浪涌保護(hù)器是用來保護(hù)電力系統(tǒng)和設(shè)備免受各種瞬態(tài)過電壓(雷電過電壓和操作過電壓)和沖擊電流損壞的一種保護(hù)電器,它的工作原理是怎樣的呢?
主要從以下3個(gè)方面來闡述:
1、雷電過電壓沖擊形式:
在雷電防護(hù)領(lǐng)域,通常將雷電過電壓分為直擊雷過電壓和感應(yīng)雷過電壓。在實(shí)際生產(chǎn)生活中,為了研究雷電過電壓特性,采取措施對(duì)設(shè)備和建筑進(jìn)行雷電防護(hù),需要通過一定的方法來對(duì)直擊雷過電壓和感應(yīng)雷過電壓進(jìn)行模擬測(cè)試,對(duì)直擊雷和感應(yīng)雷的模擬分別采用的是10/350us波形和8/20us波形。
2、雷電波形特點(diǎn)與浪涌保護(hù)器核心元件:
10/350us波形的特點(diǎn)是電壓上升速度快,衰減速度慢。半峰值時(shí)間為350us。其相對(duì)于8/20us波形能量巨大,約為8/20us波形的17-21倍,所以針對(duì)直擊雷進(jìn)行防護(hù)的T1極浪涌保護(hù)器以泄放能量為主,浪涌保護(hù)器核心為開關(guān)型元件,如氣體放電管、火花間隙等。
而8/20us波形特點(diǎn)是電壓上升和衰減的速度都很快,能量較小,半峰值時(shí)間20us,所以針對(duì)感應(yīng)雷進(jìn)行防護(hù)的T2級(jí)浪涌保護(hù)器以消除尖峰,鉗壓為主,T2級(jí)浪涌保護(hù)器的核心為限壓型元器件,如壓敏芯片,信號(hào)系統(tǒng)浪涌保護(hù)器以齊納二極管為主。
3、氣體放電管和壓敏電阻的工作原理:
① 氣體放電管:電壓開關(guān)型元器件,因其能夠承受較長(zhǎng)沖擊的特點(diǎn)而被主要用于T1級(jí)浪涌保護(hù)器或者T2級(jí)浪涌保護(hù)器的N-PE防護(hù)設(shè)計(jì)。以下圖一為氣體放電管兩端電壓電流曲線:
由曲線可知,當(dāng)放電管兩端電壓超過閾值時(shí),放電管導(dǎo)通,當(dāng)放電管兩端電壓低于閾值時(shí),放電管關(guān)斷。利用此特性,可以將其作為線路設(shè)備的雷電防護(hù)部件。
② 壓敏電阻:電壓限制型元器件。因其特殊的伏安特性,常被用于T2及T3級(jí)浪涌保護(hù)器設(shè)計(jì)。以下圖二為壓敏電阻的伏安特性曲線:
由圖二可知,壓敏電阻兩端電壓在臨界值之前時(shí),壓敏電阻式中保持高阻態(tài),當(dāng)電壓超過臨界值時(shí),壓敏電阻兩端電壓始終不變,所以可以利用這個(gè)特性,在雷電流到來時(shí),將線路電壓始終限制在設(shè)備可承受的范圍內(nèi),從而保證設(shè)備不被損壞。
我國(guó)的浪涌保護(hù)器產(chǎn)業(yè)從上世紀(jì)80年代中期開始逐步建立,到90年代初,隨著國(guó)家氣象防雷減災(zāi)相關(guān)法規(guī)的建立,特別是一些行業(yè)法規(guī)的引導(dǎo)和實(shí)施,國(guó)內(nèi)浪涌保護(hù)器行業(yè)在過去的20年里得到了爆發(fā)式的增長(zhǎng),國(guó)內(nèi)浪涌保護(hù)器技術(shù)及工藝呈現(xiàn)百家爭(zhēng)鳴的態(tài)勢(shì)。
憑借獨(dú)特的技術(shù)背景和優(yōu)勢(shì),科比特防雷生產(chǎn)的浪涌保護(hù)器,核心器件采用全膠封內(nèi)芯工藝,加入新型主回路脫扣技術(shù),電弧隔斷技術(shù),使得浪涌保護(hù)器性能更加可靠,外形更加美觀。