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六盤(pán)水防雷專(zhuān)家淺析防雷元器件的性能及應用技術(shù)

作者:【六盤(pán)水市防雷】 時(shí)間:2015/3/21 11:00:21 瀏覽:

六盤(pán)水防雷專(zhuān)家淺析防雷元器件的性能及應用技術(shù)

對于六盤(pán)水地區的防雷廠(chǎng)家和企業(yè)來(lái)說(shuō),防雷產(chǎn)品的元器件對防雷產(chǎn)品的質(zhì)量起著(zhù)至關(guān)重要的作用,因此防雷元器件的品質(zhì)決定著(zhù)防雷公司產(chǎn)品的品質(zhì)。下面我們就六盤(pán)水防雷專(zhuān)家來(lái)詳細的說(shuō)說(shuō)防雷元器件的性能及應用技術(shù)。
    防雷元器件主要作用是將線(xiàn)路中感應雷擊浪電流泄放到大地,使被保護設備的浪涌電壓能限制在被允許的安全電壓下。因此,防雷元器件在設計過(guò)程中就應該根據可能遇到的雷擊電涌電流大小進(jìn)行相應設計,以便使防雷元器件性能能更好滿(mǎn)足實(shí)際需求。為了更好保證防雷電器安全,防雷元器件性能好壞將直接影響整個(gè)防雷系統的性能和可靠性。為了使防雷元器件更好的在實(shí)際應用中發(fā)揮其應有作用,除了對其性能進(jìn)行分析外,還應該對其應用技術(shù)進(jìn)行相應分析。
    1、設備被雷擊中途徑分析
    因防雷元器件是為了保護電子設備免受雷電產(chǎn)生的電磁脈沖和過(guò)電壓影響而設計的。而要想更好對防雷元器件性能進(jìn)行分析,有必要對設備被雷擊中途徑進(jìn)行相應分析。當雷電產(chǎn)生時(shí),雷電會(huì )直擊會(huì )地面物體,或通過(guò)空中雷云間放電感應產(chǎn)生電磁場(chǎng),并在設備或傳輸線(xiàn)上產(chǎn)生雷電過(guò)電壓,從而使設備或傳輸線(xiàn)路受損。相關(guān)統計顯示,因雷電直擊或空間感應而引發(fā)的設備、線(xiàn)路損事故是比較少的,而雷電行波從室外的傳輸線(xiàn)引入室內造成設備和線(xiàn)路損壞事故比較多。而室外傳輸線(xiàn)主要包括輸入信息的金屬線(xiàn)和饋電交流線(xiàn)路等。其中傳輸信息的線(xiàn)路主要有架空線(xiàn)路、埋地線(xiàn)路和鋼軌等相似傳導體。架空線(xiàn)一般為通信明線(xiàn)、架空電廠(chǎng)纜線(xiàn)或相似線(xiàn)路、埋地線(xiàn)則主要包括電纜和光纜。在這種情況下,就應該在設備中裝上防雷元器件,以避免設備被雷擊中,而使設備無(wú)法正常運行。而要想使防雷元器件在設備中更好發(fā)揮其作用,還需要防雷元器件性能進(jìn)行相應分析。
    2、防雷元器件性能分析
    過(guò)壓保護元件實(shí)際應用中的作用是將雷電沖擊能量盡可能的泄掉,以免過(guò)電壓進(jìn)入設備內部而造成設備損壞。在實(shí)際應用過(guò)程中,為了保證設備安全,避免設備損壞現象出現,過(guò)電壓元器件必須具備能承受沖擊能力,盡可能保證元器件在強大雷電流沖擊下仍能保證設備正常運行。其也應該具備瞬間應付過(guò)電壓并保證殘壓在設備安全電壓范圍內,以避免不必要的安全隱患。同時(shí)電壓元器件本身也應該具有較高的穩定性和可靠性,即便多次受電壓沖擊,也能始終保持其性能。而要想使上述性能得以保證,還應該對開(kāi)關(guān)元件、限壓元件和防過(guò)熱和過(guò)流元件進(jìn)行分析。
2.1 開(kāi)關(guān)元件分析
