CDY1電涌保護(hù)器

電涌保護(hù)器(Surge protection Device)是電子設(shè)備電涌防護(hù)中不可缺少的一種裝置，過去常稱為"避雷器"或"過電壓保護(hù)器"英文簡(jiǎn)寫為SPD.電涌保護(hù)器的作用是把竄入電力線、信號(hào)傳輸線的瞬時(shí)過電壓限制在設(shè)備或系統(tǒng)所能承受的電壓范圍內(nèi)，或?qū)?qiáng)大的電流泄流入地，保護(hù)被保護(hù)的設(shè)備或系統(tǒng)不受沖擊而損壞。

電涌保護(hù)器如何工作?

電涌保護(hù)器像電力海綿一樣，能夠吸收危險(xiǎn)的額外電壓，防止大多數(shù)這樣的電壓進(jìn)入您的敏感設(shè)備。

具有電話線保護(hù)功能的防涌插座可給您的用電設(shè)備提供最完備的保護(hù)，以防受到有害電涌侵害。電涌和尖峰電壓會(huì)通過電話和電源線破壞或降低您貴重電子設(shè)備的性能水平。完善的電涌保護(hù)功能可隨時(shí)保護(hù)諸如計(jì)算機(jī)、電話機(jī)、調(diào)制解調(diào)器、電視機(jī)及其它家庭電子設(shè)備和電器用具。防浪涌插座，可以使您的用電設(shè)備及電話設(shè)備防雷擊、穩(wěn)定工作、延長(zhǎng)電器使用壽命。 特點(diǎn):

保護(hù)電話/DSL/寬帶線路

保護(hù)高達(dá)45,000安的最大尖峰電流

提供高達(dá)1780焦耳能級(jí)的最大保護(hù)

過濾電磁/無(wú)線電頻率干擾(EMI/RFI)

在1納秒內(nèi)響應(yīng)以保護(hù)設(shè)備

電涌保護(hù)器(SPD)的分類

電涌保護(hù)器的類型和結(jié)構(gòu)按不同的用途有所不同，但它至少應(yīng)包含一個(gè)非線性電壓限制元件。用于電涌保護(hù)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、按工作原理分:

(一)開關(guān)型:其工作原理是當(dāng)沒有瞬時(shí)過電壓時(shí)呈現(xiàn)為高阻抗，但一旦響應(yīng)雷電瞬時(shí)過電壓時(shí)，其阻抗就突變?yōu)榈椭?，允許雷電流通過。用作此類裝置時(shí)器件有:放電間隙、氣體放電管、閘流晶體管等。

(二)限壓型:其工作原理是當(dāng)沒有瞬時(shí)過電壓時(shí)為高阻擾，但隨電涌電流和電壓的增加其阻抗會(huì)不斷減小，其電流電壓特性為強(qiáng)烈非線性。用作此類裝置的器件有:氧化鋅、壓敏電阻、抑制二極管、雪崩二極管等。

(三)分流型或扼流型

分流型:與被保護(hù)的設(shè)備并聯(lián)，對(duì)雷電脈沖呈現(xiàn)為低阻抗，而對(duì)正常工作頻率呈現(xiàn)為高阻抗。

扼流型:與被保護(hù)的設(shè)備串聯(lián)，對(duì)雷電脈沖呈現(xiàn)為高阻抗，而對(duì)正常的工作頻率呈現(xiàn)為低阻抗。

用作此類裝置的器件有:扼流線圈、高通濾波器、低通濾波器、1/4波長(zhǎng)短路器等。

按用途分:(1)電源保護(hù)器:交流電源保護(hù)器、直流電源保護(hù)器、開關(guān)電源保護(hù)器等。

(四))信號(hào)保護(hù)器:低頻信號(hào)保護(hù)器、高頻信號(hào)保護(hù)器、天饋保護(hù)器等。

二、SPD的基本元器件及其工作原理

(一)放電間隙(又稱保護(hù)間隙):

它一般由暴露在空氣中的兩根相隔一定間隙的金屬棒組成，其中一根金屬棒與所需保護(hù)設(shè)備的電源相線L1或零線(N)相連，另一根金屬棒與接地線(PE)相連接，當(dāng)瞬時(shí)過電壓襲來(lái)時(shí)，間隙被擊穿，把一部分過電壓的電荷引入大地，避免了被保護(hù)設(shè)備上的電壓升高。這種放電間隙的兩金屬棒之間的距離可按需要調(diào)整，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，其缺點(diǎn)時(shí)滅弧性能差。改進(jìn)型的放電間隙為角型間隙，它的滅弧功能較前者為好，它是靠回路的電動(dòng)力F作用以及熱氣流的上升作用而使電弧熄滅的。

(二)氣體放電管:

它是由相互離開的一對(duì)冷陰板封裝在充有一定的惰性氣體(Ar)的玻璃管或陶瓷管內(nèi)組成的。為了提高放電管的觸發(fā)概率，在放電管內(nèi)還有助觸發(fā)劑。這種充氣放電管有二極型的，也有三極型的，

