浪涌保护器的作用_浪涌保护器安装接线图_浪涌保护器对浪涌的防护方法

　　云层与地之间的雷击放电，由一次或若干次单独的闪电组成，每次闪电都携带若干幅值很高、持续时间很短的电流。一个典型的雷电放电将包括二次或三次的闪电，每次闪电之间大约相隔二十分之一秒的时间。大多数闪电电流在10，000至100，000安培的范围之间降落，其持续时间一般小于100微秒。

　　供电系统内部由于大容量设备和变频设备等的使用，带来日益严重的内部浪涌问题。我们将其归结为瞬态过电压（TVS）的影响。任何用电设备都存在供电电源电压的允许范围。有时即便是很窄的过电压冲击也会造成设备的电源或全部损坏。瞬态过电压（TVS）破坏作用就是这样。特别是对一些敏感的微电子设备，有时很小的浪涌冲击就可能造成致命的损坏。

　　供电系统浪涌的影响

　　供电系统浪涌的来源分为外部（雷电原因）和内部（电气设备启停和故障等）。

　　雷击对地闪电可能以两种途径作用在低压供电系统上：

　　（1）直接雷击：雷电放电直接击中电力系统的部件，注入很大的脉冲电流。发生的概率相对较低。

　　（2）间接雷击：雷电放电击中设备附近的大地，在电力线上感应中等程度的电流和电压。

　　内部浪涌发生的原因同供电系统内部的设备启停和供电网络运行的故障有关：

　　供电系统内部由于大功率设备的启停、线路故障、投切动作和变频设备的运行等原因，都会带来内部浪涌，给用电设备带来不利影响。特别是计算机、通讯等微电子设备带来致命的冲击。即便是没有造成永久的设备损坏，但系统运行的异常和停顿都会带来很严重的后果。比如核电站、医疗系统、大型工厂自动化系统、证券交易系统、电信局用交换机、网络枢纽等。

　　直接雷击是最严重的事件，尤其是如果雷击击中靠近用户进线口架空输电线。在发生这些事件时，架空输电线电压将上升到几十万伏特，通常引起绝缘闪络。雷电电流在电力线上传输的距离为一公里或更远，在雷击点附近的峰值电流可达100kA或以上。在用户进线口处低压线路的电流每相可达到5kA到10kA。在雷电活动频繁的区域，电力设施每年可能有好几次遭受雷电直击事件引起严重雷电电流。而对于采用地下电力电缆供电或在雷电活动不频繁的地区，上述事件是很少发生的。

　　间接雷击和内部浪涌发生的概率较高，绝大部分的用电设备损坏与其有关。所以电源防浪涌的重点是对这部分浪涌能量的吸收和抑制。

　　对于低压供电系统，浪涌引起的瞬态过电压（TVS）保护，最好采用分级保护的方式来完成。从供电系统的入口（比如大厦的总配电房）开始逐步进行浪涌能量的吸收，对瞬态过电压进行分阶段抑制。

　　［第一道防线］ 应是连接在用户供电系统入口进线各相和大地之间的大容量电源防浪涌保护器。一般要求该级电源保护器具备100KA/相以上的最大冲击容量，要求的限制电压应小于2800V。我们称为CLASS I 级电源防浪涌保护器 （简称SPD））。 这些电源防浪涌保护器是专为承受雷电和感应雷击的大电流和高能量浪涌能量吸收而设计的，可将大量的浪涌电流分流到大地。它们仅提供限制电压（冲击电流流过SPD时，线路上出现的最大电压成为限制电压）为中等级别的保护，因为CLASS I 级的保护器主要是对大浪涌电流的吸收。仅靠它们是不能完全保护供电系统内部的敏感用电设备。

　　［第二道防线］ 应该是安装在向重要或敏感用电设备供电的分路配电设备处的电源防浪涌保护器。这些SPD对于通过了用户供电入口浪涌放电器的剩余浪涌能量进行更完善的吸收，对于瞬态过电压具有极好的抑制作用。该处使用的电源防浪涌保护器要求的最大冲击容量为40KA/相以上，要求的限制电压应小于2000V。我们称为CLASS II 级电源防浪涌保护器。一般的用户供电系统作到第二级保护就可以达到用电设备运行的要求了。

　　［最后的防线］ 可在用电设备内部电源部分使用一个内置式的电源防浪涌保护器，以达到完全消除微小瞬态的瞬态过电压的目的。该处使用的电源防浪涌保护器要求的最大冲击容量为20KA/相或更低一些，要求的限制电压应小于1800V。对于一些特别重要或特别敏感的电子设备，具备第三级的保护是必要的。同时也可以保护用电设备免受系统内部产生的瞬态过电压影响。

