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防(fáng)雷(léi)元器件(jiàn)的性(xìng)能特點與應(yīng)用(yòng)技術(shù)分析

返回(huí) 打印來(lái)源：儀天成電(diàn)力(lì) 時(shí)間：2017/12/08 閱讀：次(cì)

   一、防(fáng)雷元器件的(de)性能特(tè)點
      開關元件類
      正常(cháng)工作時，開(kāi)關元件(jiàn)是斷開的；當雷擊浪湧(yǒng)來的時(shí)候，開關元件導通，将浪(làng)湧電流(liú)洩放到(dào)大地(dì)，從而保護(hù)了電子設備免(miǎn)受浪湧沖擊損(sǔn)壞。開關元(yuán)件類(lèi)有陶瓷(cí)氣體放(fàng)電管、玻璃放電(diàn)管（強效(xiào)放電管(guǎn)）、半導體過壓(yā)保護器(qì)（半導(dǎo)體放(fàng)電管(guǎn)、固(gù)體放電管）三種類型。它(tā)們(men)的(de)優點(diǎn)是：①擊(jī)穿（導通）前(qián)相當(dāng)于開路，電(diàn)阻很(hěn)大，幾乎沒有漏(lòu)電流；②擊穿（導通）後相當于(yú)短路(lù)，可通過很(hěn)大的電流(liú)，壓降很小(xiǎo)；③脈沖通(tōng)流容量(liàng)（峰值(zhí)電流）大：陶瓷氣(qì)體放(fàng)電管的8/20μs波(bō)峰值(zhí)電(diàn)流(liú)常用的有5ka、10ka、20ka等幾(jǐ)種（當然(rán)還有更大的(de)，達100ka以(yǐ)上），10/1000μs波(bō)峰值(zhí)電(diàn)流在幾(jǐ)十至幾百a之間；玻璃(lí)放電(diàn)管的(de)8/20μs波峰值電(diàn)流現有500a、1ka、3ka三(sān)種；半導體(tǐ)過壓保護器的10/1000μs波峰值電流(liú)在(zài)幾十至上百a之(zhī)間。④除了個别半(bàn)導體過壓保護器外，它(tā)們都具(jù)有雙(shuāng)向(xiàng)對稱特(tè)性。⑤陶(táo)瓷氣(qì)體放(fàng)電管(guǎn)和(hé)玻(bō)璃放(fàng)電管(guǎn)的電容都(dōu)很(hěn)小，在3pf以(yǐ)下。⑥玻(bō)璃放電管和(hé)半(bàn)導體過壓(yā)保護(hù)器的(de)響應(yīng)速度(dù)都很(hěn)快，在(zài)ns量級(jí)。⑦玻璃放(fàng)電(diàn)管的(de)擊穿(chuān)電壓(yā)可(kě)以做得很高(gāo)，高的(de)達5kv。⑧半導(dǎo)體過壓(yā)保護(hù)器的擊穿(chuān)電(diàn)壓可以(yǐ)做得(dé)很準确(què)。
      它們的(de)缺點分(fèn)别是：
      陶(táo)瓷氣(qì)體放電管(guǎn)：①由于氣體(tǐ)電離(lí)需要(yào)一定的時(shí)間，所(suǒ)以響應(yīng)速(sù)度較(jiào)慢，反(fǎn)應時(shí)間一(yī)般(bān)為(wéi)0.2～0.3μs（200～300ns）,快也就是(shì)0.1μs（100ns）左(zuǒ)右，在它(tā)未(wèi)導通前(qián)，會有(yǒu)一個(gè)幅度較大(dà)的尖脈沖漏過(guò)去。②擊(jī)穿電(diàn)壓一(yī)緻性(xìng)較差，分散(sàn)性較大，一般為(wéi)±20%。③擊穿電壓(yā)隻(zhī)有(yǒu)幾個(gè)特(tè)定值。玻(bō)璃放電管和半導體(tǐ)過壓(yā)保護(hù)器：①通流容(róng)量較(jiào)陶瓷(cí)氣體放電(diàn)管小得多(duō)。②擊穿(chuān)電壓尚未形成(chéng)系列值。③玻璃放(fàng)電管擊穿電壓(yā)分散性較(jiào)大，為±20%。④半導(dǎo)體過壓保護器(qì)電容較大，有幾十(shí)至幾百(bǎi)pf。
     限壓元件(jiàn)類
