浪涌保护器的工作原理
浪涌保护器的工作原理(SPD)
浪涌保护器的工作原理(SPD)浪涌保护器(SPD)的工作原理如下:在正常运行期间(例如,在没有浪涌的情况下),电涌保护器对安装它的电路系统没有影响。
它的作用类似于开路,并保持有源导体和大地之间的隔离。
当发生电压浪涌时.地凯科技浪涌保护器会在几纳秒内降低其阻抗并转移脉冲电流。
电涌保护装置的行为类似于闭合电路,过电压短路并限制在下游连接的电气设备的可接受值。
一旦脉冲浪涌停止,浪涌保护装置将恢复到其原始阻抗并返回到开路状态。
如果没有电涌保护装置,浪涌会到达电气设备。
如果浪涌超过电气设备的脉冲耐受电压,隔离度会降低,脉冲电流会自由流过设备,从而损坏设备。
图1通过在有源导体和接地(TT网络)之间使用电涌保护装置,可以限制过电压并安全地转移放电电流,从而在相和大地之间建立等电位连接。
图2电涌保护装置中使用的技术电涌保护装置包含至少一个非线性组件,其电阻随施加在其上的电压的功能而变化。
基于火花隙的浪涌保护装置它们被称为开关浪涌保护装置。
火花隙是由两个紧密靠近的电极组成的组件,它们将电路的一部分与另一部分隔离到一定的电压水平。
这些电极可以在空气中或用气体封装。
在系统正常运行期间(在额定电压下),火花隙不会在两个电极之间传导电流。
在存在电压浪涌的情况下,随着电极之间形成电弧,火花隙的阻抗迅速降低到O.IT。
,通常在100ns内。
电涌结束时电弧熄灭,恢复隔离。
图3压敏电阻电涌保护装置压敏电阻是阻抗由电压控制的元件,具有连续但不线性的“U与I的函数”。
基于压敏电阻的浪涌保护器件,也称为电压限制,其特点是当不存在浪涌时(通常高于IMQ)具有高阻抗。
当发生浪涌时,压敏电阻的阻抗在几纳秒内迅速降至1Q以下,允许电流流动。
压敏电阻在放电浪涌后恢复其隔离特性。
压敏电阻的一个特点是,流过压敏电阻的电流可以忽略不计,称为剩余电流IPE(IOO至200UA)。
图4火花隙与压敏电阻的比较火花隙的主要特征是它们能够管理来自直接雷击的大量能量,而压敏电阻的保护水平非常低(因此性能很高),并且动作迅速。
浪涌保护器
浪涌保护器浪涌也叫突波,顾名思义就是超出正常工作电压的瞬间过电压。
本质上讲,浪涌是发生在仅仅几百万分之一秒时间内的一种剧烈脉冲,。
可能引起浪涌的原因有:重型设备、短路、电源切换或大型发动机。
而含有浪涌阻绝装置的产品可以有效地吸收突发的巨大能量,以保护连接设备免于受损。
浪涌保护器,也叫防雷器,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。
当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时,浪涌保护器能在极短的时间内导通分流,从而避免浪涌对回路中其他设备的损害。
浪涌保护器系统的主要作用是保护电子设备免受“浪涌”的损害。
因此,如果您想知道浪涌保护器的作用,就需要弄清楚两个问题:什么是浪涌?电子设备为什么需要它们的保护?电涌或瞬变电压是指电压在电能流动的过程中大幅超过其额定水平。
在美国,一般家庭和办公环境配线的标准电压是120伏。
如果电压超过了120伏,就会产生问题,而浪涌保护器有助于防止该问题损坏计算机。
为了澄清这一问题,了解一些有关电压的知识会很有帮助。
电压是一种表示电势能差额的度量单位。
电流能够从一点流到另一点,是因为电线一端的电势能比另一端的电势能大。
这与水在压力下流出水管的原理相似——水管一端的高压推动着水流向压力较低的区域。
因此,您可以将电压看作是电压力的度量单位。
我们稍后将了解到,有各种因素可以引起电压的短暂上升。
●当电压增加仅持续一毫微秒或两毫微秒时,被称为尖峰●当电压增加持续三毫微秒(十亿分之一秒)或更长时间时,被称为浪涌。
如果浪涌或尖峰电压足够高,它就可能对计算机造成某种严重损坏。
这种效果与向水管施加过大水压十分相似。
如果水压过大,水管将会爆裂。
如果电线中的电压过大,也会发生类似的事情——电线“爆裂”。
实际上,它会像电灯泡灯丝一样发热并烧断,但原理相同。
增加的电压即使不会立即损坏计算机,也会使元件过度损耗,长期下来会降低它们的使用寿命。
浪涌保护器,也叫防雷器,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。
带遥信引脚浪涌保护器工作原理
带遥信引脚浪涌保护器工作原理1. 引言1.1 引脚浪涌保护器的作用引脚浪涌保护器是一种用于保护电气设备和系统免受电压浪涌和尖峰的损害的设备。
在电气系统中,由于雷击、电力系统切换、电动机启动等原因,会导致电压的剧烈变化,这些变化会对设备和系统造成严重的损坏。
引脚浪涌保护器的作用就是在电压浪涌和尖峰发生时,迅速将这些高能量转储到地线,从而保护设备和系统免受损坏。
引脚浪涌保护器的作用不仅在于保护设备和系统,还可以提高系统的可靠性和稳定性。
通过引脚浪涌保护器的使用,可以减少系统停机时间,延长设备的寿命,降低维修成本。
引脚浪涌保护器还可以保护人员的安全,避免因电气设备损坏而造成的安全事故发生。
1.2 带遥信引脚浪涌保护器的重要性带遥信引脚浪涌保护器是一种用于保护电子设备免受过电压和过电流损害的关键组件。
在现代工业生产中,各种设备通常需要通过远程操作和监控来实现自动化生产。
而带遥信引脚浪涌保护器则扮演着保护这些设备的重要角色。
