04-电涌保护器技术解答课案.ppt

电涌保护器技术解答 SPD问题解答 电涌保护器的基本知识 电涌保护器标准和术语常见问题 电涌保护器的选型和安装 SPD的分类及特性 电压限制型SPD 核心保护元件为各种非线性电阻性元件，具有连续的伏安特性（图），随着电流的增大电阻连续地减小。 电源SPD中最普遍的是金属氧化物非线性电阻片（简称MOV），还有箝位二极管，瞬态电压抑制器（一种专门用来限制大电流瞬态的二极管，简称TVS），硅雪崩二极管（简称SAD）等。可以是其中一种，也可以是这几种的混合，但仍然称电压限制型。 SPD的分类及特性 电压开关型 的核心保护元件是各种开关型器件，如开放的空气间隙，封闭的气体放电管，晶闸管等。电源SPD中最常用的是间隙。 开关型器件也是非线性元件，但伏安特性不连续（图），在小电压时基本上为开路状态，电压高到一定程度时两电极间电阻突然降低，转为导通状态。 SPD的分类及特性 组合型 在有关国际和国家标准中，组合型SPD只指电压开关型元件和电压限制型元件的组合，两者串联或并联。 混合型SPD也具有非线性特性，但是不连续，其表现与电压、电流有关，有时是电压开关型特性，有时是电压限制型特性。 SPD的分类及特性 各种结构原理的SPD的优缺点比较 施耐德电涌保护器产品的类型： 是电压开关型 PRF1 电压限制型 PRD和ST按所配模块的不同而不同。当全为MOV时，如PRD和ST系列的1P、3P，STH/STM的1P+N、3P+N配置 电压限制型 在L与N之间是MOV，是电压限制型模块，而在N与PE或地之间是间隙，是电压开关型模块。所说的“3+1”（3P+N）接法，“3”是指3个电压限制型模块，“1”是指1个电压开关型模块 电涌保护器的功能 SPD的功能是通过泄放电涌电流来限制电涌电压。 SPD主要是用来限制雷电引起的瞬态过电压，即雷电电涌，也可限制大部分的操作电涌。 雷电电涌可以沿电源或信号进线侵入，可以由于雷击时地电位升高反击而来，可以由于雷击建筑物本身或附近的磁场感应而在电缆和环路中产生。因此，即使有了良好的避雷针、引下线和接地装置，也并非不要SPD，因为避雷针无法防止雷电感应和电涌沿线侵入，实际的接地装置难以防止反击。 那些情况下要使用电涌保护器? 如果建筑物内有价值较高、影响较大的信息电子设备和/或电力电子设备，其耐受雷电电涌的能力大大低于常规电气设备，就有采用SPD的必要。 SPD是要一定投资的，最好在进行雷击风险分析评估，并考虑技术经济比较，不仅考虑间接损失，而且考虑间接损失（对信息系统，间接损失往往大大高于间接损失），然后决定究竟是否采用SPD，以及采用什么样的SPD。 怎样评价电涌保护器的优劣 对SPD的主要要求是能否将电涌电压限制到所需数值以下. SPD在完成这个任务时必须泄放雷电流。这个要求必须安全地完成，否则SPD本身就会损坏，根本不可能完成其主要任务了。 由于不知道雷击什么时候会发生，SPD必须在被保护电路工作时长期接入。SPD在长期工作电压作用下应该基本上不劣化，更不能损坏、断开、或短路使被保护电路中断工作。 以可触发间隙为保护元件的电涌保护器是否一定好? 是否电涌保护器的发展方向? ?可触发间隙SPD是一种电压开关型SPD，用内置触发的方法降低单纯间隙的放电电压（约4kV）以降低电压保护水平（降到1~1.5kV）。这是对间隙SPD的改进，有利于提高保护效果，扩大保护范围，也有利于SPD级间配合，可以省去解耦器。 目前对触发电路的可靠性还存在疑虑，有关制造商似乎还没打算马上用它完全替代单纯间隙。 降低间隙SPD电压保护水平也不一定用触发的方法。而IEC另一个委员会TC81的现行标准并没有要求第一级的电压保护水平都低于2.5kV，新标准要到2005年才能出版。估计单纯间隙SPD还可以销售1~2年。与此同时，电压限制型SPD产品，其第一级的电压保护水平普遍不高，不过1~2kV，如果其通流容量能适当提高，并经Ⅰ级分类试验证实，其结构比可触发间隙更简单，是更理想的第一级SPD。所以，触发间隙只是SPD发展方向之一。 解耦器是什么，什么情况下要用，它有些什么技术参数，选用时要注意什么? 解耦器是SPD级间配合的手段。它可以是电阻器，也可以是电感器，用于电源SPD级间配合的通常都是电感器，因为电感上的有功损耗很小。 由于电感的阻塞作用，在雷电流侵入时它可以使处于线路始端的第一级 SPD上的电压高于后面的SPD，使第一级尽早动作，泄放大部分雷电波能量，减轻第二级负担，从而保证级间配合。 目前供应的解耦器额定工作电流不大（最大不过60A左右），只能适用于不大的电源容量，如通信站电源，对大型建筑物就可能不够了。要认真校验负载额定电流。如果负载额定电流60A,可以直接选用解耦器。