浪涌保护器的工作原理（SPD）.docx

浪涌保护器的工作原理（SPD）浪涌保护器（SPD）的工作原理如下：在正常运行期间（例如，在没有浪涌的情况下），电涌保护器对安装它的电路系统没有影响。它的作用类似于开路，并保持有源导体和大地之间的隔离。当发生电压浪涌时.地凯科技浪涌保护器会在几纳秒内降低其阻抗并转移脉冲电流。电涌保护装置的行为类似于闭合电路，过电压短路并限制在下游连接的电气设备的可接受值。一旦脉冲浪涌停止，浪涌保护装置将恢复到其原始阻抗并返回到开路状态。如果没有电涌保护装置,浪涌会到达电气设备。如果浪涌超过电气设备的脉冲耐受电压,隔离度会降低，脉冲电流会自由流过设备，从而损坏设备。图1通过在有源导体和接地（TT网络）之间使用电涌保护装置，可以限制过电压并安全地转移放电电流，从而在相和大地之间建立等电位连接。图2电涌保护装置中使用的技术电涌保护装置包含至少一个非线性组件，其电阻随施加在其上的电压的功能而变化。基于火花隙的浪涌保护装置它们被称为开关浪涌保护装置。火花隙是由两个紧密靠近的电极组成的组件，它们将电路的一部分与另一部分隔离到一定的电压水平。这些电极可以在空气中或用气体封装。在系统正常运行期间（在额定电压下），火花隙不会在两个电极之间传导电流。在存在电压浪涌的情况下，随着电极之间形成电弧，火花隙的阻抗迅速降低到O.IT。，通常在100ns内。电涌结束时电弧熄灭，恢复隔离。图3压敏电阻电涌保护装置压敏电阻是阻抗由电压控制的元件，具有连续但不线性的“U与I的函数”。基于压敏电阻的浪涌保护器件，也称为电压限制，其特点是当不存在浪涌时（通常高于IMQ）具有高阻抗。当发生浪涌时，压敏电阻的阻抗在几纳秒内迅速降至1Q以下，允许电流流动。压敏电阻在放电浪涌后恢复其隔离特性。压敏电阻的一个特点是，流过压敏电阻的电流可以忽略不计，称为剩余电流IPE（100至200UA）。图4火花隙与压敏电阻的比较火花隙的主要特征是它们能够管理来自直接雷击的大量能量,而压敏电阻的保护水平非常低（因此性能很高），并且动作迅速。我们现在将研究这两种技术之间的区别。隔离属性压敏电阻虽然在静止时具有非常高的阻抗，但始终具有流过它的最小连续电流Ic（例如，0.5NA）。该电流会随着压敏电阻的磨损而增加，直到达到高水平。因此，压敏电阻SPD必须始终具有短路保护，并且不能用于RCD上游的N-PE连接。+包括内部保护，保证安全的使用寿命。火花隙在静止时是真正的开路，确保在正常工作条件下或达到使用寿命时根本没有电流流动;因此，只有在有源导体和接地之间的连接提供火花元件时，SPD才能安装在RCD的上游（因此保护其免受脉冲或放电电流的影响）。导通时的电阻即使在放电阶段，压敏电阻的电阻仍然明显大于零，从而限制了将浪涌过电压降低到额定电源电压的3-4倍的可能性。当电弧被点燃时，火花隙的阻力可以忽略不计。响应时间压敏电阻的响应时间非常快，只有几纳秒。火花隙技术通常很慢，但电子设备会加速。点火/限制电压由于响应时间快，压敏电阻的点火/限制电压很低。由于空气具有出色的绝缘性能，火花隙的点火/限制电压通常很高，但在电子设备的帮助下会降低。短路的消除压敏电阻的特点是没有后续短路电流，因为一旦浪涌停止，它们的阻抗就会恢复到非常高的值。具有火花隙技术的SPD必须设计成能够中断以下电流（例如灭弧室）生命周期结束压敏电阻逐渐失去其隔离性能;因此,在其使用寿命结束时,它可能会成为低阻抗短路。火花隙在其使用寿命结束时不再能够点燃电弧,这是由于其电极的磨损或电子点火电路已经褪色。因此，它成为一个永久开放的电路。需要备份保护为了确保短路报废安全，备用保护是必要的。在压敏电阻寿命终止短路的情况下，热隔离开关通常无法断开电路。在所有情况下都应提供火花隙的备用保护，以确保SPD发生故障时的安全，并在安装点中的短路电流大于SPD中断短路跟踪电流的性能（Isc>If）时中断电弧。