1. 保护设备稳定运行:电子设备在工作时常常会受到来自电网的浪涌电压和过电流的干扰,而带遥信引脚浪涌保护器能够及时将这些干扰隔离和吸收,保证设备的正常运行。
2. 增强设备寿命:频繁的电压浪涌和过电流会对设备的电路和元器件造成损坏,降低设备的使用寿命。
带遥信引脚浪涌保护器可以有效减缓这些损坏因素,延长设备的使用寿命。
3. 保障生产安全:一旦电子设备受到过电压和过电流的损害,将会导致设备停机,进而影响整个生产线的正常运行。
而带遥信引脚浪涌保护器的作用就是及时防止这种情况的发生,保障生产的安全和稳定。
带遥信引脚浪涌保护器的重要性在于它可以帮助保护设备的稳定运行、延长设备的寿命,同时保障生产的安全和稳定。
在现代工业生产中,带遥信引脚浪涌保护器已经成为不可或缺的一种保护设备,其作用不可忽视。
2. 正文2.1 浪涌保护器的基本原理浪涌保护器是一种用于保护电气设备免受电气浪涌影响的装置。
其基本原理是通过引入适当的电路设计,在电路中引入一个可控制的电压保护器,当电压达到预设的值时,保护器将快速启动,将过电压分流至地线,从而保护电气设备不受过电压的影响。
浪涌保护器的作用和工作原理
浪涌保护器的作用和工作原理
浪涌保护器也叫避雷器.防雷器。
是一种为低压供电系统,电子设备,仪器仪表,通讯线路等提供的安全防护的电子装置。
当电气回路中,因雷电等外界因素,突然产生尖峰电压或电流时,浪涌保护器能在极短的时间内导通分流,从而避免浪涌电压或电流对回路中其他设备的损害。
浪涌保护器,适用于交流50~60赫兹,额定电压220V~380V的供电系统,以及家庭住宅,第三产业及工矿企业等领域中。
对直接雷电和间接雷电或其他原因产生的瞬间过压的浪涌进行保护。
电源浪涌保护器,一般并联在供电系统中。
当盛夏产生雷电时,就会在供电线路上感应出超高压和过电流。
因在电源浪涌保护器内安装有性能极好的压敏电阻,这时浪涌保护器就会立即动作,将超高压和过电流迅速分流导入大地,有效保护电气设备的安全,保障系统的正常运行。
浪涌保护器分为单相和三相两种,单相适用于家庭住宅,三相适用于三相供电系统。
在浪涌保护器内部均安装有一种非线性特性极好的压敏电阻。
在系统正常供电状态下,浪涌保护器处于极高的电阻状态,漏电流几乎为零。
这样就能保证电源供电系统正常供电。
一旦供电系统产生浪涌电压时,浪涌保护器立即响应,在极短的时间内导通,将破坏性极强的超高压和过电流的能量导入大地释放掉。
随后浪涌保护器迅速变为高电阻状态,保障正常供电。
这就是浪涌保护器的作用和工作原理。
浪涌保护器SPD的工作原理
浪涌保护器SPD的工作原理
SPD是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置,其作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内,或将强大的雷电流泄流入地,保护被保护的设备或系统不受冲击。
浪涌保护器的类型和结构按不同的用途有所不同,但它至少应包含一个非线性电压限制元件。
用于浪涌保护器的基本元器件有:放电间隙、充气放电管、压敏电阻、抑制二极管和扼流线圈等。
按其工作原理分类,SPD可以分为电压开关型、限压型及组合型。
(1)电压开关型SPD。
在没有瞬时过电压时呈现高阻抗,一旦响应雷电瞬时过电压,其阻抗就突变为低阻抗,允许雷电流通过,也被称为“短路开关型SPD”。
(2)限压型SPD。
当没有瞬时过电压时,为高阻抗,但随电涌电流和电压的增加,其阻抗会不断减小,其电流电压特性为强烈非线性,有时被称为“钳压型SPD”。
(3)组合型SPD。
由电压开关型组件和限压型组件组合而成,可以显示为电压开关型或限压型或两者兼有的特性,这决定于所加电压的特性。
1。
浪涌保护器的工作原理
浪涌保护器的工作原理浪涌保护器是一种用于保护电子设备免受电压浪涌影响的重要装置。
在现代电子设备中广泛应用,其工作原理涉及到电压浪涌的产生、传播和抑制等多个方面。
首先,我们来了解一下电压浪涌的产生原因。
电压浪涌是指在电力系统中由于突发事件(如雷击、开关操作等)导致电压瞬时急剧上升的现象。
这种瞬时电压超过了设备的额定工作电压,可能对设备造成严重损坏甚至引发火灾。
因此,浪涌保护器的作用就显得尤为重要。
浪涌保护器的工作原理主要包括以下几个方面:1. 浪涌保护器的感应原理。
浪涌保护器内部通常包含了一些特殊材料制成的元件,当电压浪涌通过时,这些元件会产生感应电流,从而抑制电压浪涌的传播。
这种感应原理可以将电压浪涌的能量转化为热能或其他形式的能量,从而保护电子设备不受损害。
2. 浪涌保护器的导向原理。
浪涌保护器内部还包含了一些导向元件,这些元件可以将电压浪涌引导到地线或其他安全回路中,从而避免电压浪涌对设备造成影响。
这种导向原理可以有效地将电压浪涌的能量分散和消耗,保护电子设备的安全运行。
3. 浪涌保护器的自愈原理。
浪涌保护器通常还具有自愈功能,即在电压浪涌影响之后,它可以自动恢复到正常工作状态,不需要人工干预。
这种自愈原理可以保证浪涌保护器在瞬间高压的冲击下能够继续有效地工作,保护电子设备不受损害。
综上所述,浪涌保护器通过感应、导向和自愈等原理,能够有效地保护电子设备免受电压浪涌的影响,保障设备的安全运行。
在现代电力系统中,浪涌保护器已经成为不可或缺的装置,其工作原理也得到了不断的改进和完善,以适应不同环境和设备的需求。
