SPD的介绍及其选用
SPD(浪涌保护器)也称:电源浪涌保护器,电涌保护器,SPD,监控浪涌保护器,过电压保护器,铝浪涌保护器,氧化膜浪涌保护器,丸式浪涌保护器,放浪涌保护器,电源防雷器,信号防雷保护器,数据线浪涌保护器,压敏电阻浪涌保护器,信号电涌保护器,防雷浪涌器,浪涌器,浪涌抑制器。
最原始的浪涌保护器是羊角形间隙,出现于19世纪末期,用于架空输电线路,防止雷击损坏设备绝缘而造成停电,故称“浪涌保护器”。20世纪20年代,出现了铝浪涌保护器,氧化膜浪涌保护器和丸式浪涌保护器。30年代出现了管式浪涌保护器。50年代出现了碳化硅浪涌保护器。70年代有出现了金属氧化物浪涌保护器。现代高压浪涌保护器,不仅用于限制电力系统中因雷电引起的过电压,也用于限制因系统操作产生的过电压。
信息时代的今天,电脑网络和通讯设备越来越精密,其工作环境的要求也越来越高,而雷电以及大型电器设备的瞬间过电压会越来越频繁的通过电源、天线、无线电信号收发设备等线路侵入室内电气设备和网络设备,造成设备或原器件损坏,人员伤亡,传输或储存的数据受到干扰或丢失,甚至是电子设备产生误动作或暂时瘫痪、系统停顿,数据传输中断,局域网乃至广域网遭到破坏。其危害触目惊心,间接损失一般远远大于直接经济损失。浪涌保护器就是通过现代电学以及其他技术来防止被雷击中的设备。
作用特点
浪涌保护器的作用是用来保护电力系统中各种电器设备免受雷电过电压、操作过电压、工频暂态过电压冲击而损坏的一种电器。浪涌保护器的类型主要有保护间隙、阀型浪涌保护器和氧化锌浪涌保护器。保护间隙主要用于限制大气过电压,一般用于配电系统、线路和变电所进线端保护。阀型浪涌保护器与氧化锌浪涌保护器用于变电所和发电厂的保护,在500KV及以下系统主要用于限制大气过电压,在超高系统中还将用于限制内过电压或作内过电压的后备保护。
SPD选用
1.浪涌保护器中使用的元器件
浪涌保护器中的雷电能量吸收,主要是氧化锌压敏电阻和气体放电管。
氧化锌压敏电阻是限压型保护器件,没有脉冲电压时呈现高阻状态,一旦响应脉冲电压,立即将电压限制到一定值,其阻抗突变为低阻状态。与气体放电管比较,它最大的优点是当它吸收脉冲电压时因残压高于工作电压,不会造成电源的瞬间短路,也不会产生续流。氧化锌压敏电阻的响应时间比气体放电管快。气体放电管的击穿电压对脉冲电压的上升速率十分敏感,电压上升速率越快,点火电压越高,响应时间越快。能够正确选择压敏电阻和气体放电管这二类元器件,并利用它们各自的优点进行组合的电源浪涌保护器,其整机性能相对较好。电源浪涌保护器中要求氧化锌压敏电阻,具有良好的能量耐受特性,而能量耐受特性主要用额定雷电冲击电流、最大雷电冲击电流和能量耐量三大指标来描述,这些特性与氧化锌压敏电阻的表面积有关,和元件的散热条件有关。同一种规格的压敏电阻,由于不同厂家的制造工艺、原料配方不同,其能量耐受能力会相差很大。
气体放电管具有很强的承受大能量冲击的能力,但在具体使用时,有与气体放电管在放电时残压极低,近似于短路状态,因此不能单独在电源浪涌保护器中使用,气体放电管的耐流能力与管径有关,管径越大,耐流能力越好。气体放电管的质量问题主要表现为慢性漏气,长时间使用的可靠性问题(即遭受多次雷电冲击后,直流击穿电压值发生偏移),光敏效应和离散性较大。虽然近年来国产的气体放电管有了较大的改进,质量在逐步提高,但整体质量问题仍然存在,特别是可靠性问题和慢性漏气问题。因此电源浪涌保护器中选择进口名牌气体放电管的产品应作为首选,且气体放电管的管径在8mm以上为好。
浪涌保护器中的电容器和热熔保险丝的选择也很重要。电源浪涌保护器长期工作在电网中,由于电容器的质量问题造成电源浪涌保护器整机损坏的事例很多,因此,电容器的耐压选择很重要,特别是耐受脉冲高电压的冲击能力。电源浪涌保护器中的热熔保险丝的作用是当雷电流超过电源浪涌保护器最大承受能力时,由于过流作用,可是保险丝断开,同时由于过截使氧化锌压敏电阻温度上升亦可使保险丝断开,起到过流和温度双重保护作用。由于电源浪涌保护器常态工作条件下,电流非常小,只是在雷电冲击或脉冲电压冲击时,在瞬态条件下其保护作用,因此与常规热熔保险丝的使用条件有所区别,所以,电源浪涌保护器中的热熔
保险丝应有独特性能,即在瞬态条件下的熔断特性。