氣體放電管的技術(shù)參數(shù)主要有:直流放電電壓Udc;沖擊放電電壓Up(一般情況下Up≈(2~3)Udc;工頻而授電流In;沖擊而授電流Ip;絕緣電阻R(>109Ω);極間電容(1-5PF)

氣體放電管可在直流和交流條件下使用，其所選用的直流放電電壓Udc分別如下:在直流條件下使用:Udc≥1.8U0(U0為線路正常工作的直流電壓)

在交流條件下使用:U dc≥1.44Un(Un為線路正常工作的交流電壓有效值)

(三)壓敏電阻:

它是以ZnO為主要成分的金屬氧化物半導(dǎo)體非線性電阻，當(dāng)作用在其兩端的電壓達(dá)到一定數(shù)值后，電阻對(duì)電壓十分敏感。它的工作原理相當(dāng)于多個(gè)半導(dǎo)體P-N的串并聯(lián)。壓敏電阻的特點(diǎn)是非線性特性好(I=CUα中的非線性系數(shù)α)，通流容量大(~2KA/cm2)，常態(tài)泄漏電流小(10-7~10-6A)，殘壓低(取決于壓敏電阻的工作電壓和通流容量)，對(duì)瞬時(shí)過電壓響應(yīng)時(shí)間快(~10-8s)，無(wú)續(xù)流。

壓敏電阻的技術(shù)參數(shù)主要有:壓敏電壓(即開關(guān)電壓)UN，參考電壓Ulma;殘壓Ures;殘壓比K(K=Ures/UN);最大通流容量Imax;泄漏電流;響應(yīng)時(shí)間。

壓敏電阻的使用條件有:壓敏電壓:UN≥[(√2×1.2)/0.7]U0(U0為工頻電源額定電壓)

最小參考電壓:Ulma≥(1.8~2)Uac (直流條件下使用)

Ulma≥(2.2~2.5)Uac(在交流條件下使用，Uac為交流工作電壓)

壓敏電阻的最大參考電壓應(yīng)由被保護(hù)電子設(shè)備的耐受電壓來(lái)確定，應(yīng)使壓敏電阻的殘壓低于被保護(hù)電子設(shè)備的而損電壓水平，即(Ulma)max≤Ub/K，上式中K為殘壓比，Ub為被保護(hù)設(shè)備的而損電壓。

(四)抑制二極管:

抑制二極管具有箝位限壓功能，它是工作在反向擊穿區(qū)，由于它具有箝位電壓低和動(dòng)作響應(yīng)快的優(yōu)點(diǎn)，特別適合用作多級(jí)保護(hù)電路中的最末幾級(jí)保護(hù)元件。抑制二極管在擊穿區(qū)內(nèi)的伏安特性可用下式表示:I=CUα，上式中α為非線性系數(shù)，對(duì)于齊納二極管α=7~9，在雪崩二極管α=5~7.

抑制二極管的技術(shù)參數(shù)主要有

1、額定擊穿電壓，它是指在指定反向擊穿電流(常為lma)下的擊穿電壓，這于齊納二極管額定擊穿電壓一般在2.9V~4.7V范圍內(nèi)，而雪崩二極管的額定擊穿電壓常在5.6V~200V范圍內(nèi)。

2、最大箝位電壓:它是指管子在通過規(guī)定波形的大電流時(shí)，其兩端出現(xiàn)的最高電壓。

3、脈沖功率:它是指在規(guī)定的電流波形(如10/1000μs)下，管子兩端的最大箝位電壓與管子中電流等值之積。

4、反向變位電壓:它是指管子在反向泄漏區(qū)，其兩端所能施加的最大電壓，在此電壓下管子不應(yīng)擊穿。此反向變位電壓應(yīng)明顯高于被保護(hù)電子系統(tǒng)的最高運(yùn)行電壓峰值，也即不能在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)處于弱導(dǎo)通狀態(tài)。

5、最大泄漏電流:它是指在反向變位電壓作用下，管子中流過的最大反向電流。

6、響應(yīng)時(shí)間:10-11s

(五)扼流線圈:扼流線圈是一個(gè)以鐵氧體為磁芯的共模干擾抑制器件，它由兩個(gè)尺寸相同，匝數(shù)相同的線圈對(duì)稱地繞制在同一個(gè)鐵氧體環(huán)形磁芯上，形成一個(gè)四端器件，要對(duì)于共模信號(hào)呈現(xiàn)出大電感具有抑制作用，而對(duì)于差模信號(hào)呈現(xiàn)出很小的漏電感幾乎不起作用。扼流線圈使用在平衡線路中能有效地抑制共模干擾信號(hào)(如雷電干擾)，而對(duì)線路正常傳輸?shù)牟钅Ｐ盘?hào)無(wú)影響。