希望通过本文的介绍,能够更加深入地了解浪涌保护器的工作原理,为电子设备的安全运行提供保障。
浪涌保护器原理、结构、使用维护、故障处理、检修要求
浪涌保护器原理、结构、使用维护、故障处理、检修要求1.引言1.1 概述浪涌保护器是一种用于保护电子设备免受过电压浪涌影响的装置。
在现代电力系统中,因突发电压波动、雷击等原因,电网中会产生很高的过电压,这些过电压会对电子设备造成巨大的损害甚至导致设备故障。
浪涌保护器的作用就是在过电压出现时,通过引导电流来保护设备。
本文将详细介绍浪涌保护器的原理、结构、使用维护、故障处理以及检修要求。
首先,我们将介绍浪涌保护器的原理,包括其工作原理和原理说明。
然后,我们将详细探讨浪涌保护器的结构组成和功能分析,以帮助读者更好地理解浪涌保护器的内部机制。
接下来,我们将介绍浪涌保护器的使用方法和维护要点。
使用浪涌保护器时需要注意的一些事项和保养措施将在本部分详细讨论。
浪涌保护器的正常运行对设备的长寿命和可靠性至关重要。
随后,我们将关注浪涌保护器的故障处理,包括常见故障和对应的解决方法。
浪涌保护器在使用过程中可能会出现一些问题,及时正确地处理故障可以保证设备的安全运行。
最后,我们将介绍浪涌保护器的检修要求,包括检修流程和检修要点。
定期检修浪涌保护器可以确保其性能和功能的可靠性,减少故障的发生。
综上所述,本文将全面介绍浪涌保护器的原理、结构、使用维护、故障处理以及检修要求,旨在帮助读者更好地了解和运用浪涌保护器,提高设备的安全性和可靠性。
文章结构部分的内容如下:1.2 文章结构本文主要分为以下几个部分来讨论浪涌保护器的相关内容:2. 正文:2.1 浪涌保护器原理:介绍浪涌保护器的原理,包括原理说明和工作原理。
2.2 浪涌保护器结构:讲解浪涌保护器的结构组成和功能分析。
2.3 浪涌保护器的使用和维护:详细介绍浪涌保护器的使用方法和维护要点。
2.4 浪涌保护器故障处理:提供常见故障的识别和故障处理方法。
2.5 浪涌保护器的检修要求:介绍浪涌保护器的检修流程和检修要点。
3. 结论:3.1 总结:对本文的内容进行总结,概括浪涌保护器的原理、结构、使用维护、故障处理以及检修要求的要点。
浪涌保护器有关知识
浪涌保护器的具体作用与原理1.主要结构及工作原理电涌保护器的工作原理见示意图,两个电极分别与L(或者N)和PE线相联,两个电极之间形成一个电气间隙。
电网在不超过最大持续运行电压的情况下运行时,两个电极之间呈高阻状态。
如果电网因雷击或者操作过电压使两个电极之间的电压超过点火电压时,间隙被击穿,通过弧光放电将过电压能量释放。
冲击波过后,电弧将被由分弧片和灭弧室组成的灭弧系统熄灭,恢复到高阻状态。
图1 原理示意图2.作用BY系列电涌保护器采用了一种非线性特性极好的压敏电阻,在正常情况下,电涌保护器外于极高的电阻状态,漏流几乎为零,保证电源系统正常供电。
当电源系统出现上述情况的过电压时,电涌保护器立即在纳秒级的时间内迅速导通,将该过电压的幅值限止在设备的安全工作范围内。
同时把该过电压的能量释放掉。
随后,保护器又迅速的变为高阻状态,因而不影响电源系统的正常供电。
浪涌保护器,也叫防雷器.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。
当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时,浪涌保护器能在极短的时间内导通分流,从而避免浪涌对回路中其他设备的损害。
泻流开启时间和泻流量是衡量它标准.我现在一般一级用70KA的二级用40KA的,再就是在楼顶上的用的大些一般也是40KA 100KA的还没有碰到过浪涌保护器的作用雷电放电可能发生在云层之间或云层内部,或云层对地之间;另外许多大容量电气设备的使用带来的内部浪涌,对供电系统(中国低压供电系统标准:AC 50Hz 220/380V)和用电设备的影响以及防雷和防浪涌的保护,已成为人们关注的焦点。
云层与地之间的雷击放电,由一次或若干次单独的闪电组成,每次闪电都携带若干幅值很高、持续时间很短的电流。
一个典型的雷电放电将包括二次或三次的闪电,每次闪电之间大约相隔二十分之一秒的时间。
大多数闪电电流在10,000至100,000安培的范围之间降落,其持续时间一般小于100微秒。
浪涌保护器工作原理
浪涌保护器工作原理
浪涌保护器是一种用于保护电子设备免受电力系统中突发电压波动的装置。
它
的工作原理是基于电磁感应和电压限制的原理。
当电力系统中出现突发的电压波动时,浪涌保护器会迅速介入,将过电压吸收并分散,从而保护电子设备不受损坏。
浪涌保护器主要由元件、接地线和外壳组成。
其中元件是其核心部分,包括气
体放电管、金属氧化物压敏电阻和二极管等。
这些元件能够在电压超过设定阈值时迅速导通,吸收过电压并将其分散到接地线上,保护电子设备免受损坏。
外壳则起到保护元件的作用,防止外界环境对浪涌保护器的影响。
浪涌保护器的工作原理可以简单概括为,当电力系统中出现突发电压波动时,
浪涌保护器会迅速导通,将过电压吸收并分散到接地线上,从而保护电子设备不受损坏。
这一过程是基于电磁感应和电压限制的原理,通过元件的作用实现的。
浪涌保护器的工作原理使其在电子设备的保护中起到了至关重要的作用。
它能
够有效地保护电子设备免受电力系统中突发电压波动的影响,延长设备的使用寿命,保障设备的安全稳定运行。
