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安科瑞浪涌保護器的簡介

安科瑞王長幸

江蘇安科瑞電器制造有限公司江蘇江陰 214405

摘要：近年來，隨著現代化水平的不斷提高，民用建筑物內安裝的電子信息設備和計算機設備越來越多，電子信息設備一般工作電壓較低，耐壓水平也很低，極易受到雷電電磁脈沖的危害，因此設有信息系統設備的民用建筑物，除應考慮防直擊雷措施外，還應考慮雷電電磁脈沖(浪涌)的防護措施。

關鍵詞：浪涌保護器，防雷器，電涌保護器，SPD

引言：雷電災害是zui嚴重的自然災害之一，全世界每年因雷電災害造成的人員傷亡、財產損失不計其數。隨著電子、微電子集成化設備的大量應用，雷電過電壓和雷擊電磁脈沖所造成的系統和設備的損壞越來越多。因此，盡快解決建筑物和電子信息系統雷電災害防護問題顯得十分重要。建立完善的雷電浪涌過電壓保護措施是電氣工程設計的重要組成部分，為此本文從浪涌的危害、浪涌保護器的分類選型、浪涌的標準進行了全mian的介紹。

1、浪涌的危害

浪涌也叫突波，顧名思義就是就是超過正常工作電壓的瞬間過電壓，它是一種僅僅發生在幾百萬分之一秒時間內的一種劇烈的脈沖。它的危害主要有：

電壓波動：在正常工作情況下，機器設備會突然自動停止或啟動;電氣設備由于電壓問題縮短使用壽命;

破壞：擊穿半導體器件/破壞元器件金屬化表層/破壞印制板印刷線路或接觸點;

干擾：數據文件部分破壞/數據處理程序出錯/接受、傳輸數據錯誤或失敗;

過早老化：零部件提前老化，電氣壽命大大縮短輸出信號、音質、畫質明顯下降。

2、浪涌保護器的簡介

浪涌保護器，也叫防雷器、避雷器，是一種為各種電子設備、儀器儀表、通訊線路、低壓電氣線路提供安quan防護的電子裝置。適用于交流50/60Hz，額定電壓380V的供電系統或光伏系統，對間接雷電和直接雷電影響或其他瞬時過電壓的電涌進行保護，滿足家庭住宅、第三產業及工業領域電涌保護的要求，具有相對相，相對地，相對中線，中線對地及其組合等保護模式。

2.1.1 放電間隙(又稱保護間隙):

它一般由暴露在空氣中的兩根相隔一定間隙的金屬棒組成，其中一根金屬棒與所需保護設備的電源相線L1或零線(N)相連，另一根金屬棒與接地線(PE)相連接，當瞬時過電壓襲來時，間隙被擊穿，把一部分過電壓的電荷引入大地，避免了被保護設備上的電壓升高。這種放電間隙的兩金屬棒之間的距離可按需要調整，結構較簡單，其缺點是滅弧性能差。改進型的放電間隙為角型間隙，它的滅弧功能較前者為好，它是靠回路的電動力F作用以及熱氣流的上升作用而使電弧熄滅的。

2.1.2 氣體放電管:

它是由相互離開的一對冷陰板封裝在充有一定的惰性氣體(Ar)的玻璃管或陶瓷管內組成的。為了提高放電管的觸發概率，在放電管內還有助觸發劑。這種充氣放電管有二極型的，也有三極型的，氣體放電管的技術參數主要有:直流放電電壓Udc;沖擊放電電壓Up(一般情況下Up≈(2~3)Udc;工頻耐受電流In;沖擊耐受電流Ip;絕緣電阻R(>109Ω);極間電容(1-5PF)，氣體放電管可在直流和交流條件下使用，其所選用的直流放電電壓Udc分別如下:在直流條件下使用:Udc≥1.8U0(U0為線路正常工作的直流電壓)，在交流條件下使用:U dc≥1.44Un(Un為線路正常工作的交流電壓有效值)

2.1.3 壓敏電阻

它是以ZnO為主要成分的金屬氧化物半導體非線性電阻，當作用在其兩端的電壓達到一定數值后，電阻對電壓十分敏感。它的工作原理相當于多個半導體P-N的串并聯。壓敏電阻的特點是非線性特性好(I=CUα中的非線性系數α)，通流容量大(~2KA/cm2)，常態泄漏電流小(10-7~10-6A)，殘壓低(取決于壓敏電阻的工作電壓和通流容量)，對瞬時過電壓響應時間快(~10-8s)，無續流。壓敏電阻的技術參數主要有:壓敏電壓(即開關電壓)UN;

參考電壓Ulma;殘壓Ures;殘壓比K(K=Ures/UN);zui大通流容量Imax;泄漏電流;響應時間。

壓敏電阻的使用條件有:壓敏電壓:UN≥[(√2×1.2)/0.7]U0(U0為工頻電源額定電壓);zui小參考電壓:Ulma≥(1.8~2)Uac (直流條件下使用);Ulma≥(2.2~2.5)Uac(在交流條件下使用，Uac為交流工作電壓);壓敏電阻的zui***電壓應由被保護電子設備的耐受電壓來確定，應使壓敏電阻的殘壓低于被保護電子設備的而損電壓水平，即(Ulma)max≤Ub/K，上式中K為殘壓比，Ub為被保護設備的而損電壓。

2.1.4抑制二極管

抑制二極管具有箝位限壓功能，它是工作在反向擊穿區，由于它具有箝位電壓低和動作響應快的優點，特別適合用作多級保護電路中的zui末幾級保護元件。抑制二極管在擊穿區內的伏安特性可用下式表示:I=CUα，上式中α為非線性系數，對于齊納二極管α=7~9，在雪崩二極管α=5~7.

3 、防雷的分區與浪涌分類

3.1按照雷電威脅的防雷分區

LPZ0A區：受直接雷擊和全部雷電電磁場威脅的區域。該區域的內部系統可能受到全部或部分雷電浪涌電流的影響。

LPZ0B區：直接雷擊的防護區域，但該區域的威脅仍是全部雷電電磁場。該區域的內部系統可能受到部分雷電浪涌電流的影響。

LPZ1區：由于邊界處分流和浪涌保護器的作用使浪涌保護器受到限制的區域。該區域的空間屏蔽可以衰減雷電電磁場。

LPZ2～n區：由于邊界處分流和浪涌保護器的作用使浪涌保護器受到進一步限制的區域。該區域的空間屏蔽可以進一步衰減雷電電磁場。