浪涌保护器工作原理
浪涌保护器是电力系统中一种重要的保护装置,旨在保护电力系统免受雷电击、过电压和电涌的影响。下面是浪涌保护器的工作原理和设计原理:
一、基本原理
浪涌保护器的基本原理是使用金属氧化物变阻器(Metal Oxide Varistor,MOV)将多余的电压转移至地线。MOV 由三部分组成:中间是一根金属氧化物材料,由两个半导体连接着电源和地线。这些半导体具有随着电压变化而改变的可变电阻。当电压低于某个特定值时,半导体中的电子运动将产生极高的电阻。反之,当电压超过该特定值时,电子运动会发生变化,半导体电阻会大幅降低。
二、MOV 的工作原理
MOV 的工作原理是当电压正常时,MOV 会闲在一旁,而当电压过高时,MOV 可以传导大量电流,消除多余的电压。随着多余的电流经 MOV 转移到地线,火线电压会恢复正常,从而导致 MOV 的电阻再次迅速增大。
三、气体放电管
气体放电管是另一种常见的浪涌保护装置。它们将多余的电流从火线转移到地线,通过在两根电线之间使用惰性气体作为导体实现此功能。当电压处于某一特定 X 围时,该气体的组成决定了它是不良导体。如果电压出现浪涌并超过这一 X 围,电流的强度将足以使气体电离,从而使气体放电管成为非常良好的导体。
四、抑制二极管
抑制二极管是浪涌保护器中的一种重要组件。它的技术参数主要有额定击穿电压、最大箝位电压、脉冲功率、反向变位电压和最大泄漏电流。抑制二极管在工作时具有箝位限压功能,可以快速响应电压变化,并提供高效的保护。
五、保险丝
保险丝是浪涌保护器中的一种辅助元件。当电流低于某个标准时,它的导电性能非常好。反之,当电流超过了可接受的标准,电阻产生的热量会烧断保险丝,从而切断电路。如果 MOV 不能抑制电涌,过高的电流将烧断保险丝,保护连接的设备。
六、设计原理
浪涌保护器的设计原理是使用并联电路设计或串联电路设计。并联电路设计是将多余的电压从标准电路流入另一个电路,而串联电路设计是通过降低流过火线的电量来抑制电涌。不同的设计原理适用于不同的应用场景。
七、选择原则
选择浪涌保护器时需要考虑多种因素,包括被保护线路制式、被保护设备的耐冲击电压水平、线路引入方式等。同时,需要根据 GB 50057-6.3.4 中的分流计算,计算线路所需的泄放电流强度,选择合适放电能力的 SPD。
浪涌保护器是电力系统中一种重要的保护装置,旨在保护电力系统免受雷电击、过电压和电涌的影响。了解浪涌保护器的工作原理和设计原理对于选择和应用浪涌保护器非常重要。