因此,在电力系统中广泛应用,并成为了一种不可或缺的装置。
总之,浪涌保护器的工作原理是基于电磁感应和电压限制的原理,通过元件的
作用将过电压吸收并分散到接地线上,从而保护电子设备免受损坏。
它在电子设备的保护中发挥着重要作用,保障了设备的安全稳定运行。
SPD
SPD 浪涌保护器电涌保护器监控系统防雷保护器分为:电源浪涌保护器、信号浪涌保护器两种。
浪涌保护器(Surge protection Device)是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置,过去常称为“避雷器”或“过电压保护器”,英文简写为SPD。
浪涌保护器(SPD)工作原理和结构浪涌保护器的工作原理是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内,或将强大的雷电流泄流入地,保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。
[编辑本段]一、SPD的分类1、按工作原理分:1)开关型:其工作原理是当没有瞬时过电压时呈现为高阻抗,但一旦响应雷电瞬时过电压时,其阻抗就突变为低值,允许雷电流通过。
用作此类装置时器件有:放电间隙、气体放电管、闸流晶体管等。
2)限压型:其工作原理是当没有瞬时过电压时为高阻扰,但随电涌电流和电压的增加其阻抗会不断减小,其电流电压特性为强烈非线性。
用作此类装置的器件有:氧化锌、压敏电阻、抑制二极管、雪崩二极管等。
3)分流型或扼流型分流型:与被保护的设备并联,对雷电脉冲呈现为低阻抗,而对正常工作频率呈现为高阻抗。
扼流型:与被保护的设备串联,对雷电脉冲呈现为高阻抗,而对正常的工作频率呈现为低阻抗。
用作此类装置的器件有:扼流线圈、高通滤波器、低通滤波器、1/4波长短路器等。
2、按用途分:1)电源保护器:交流电源保护器、直流电源保护器、开关电源保护器等。
2)信号保护器:低频信号保护器、高频信号保护器、天馈保护器等。
[编辑本段]二、SPD的基本元器件及其工作原理1、放电间隙(又称保护间隙):它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L1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。
这种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。
浪涌保护器 工作原理
浪涌保护器工作原理
嘿,朋友们!今天咱就来聊聊浪涌保护器的工作原理,这可真的超级重要啊!
想象一下,家里的电器就像我们的宝贝一样,我们得好好保护它们对吧!浪涌保护器就像是这些宝贝的超级保镖!当有那突然出现的、像闪电一样凶猛的电涌来袭时,浪涌保护器会第一时间跳出来说:“嘿,别想伤害我的宝贝们!”。
比如说,某天突然闪电划过天空,这时候电涌可能就产生了。
如果没有浪涌保护器,那家里的电视啊、电脑啊可能就遭罪啦!
它的工作原理其实不难理解啦!它里面有一些特别的元件,就像一个个
警惕的小卫士。
正常情况下,电流就安安静静地通过。
可一旦出现了异常的高电压浪涌,嘿,这些小卫士们可就立刻行动起来啦!它们会迅速地把多余的电流导向大地,就像把坏人引到陷阱里一样。
就好比你正在安稳地走路,突然有人冲过来要撞你,这时候浪涌保护器就像一只有力的手,把那个冲过来的人给拉走了,保护你安然无恙。
再说说,要是没有浪涌保护器会怎样呢?那可不得了啊,电器很容易就会被损坏,那我们不得心疼坏了呀!所以说,浪涌保护器真的是太重要啦!我们一定要好好重视它,让它守护我们的电器安全。
总之,浪涌保护器就是我们家庭电器的守护神,有它在,我们才能安心地使用各种电器呀,大家说是不是呢?它的工作原理其实就是这么神奇又实用!我们可一定得选一个靠谱的浪涌保护器来保护我们的家当啊!。
浪涌保护器工作原理
浪涌保护器工作原理
浪涌保护器是一种用来保护电子设备免受电力系统中突发电压波动的装置。
它的工作原理主要是利用电阻、电容和功率半导体器件等元件构成的电路来吸收、隔离和削峰电力系统中的浪涌电压,从而保护设备不受损害。
首先,浪涌保护器需要具备快速响应的能力。
当电力系统中出现突发的电压波动时,浪涌保护器能够立即感知到并作出响应,以保护设备不受影响。
其次,浪涌保护器需要具备吸收能量的能力。
它通过内部的电阻、电容等元件,将浪涌电压的能量转化为热能或其他形式的能量,从而将其吸收并消散掉,使得电子设备不受到影响。
另外,浪涌保护器还需要具备隔离和削峰的能力。
在电力系统中,浪涌电压可能会对设备造成严重的损害,因此浪涌保护器需要能够将这些电压隔离开来,同时通过削峰的方式将其峰值限制在设备可承受范围内,以保护设备的正常运行。
在实际的应用中,浪涌保护器通常被安装在电源输入端,作为设备的第一道防线。
当电力系统中出现浪涌电压时,浪涌保护器能够迅速将其吸收并消散掉,从而保护设备不受损害。
同时,浪涌保护器还能够提高设备的抗干扰能力,保证设备的稳定运行。
总之,浪涌保护器通过快速响应、能量吸收、隔离和削峰等方式,保护电子设备免受电力系统中突发电压波动的影响。
它在电子设备的保护和稳定运行中起着至关重要的作用,是现代电力系统中不可或缺的重要装置。
浪涌保护器的工作原理