      有(yǒu)壓敏(mǐn)電阻、tvs管（瞬(shùn)态電壓抑(yì)制二極管(guǎn)）等(děng)。它們象(xiàng)穩壓(yā)二(èr)極管那樣(yàng)具(jù)有限(xiàn)壓特(tè)性。當外加電壓(yā)小于其導通電(diàn)壓時，它(tā)具有很(hěn)大的(de)内(nèi)阻，漏電(diàn)流很小；當外加(jiā)電壓大于其導(dǎo)通電壓時(shí)，其内阻急(jí)劇減小，可(kě)以流過很(hěn)大的(de)電流(liú)，而(ér)其兩端(duān)的電壓卻隻(zhī)有少量的上(shàng)升。它們的(de)導通電壓(yā)都有從(cóng)低(dī)壓到(dào)高壓的系列值，便于(yú)在各種不(bú)同電壓的電路中使用。另(lìng)外，兩(liǎng)者的電容都較(jiào)大(dà)（tvs管也有(yǒu)低電(diàn)容産品(pǐn)），不(bú)适(shì)于(yú)在高頻電(diàn)路中(zhōng)使用。
     壓敏(mǐn)電阻與tvs管的區别在(zài)于：壓(yā)敏電阻能(néng)承受更大的浪(làng)湧電流，而(ér)且其(qí)體積越大所能(néng)承受的浪湧電(diàn)流越(yuè)大，大(dà)可達(dá)幾十ka到上百ka；但壓敏(mǐn)電阻(zǔ)的漏(lòu)電流(liú)較(jiào)大(dà)，非線(xiàn)性特(tè)性(xìng)較(jiào)差（動(dòng)态電(diàn)阻較大），大電流(liú)時限制電(diàn)壓較高，且(qiě)所能(néng)耐受的(de)沖(chòng)擊電(diàn)流的(de)大(dà)小随沖(chòng)擊次(cì)數的增加(jiā)而減小（降(jiàng)額特(tè)性），較(jiào)易老(lǎo)化。tvs管(guǎn)的非線(xiàn)性特性(xìng)和穩(wěn)壓管完全(quán)一樣，動态(tài)電阻較小(xiǎo)，限制電壓(yā)較低，且不(bú)易老化，使用壽命長(zhǎng)，但通(tōng)流能力較小（10/1000μs波峰值電流(liú)在幾a至幾百a之(zhī)間）。
再有就(jiù)是反(fǎn)應速度(dù)不同，tvs管(guǎn)的反應(yīng)速度極(jí)快，為ps級，而壓敏(mǐn)電阻反應速度(dù)稍慢，為ns級(jí)。
      防過(guò)流和(hé)過熱保護(hù)元件類(lèi)
      防(fáng)過流(liú)元(yuán)件(jiàn)有自(zì)恢複(fú)保險絲、電流保(bǎo)險絲、電阻，防過(guò)熱保(bǎo)護和(hé)過熱檢測(cè)元件有溫度(dù)保險管(guǎn)和溫(wēn)度保險絲。自恢(huī)複保險(xiǎn)絲是一(yī)種正溫(wēn)度系數(shù)熱敏電阻，當流(liú)過它的電流小(xiǎo)于其保持電流時（溫度(dù)較低），它(tā)的阻值(zhí)很小；當流過它(tā)的電流(liú)超(chāo)過其觸(chù)發電流時（溫(wēn)度升高），它的阻值(zhí)急劇增大(dà)，從(cóng)而阻斷(duàn)雷電流(liú)的(de)繼續(xù)侵入或(huò)者電路(lù)的續流，溫度降(jiàng)低後(hòu)能自(zì)行恢(huī)複。但(dàn)由于熱惰(duò)性，其反(fǎn)應速度(dù)很(hěn)慢，一(yī)般(bān)為秒(miǎo)級（流過的電流(liú)越大(dà)或溫(wēn)度越(yuè)高，反應越(yuè)快）。自恢複(fú)保險(xiǎn)絲可(kě)以用(yòng)于代替電(diàn)流保險絲(sī)，免除(chú)經常更(gèng)換的麻(má)煩。溫度保(bǎo)險管(guǎn)和溫(wēn)度保險絲(sī)是一種溫度開(kāi)關元(yuán)件，正常工(gōng)作時(shí)是短路的，當溫(wēn)度(dù)高于其(qí)斷開(kāi)溫度時開(kāi)關斷開（不(bú)可恢(huī)複），常用于過(guò)熱(rè)保護和過熱檢(jiǎn)測。
      二、防雷元器件的一般使用方法及使用注(zhù)意事(shì)項
      防(fáng)雷(léi)元(yuán)器件(jiàn)的一般使(shǐ)用方法
      1.開(kāi)關元(yuán)件主要應(yīng)用于共模保(bǎo)護，也常(cháng)在無源(yuán)電路中(zhōng)作差模(mó)保護。
