什麼是防雷浪湧模組(浪湧保護器),它的使用原理是什麼?

在電路保護解決方案中,雷擊浪湧防護是電子工程師尤為關注的一個防護重點,浪湧也叫突波,顧名思義就是超出正常工作電壓的瞬間過電壓,浪湧保護器,也叫防雷器,是一種為各種電子裝置、儀器儀表、通訊線路提供安全防護的電子裝置。當電氣迴路或者通訊線路中因為外界的干擾突然產生尖峰電流或者電壓時,浪湧保護器能在極短的時間內導通分流,從而避免浪湧對迴路中其他裝置的損害,本質上講,浪湧是發生在僅僅幾百萬分之一秒時間內的一種劇烈脈衝。

什麼是防雷浪湧模組(浪湧保護器),它的使用原理是什麼?

最原始的浪湧防雷保護器羊角形間隙,出現於19世紀末期,用於架空輸電線路,防止雷擊損壞裝置絕緣而造成停電,故稱“浪湧保護器”,20世紀20年代,出現了鋁浪湧保護器,氧化膜浪湧保護器和丸式浪湧保護器,30年代出現了管式浪湧保護器,50年代出現了碳化矽防雷器,70年代又出現了金屬氧化物浪湧保護器,現代高壓浪湧保護器,不僅用於限制電力系統中因雷電引起的過電壓,也用於限制因系統操作產生的過電壓。

1、浪湧防雷保護器按工作原理分:

浪湧保護器中的元件(壓敏電阻MOV,矽雪崩二極體SAD、空氣導管、大放電電容)是採用損耗自身的方式對沖擊電流進行消解(發熱,融化),從而使匯入地下的衝擊電流在安全範圍之內,不會形成二次反擊。抑制元件的自身壽命會因為反覆承受電流衝擊而縮短,SineTamer採用了40模組和熱、電熔斷雙保險、熱分擔演算法等,確保了SineTamer的使用壽命。SineTamer約消解90%的過電壓和過電流,剩餘的10%則匯入地下。

什麼是防雷浪湧模組(浪湧保護器),它的使用原理是什麼?

SPD並聯於線路(L/N)與大地之間,在正常工作電壓情況下,MOV處於高阻狀態,相當於線路對地開路,不影響線路正常工作,故障顯示視窗呈綠色,當線路由於雷電或開關操作出現瞬時脈衝過電壓時,防雷模組在納秒級時間內迅速導通,將過電壓短路到大地洩放,當該脈衝過電壓消失後,防雷模組又自動恢復高阻狀態,不影響使用者供電。

當防雷模組長期工作在超負荷工作狀態,其效能劣化而發熱到一定溫度,模組中的熱感斷路器(K1)會自動斷開避雷模組迴路,保護電源電路工作不受影響,防止火災發生,當線路感應過大雷電流時,過流斷路器(K2)迅速斷開,防止SPD爆炸。K1或K2動作後,SPD內脫扣裝置動作,使故障顯示視窗顯示紅色,提醒使用者更換SPD模組,同時,脫扣裝置帶動遙信告警開關(SK)動作,輸出故障告警訊號。

什麼是防雷浪湧模組(浪湧保護器),它的使用原理是什麼?

(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,允許雷電流透過。用作此類裝置時器件有:放電間隙、氣體放電管、閘流電晶體等。

(2)限壓型:其工作原理是當沒有瞬時過電壓時為高阻擾,但隨電湧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:與被保護的裝置並聯,對雷電脈衝呈現為低阻抗,而對正常工作頻率呈現為高阻抗。

扼流型:與被保護的裝置串聯,對雷電脈衝呈現為高阻抗,而對正常的工作頻率呈現為低阻抗。

(4)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。

2、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)訊號保護器:低頻訊號保護器、高頻訊號保護器、天饋保護器等。

什麼是防雷浪湧模組(浪湧保護器),它的使用原理是什麼?