浪涌保护器的工作原理
浪涌保护器是一种用于保护电子设备免受浪涌电压和电流的损坏的装置。
浪涌电压是突然出现的高电压峰值,可能由雷击、电网故障、电动机起动等原因引起。
浪涌电流是电力系统中的瞬态电流,例如从大型电动机断电时产生的电流。
浪涌保护器的工作原理基于使用元器件如二极管、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOV)、气体放电管等来抑制高电压或大电流的传导。
主要工作原理如下:
1. 检测浪涌电压:浪涌保护器通常通过监测电源线上的电压来检测浪涌电压的存在。
当电压超过设定的阈值时,浪涌保护器会触发。
2. 响应时间:浪涌保护器要求具有快速的响应时间,以便在浪涌电压或电流出现之前即时启动保护。
3. 导流器件:一旦浪涌保护器被触发,导流器件如二极管、MOV和气体放电管会开始导电,以将浪涌电流或过电压引流到地线。
4. 响应与恢复:一旦浪涌电压或电流降低到安全范围内,浪涌保护器会自动恢复正常工作状态,以保护设备免受损坏。
总之,浪涌保护器的工作原理基于检测、响应和导流浪涌电压和电流,以保护电子设备免受过电压和过电流的损害。
浪涌保护器(SPD)工作原理和结构
浪涌保护器(SPD)工作原理和结构电涌保护器(Surge protection Device)是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置,过去常称为“避雷器”或“过电压保护器”英文简写为SPD。
电涌保护器的作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内,或将强大的雷电流泄流入地,保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。
电涌保护器的类型和结构按不同的用途有所不同,但它至少应包含一个非线性电压限制元件。
用于电涌保护器的基本元器件有:放电间隙、充气放电管、压敏电阻、抑制二极管和扼流线圈等。
一、SPD的分类:1、按工作原理分:1.开关型:其工作原理是当没有瞬时过电压时呈现为高阻抗,但一旦响应雷电瞬时过电压时,其阻抗就突变为低值,允许雷电流通过。
用作此类装置时器件有:放电间隙、气体放电管、闸流晶体管等。
2.限压型:其工作原理是当没有瞬时过电压时为高阻扰,但随电涌电流和电压的增加其阻抗会不断减小,其电流电压特性为强烈非线性。
用作此类装置的器件有:氧化锌、压敏电阻、抑制二极管、雪崩二极管等。
3.分流型或扼流型分流型:与被保护的设备并联,对雷电脉冲呈现为低阻抗,而对正常工作频率呈现为高阻抗。
扼流型:与被保护的设备串联,对雷电脉冲呈现为高阻抗,而对正常的工作频率呈现为低阻抗。
用作此类装置的器件有:扼流线圈、高通滤波器、低通滤波器、1/4波长短路器等。
按用途分:(1)电源保护器:交流电源保护器、直流电源保护器、开关电源保护器等。
(2)信号保护器:低频信号保护器、高频信号保护器、天馈保护器等。
二、SPD的基本元器件及其工作原理:1.放电间隙(又称保护间隙):它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L1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。
防雷浪涌保护器原理
防雷浪涌保护器原理
防雷浪涌保护器是一种用于保护电气设备不受雷电、浪涌等突发电压干扰的器件。
它的原理基于电磁电容耦合和电流分流。
防雷浪涌保护器通常由三个主要部分组成:雷电电源、浪涌电源和保护电路。
雷电电源通过感应线圈和电感耦合,将从云层到地面的高压电流转换为低压电流。
浪涌电源则通过浪涌电容和电感耦合,将短时间内的高电压转变为较低的电压。
在正常情况下,防雷浪涌保护器的保护电路处于断路状态,不会影响电气设备的正常工作。
当雷电或浪涌电压突然出现时,保护电路会迅速响应,将电流引导到接地线,保护电气设备免受超额电压的侵害。
防雷浪涌保护器的原理可以总结为以下几个关键步骤:
1. 感应和转换:雷电电源通过感应线圈和耦合电感将高压电流转换为低压电流,保护电路从中获取电能。
2. 电流分流:保护电路中的电感和电容会使电流优先通过保护电路,从而降低电气设备受到的电压。
3. 响应保护:当雷电或浪涌电压突然出现时,保护电路会迅速响应,将电流引导到接地线,以保护电气设备免受过高电压的侵害。
通过这种原理,防雷浪涌保护器能够有效保护电气设备,减小由雷电和浪涌电压引起的突发电压冲击,避免设备受损甚至损坏。
它广泛应用于各种需要防雷浪涌保护的电气系统和设备,如计算机、通信设备、电力设备等。
浪涌保护器的工作原理
浪涌保护器的工作原理
浪涌保护器是一种用于保护电气设备免受电气浪涌损害的装置。
它的工作原理基于快速响应并吸收电气浪涌的能量,从而保护电气设备或系统。
以下是浪涌保护器的工作原理:
1. 可调节的元件:浪涌保护器通常包含一种可调节的元件,如气体放电管(GDT)或二极管。
这些元件具有快速响应和高
能量吸收能力。
2. 电气浪涌源:浪涌保护器安装在电气设备或系统的输入端,以防止电气波动或浪涌的传导。
典型的电气浪涌源包括雷暴、电力系统突然的电压涨落、电源的开关操作、感性或容性负载的开关操作等。
3. 电气浪涌的吸收:当电气浪涌到达浪涌保护器时,可调节的元件会迅速响应并吸收电气浪涌的能量。
