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用于電涌保護器的基本元器件有:放電間隙、充氣放電管、壓敏電阻、抑制二極管和扼流線圈等。一、SPD的分類:1.電涌保護器按工作原理分:(1)開關型:其工作原理是當沒有瞬時過電壓時呈現為高阻抗,但一旦響應雷電瞬時過電壓時,其阻抗就突變為低值,允許雷電流通過。
(2)限壓型:其工作原理是當沒有瞬時過電壓時為高阻擾,但隨電涌電流和電壓的增加其阻抗會不斷減小,其電流電壓特性為強烈非線性。(3)分流型或扼流型分流型:與被保護的設備并聯,對雷電脈沖呈現為低阻抗,而對正常工作頻率呈現為高阻抗。
2.電涌保護器的類型和結構按不同的用途有所不同,但它至少應包含一個非線性電壓限制元件。按用途分:(1)電源保護器:交流電源保護器、直流電源保護器、開關電源保護器等。(2)號保護器:低頻號保護器、高頻號保護器、天饋保護器等。
電涌的來源有兩類:外部電涌和內部電涌。外部電涌主要來源于雷電,另一個來源是電網中開關操作等在電力線路上產生的過電壓。內部電涌:經研究發現,低壓電源線上88%的電涌產生于建筑物內部設備,如:空調、電梯、電焊機、空氣壓縮機和其它感應性負荷。
根據統計,在美國:由于電涌給各行業造成的停產、時間的損失、設備維修、過早地更換設備等直接損失每年高達260億美金,在中國,據有關統計,在保修期內出現問題的電氣產品中,有63%是由于電涌產生的。麥克風線路的標準號大值通常為5.5Vp-p,大頻率低于10kHz。
在該頻率下,不需要考慮抑制器的電容量。存在ESD電氣危害。解決方案說明:如左圖所示,可使用分立式多層壓敏電阻,以便靈活布局。由于音頻號具有模擬屬性,因此建議僅在號負值為-0.5V或更小時使用單級瞬態抑制二極管陣列,因為它們可在量值較大時削減音頻號的負值。
地面上的其他建筑物可能會生成好幾個上行先導。與下行先導會合的個上先先導決定了閃電電擊的地點。二、產品的工作原理:THUN提前預放電避雷針的工作原理就是產生一個比普通避雷針更快的上行先導。雷雨云在大氣中所形成的強大的電場是避雷針的電力來源,而避雷針的離子發生順便是利用這些能量,所以并不需要外接電源。
當雷云電荷集聚時,雷云與大地之間會產生極大的場強,在雷電形成之前可達到KV/M的級別,THUN提前預放電避雷針外部有六根感應電極,避雷針接地后,它們的電壓和主針尖端形成強烈的電壓差,迅速電離附近空氣,形成電暈現象,并產生大量帶電粒子。
同時THUN產品內部帶有離子發生器,會形成高壓脈沖,在附近大氣中產生大量帶電離子,這兩套系統產生的離子在雷電場的作用下迅速向上移動,雷云和避雷針之間的絕緣距離縮短,所以相較于其他位于避雷針保護區內的物體,避雷針會提前放出向上的前導電荷。
這個前導電荷于是與向下的前導電荷結合,而避雷針成為閃電的佳觸發點。THUN避雷針原理圖三、產品特點:1、在同等條件下,比普通避雷針的保護范圍更大。2、由于THUN產品帶有雙離子發生系統,3、所以比普通的ESE型避雷針性能更好。
4、落雷點更準確5、免維護,無需外接電源。6、當雷電形成時才會自我,完全主動式提前放電。7、符合UL、NFPA780、LPI-175等國際標準。四、保護范圍:提前預放電式避雷針的主要特性是相較于其他位于避雷針保護區域內的物體,避雷針會提前放出向上的前導電荷的能力。
THUN系列產品保護半徑與它的高度(h)、啟動搶先時間(△t)及所選保護級別有關:當h>5m時,保護半徑的計算公式為:Rp=√h(2D-h)+△L(2D+△L)當h<5m時,見保護半徑表:注:Rp為水平面上的保護半徑h為針尖相對于被保護物頂部的水平高度差D為滾球半徑(閃擊距離)類防雷建筑物D=2。
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(其他標準也是這樣的,例如,IEC62305系列或風力發電機具體規定IEC做完評估后需要安裝浪涌保護器時,需要給系統找到合適的產品。在IEC的第6.2段落中,描述了正確選擇浪涌保護器的方法。首先所有被選浪涌保護器的大持續工作電壓要高于標稱工作電壓。
其次要考慮暫態過電壓的產生;如果有產生暫態過電壓的危險,那么被選的浪涌保護器電壓要低于大標稱工作電壓。IEC是一個很好的指導規范,它給設計師提供一些在選擇和安裝設備來進行過壓保護需要考慮的問題的息。
雖然它是一種普遍的標準,但是完全遵循風能行業的需求規范??梢韵蚴澜绺鞯氐膶<医M求助、交流防雷方面的知識經驗,當然也可以向在該領域很有經驗工程咨詢公司尋求幫助。也要根據安裝處的電流量來選擇浪涌保護器。如果特殊位置的短路電流量是未知的,那么要保證選擇足夠大的浪涌保護器元器件,以便處理"佳猜測"電流。
判定和描述特殊具體位置的情況在保證浪涌保護器達到保護設備預期效果是很重要的。還要考慮浪涌保護器的說明書/壽命。因為在安裝后的一秒鐘內可能會產生瞬態高電勢,這可能會毀壞浪涌保護器,在這種情況下,浪涌保護器的壽命就只有一秒鐘。
所以也只能根據從生產商那里得到的數據對浪涌保護器進行預期性的評估。假如浪涌保護器發生故障,要保證它不會造成致命的破壞。當使用浪涌保護器時,要證實它和在它上方的被保護設備能互相配合。如果用保險絲減小浪涌保護器中電流是必要的,那么這些保險絲要能在損壞浪涌保護器之前切斷短路電流。
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