      2.限(xiàn)壓元件(jiàn)主(zhǔ)要應(yīng)用于(yú)差(chà)模保護(hù)，也常用在共模(mó)電路(lù)中和開關(guān)元件串聯(lián)，防止(zhǐ)開關(guān)元件導通後使線(xiàn)路與地發生短路；或者(zhě)作為開(kāi)關元件(jiàn)的限(xiàn)流元(yuán)件以(yǐ)阻斷(duàn)續(xù)流，使開(kāi)關元件複位。
      使(shǐ)用(yòng)注意事(shì)項
      1.開(kāi)關元件不能單(dān)獨跨接(jiē)在有源電路(lù)中(zhōng)作差模(mó)保護，為避免電源(yuán)短(duǎn)路，必(bì)須串(chuàn)接限壓元(yuán)件。
      2.流過防雷(léi)元器件(jiàn)的浪(làng)湧電流必(bì)須小(xiǎo)于(yú)其脈沖(chòng)峰值(zhí)電流(liú)。壓敏電阻(zǔ)應按其(qí)降(jiàng)額特性(xìng)選擇。
      3.用作差(chà)模保護的(de)防雷元(yuán)器件，其擊(jī)穿(chuān)電壓(yā)必須(xū)大于線路(lù)的高(gāo)工作(zuò)電壓(yā)。
      4.用作(zuò)差模保護(hù)的防(fáng)雷元器(qì)件，其限(xiàn)制(zhì)電壓必(bì)須小(xiǎo)于被保護(hù)設備(bèi)所能承受的高(gāo)安全(quán)電(diàn)壓。
      三、防雷器電路(lù)設計(jì)概要
      防雷器電(diàn)路設計要達到(dào)兩個目的：一是(shì)要将線路中感應的(de)雷(léi)擊浪湧(yǒng)電流洩(xiè)放到大(dà)地，二(èr)是要使被(bèi)保護設備端的(de)浪湧電壓限制(zhì)在允(yǔn)許的(de)安全(quán)電壓以下。
      電源(yuán)防雷器電(diàn)路(lù)設計
      首(shǒu)先(xiān)重(zhòng)點介(jiè)紹了(le)單相(xiàng)交流(liú)電源(yuán)防雷器的兩種常用的電(diàn)路：複合對稱電(diàn)路和(hé)“1+1”電路。叙述(shù)了電(diàn)路(lù)工作原理、元器件(jiàn)選擇原則(zé)、電路的失(shī)效保護方法與故障(zhàng)告警。
      然後介紹了三相交流電源防雷器(qì)和直(zhí)流電源防(fáng)雷器的典(diǎn)型電(diàn)路與(yǔ)元(yuán)器(qì)件選型原(yuán)則(zé)。
在指出(chū)并聯式防雷器存在的缺點的(de)基礎(chǔ)上，提出了(le)串聯(lián)式（二(èr)端口(kǒu)）防雷(léi)器的(de)概念(niàn)，分析了(le)串聯式(shì)（二端口）防雷器(qì)降低限制(zhì)電(diàn)壓(yā)的原(yuán)理，并(bìng)對串聯式(shì)（二端口）防雷器(qì)設計中的(de)相關技(jì)術問題(tí)做了說(shuō)明。
      信号(hào)防雷器電(diàn)路設計
      常用(yòng)的(de)信号(hào)傳輸系統有雙(shuāng)線傳輸線(xiàn)、普通(tōng)多芯電纜、雙絞(jiǎo)線多芯電纜、同(tóng)軸電纜等。在信(xìn)号防雷(léi)器中，可(kě)以歸(guī)納為雙線(xiàn)不接地的傳輸(shū)電路(lù)和有接地(dì)線的雙線(xiàn)或多線傳(chuán)輸電路兩(liǎng)種。
      注意：這(zhè)裡的(de)“地”是指(zhǐ)“信号地(dì)”，而不(bú)是指大地（保護地pe）。而(ér)根據(jù)可能(néng)遭遇(yù)的雷擊(jī)浪湧(yǒng)電流大(dà)小不同(tóng)，可以(yǐ)采用兩級信(xìn)号防(fáng)雷器或(huò)單級信号防(fáng)雷器進行保護。

上一(yī)篇：鑒别方(fāng)法—電(diàn)氣試(shì)驗設備通用質(zhì)量鑒别方(fāng)法下(xià)一篇：大型(xíng)地網(wǎng)接地電阻測試(shì)操作步驟與自診說(shuō)明

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