这些元件的吸收能力可以确保电气设备或系统在浪涌事件发生时不会受到损害。
4. 电气浪涌的释放:一旦吸收了电气浪涌的能量,浪涌保护器会将余下的电流转移到地线或其他可接受的路径,以确保电气设备或系统不会受到过载。
总结起来,浪涌保护器的工作原理通过使用可调节的元件快速响应和吸收电气浪涌的能量,从而避免电气设备或系统受到潜在的损害。
这种保护器是电气系统中重要的安全设备,可保护设备免受电气浪涌的影响。
浪涌保护原理
浪涌保护原理浪涌保护是指在电力系统中,为了防止由于雷击、电网故障、电动机突然停止等原因产生的瞬时过电压而对设备进行的保护措施。
浪涌保护的原理是利用浪涌保护器来吸收、分散和消除过电压,保护电气设备不受损害。
本文将从浪涌保护的原理入手,介绍其工作原理和应用。
浪涌保护器的工作原理是基于元件的快速响应和耐受能力。
当电路中出现过电压时,浪涌保护器会迅速导通,将过电压吸收并分散到地线或其他回路中,从而保护电气设备。
浪涌保护器通常采用气体放电管、金属氧化物压敏电阻等元件,其特点是响应速度快、耐受能力强,能够有效地保护设备不受过电压的损害。
浪涌保护器的应用范围非常广泛,几乎所有的电气设备都需要进行浪涌保护。
例如,电力系统中的变压器、开关设备、控制设备等都需要安装浪涌保护器,以保护其不受过电压的影响。
此外,电信设备、计算机设备、家用电器等也都需要进行浪涌保护,以防止由于雷击等原因造成的损坏。
在实际应用中,浪涌保护器的选择和安装非常重要。
首先,需要根据设备的额定电压和额定电流来选择合适的浪涌保护器,以保证其能够正常工作并承受过电压。
其次,浪涌保护器的安装位置也需要合理选择,通常应安装在电气设备的电源输入端和输出端,以最大限度地保护设备。
此外,浪涌保护器的接地也是非常重要的,良好的接地可以有效提高浪涌保护器的工作效果。
总之,浪涌保护是电力系统中非常重要的一环,它能够有效地保护电气设备不受过电压的影响。
通过合理选择和安装浪涌保护器,可以保证电气设备的安全运行,延长设备的使用寿命,减少故障率,提高系统的可靠性。
因此,在电力系统设计和运行中,应充分重视浪涌保护的工作,确保设备和人员的安全。
弱电设备的浪涌保护
弱电设备的浪涌保护引言随着现代社会对电子设备和信息技术的不断需求和迅速发展,弱电设备在各个领域的应用越来越广泛。
然而,电力系统中的电压浪涌等问题给弱电设备带来了潜在的风险和损害,因此,保护弱电设备免受浪涌损害是至关重要的。
本文将介绍浪涌保护的基本原理、分类、以及各种浪涌保护设备的工作原理和应用。
一、浪涌保护的基本原理浪涌保护是通过采用专门的电气装置来保护弱电设备免受电压浪涌的损害。
浪涌保护的基本原理是在电路中加入特殊的电气装置,以限制或消除由电力系统引起的电压浪涌,从而保护设备免受损害。
电压浪涌的产生是由于电力系统中的电压突变或瞬时故障引起的。
电压突变是指电力系统中电压在短时间内发生明显变化的现象,例如由电力系统的投入、切换、参数变化等引起的瞬时变化。
这种变化会导致设备接受到超出其额定电压的电压,从而导致设备的损坏。
浪涌保护的基本原理是通过对电路中电流和电压的控制,限制电流和电压达到设备所能承受的最大值,从而保护设备免受损坏。
浪涌保护装置通常采用电容器、电感、稳压器、避雷器等元件,对电流和电压进行限制。
二、浪涌保护的分类根据浪涌保护装置的工作原理和应用场景,可以将浪涌保护分为以下几类:1. 避雷器避雷器是最常见的浪涌保护装置之一,主要用于限制系统过电压和雷电冲击对设备的损害。
避雷器采用非线性元件,能够在电压超过其额定值时快速导通,将过电压导向地,从而保护设备免受损坏。
避雷器通常用于电力系统、通信系统、计算机设备等。
2. 电容器电容器是浪涌保护中常用的元件之一,主要通过对电流的限制来保护设备免受电流浪涌的损坏。
电容器具有很高的电流响应速度,可以快速吸收和释放电流,从而保护设备不受电流过大的影响。
电容器通常用于电力系统、电子设备等。
3. 电感器电感器是浪涌保护中常用的元件之一,主要通过对电压的限制来保护设备免受电压浪涌的损害。
电感器可以通过其自身电感和电阻特性来限制电压的变化,保护设备不受电压过高或过低的影响。
浪涌保护器的基本工作原理
浪涌保护器的基本工作原理引言现代社会中,电子设备的发展迅猛,然而作为电子设备的辅助设备之一的浪涌保护器并不为人们所熟知。
浪涌保护器是电子设备中的一种重要保护装置,能有效地保护电子设备免受浪涌电压和浪涌电流的损害。
本文将从基本原理、工作过程和各种浪涌保护器的类型等方面,对浪涌保护器的基本工作原理进行详细解释。
什么是浪涌保护器浪涌保护器,也称为过电压保护器,是用于保护设备免受浪涌电压和浪涌电流损害的一种电气装置。
在电力系统中,由于雷电、电器断路、电源切换等原因,会引起突发的电压和电流峰值,这就是我们所说的“浪涌”。
浪涌保护器的基本功能就是在电路中引入额外的电气元件,以限制和调节浪涌电压和浪涌电流的传输。
浪涌保护器的基本工作原理浪涌保护器的基本工作原理是利用元件的非线性特点,在电路中引入一个可控的阻抗,从而降低电压和电流的峰值。
下面将详细介绍浪涌保护器的基本工作原理。
可控阻抗浪涌保护器的核心元件是可控阻抗,也叫非线性元件。
在正常情况下,可控阻抗的阻抗值较大,对电流和电压的传输起到较小的影响。
然而,在浪涌电压和浪涌电流到来时,可控阻抗会迅速变低,起到短路的作用,以达到限制浪涌电压和电流的目的。