開(kāi)關(guān)元件一般包括陶瓷氣體放電管、玻璃放電管和半導體過(guò)壓保護器。這三種類(lèi)型的最大優(yōu)勢是開(kāi)關(guān)元件導通前,其全部處于開(kāi)路狀態(tài),電阻較大且少有漏電流,導通后,就會(huì )處于短路狀態(tài),即便壓降較小,也可以通過(guò)較大的電流。而三種類(lèi)型開(kāi)關(guān)元件各有優(yōu)勢。開(kāi)關(guān)元器件類(lèi)型中除了一些半導體過(guò)壓保護外,其都具有雙向特性。而陶瓷氣體放電管和玻璃放電管的電容相對較小。電壓速度來(lái)說(shuō),玻璃放電管和半導體過(guò)壓保護器的影響速度比較快,甚至達到ns量級。玻璃放電管的擊穿電壓則是這三類(lèi)開(kāi)關(guān)元件最高的,雖然半導體過(guò)壓保護器擊穿電壓不如玻璃放電管高,但是其穿擊電壓準確性是較高的。然而開(kāi)關(guān)元件三種類(lèi)型有優(yōu)勢的同時(shí),也有劣勢,尤其是陶瓷體放電管。因電氣電離需要一定時(shí)間,其反應速度相對于其他開(kāi)關(guān)元件類(lèi)型說(shuō),影響速度較慢。這就使得其在開(kāi)通之前,就有較大漏電流。同時(shí),玻璃放電管擊穿性能和分散性也比較大,擊穿過(guò)程中只有幾個(gè)特定值,使防雷元器件實(shí)際工作中無(wú)法滿(mǎn)足設備需求。
2.2 對限壓元件進(jìn)行分析
限壓元件主要包括壓敏電阻和TVS管。這兩類(lèi)限壓元件在實(shí)際應用過(guò)程中,有著(zhù)和二極管一樣的限壓性能。如果導通電壓大于外壓電壓時(shí),其內阻機會(huì )很大,其漏電流也相對較小。如果導通電壓小于外加電壓時(shí),其內阻就會(huì )變小,其電流也會(huì )隨之增大,甚至產(chǎn)生較大的過(guò)電流。即便電流較大,對設備兩端電壓的影響也并不是很大,只有小幅度的上升。同時(shí)這兩種限壓元件也具有低壓到高壓系列值,可以在多種電壓電路中使用。但因這兩種限壓元件電容相對較大,不能在高頻電路中使用。壓敏電阻作為硅化晶半導體過(guò)電壓抑制器,是較為典型的過(guò)電壓保護器。其在實(shí)際應用過(guò)程中是隨著(zhù)外加電壓進(jìn)行變化的非線(xiàn)性元件,和放電氣管比較,其對沖擊電壓的影響速度更快。同時(shí)壓敏電阻也能承受較大的浪涌電流,最大能承受上百kA浪涌電流。然而因壓敏電阻漏電流較大,其分線(xiàn)性較差,即使較放電氣管影響速度快,但是其限制大電流較高,其承受沖擊能力將會(huì )隨著(zhù)沖擊次數的增加而減弱,其老化程度也較快,與TVS管相比,壓敏電阻反應速略遜一籌;而TVS管非線(xiàn)性性能與穩壓管性能相似,其不僅具有動(dòng)態(tài)電阻低、限制電壓低優(yōu)勢,同時(shí)也有不易老化、使用壽命長(cháng)和反應快等優(yōu)勢。然而TVB管在實(shí)際應用過(guò)程中,同流能力卻較弱。
2.3 對防過(guò)流和防過(guò)熱元件進(jìn)行分析
防過(guò)流元件中應該有自恢復保險絲和電流保險絲、電阻,而防過(guò)熱保護和過(guò)熱檢測元件則應該有溫度保險管和溫度保險絲。之所以要用自恢復保險絲是因為其屬于溫度系數熱敏電阻。將其應用在防過(guò)流和防過(guò)熱元件時(shí),其電流可能會(huì )小于保持電流,這時(shí)的電阻也會(huì )隨之變小。如果電阻超過(guò)觸發(fā)電流,防過(guò)流和防過(guò)熱元件阻值會(huì )也會(huì )隨之增大,從而阻斷雷電流入侵,當溫度降低后設備將會(huì )自行恢復。但是也應該考慮其熱惰性,一旦出現熱惰性,就可能會(huì )使反應速度變慢。不管如何用自恢復保險絲代替電流保險絲,在一定程度上可以避免更換保險絲。當溫度異常時(shí),保險管開(kāi)關(guān)也可以隨時(shí)斷開(kāi)。
    3、防雷元器件實(shí)際應用過(guò)程中應該注意的問(wèn)題
    防雷元器件在實(shí)際應用過(guò)程中應該注意差模保護問(wèn)題。開(kāi)關(guān)元件在實(shí)際應用過(guò)程中,應該盡量避免與電路中的差模保護單獨連接,以避免電源短路而使防雷系統不能更好發(fā)揮其作用。為了更好避免上述問(wèn)題,在實(shí)際應用過(guò)程中,開(kāi)關(guān)元件有必要與接限壓元件結合在一起。