防雷器功能及其广泛应用

2022-04-05 16:18:45  

电子电气产品种类越来越多,应用领域也越来越广广泛,通信设备逐渐向小型化方向发展。在硬件设计中,为提高电子产品的使用寿命,尤其要注意电子产品耐冲击电压水平。电子产品耐冲击电压水平的一般都低于低压配电装置,因此很容易受到电压波动-即浪涌电压-的损害。220V电路系统中会产生持续瞬间可达到5000或10000V的电压波动,也就是浪涌。

 

    浪涌又称瞬态过电压,是在电路中出现的一种瞬时的电压波动,在电路中通常可以持续约百万分之一秒。浪涌也叫突波,顾名思义就是超出正常工作电压的瞬间过电压。本质上讲,浪涌是发生在仅仅几百万分之一秒时间内的一种剧烈脉冲。可能引起浪涌的原因有:重型设备、短路、电源切换或大型发动机。而含有浪涌阻绝装置的产品可以有效地吸收突发的巨大能量,以保护连接设备免于受损。

 

    浪涌保护器,也叫防雷器,是一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置。当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时,浪涌保护器能在极短的时间内导通分流,从而避免浪涌对回路中其他设备的损害。浪涌保护器在正常情况时,处于高电阻状态,不发生漏流;当电路中出现过电压时,浪涌保护器就会在极短时间内被触发,将过电压的能量漏流,保护设备;过电压消失后,浪涌保护器恢复高阻状态,完全不会影响电源的正常供电。防雷器是能承受数百安培大电流通过的过压保护电子器件组合,并联在供电线路、信号传输线路上使用。当遇到雷击和高电压大电流时其立即呈现短路,同时断开总电源开关,使电脑设备受到保护。

最原始的浪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,故称“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。

雷电天气中,雷电脉冲可能会在电路中产生电压波动。我国雷电区较多,雷电是在线路中产生浪涌电压的一个重要因素,因此加强在低压配电系统中的防雷电保护就显得十分必要。由于通信网络的大规模普及和通信设备的小型化趋势,雷电对于通信设备的侵入路径更多了。如下图所示,天线、信号线、电源线、地线、网线都可成为其输入路径。

由此,对应有了电源浪涌保护器、通信浪涌保护器、LAN浪涌保护器、接地间SPD、天馈SPD等种类,不同种类对应不同的可能侵入路径。安迅的防雷器产品一应俱全,并具有符合IEC61643-11测试标准的外置防雷器。此外,还具有不同应用方向的防雷器,比如CRCC认证浪涌保护器、光伏用浪涌保护器、CATV用浪涌保护器、耐压防爆浪涌保护器等。

电涌保护器的电路根据不同需要,有不同的形式和组合方式。由于雷击的能量巨大,需要通过分级泄放的方法,将雷击能量逐步泄放到大地。第一级防雷器可以对于直接雷击电流进行泄放;第二级防雷器是针对前级防雷器的残余电压以及区内感应雷击电磁脉冲辐射LEMP的防护设备;第三级防雷器是对LEMP和通过第二级防雷器的残余雷击能量进行保护。

 如下图所示,第一级防雷器将数万至数十万伏的浪涌电压限制到2500—3000V,其雷电通流量不低于60KA。可防范10/350μs、100KA的雷电波,达到IEC规定的最高防护标准。残压值不大于2.5KV;响应时间小于或等于100ns。

 第二级防雷器进一步将通过第一级防雷器的残余浪涌电压的值限制到1500—2000V,最大冲击容量为每相45kA以上,要求的限制电压应小于1200V,雷电通流容量大于或等于40KA(8/20μs);残压峰值不大于1000V;响应时间不大于25ns。

 

第三级保护将残余浪涌电压的值降低到1200V以内,使浪涌的能量不至于损坏设备。在电子信息设备交流电源进线端安装的电源防雷器作为第三级保护时应为串联式限压型电源防雷器,其雷电通流容量不应低于10KA。

以上就是关于防雷器功能及其广泛应用的介绍,希望对大家有所帮助。

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