可控阻抗的触发机制为了使可控阻抗能够在正常情况下保持较高的阻抗值,同时能够在浪涌电压和电流到来时迅速变低,浪涌保护器通常采用了一种触发机制。
触发机制可以分为两类:一是通过电压触发,二是通过电流触发。
电压触发电压触发指的是当电压超过设定的阈值时,可控阻抗的阻抗值会发生变化。
电压触发的方式主要有电压启动器和电压限制器。
•电压启动器:在正常情况下,电压启动器上的电压不足以触发阀值,可控阻抗的阻抗值保持较大。
当浪涌电压到达一定数值时,电压启动器上的电压超过阀值,触发可控阻抗的动作,使其阻抗值变小。
•电压限制器:在正常情况下,电压限制器上的电压高于设定的阈值,可控阻抗的阻抗值保持较小。
当浪涌电压到达一定数值时,电压限制器上的电压超过阈值,可控阻抗的阻抗值变大。
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浪涌保护器的工作原理随着微电子技术的长足进步,个人PC、各类中型、大型及超大型计算机、大型程控交换机的运用越来越普及。
由于这类电子设备内部有大量的对过电压十分敏感的大规模或超大规模集成电路,从而使由过电压造成的损失越来越大。
针对这种现状,《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)中加入了第六章——防雷击电磁脉冲的内容。
根据这一要求,一些生产厂家也推出了相应的过电压保护产品,也就是我们现在常说的浪涌保护器(SurgeProtectiveDeviceSPD)。
要保护电气和电子系统重要的是在电磁兼容性保护区内设置一套包括全部有源导线在内的完整的等电位联结系统。
不同种类的过电压保护装置中放电元器件的物理特性在实际应用中既有优点,亦有缺点,因此采用多种元件组合的保护电路运用得更为广泛。
但是,能满足具有当代技术水平的,能传导10/350μs脉冲电流的雷击电流放电器,用于二次配电的可插式浪涌保护器,电器电源保护装置直到电源滤波器所有技术要求的产品系列却是极为少见的。
同样这种产品系列应该包括适用于所有的电路,即除电源外,还应包括用于测量、控制、调节技术电路和电子数据处理传输电路以及适用于无线和有线通讯的放电器,以便客户使用。
本文将对目前常用的几种浪涌保护产品做简单的介绍并对其特性及适用场合做简略分析。
1、等电位联结系统过电压保护的基本原理是在瞬态过电压发生的瞬间(微秒或纳秒级),在被保护区域内的所有金属部件之间应实现一个等电位。
“等电位是用连接导线或过电压保护器将处在需要防雷的空间内的防雷装置、建筑物的金属构架、金属装置、外来的导体物、电气和电讯装置等连接起来。
”(《建筑物防雷设计规范条文说明》)(GB50057-94)。
“等电位联结的目的在于减小需要防雷的空间内各金属部件和各系统之间的电位差”(IEC13123.4)。
《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94)中规定:“第3.1.2条装有防雷装置的建筑物,在防雷装置与其他设施和建筑物内人员无法隔离的情况下,应采取等电位联结。
”在建立这个等电位联结网络时,应注意使相互之间必须进行信息交换的电器和电子设备与等电位联结带之间的连接导线保持最短距离。
根据感应定理,电感量越大,瞬变电流在电路中产生的电压越高;(U=L·di/dt)电感量大小主要和导线的长度有关,与导线截面关系不大。
因此,应使接地导线尽可能的短。
多条导线的并联连接可显著地降低电位补偿系统的电感量。
为了将这两条付诸实践,理论上可以把应与等电位联结装置连在一起的所有电路和设备连在同一块金属板上。
基于金属板的构想在补装等电位联结系统时可采用线状、星状或网状结构。
设计新的设备时原则上应只采用网状的等电位联结系统。
2、将电源线路与等电位联结系统连接所谓瞬变电压或瞬变电流意味着其存在时间仅为微秒或毫微秒。
浪涌保护的基本原理是:在瞬态过电压存在的极短时间内,在被保护区域内的所有导电部件之间建立起一个等电位。
这种导电部件也包括电路中的电源线。
人们需要响应速度快于微秒的元件,对于静电放电甚至要快于毫微秒。
这种元件能够在极短的时间间隔内,将非常强大直到高达数倍于十千安的电流导出。
在预期的雷击情况下按10/350μs脉冲计算,电流高达50kA。
通过完备的等电位联结装置,可以在极短的时间内形成一个等电位岛,这个等电位岛对于远处的电位差甚至可高达数十万伏。
但重要的是,在需要保护的区域内,所有导电部件都可认为具有接近相等或绝对相等的电位,而不存在显著的电位差。
3、浪涌保护器的安装及其作用浪涌保护电器元件从响应特性来看,有软硬之分。
属于硬响应特性的放电元件有气体放电管和放电间隙型放电器,二者要么是基于斩弧技术(Arc-chopping)的角型火花隙,要么是同轴放电火花隙。
属于软响应特性的放电元件有压敏电阻和抑制二极管。
所有这些元件的区别在于放电能力、响应特性以及残余电压。
由于这些元件各有优缺点,人们将其组合成特殊保护电路,以扬长避短。
在民用建筑领域中常用的浪涌保护器主要为放电间隙型放电器和压敏电阻型放电器。
闪电电流和闪电后续电流需要放电性能极强的放电器。
为了将闪电电流通过等电位联结系统导入接地装置,建议使用根据斩弧技术带角型火花隙的雷击电流放电器。
