變化而改變電阻的性質(zhì)。當(dāng)電壓低于某個(gè)特定值時(shí),半導(dǎo)體中的電子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生高電阻。反之,當(dāng)電壓超過(guò)該特定值時(shí),電子運(yùn)動(dòng)會(huì)發(fā)生變化,半導(dǎo)體電阻降低接近零歐姆。電壓正常,浪涌保護(hù)器mov閑在一旁,不影響電力線路。
價(jià)浪涌保護(hù)器mov優(yōu)劣的指標(biāo):(1)箝位電壓:表示將導(dǎo)致mov接通地線的電壓值。箝位電壓越低,表示保護(hù)性能越好。(2)能量吸收/耗散能力:此標(biāo)稱值表示浪涌保護(hù)器在燒毀前能夠吸收多少能量,單位為焦耳。其數(shù)值越高,保護(hù)性能就越好。(3)響應(yīng)時(shí)間:浪涌保護(hù)器不會(huì)立刻斷開,它們對(duì)電涌做出響應(yīng)會(huì)有略微的延遲。
另一種常見的浪涌保護(hù)裝置是氣體放電管。這些氣體放電管作用與mov相同,它們將多余電流從火線移到地線,通過(guò)在兩根電線之間使用惰性氣體作為導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)此功能。當(dāng)電壓處于某一特定范圍時(shí),該氣體的組成決定了它是不良導(dǎo)體。如果電壓出現(xiàn)浪涌并超過(guò)這一范圍,電流的強(qiáng)度將足以使氣體電離,從而使氣體放電管成為非常良好的導(dǎo)體。它會(huì)將電流傳導(dǎo)至地線,直到電壓恢復(fù)正常水平,隨后又會(huì)成為不良導(dǎo)體。
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