浪涌保护器是什么原理?

如题所述

浪涌保护器的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。

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。


扩展资料

浪涌保护器的发展历程:

最原始的电涌保护器羊角形间隙,出现于19世纪末期,用于架空输电线路,防止雷击损坏设备绝缘而造成停电。20世纪20年代,出现了铝浪涌保护器,氧化膜浪涌保护器和丸式浪涌保护器。30年代出现了管式浪涌保护器。

50年代出现了碳化硅防雷器。70年代又出现了金属氧化物浪涌保护器。现代高压浪涌保护器,不仅用于限制电力系统中因雷电引起的过电压,也用于限制因系统操作产生的过电压。

1992年以来,以德、法为代表的工控标准35mm导轨卡接式可拔插SPD防雷模块,开始大规模引进到中国,稍后以美、英为代表的一体化箱式电源防雷组合也进入了中国。

参考资料来源:百度百科-浪涌保护器

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第1个回答  2022-11-04

浪涌保护器也称为防雷器或避雷器,是用来限制瞬态过电压的防雷装置,也是现代综合防雷中的一项重要的防雷措施。那么浪涌保护器的作用和原理是什么呢?今天钧和电子为您做如下分析:

一、浪涌保护器的作用

1.电源浪涌保护器安装在电源线路上,在雷击环境下,有效保护用电设备的安全。

电源浪涌保护器主要安装在直流和交流配电系统的进户总配电柜和各分级配电柜中。。根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010中有关防雷分区的划分及保护要求,全面的电源雷电防护分为四级。但是实际上,会根据使用方预算及建筑物和被保护设备的重要程度,采取三级以上电源浪涌保护措施,这样能够有效地保护用电设备的安全。

2.信号浪涌保护器安装在各类信号线路上,雷击环境下,保护弱电设备的安全

随着微电子设备的广泛应用,为了做好全面的防护,信号浪涌保护是非常重要的雷电防护措施,主要包括监控信号、视频信号、电话信号、网络信号、控制信号、天馈信号等六大类。信号浪涌保护器串联安装在被保护设备(摄像机、网络交换机、电话交换机等)前端,在雷击环境下,有效降低信号线路的瞬态过电压,保证信号线路的安全,从而保护信号线路上的弱电设备。

二、浪涌保护器的原理

浪涌保护器的原理跟组成浪涌保护器的元器件有很大的关系,具体如下:

1.放电间隙  

放电间隙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。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。改进型的放电间隙为角型间隙,它的灭弧功能较前者为好,它是靠回路的电动力F作用以及热气流的上升作用而使电弧熄灭的。
2.气体放电管
气体放电管由相互离开的一对冷阴板封装在充有一定的惰性气体(Ar)的玻璃管或陶瓷管内组成的。为了提高放电管的触发概率,在放电管内还有助触发剂。这种充气放电管有二极型的,也有三极型的,

3.压敏电阻
压敏电阻的大参考电压应由被保护电子设备的耐受电压来确定,应使压敏电阻的残压低于被保护电子设备的而损电压水平,即(Ulma)max≤Ub/K,上式中K为残压比,Ub为被保护设备的而损电压。
4.抑制二极管
抑制二极管具有箝位限压功能,它是工作在反向击穿区,由于它具有箝位电压低和动作响应快的优点,特别适合用作多级保护电路中的末几级保护元件。抑制二极管在击穿区内的伏安特性可用下式表示:I=CUα,上式中α为非线性系数,对于齐纳二极管α=7~9,在雪崩二极管α=5~7。
5.扼流线圈

扼流线圈是一个以铁氧体为磁芯的共模干扰抑制器件,它由两个尺寸相同,匝数相同的线圈对称地绕制在同一个铁氧体环形磁芯上,形成一个四端器件,要对于共模信号呈现出大电感具有抑制作用,而对于差模信号呈现出很小的漏电感几乎不起作用。扼流线圈使用在平衡线路中能有效地抑制共模干扰信号(如雷电干扰),而对线路正常传输的差模信号无影响。

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第2个回答  推荐于2018-03-01
浪涌保护器:用来限制瞬态过电压及泄放相应的瞬态过电流的装置。它至少应含有一个非线性元件,简称SPD.浪涌保护器有几下几种,其工作原理如下:1)间隙类——间隙避雷器的工作原理:基于电弧放电技术,当电极间的电压达到一定程度时,击穿空气电弧在电极上进行爬电。优点:放电能力强,通流量大(可以达到100KA)漏电流小,热稳定性好;缺点:残压高,反映时间慢,存在续流。
2)放电管类——与间隙避雷器是一样,都属于空气放电。但是与间隙放电器比较它的通流能力就降了一个等级。优点:体积小
通流能力强(10-15KA),漏电流小,无电弧喷泻;缺点:残压较高,有续流,产品一致性差(启动电压、残压)反映时间慢。
3)压敏电阻类——
工作原理是利用了压敏电阻的非线性特点。当电压没有波动时氧化锌呈高阻态,当电压出现波动达到压敏电阻的启动电压时压敏电阻迅速呈现低阻态,将电压限制在一定范围
优点:通流容量大,残压较低,反应时间较快(≤25ns),无跟随电流(续流);缺点:漏电流较大,老化速度快。热稳定一般。
4)抑制二极管类——
工作原理是基于PN结反向击穿保护。优点:残压低,动作精度高,反应时间快无续流,体积小;缺点:通流量小。
5)压敏电阻/气体放电管组合类——
与单一结构的避雷器相比,综合了两种不同产品的优点,而减少了单一器件的缺点。优点:通流量大,反应时间快;缺点:残压相对较高。
6)碳化硅类——工作原理是利用其电阻的非线性(高电压大电流下电阻值大幅度下降)限制放电电流通过自身的压降(称残压)和限制续流幅值,与火花间隙协同作用熄灭续流电弧。正逐步被金属氧化锌避雷器所取代。本回答被网友采纳
第3个回答  2015-08-19
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。
第4个回答  2021-05-09

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