雷电放电可能发生在云层之间或云层内部,或云层对地之间;另外许多大容量电气设备的使用带来的内部浪涌,对供电系统(中国低压供电系统标准:AC 50Hz 220/380V)和用电设备的影响以及防雷和防浪涌的保护,已成为人们关注的焦点。云层与地之间的雷击放电,由一次或若干次单独的闪电组成,每次闪电都携带若干幅值很高、持续时间很短的电流。一个典型的雷电放电将包括二次或三次的闪电,每次闪电之间大约相隔二十分之一秒的时间。大多数闪电电流在10,000至100,000安培的范围之间降落,其持续时间一般小于100微秒。供电系统内部由于大容量设备和变频设备等的使用,带来日益严重的内部浪涌问题。我们将其归结为瞬态过电压(TVS)的影响。任何用电设备都存在供电电源电压的允许范围。有时即便是很窄的过电压冲击也会造成设备的电源或全部损坏。瞬态过电压(TVS)***作用就是这样。特别是对一些敏感的微电子设备,有时很小的浪涌冲击就可能造成致命的损坏。
原理电源浪涌保护器分为防爆箱式和模块式两种。均采用了一种非线性特性的压敏电阻。在正常情况下,浪涌保护器处于极高的电阻状态,漏流几乎为零,从而保证电源系统正常供电。当电源系统出现浪涌过压时,电源浪涌保护器立即在纳秒级的时间内导通,将过电压的幅值限值在设备的安全工作范围内,同时将浪涌能量入地释放掉。随后,浪涌保护器又迅速变为高阻状态,从而不影响正常供电。性能特点1.保护通流量大,残压极低,响应时间快2.采用新灭弧技术,避免火灾;3.采用温控保护电路,内置热保护;4.带有电源状态指示,指示浪涌保护器工作状态;5.结构严谨,工作
按其用途分类, SPD可以分为电源线路SPD和信号线路SPD两种
(1)电源线路SPD
由于雷击的能量是非常巨大的,需要通过分级泄放的方法,将雷击能量逐步泄放到大地。在直击雷非防护区(LPZ0A)或在直击雷防护区(LPZ0B)与防护区(LPZ1)交界处,安装通过I级分类试验的浪涌保护器或限压型浪涌保护器作为级保护,对直击雷电流进行泄放,或者当电源传输线路遭受直接雷击时,将传导的巨大能量进行泄放。
在防护区之后的各分区
包含LPZ1区)交界外安装限压型浪涌保护器作为一三级或更高笔级保护:第二级保护器
是针对前级保护器的残余电压以及区内感应雪击的防护设备,在前级发生较大雪击能量吸收
时,仍有一部分对设备或第三级保护器而言是相当巨大的能量,会传导过来,需要第二级保护器进一步吸收。同时,经过级防雷器的传输线路也会感应雷击电磁脉冲辐射。当线路足够长时,感应雷的能量就变得足够大,需要第二级保护器进一步对雷击能量实施泄放。第三级保护器对通过第二级保护器的残余雷击能量进行保护。根据被保护设备的耐压等级,假如两级防
雷就可以做到限制电压低于设备的耐压水平,就只需要做两级保护假如设备的耐压水平较
低,可能需要四级甚至更多级的保护