浪涌保护器(SPD)和避雷器是用于保护电路中电子设备免受瞬态过电压和电流影响的装置。它们通过吸收或分流多余的电流,防止设备因功率浪涌或电压尖峰而损坏。以下是关于浪涌保护器基础知识的详细解析。
功率浪涌的起因
功率浪涌通常由以下原因引起:
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雷击事件
雷击是造成随机功率浪涌的主要原因。雷击产生的强大电磁场会通过架空或地埋线路传递浪涌,甚至影响几英里外的设备。 -
设备波动或故障
电机启动、空调运行、备用发电机切换等设备操作会引发短暂浪涌。 -
错误接线与环境危害
不当的接线或外部因素如电网波动也可能引发功率浪涌。
浪涌保护器的分类及技术参数
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浪涌保护器的分类
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一级浪涌保护器(雷电防护)
使用10/350μs波形处理雷电流,额定电流为10kA~35kA,通常采用高能金属氧化物压敏电阻(MOV)或气体放电管(GDT)。 -
二级浪涌保护器(浪涌抑制)
使用8/20μs波形处理浪涌,额定电流为5kA~200kA,采用金属氧化物压敏电阻和硅雪崩二极管(SAD)。
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一级浪涌保护器(雷电防护)
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关键技术参数
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最大连续工作电压(MCOV)
表示浪涌保护器可承受的最大稳态电压。通常要求浪涌保护器在额定电压的110%-125%时,保持功能或安全失效。 -
电压保护水平(VPL)
表示浪涌保护器在响应浪涌电流时的剩余电压。VPL越低,反应速度越快,保护性能越好。 -
浪涌保护等级
测试上升时间为8μs、衰减时间为20μs的短时高电流脉冲,包含以下内容:- 钳位电压:开始分流浪涌电流的电压。越低,保护性能越好。
- 能量吸收容量:浪涌保护器在失效前可吸收的总能量(以焦耳计)。容量越高,保护性能越强。
- 响应时间:触发浪涌保护器的时间延迟。时间越短,保护效果越快。
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短路电流等级(SCCR)
表示浪涌保护器在短路条件下的最大承受电流值。
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最大连续工作电压(MCOV)
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射频浪涌保护器的特殊要求
对于射频和微波应用,浪涌保护器需在提供保护的同时,尽量减少对有效信号的衰减。
浪涌保护器与避雷器的区别
项目 | 浪涌保护器(SPD) | 避雷器 |
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主要功能 | 防止功率浪涌损害敏感电子设备 | 防止雷击引起的设备损坏 |
应用范围 | 低压设备及电路 | 高压输电线路或设备 |
保护机制 | 吸收瞬态过电压 | 限制雷击浪涌电压 |
主要技术指标 | 钳位电压、能量吸收、响应时间 | 残压、反应速度 |
防雷浪涌保护器是现代电力系统中不可或缺的设备,通过将瞬态浪涌能量快速分流至地,保护电子设备和系统的正常运行。选择浪涌保护器时,应结合实际应用场景和技术参数(如MCOV、VPL和SCCR)进行综合评估,确保设备安全与高效运行。同时,正确安装与定期检查可进一步提升其防护效果,延长设备使用寿命。