麻烦各位大大,帮我总结下。百度百科说的不够深刻,看得我稀里糊涂的。。。
浪涌(surge),又称为电涌、突波,是指瞬间超出稳定值的峰值,包括浪涌电压和浪涌电流。
供电系统的浪涌主要来自两方面的原因:外部(雷电原因)和内部(电气设备启停和故障等)。浪涌的特点往往是时间很短(雷电造成的过电压往往在微秒级,电气设备造成的过电压往往在毫秒级),但是瞬时的电压和电流极大,极有可能对用电设备和电缆造成危害,所以需要浪涌保护器对它们进行保护。
浪涌保护器,英文名Surge Protective Device,简称SPD,是一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置,
。浪涌保护器一般是与被保护的设备并联,当产生过电压时,可以起到分流和限压的效果。防止过大的电流与电压对设备产生损害。
浪涌保护器的核心元件是内部的一个非线性元件。根据非线性元件的不同,浪涌保护器可以分为开关型(核心元件主要为放电间隙)和限压型(核心元件主要为压敏电阻)。
放电间隙和压敏电阻的工作原理虽然有差异,但是基本的特性非常相似:在没有过电压时,他们的阻抗都非常高,一般是兆欧级,几乎相当于断路。当出现过电压时,阻抗迅速下降到几欧,浪涌电流就会通过浪涌保护器流入地,而不会进入设备,同时,由于浪涌保护器的这时的阻抗很小,它的两遍电压也比较小,同时因为他和被保护的设备并联,也就防止设备承受较大的浪涌电压。这样,就起到了泄流和限压的效果。
SPD在低压配电中的应用是非常广泛的,同时对低压测控装置的冲击耐压值是直接相关的,因此对 SPD的原理,选择与配合原则进行分析,对理解测控装置的冲击耐压要求很有必要,同时SPD因为存在失效的可能性,因此这也是电力运维的一部分。
防雷分区定义见下表, 这里需要注意的是装置的天线如果装在室外就属于LPZ0B。
电压开关型:通流能力强,比较适用于LPZ0A,LPZ0B与LPZ1区交界处的雷电浪涌保护。
电压限制型:电压限制水平比电压开关型低,因此适用于LPZ0B与LPZ1以上的区。
最大持续工作电压Uc:允许施加于SPD两端的最大电压的有效值,Uc的最小值按照下面确定,注意Uc越大的,限制电压Up也会越大。
限制电压Up:表征SPD限制接线端子间电压的性能参数,对于电压开关型指的是规定陡度下的最大放电电压,对于电压限制型是指在规定电流波形下的最大残压,这个应该从电压的优先级列表中选择,优先级列表电压为2.5kV,2kV,1.8kV,1.5kV,1.2kV,1.0kV。
SPD 残压指的是当流过放电电流时电涌保护器指定端的峰值电压,也可以叫做雷电放电电流通过防雷设备时,其端子间呈现的电压,在不同电流作用下出现的最大残压值为电涌保护器的限制电压;电压保护水平为制造厂家规定的参数,此参数应大于电涌保护器的限制电压。
(2)SPD有配合的波形,10/350μs波是模拟直击雷的波形,波形能量大; 8/20μs波是模拟雷电感应和雷电传导的波形。电压开关型SPD主要泄放的是10/350μs电流波,限压型SPD主要泄放的是8/20μs电流波,因此安装在0区和1区交界处的SPD,应该选择10/350μs的。
相关等级请看GB14598.3的下表,其中过电压类别I是指采取了特别措施,将冲击电压限制要额定冲击电压以下。
过电压类别II是指装置的输入没有直接连接电流互感器和电压互感器,且输出回路经过短导线连接负载。过电压类别III是指装置的输入直接连接电流互感器和电压互感器 ,或者输出回路经过长导线连接负载。过电压类别IV是指接近于电源使用,直接连接在一次回路(比如直通式仪表)的装置。
装置冲击电压的额定值:如果是直接由电压互感器和电流互感器供电的装置,或者直接连接在站内直流电源的装置,则测试的额定电压为5kV,除此之外,额定冲击电压应该按照上表2来选择。