3、根據所選擇的浪湧保護器和預期的環境影響,保護系統的電源和裝置所需的保護措施被分為三級。

B類浪湧保護器:標稱放電電流In,衝擊電壓1。2/50 μs 衝擊電壓和最大沖擊電流Iimp 的試驗,Iimp 的波形為10/350 μsUp 最大4kv(IEC61643-1;IEC 60664-1)。

C類浪湧保護器:標稱放電電流In,衝擊電壓1。2/50 μs 衝擊電壓和最大沖擊電流Iimp 的試驗,Iimp 的波形為8/25ms。

D類浪湧保護器:進行混合波合(開路電壓1。2/50 μs 衝擊電壓,鄧路電流8/25 μs)試驗。

4、浪湧保護器的好與否直接關係到裝置的全安問題,因此在選取浪湧保護器以幾點可參考:

箝位電壓——這表示將導致MOV接通地線的電壓值。箝位電壓越低,表示保護效能越好。此UL標稱值有三個保護水平——330伏、400伏和500伏。通常,箝位電壓超過400伏就太高了。

能量吸收/耗散能力——此標稱值表示浪湧保護器在燒燬前能夠吸收多少能量,單位為焦耳。其數值越高,保護效能就越好。您購買的保護器的這一標稱值至少要在200至400焦耳之間。若要獲得更好的保護效能,應該尋找此標稱值在600焦耳以上的產品。

響應時間——浪湧保護器不會立刻斷開;它們對電湧做出響應會有略微的延遲,響應時間越長,表示計算機(或其他裝置)將遭受浪湧的持續時間越長。請購買響應時間低於一毫微秒的浪湧保護器,此外,您還應該購買具有指示燈的保護器,以便判斷保護元件是否在起作用。在遭受多次電湧之後,所有MOV都將會燒燬,但是保護器仍然會作為一個電源板而工作。沒有電源指示燈,就無法得知保護器是否仍然在正常工作。

什麼是防雷浪湧模組(浪湧保護器),它的使用原理是什麼?

5、可能引起浪湧的原因有:重型裝置、短路、電源切換或大型發動機,而含有浪湧阻絕裝置的產品可以有效地吸收突發的巨大能量,以保護連線裝置免於受損。

6、開關型浪湧保護器和限壓型浪湧保護器的區別?

答:開關型浪湧保護器為間隙放電型器件,其雷電能量瀉放能力大,線上路上使用的主要作用是洩放雷電能量;限壓型浪湧保護器為氧化鋅壓敏電阻器件,其雷電能量瀉放能力小,但其過電壓抑制能力好,線上路上使用的主要作是限制過電壓。因為此,一般在建築物入口處選用如Asafe系列的開關型浪湧保護來洩放雷電能量,然後,在後級電路使用如AM系列的限壓型浪湧保護器來限制因前級雷電能量瀉放後,在後級線路產生的高過電壓。兩種浪湧保護器需配合使用,方能保證配電線路中裝置的安全。

7、與浪湧保護器相配合的微型斷路器如何選型?

答:Asafe開關型模組由於其損壞方式為開路,因此可以不用裝微型斷路器;第一級模組,如AMI-40,需要選用63A的分斷電流能力為10KA的D型微型斷路器;第二級模組,如AM2-20,需要選用32A的分斷電流能力為6。5KA的C、D型微型斷路器,由於其工作曲線IN值的不同,因此推薦使用D型;第三級模組,如AM3-10,需要選用16A的分斷電流能力為4。5KA的C、D型微型斷路器,由其工作曲線IN值的不同,因此推薦使用D型。

雷電壓/電流的特性

1。2/50uS雷電壓脈衝波形(IEC61000-4-5)

什麼是防雷浪湧模組(浪湧保護器),它的使用原理是什麼?

1。2/50uS雷電壓脈衝波形(IEC61000-4-5)

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