信号浪涌保护器(Surge Protective Device, SPD)主要用于保护电子设备免受雷电电磁脉冲、感应过电压、操作过压等浪涌电压的影响。其通过与信号回路串联,将不正常的电压或浪涌电流引导到地面,从而保护设备免受损坏。
1. 信号类型与工作电压
信号浪涌保护器根据不同的信号类型来选择合适的工作电压(Uc)。信号的种类通常决定了浪涌保护器的额定工作电压,以天盾雷电的D12Y2为例:
- 模拟量输入/输出(AI/AO):一般工作电压为24V。
- 数字量输入/输出(DI/DO):一般工作电压为24V。
- RS485/热电偶(TC):工作电压为5V。
- RS232:工作电压为12V。
- 热电阻(RTD):工作电压为5V。
根据实际设备中所使用的信号类型,选择适合的信号浪涌保护器能够确保信号传输正常,并有效避免由于过电压导致的设备损坏。
2. 回路的工作电流(IL)
信号浪涌保护器通常串联在信号回路中,因此需要确保保护器能够承受电路中的工作电流(IL)。如果回路的工作电流超过信号浪涌保护器的耐受水平,保护器可能会烧坏,甚至无法有效地工作。
- 对于大多数设备,工作电流通常不会超出信号浪涌保护器的额定范围。
- 对于一些功耗较大的仪表(例如三线、四线仪表、数字输出DO等),在选型时需要特别关注电流大小,以确保保护器能够承受电流而不发生损坏。
3. 需要保护的线数
信号浪涌保护器的选择还需要根据信号回路的线数来确定。常见的信号浪涌保护器有以下几种类型:
- 2线保护器:适用于简单的双线信号系统,如模拟量信号。
- 3线保护器:适用于三线信号系统,如某些传感器应用。
- 4线保护器:适用于复杂的四线信号系统,常见于多种设备配合使用的情况。
在选择时,应根据设备和回路的实际需要,选用合适的信号浪涌保护器,以确保其能够对信号进行充分的保护。
信号浪涌保护器的工作原理
信号浪涌保护器通过将信号通道与设备之间串联,形成一个保护屏障。当信号通道出现浪涌电压时,浪涌保护器会迅速将过高的电压通过其内部的保护元件(如压敏电阻、气体放电管、二极管等)引导至地面,防止电压波动对设备产生损害。
通过有效吸收和引导浪涌电流,信号浪涌保护器能够保护设备免受雷电、电力系统过电压、感应过电压等电气干扰,确保信号传输稳定,延长设备的使用寿命。
选择信号浪涌保护器时需要考虑以下几个方面:
- 信号类型与工作电压:根据系统信号的工作电压选择合适的浪涌保护器。
- 回路的工作电流(IL):确保信号浪涌保护器能够承受电路中的工作电流。
- 保护线数:根据信号回路的线数(2线、3线、4线)选择对应的保护器。
通过考虑这些因素,能有效保证信号传输的安全性,并且避免过电压对设备的损害。