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浪涌保护器多脉冲防雷性能测试解析

发布时间：


测试背景

  • 典型多脉冲波形：8/20μs的脉冲波形，包括首尾两倍幅值的主脉冲和中间8个常规幅值脉冲，间隔时间为：
    • 前9个脉冲间隔60ms；
    • 第10个脉冲与前一个脉冲间隔400ms。
  • 测试条件：在多脉冲作用下，同时施加工频255V/100A的电源，评估浪涌保护器的耐受性能。


测试结果及分析

A组试品
  1. 设计规格：单脉冲通流能力 In=60 kAI_n = 60 \, \text{kA}。
  2. 测试结果：
    • 在10脉冲测试时：
      • 60−30 kA60 - 30 \, \text{kA} 幅值：第7次冲击损坏，伴随起火现象。
      • 40−20 kA40 - 20 \, \text{kA} 幅值：无损坏，但冲击后瞬间全部脱扣。
      • 30−15 kA30 - 15 \, \text{kA} 幅值：部分样品脱扣，推测此范围为耐受极限。
B组试品
  1. 设计规格：单脉冲通流能力 In=60 kAI_n = 60 \, \text{kA}。
  2. 测试结果：
    • 在10脉冲测试时：
      • 60−30 kA60 - 30 \, \text{kA} 幅值：第9次冲击损坏，伴随起火现象。
      • 50−25 kA50 - 25 \, \text{kA} 幅值：未损坏，但部分样品发生脱扣，温度达到脱扣临界值。
      • 40−20 kA40 - 20 \, \text{kA} 幅值：样品完好，测试后冷却及启动电压正常。


  1. 单脉冲设计的浪涌保护器：

    • 无法通过等幅值的10脉冲测试，耐受极限通常在设计单脉冲能力的 0.5倍 左右。

  2. 10脉冲测试的推论：

    • 按 单脉冲0.5In设计幅值，浪涌保护器可以通过10脉冲等幅值测试。

  3. 启动电压与耐受能力的关系：

    • 启动电压越高的浪涌保护器，在相同的单脉冲通流能力基础上，具备更高的多脉冲耐受能力。

  4. 设计与应用：

    • 精细保护的浪涌保护器应在终端设备附近安装，与前级浪涌保护器配合，消除振荡过电压或其他瞬态过电压。


浪涌保护器的材质和设计

  • 避雷器主材质：氧化锌（ZnO）。
  • 浪涌保护器主材质：
    • 不同等级、分级防护下可能包括氧化锌、压敏电阻、气体放电管等。
    • 设计精度高于普通防雷器。


建议与应用

  1. 多脉冲耐受能力：

    • 在高雷电频发区域，优先选择具有更高启动电压和多脉冲耐受能力的浪涌保护器。

  2. 分级防护：

    • 前级浪涌保护器（入口处）：通流容量大，保护粗略。
    • 后级浪涌保护器（终端设备处）：精细保护，适应振荡过电压。

  3. 测试与认证：

    • 符合国际标准（如IEC 61643）及行业规范的浪涌保护器，在设计与选型中需考虑多脉冲测试条件。

通过合理的设计和配置，可以显著提高浪涌保护器的性能和设备保护的安全性。

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