我的理解是,正常情况下它在配电系统中是个接了地的电阻,配电系统在正长情况下电流无法通过它进入大地。
但是一旦发生强感应电流之类的不正常情况,浪涌保护器在这种瞬时大电流作用下变成导体,瞬时大电流进入大地,它又恢复原样。
可以理解为过压(超过额定电压)保护,只是浪涌是瞬时(时间短与持续相区别)的。
解决方法通常是对地加TVS管、空气放电管、串入压敏电阻(大电压时相当于接地)。
浪涌保护器也称为防雷器或避雷器,是用来限制瞬态过电压的防雷装置,也是现代综合防雷中的一项重要的防雷措施。那么浪涌保护器的作用和原理是什么呢?今天钧和电子为您做如下分析:
1.电源浪涌保护器安装在电源线路上,在雷击环境下,有效保护用电设备的安全。
电源浪涌保护器主要安装在直流和交流配电系统的进户总配电柜和各分级配电柜中。。根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010中有关防雷分区的划分及保护要求,全面的电源雷电防护分为四级。但是实际上,会根据使用方预算及建筑物和被保护设备的重要程度,采取三级以上电源浪涌保护措施,这样能够有效地保护用电设备的安全。
随着微电子设备的广泛应用,为了做好全面的防护,信号浪涌保护是非常重要的雷电防护措施,主要包括监控信号、视频信号、电话信号、网络信号、控制信号、天馈信号等六大类。信号浪涌保护器串联安装在被保护设备(摄像机、网络交换机、电话交换机等)前端,在雷击环境下,有效降低信号线路的瞬态过电压,保证信号线路的安全,从而保护信号线路上的弱电设备。
放电间隙一般由暴露在空气中的两根相隔一定间隙的金属棒组成,其中一根金属棒与所需保护设备的电源相线或零线(N)相连,另一根金属棒与接地线(PE)相连接,当瞬时过电压袭来时,间隙被击穿,把一部分过电压的电荷引入大地,避免了被保护设备上的电压升高。放电间隙的两金属棒之间的距离可按需要调整,结构较简单,其缺点时灭弧性能差。改进型的放电间隙为角型间隙,它的灭弧功能较前者为好,它是靠回路的电动力F作用以及热气流的上升作用而使电弧熄灭的。2.气体放电管气体放电管由相互离开的一对冷阴板封装在充有一定的惰性气体(Ar)的玻璃管或陶瓷管内组成的。为了提高放电管的触发概率,在放电管内还有助触发剂。这种充气放电管有二极型的,也有三极型的,
3.压敏电阻压敏电阻的最大参考电压应由被保护电子设备的耐受电压来确定,应使压敏电阻的残压低于被保护电子设备的而损电压水平,即(Ulma)max≤Ub/K,上式中K为残压比,Ub为被保护设备的而损电压。4.抑制二极管抑制二极管具有箝位限压功能,它是工作在反向击穿区,由于它具有箝位电压低和动作响应快的优点,特别适合用作多级保护电路中的最末几级保护元件。抑制二极管在击穿区内的伏安特性可用下式表示:I=CUα,上式中α为非线性系数,对于齐纳二极管α=7~9,在雪崩二极管α=5~7。5.扼流线圈
扼流线圈是一个以铁氧体为磁芯的共模干扰抑制器件,它由两个尺寸相同,匝数相同的线圈对称地绕制在同一个铁氧体环形磁芯上,形成一个四端器件,要对于共模信号呈现出大电感具有抑制作用,而对于差模信号呈现出很小的漏电感几乎不起作用。扼流线圈使用在平衡线路中能有效地抑制共模干扰信号(如雷电干扰),而对线路正常传输的差模信号无影响。
浪涌保护器的作用和工作原理,我们可以看到浪涌保护器是非常重要的防雷装置之一,确保了用电线路和设备的防雷安全,在现代生产生活中起着不可替代的作用。(钧和电子原创,转载请写明出处)
打个比方,市电就像大海,没风没浪,很多船可以相安无事地来往。风暴和大船的来往都能掀起海面上的浪涌,打雷和大的感性设备开关,也能掀起市电电压的浪涌。
海面上有浪,突然有个坑,浪涌会掉坑里,不会再往前涌。高压浪涌来时,浪涌保护器可以提供一条低阻抗泄放通路,降低其幅值和能量,保护线路上其他设备。









