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浪涌保護(hù)器概述
浪涌保護(hù)器,，也叫防雷器，是一種為各種電子設(shè)備、儀器儀表,、通訊線路提供安全防護(hù)的電子裝置。當(dāng)電氣回路或者通信線路中因?yàn)橥饨绲母蓴_突然產(chǎn)生尖峰電流或者電壓時(shí),，浪涌保護(hù)器能在極短的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)通分流,，從而避免浪涌對(duì)回路中其他設(shè)備的損害。
浪涌保護(hù)器,，適用于交流50/60HZ,，額定電壓220V/380V的供電系統(tǒng)中,，對(duì)間接雷電和直接雷電影響或其他瞬時(shí)過(guò)壓的電涌進(jìn)行保護(hù)，適用于家庭住宅,、第三產(chǎn)業(yè)以及工業(yè)領(lǐng)域電涌保護(hù)的要求,。
發(fā)展歷程
原始的電涌保護(hù)器羊角形間隙，出現(xiàn)于19世紀(jì)末期,，用于架空輸電線路,，防止雷擊損壞設(shè)備絕緣而造成停電。20世紀(jì)20年代,，出現(xiàn)了鋁浪涌保護(hù)器,，氧化膜浪涌保護(hù)器和丸式浪涌保護(hù)器。30年代出現(xiàn)了管式浪涌保護(hù)器,。50年代出現(xiàn)了碳化硅防雷器,。70年代又出現(xiàn)了金屬氧化物浪涌保護(hù)器。現(xiàn)代高壓浪涌保護(hù)器,，不僅用于限制電力系統(tǒng)中因雷電引起的過(guò)電壓,，也用于限制因系統(tǒng)操作產(chǎn)生的過(guò)電壓。1992年以來(lái),，以德,、法為代表的工控標(biāo)準(zhǔn)35mm導(dǎo)軌卡接式可拔插SPD防雷模塊，開始大規(guī)模引進(jìn)到中國(guó),，稍后以美,、英為代表的一體化箱式電源防雷組合也進(jìn)入了中國(guó)。
1.保護(hù)通流量大,，殘壓極低,，響應(yīng)時(shí)間快；
2.采用滅弧技術(shù),，*避免火災(zāi),；
3.采用溫控保護(hù)電路，內(nèi)置熱保護(hù),；
4.帶有電源狀態(tài)指示,，指示浪涌保護(hù)器工作狀態(tài)；
5.結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn),，工作穩(wěn)定可靠,。
工作原理
浪涌保護(hù)器（Surge protection Device）是電子設(shè)備雷電防護(hù)中
*的一種裝置，過(guò)去常稱為
“避雷器”或“過(guò)電壓保護(hù)器”英文簡(jiǎn)寫為SPD.浪涌保護(hù)器的作用是把竄入電力線,、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,。
浪涌保護(hù)器的類型和結(jié)構(gòu)按不同的用途有所不同,，但它至少應(yīng)包含一個(gè)非線性電壓限制元件,。用于浪涌保護(hù)器的基本元器件有：放電間隙、充氣放電管,、壓敏電阻,、抑制二極管和扼流線圈等。
用途
浪涌也叫突波,，顧名思義就是超出正常工作電壓的瞬間過(guò)電壓,。本質(zhì)上講，浪涌是發(fā)生在僅僅幾百萬(wàn)分之一秒時(shí)間內(nèi)的一種劇烈脈沖,，可能引起浪涌的原因有：重型設(shè)備,、短路、電源切換或大型發(fā)動(dòng)機(jī),。而含有浪涌阻絕裝置的產(chǎn)品可以有效地吸收突發(fā)的巨大能量，以保護(hù)連接設(shè)備免于受損,。
分類
SPD是電子設(shè)備雷電防護(hù)中*的一種裝置,，其作用是把竄入電力線、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。
按工作原理分
按其工作原理分類,，SPD可以分為電壓開關(guān)型,、限壓型及組合型。
⑴電壓開關(guān)型SPD,。在沒有瞬時(shí)過(guò)電壓時(shí)呈現(xiàn)高阻抗,，一旦響應(yīng)雷電瞬時(shí)過(guò)電壓，其阻抗就突變?yōu)榈妥杩?，允許雷電流通過(guò),，也被稱為“短路開關(guān)型SPD”。
⑵限壓型SPD,。當(dāng)沒有瞬時(shí)過(guò)電壓時(shí),，為高阻抗，但隨電涌電流和電壓的增加,，其阻抗會(huì)不斷減小,，其電流電壓特性為強(qiáng)烈非線性，有時(shí)被稱為“鉗壓型SPD”,。
⑶組合型SPD,。由電壓開關(guān)型組件和限壓型組件組合而成，可以顯示為電壓開關(guān)型或限壓型或兩者兼有的特性,，這決定于所加電壓的特性,。
按用途分
1.電源線路SPD