這種扼流線圈在制作時(shí)應(yīng)滿足以下要求:

1、繞制在線圈磁芯上的導(dǎo)線要相互絕緣，以保證在瞬時(shí)過電壓作用下線圈的匝間不發(fā)生擊穿短路。

2、當(dāng)線圈流過瞬時(shí)大電流時(shí)，磁芯不要出現(xiàn)飽和。

3、線圈中的磁芯應(yīng)與線圈絕緣，以防止在瞬時(shí)過電壓作用下兩者之間發(fā)生擊穿。

4、線圈應(yīng)盡可能繞制單層，這樣做可減小線圈的寄生電容，增強(qiáng)線圈對(duì)瞬時(shí)過電壓的而授能力。

(六)1/4波長(zhǎng)短路器

1/4波長(zhǎng)短路器是根據(jù)雷電波的頻譜分析和天饋線的駐波理論所制作的微波信號(hào)電涌保護(hù)器，這種保護(hù)器中的金屬短路棒長(zhǎng)度是根據(jù)工作信號(hào)頻率(如900MHZ或1800MHZ)的1/4波長(zhǎng)的大小來(lái)確定的。此并聯(lián)的短路棒長(zhǎng)度對(duì)于該工作信號(hào)頻率來(lái)說，其阻抗無(wú)窮大，相當(dāng)于開路，不影響該信號(hào)的傳輸，但對(duì)于雷電波來(lái)說，由于雷電能量主要分布在n+KHZ以下，此短路棒對(duì)于雷電波阻抗很小，相當(dāng)于短路，雷電能量級(jí)被泄放入地。

由于1/4波長(zhǎng)短路棒的直徑一般為幾毫米，因此耐沖擊電流性能好，可達(dá)到30KA(8/20μs)以上，而且殘壓很小，此殘壓主要是由短路棒的自身電感所引起的，其不足之處是工頻帶較窄，帶寬約為2%~20%左右，另一個(gè)缺點(diǎn)是不能對(duì)天饋設(shè)施加直流偏置，使某些應(yīng)用受到限制。

OVR 包括三種電涌保護(hù)器， 并用作供電網(wǎng)絡(luò)保護(hù) :

Type 1 電涌保護(hù)器

為了泄放到地， 主要的能量由電流電涌經(jīng)供電線路或經(jīng)外置雷擊保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)入， 輸配電站應(yīng)裝配帶Type 1 的電涌保護(hù)器。

Type 1 電涌保護(hù)器適用于抑制由過電壓產(chǎn)生的流經(jīng)電流， 這種電流相當(dāng)于直擊雷產(chǎn)生的電流。 此產(chǎn)品已成功通過10/350波形的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)(I 級(jí)測(cè)試)。

ABB的MOV技術(shù)OVR Type 1 電涌保護(hù)器， 沖擊電流能力 15 kA (在10/350 µs 波形)， 適用于單極或多極， 并可抵擋直擊雷。 它的保護(hù)級(jí)別低 (高達(dá) = 1.2 kV) 和無(wú)需去耦線圈。

Type 2 電涌保護(hù)器

Type 2 電涌保護(hù)器可進(jìn)一步減低電壓， 因?yàn)榕潆姽竦南掠渭碩ype 2 電涌保護(hù)器安裝處， 電壓依然可進(jìn)入電力系統(tǒng)。

Type 2 電涌保護(hù)器適用于抑制由過電壓產(chǎn)生的流經(jīng)電流， 這種電流相當(dāng)于間接雷或操作過電壓產(chǎn)生的電流。 此產(chǎn)品已成功通過8/20波形的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)(II 級(jí)測(cè)試)。

它的技術(shù)主要包括非線性電阻， 并采用各種不同網(wǎng)絡(luò) (IT, TT, TNC, TNS) ， 而全部網(wǎng)絡(luò)電壓均由57至 600 V。 此外，它們可提供高能泄放能力 (高達(dá) 100 kA ，在 8/20 µs 波形)

兩種選擇 :

安全地保留預(yù)防性檢修

產(chǎn)品已集成遙控指示器或帶光監(jiān)測(cè)盒

Type 3 電涌保護(hù)器

Type 3 電涌保護(hù)器對(duì)于一些非常敏感或昂貴的設(shè)備(如:音響系統(tǒng)、電腦、電視機(jī))可提供額外保護(hù)， 并將剩余過壓轉(zhuǎn)到地。

Type 3 電涌保護(hù)器為設(shè)備提供一個(gè)終端保護(hù)， 并可在TT和TN網(wǎng)的多極調(diào)適至 230/400V電壓 。

數(shù)據(jù)傳輸線路電涌保護(hù)器

OVR TC 傳輸線路電涌保護(hù)器, 用于保護(hù)電話線、電腦通信線路或小電流回路相連接的設(shè)備。(如電壓 : 6V, 12V, 24V, 48V 或 200V)