只有用它才能传导大于50kA的10/350μs脉冲电流还可以实现自动灭弧,这种产品应用的额定电压可达400V。
此外,当短路电流达到4kA时,这种放电器不会引起额定电流为125A的保险丝熔断。
由于其良好的性能,使得在保护区域内安装的仪器和设备的不间断工作特性得以大大提高。
特别要指出的是,这里不仅取决于幅值很高的电流可以进行处理,更重要的是电流的脉冲形式起着决定性的作用。
二者必须同时考虑。
因此,虽然角型火花隙也能够输导最高达100kA的电流,但其脉冲形式较短(8/80μs)。
这种脉冲是冲击电流脉冲,在1992年10月以前是作为开发雷击电流放电器的设计基础。
尽管雷击电流放电器放电能力很好,但总有其缺点:其剩余电压高达2.5~3.5kV。
因此,在整体安装雷击电流放电器时,还需与其它的放电器组合使用。
此类产品主要有阿西亚·布朗·勃法瑞(ABB)公司的LimitorM-B、LimitorNB-B、LimitorG-B、LimitorGN-B;德国DEHN同轴火花间隙的DEHNportMaxi(10/350μs,50kA/相)、DEHNport255(10/350μs,75kA/相);德国PHOENIX角型火花间隙:FLT60-400(10/350μs,60kA/相)、FLT25-400(10/350μs,25kA/相);Schneider的PRF1电涌保护器;MOELLER的VBF-系列产品。
压敏电阻其功能相当于很多与串联和并联在一起的双向抑制二极管,工作原理如同与电压相关的电阻。
电压超过规定电压,压敏电阻可以导电;电压低于规定电压,压敏电阻则不导电。
这样压敏电阻可起到很好的电压限位作用。
压敏电阻工作极为迅速,响应时间在毫微秒范围下段。
电源上常用的压敏电阻可输导极限可达40kA8/20μs脉冲的电流,因而很适合做电源第二级放电器。
但作为雷击电流放电器则不合适。
国际电子技术委员会IEC1024-1文献中记载,要处理脉冲为10/350μs的电荷量,相当于8/20μs脉冲情况下电荷量的20倍。
Q(10/350)μs=20×Q(8/20)μs从这条公式可以看出,不仅要注意放电电流的幅度,而且一定要注意脉冲形式,这是至关重要的,压敏电阻的缺点是易老化和电容较高,老化是指压敏电阻内的二极管元件被击穿。
由于大多数情况下P-N结过载时会造成短路,依其负载的频繁程度,压敏电阻开始吸引泄漏电流,泄漏电流会在敏感的测试电路中引起测量数据误差,同时,特别是在额定电压高的电路中,会造成强烈发热。
压敏电阻的电容高,使它在很多情况下不能在信号传输线路中使用。
电容和导线电感形成一个低通电路,会使信号极大地衰减。
但频率大约在30kHz以下的衰减可以忽略不计。
此类产品主要有ABB的LimitorV、LimitorVTS、LimitorVE、LimitorVETS、LimitorGE-S;Schneider的PRD系列可更换式电涌保护器;MOELLER的VR7-、VS7-系列产品;德国DEHN的DEHNguard385(8/20μs,40kA/相)、DEHNguard275(8/20μs,40kA/相);德国PHOENIX的VAL-MS400ST(8/20μs,40kA/相)、VAL-ME400ST/FM(8/20μs,40kA/相);国产万马神的DB30-4A/B(8/20μs,30kA/相)、DB40-4A/B(8/20μs,40kA/相)。
4、根据过电压保护的方案安装浪涌保护器包含单个保护元件或者组合保护电路,又按安装技术条件集成一体的组合件(导轨安装式、电源插座式、适配器)称作放电器。
几乎在所有情况下的过电压保护,至少应分成两级。
如电源,各个只包含一级保护的放电器,可安装在不同的位置,同一放电器中也可能包含多级保护。
为了达到有效的过电压保护,人们将需要保护的范围按不同的电磁兼容性分区,这个保护范围,包括从闪电保护区0,过电压保护区1至3,直到干扰电压保护区具有更高的序号。
设置电磁兼容性保护区0到3,是为了避免因高能耦合而损坏设备。
而序号更高的电磁兼容性保护则为防止信息失真和信息丢失而设置。
保护区的序号越高,预期的干扰能量和干扰电压电平越低。
需要保护的电气和电子设备安装在一个十分有效的保护圈内,这样的保护圈可以针对单个的电子设备,也可以是一个装有多个电子设备的空间,甚至一整栋楼,所有穿过通常具有空间屏蔽的保护圈的电线,在接到该保护圈的外围设备的同时接过电压保护放电器。
浪涌保护器的选择取决于各个电路和参数。
浪涌保护器的工作电压以安装在此电路中所有部件的额定电压为准,而要达到的剩余电压则根据安装在此电路中所有部件的耐压强度确定。
耐压强度按1.2/50μs脉冲测试。
并联时,即在有源导线和地之间接上放电器时,无需注意放电器的额定电流,因为额定电流并不通过放电器。
电路装有串联浪涌保护器的情况下,必须注意其额定电流,在数据传输率很高的电路中,浪涌保护器的衰减起着决定性的作用。
至于专门为数据传输电路而设计的放电器,生产厂家已考虑到其传输速率。
为达到最优化的过电压保护方案,用户需要与电气和电子设备的规划人员,及建筑设计人员及时对话。
正是在设计规划阶段,注意到电磁兼容性的基本原理可以大大降低成本,并最有效地达到过电压保护的目的。
在设计阶段,确定网状电位补偿系统的设置,并为空间屏蔽和电气及电子设备线路的布置奠定基础。
按电路参数而挑选出的浪涌保护器,就很容易确定其合适的安装位置了。