由于雷擊的能量是非常巨大的,，需要通過(guò)分級(jí)泄放的方法，將雷擊能量逐步泄放到大地,。在直擊雷非防護(hù)區(qū)（LPZ0A）或在直擊雷防護(hù)區(qū)（LPZ0B）與第yi區(qū)（LPZ1）交界處,，安裝通過(guò)Ⅰ級(jí)分類試驗(yàn)的浪涌保護(hù)器或限壓型浪涌保護(hù)器作為第yi保護(hù),對(duì)直擊雷電流進(jìn)行泄放，或者當(dāng)電源傳輸線路遭受直接雷擊時(shí),，將傳導(dǎo)的巨大能量進(jìn)行泄放,。在第yi防護(hù)區(qū)之后的各分區(qū)（包含LPZ1區(qū)）交界處安裝限壓型浪涌保護(hù)器，作為二,、三級(jí)或更高等級(jí)保護(hù),。第二級(jí)保護(hù)器是針對(duì)前級(jí)保護(hù)器的殘余電壓以及區(qū)內(nèi)感應(yīng)雷擊的防護(hù)設(shè)備，在前級(jí)發(fā)生較大雷擊能量吸收時(shí),，仍有一部分對(duì)設(shè)備或第三級(jí)保護(hù)器而言是相當(dāng)巨大的能量,，會(huì)傳導(dǎo)過(guò)來(lái)，需要第二級(jí)保護(hù)器進(jìn)一步吸收,。同時(shí),，經(jīng)過(guò)第yi級(jí)防雷器的傳輸線路也會(huì)感應(yīng)雷擊電磁脈沖輻射。當(dāng)線路足夠長(zhǎng)時(shí),，感應(yīng)雷的能量就變得足夠大,，需要第二級(jí)保護(hù)器進(jìn)一步對(duì)雷擊能量實(shí)施泄放。第三級(jí)保護(hù)器對(duì)通過(guò)第二級(jí)保護(hù)器的殘余雷擊能量進(jìn)行保護(hù),。根據(jù)被保護(hù)設(shè)備的耐壓等級(jí),，假如兩級(jí)防雷就可以做到限制電壓低于設(shè)備的耐壓水平，就只需要做兩級(jí)保護(hù),；假如設(shè)備的耐壓水平較低,，可能需要四級(jí)甚至更多級(jí)的保護(hù)。
選擇SPD,，首先需要了解一些參數(shù)及其工作原理,。
⑴ 10/350μs波是模擬直擊雷的波形，波形能量大,； 8/20μs波是模擬雷電感應(yīng)和雷電傳導(dǎo)的波形,。
⑵標(biāo)稱放電電流In是指流過(guò)SPD、8/20μs電流波的峰值電流,。
⑶大放電電流Imax又稱為大通流量,，指使用8/20μs電流波沖擊SPD一次能承受的大放電電流。
⑷大持續(xù)耐壓Uc(rms）指可連續(xù)施加在SPD上的大交流電壓有效值或直流電壓,。
⑸殘壓Ur指在額定放電電流In下的殘壓值,。
⑹保護(hù)電壓Up表征SPD限制接線端子間的電壓特性參數(shù)，其值可從優(yōu)選值的列表中選取,，應(yīng)大于限制電壓的zui高值,。
⑺電壓開關(guān)型SPD主要泄放的是10/350μs電流波,，限壓型SPD主要泄放的是8/20μs電流波。
2.信號(hào)線路SPD
信號(hào)線路SPD其實(shí)就是信號(hào)避雷器,，安裝在信號(hào)傳輸線路中,，一般在設(shè)備前端，用來(lái)保護(hù)后續(xù)設(shè)備,，防止雷電波從信號(hào)線路涌入損傷設(shè)備,。
1）電壓保護(hù)水平（UP）的選擇
UP 值不應(yīng)超過(guò)被保護(hù)設(shè)備耐沖擊電壓額定值，UP 要求SPD 與被保護(hù)的設(shè)備的絕緣應(yīng)有良好配合,。
在低壓供配電系統(tǒng)裝置中,，設(shè)備均應(yīng)具有一定的耐受電涌能力，即耐沖擊過(guò)電壓能力,。當(dāng)無(wú)法獲得220/380V 三相系統(tǒng)各種設(shè)備的耐沖擊過(guò)電壓值時(shí),，可按IEC 60664-1 和GB 50057-1994（2000 版）的給定指標(biāo)選用。
2）標(biāo)稱放電電流In 的（沖擊通流容量）選擇
流過(guò)SPD,、8/20 μs 電流波的峰值電流,。用于對(duì)SPD 做II 級(jí)分類試驗(yàn)，也用于對(duì)SPD 做I 級(jí)和II 級(jí)分類試驗(yàn)的預(yù)處理,。
事實(shí)上，In 是SPD 不發(fā)生實(shí)質(zhì)性破壞而能通過(guò)規(guī)定次數(shù)(一般為20 次),、規(guī)定波形（8/20 μs）的大限度的沖擊電流峰值,。
3）大放電電流Imax（極限沖擊通流容量）的選擇
流過(guò)SPD、8/20 μs 電流波的峰值電流,，用于II 級(jí)分類試驗(yàn),。Imax 與In 有許多相同點(diǎn)，他們都是用8/20 μs 電流波的峰值電流對(duì)SPD 做II 級(jí)分類試驗(yàn),。不同之處也很明顯,，Imax 只對(duì)SPD 做一次沖擊試驗(yàn)，試驗(yàn)后SPD 不發(fā)生實(shí)質(zhì)性破壞,；而In 可以做20次這樣的試驗(yàn),，試驗(yàn)后SPD 也不能有實(shí)質(zhì)性破壞。因此,，Imax 是沖擊的電流極限值,，所以大放電電流也稱為極限沖擊通流容量。顯然,，Imax>In,。
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