|
|
近年來氣候的異常變化,極大的增加了雷電災(zāi)害的發(fā)生率,而雷電影響是引起建筑物供電系統(tǒng)中浪涌的主要來源。因此,在建筑物供電系統(tǒng)中除了采取一定的避雷措施外,還應(yīng)裝設(shè)浪涌保護(hù)器。浪涌保護(hù)器可以在極短的時間內(nèi),將較大電流接地,可以避免建筑物火災(zāi)。那么浪涌保護(hù)器的分類、結(jié)構(gòu)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(hù)器的分類
浪涌保護(hù)器用途比較廣泛,內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同其使用場合也不盡相同。從用途來看,可以將浪涌保護(hù)器分為電源保護(hù)器和信號保護(hù)器。而從其工作原理來看,可以將其分為開關(guān)型、限壓型和分流型。
1.開關(guān)型SPD。根據(jù)電流的通斷狀態(tài)呈現(xiàn)出開關(guān)特性。當(dāng)電路中沒有瞬態(tài)過電壓時,SPD 對外呈現(xiàn)高阻抗,阻斷電路電流流過。一旦電路中出現(xiàn)瞬時過電壓,其內(nèi)部阻抗陡然降低,呈現(xiàn)導(dǎo)通狀態(tài),當(dāng)過電壓消失,恢復(fù)高阻抗?fàn)顟B(tài)。該類型的SPD 內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括:放電間隙、氣體放電管和晶閘管等。
2.限壓型SPD。當(dāng)電路中沒有過電壓時,其狀態(tài)相當(dāng)于開關(guān)型SPD。該SPD 的特點(diǎn)在于,其內(nèi)部阻抗與電涌電流非線性負(fù)相關(guān),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(wěn)定。該類型的SPD 內(nèi)部結(jié)構(gòu)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(zhì)還是為了**電氣設(shè)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(xiàn)。分流型在正常頻率下表現(xiàn)為高阻狀態(tài),扼流型正常頻率下表現(xiàn)為低阻狀態(tài)。
浪涌保護(hù)器的基本機(jī)構(gòu)
浪涌保護(hù)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(hù)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(xiàn)斷開狀態(tài)。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(dǎo)入大地,避免被保護(hù)設(shè)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(dǎo)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(jìn)行封裝而成。當(dāng)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(dǎo)電。為了提高可靠性,還可以配置觸發(fā)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(dāng)施加在兩端的電壓超過導(dǎo)通閾值時,會自動導(dǎo)通電路。其工作特性類似于多個PN 結(jié)串并聯(lián),可以在極短的時間內(nèi)響應(yīng)瞬時過電壓。在浪涌保護(hù)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計中,壓敏電阻的選用及結(jié)構(gòu)對其性能的影響較大。
4.抑制二極管。浪涌保護(hù)器中抑制二極管,主要是由于其可以工作在方向擊穿區(qū),可以迅速的響應(yīng)并將電壓鉗位在**。因此,可以作為浪涌保護(hù)的****保護(hù)。
浪涌保護(hù)器的工作原理
浪涌保護(hù)器的核心部件在于電壓型限流元件,或者擺動脫扣機(jī)構(gòu)。擺動脫扣機(jī)構(gòu)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(dǎo)體的電阻可以隨著施加在其上的電壓進(jìn)行變化。電壓的不同會引起內(nèi)部電子運(yùn)動的變化,當(dāng)電壓閾值時,對外表現(xiàn)出非常高的阻性,當(dāng)電壓超過閾值時,其阻性會迅速的降低,向?qū)w轉(zhuǎn)化。電壓在閾值內(nèi),限流元件處于高阻狀態(tài),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(wěn)壓的作用。此時,限流元件、大地和火線形成一個閉環(huán)的負(fù)反饋電路,火線電壓逐漸回復(fù)正常,從而限流元件再次向高阻抗轉(zhuǎn)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(xiàn)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(dǎo)體實現(xiàn)此浪涌防護(hù)功能。其原理類似,不再贅述。
|