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浪涌保護器原理

所屬分類(lèi):公司動(dòng)態(tài)來(lái)源:本站發(fā)布時(shí)間:2023-11-20 10:43:12
[概要描述]業(yè)內人士都知道雷電具有很強的破壞性,主要有直擊雷、雷電感應、雷電波侵入和地電壓反擊四種形式。其中又以感應雷和電壓反擊對弱電設備破壞能力最強。當天空的雷雨產(chǎn)生雷擊時(shí),其將攜帶高負荷雷電脈沖、電壓及電流,以電磁波形式無(wú)規則釋放,從而導致雷區域1~5公里范圍內(視雷電波強度而定)所有帶金屬的導線(xiàn)(如高空架設天線(xiàn)、

業(yè)內人士都知道雷電具有很強的破壞性,主要有直擊雷、雷電感應、雷電波侵入和地電壓反擊四種形式。其中又以感應雷和電壓反擊對弱電設備破壞能力最強。當天空的雷雨產(chǎn)生雷擊時(shí),其將攜帶高負荷雷電脈沖、電壓及電流,以電磁波形式無(wú)規則釋放,從而導致雷區域1~5公里范圍內(視雷電波強度而定)所有帶金屬的導線(xiàn)(如高空架設天線(xiàn)、有線(xiàn)電視電纜、通信電纜、供電系統電纜等),在瞬間內感應到相應強度的脈沖電壓及電流,這些電流沿著(zhù)電器設備上的各種電源電線(xiàn)或信號電纜進(jìn)入電器設備內部,在雷擊電壓超過(guò)電器設備額定抗電壓的瞬間擊壞內部器件;主要原因是由于連接在電器上所有電線(xiàn)電纜所帶的電壓高低不等,高電壓就會(huì )往低壓沖去,形成電流,從而將電器設備局部擊壞,造成整個(gè)設備系統癱瘓,嚴重時(shí)甚至把整機擊毀,甚至觸及到人身安全。

 一、雷電的幾種防護方法

①對直擊雷的防護 雷雨云

對于直擊雷可以采用避雷針,其結構如圖所示:避雷針由三部份組成:最上部份叫受電端,中間是導電線(xiàn),下部份是接地體。當雷雨云接近避雷針時(shí),它會(huì )感應出大量的異性電荷,通過(guò)導電線(xiàn)和受電端向空中放電與雷雨云中的電荷中和減弱雷雨云的電場(chǎng)強度,達到防雷目的。如 受電端果是直擊雷,避雷針可以把雷電流引入大地,從而起到保護作用。

 ②對感應雷的防護

為了防護感應雷對供電線(xiàn)路,傳輸電纜和架空天線(xiàn)及高層 導電線(xiàn)建筑的破壞,可以在線(xiàn)路上安裝碳化硅閥型避雷器或金屬氧化物(如氧化鋅)避雷器如圖所示;對于高層建筑,可將建筑物內的金屬設施聯(lián)合接地;對于非金屬屋頂,可加裝金屬防護網(wǎng)并可靠接地。這些措施雖然有效,但有時(shí)也難免遭受雷擊,究其原因關(guān)鍵在于存在接地電阻,雷擊電接地體流經(jīng)接地電阻產(chǎn)生很高電壓,仍可將設備擊壞,故避雷效果不理想?,F在隨著(zhù)社會(huì )的進(jìn)步,特別是電子技術(shù)迅速發(fā)展,防雷技術(shù)也在不斷完善和提高。生產(chǎn)避雷器的廠(chǎng)家有增無(wú)減,各種類(lèi)型用途的新型避雷器不斷問(wèn)世。等電位避雷器就是其中之一。

 目前我國雖然有多種防雷技術(shù),但原理不外乎兩種方法避雷。

第一、分合式避雷器采用斷開(kāi)法,在雷擊時(shí)快速將電源斷開(kāi),保護設備。優(yōu)點(diǎn):工程簡(jiǎn)單。缺點(diǎn):雷擊時(shí)間極短(以納秒計算),有時(shí)還來(lái)不及完全斷開(kāi),雷電脈沖電流已經(jīng)讓電器設備遭到重創(chuàng ),同時(shí)當今人們的生活和工作,也不允許電器設備隨意斷電;因此缺點(diǎn)非常明顯,并不能夠較好防雷,效果也就可想而知。

第二、接地式避雷器是利用地泄法,原理:把雷擊電流直接引入大地,避免電器受到雷擊,但是需要有完善的埋地線(xiàn)工程。優(yōu)點(diǎn):幾乎不存在技術(shù)成份,安裝方便快捷。缺點(diǎn):會(huì )給高層樓宇的住戶(hù)、或高山、黃土等放電不理想地方的安裝帶來(lái)一定的施工不便。

在最常見(jiàn)的浪涌保護器中,都有一個(gè)稱(chēng)為金屬氧化物變阻器(Metal Oxide Varistor,MOV)的元件,用來(lái)轉移多余的電壓。MOV將火線(xiàn)和地線(xiàn)連接在一起。 MOV由三部分組成:中間是一根金屬氧化物材料,由兩個(gè)半導體連接著(zhù)電源和地線(xiàn)。 這些半導體具有隨著(zhù)電壓變化而改變的可變電阻。當電壓低于某個(gè)特定值時(shí),半導體中的電子運動(dòng)將產(chǎn)生極高的電阻。反之,當電壓超過(guò)該特定值時(shí),電子運動(dòng)會(huì )發(fā)生變化,半導體電阻會(huì )大幅降低。如果電壓正常,MOV會(huì )閑在一旁。而當電壓過(guò)高時(shí),MOV可以傳導大量電流,消除多余的電壓。 一個(gè)由線(xiàn)路調節部分和保險絲組成的簡(jiǎn)單MOV浪涌保護器 隨著(zhù)多余的電流經(jīng)MOV轉移到地線(xiàn),火線(xiàn)電壓會(huì )恢復正常,從而導致MOV的電阻再次迅速增大。按照這種方式,MOV僅轉移電涌電流,同時(shí)允許標準電流繼續為與浪涌保護器連接的設備供電。打個(gè)比方說(shuō),MOV的作用就類(lèi)似一個(gè)壓敏閥門(mén),只有在壓力過(guò)高時(shí)才會(huì )打開(kāi),起到保護后端電子設備的作用。


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