　　浪涌保护器安装接线图

　　电涌保护器接入模式

　　在ＴＮ制式中，一般情况下电涌保护器只需作共模接法，即接于相线中性线与保护地线之间。

　　但在ＴＮ－Ｓ制式的起始位置，中性线与保护地线之间无须接入电涌保护器。只有对Ａ级防雷等级中的第三、四级和Ｂ级防雷等级中的第三级上的特别重要设备的电源端口，才需做差模接入，即增加接于相线与中性线之间的电涌保护器。

　　在ＴＴ制式中，当第一级电涌保护器位于漏电保护器之后，可作上述共模接法。当第一级电涌保护器位于漏电保护器之前，且高压系统为中心点接地系统，电涌保护器应作“３＋１”接法，即三个相线对中性线各接一个电涌保护器，中性线对保护地线再接一个电涌保护器。

　　在ＩＴ制式中，电涌保护器只作共模接法。

　　1、 什么是浪涌？

　　答：浪涌就是超出正常工作电压的瞬间过电压

　　2、 什么是浪涌保护器？

　　答：浪涌保护器是当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时，能在极短的时间内导通分流，从而避免浪涌对回路中其他设备的损害的电了装置。

　　3、开关型浪涌保护器和限压型浪涌保护器的区别？

　　答：开关型浪涌保护器为间隙放电型器件，其雷电能量泻放能力大，在线路上使用的主要作用是泄放雷电能量；限压型浪涌保护器为氧化锌压敏电阻器件，其雷电能量泻放能力小，但其过电压抑制能力好，在线路上使用的主要作是限制过电压。因为此，一般在建筑物入口处选用如Asafe系列的开关型浪涌保护来泄放雷电能量，然后，在后级电路使用如AM系列的限压型浪涌保护器来限制因前级雷电能量泻放后，在后级线路产生的高过电压。两种浪涌保护器需配合使用，方能保证配电线路中设备的安全。

　　4、与浪涌保护器相配合的微型断路器如何选型？

　　答：Asafe开关型模块由于其损坏方式为开路，因此可以不用装微型断路器；第一级模块，如AMI-40，需要选用63A的分断电流能力为10KA的D型微型断路器；第二级模块，如AM2-20，需要选用32A的分断电流能力为6.5KA的C、D型微型断路器，由于其工作曲线IN值的不同，因此推荐使用D型；第三级模块，如AM3-10，需要选用16A的分断电流能力为4.5KA的C、D型微型断路器，由其工作曲线IN值的不同，因此推荐使用D型。

　　5、 是否所有的浪涌保护器前都装熔断装置？

　　答：不是。开关型模块由于其损坏的方式为开路，因此可不用装微型断路器等熔断装置。

　　浪涌保护器/浪涌保护器分级/浪涌保护器选型

　　浪涌保护器也称为防雷器，是一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置。

　　标准浪涌保护器会将来自电源插座的电流输送给电源板上插接的多个电气和电子设备。如果产生浪涌或尖峰，使电压超过了可接受的级别，浪涌保护器能在极短的时间内导通分流，从而避免浪涌对回路中其他设备的损害。

　　根据所选择的浪涌保护器和预期的环境影响，保护系统的电源和设备所需的保护措施被分为三级。

　　B类浪涌保护器：标称放电电流In，冲击电压1.2/50 μs 冲击电压和最大冲击电流Iimp 的试验，Iimp 的波形为10/350 μsUp 最大4kv（IEC61643-1;IEC 60664-1）

　　C类浪涌保护器：标称放电电流In，冲击电压1.2/50 μs 冲击电压和最大冲击电流Iimp 的试验，Iimp 的波形为8/25ms

　　D类浪涌保护器：进行混合波合（开路电压1.2/50 μs 冲击电压，邓路电流8/25 μs）试验

　　浪涌保护器的好与否直接关系到设备的全安问题，因此在选取浪涌保护器以几点可参考：

　　箝位电压——这表示将导致MOV接通地线的电压值。箝位电压越低，表示保护性能越好。此UL标称值有三个保护水平——330伏、400伏和500伏。通常，箝位电压超过400伏就太高了。

　　能量吸收/耗散能力——此标称值表示浪涌保护器在烧毁前能够吸收多少能量，单位为焦耳。其数值越高，保护性能就越好。您购买的保护器的这一标称值至少要在200至400焦耳之间。若要获得更好的保护性能，应该寻找此标称值在600焦耳以上的产品。

　　响应时间——浪涌保护器不会立刻断开；它们对电涌做出响应会有略微的延迟。响应时间越长，表示计算机（或其他设备）将遭受浪涌的持续时间越长。请购买响应时间低于一毫微秒的浪涌保护器。

　　此外，您还应该购买具有指示灯的保护器，以便判断保护元件是否在起作用。在遭受多次电涌之后，所有MOV都将会烧毁，但是保护器仍然会作为一个电源板而工作。没有电源指示灯，就无法得知保护器是否仍然在正常工作。

　　浪涌保护器对浪涌的防护方法

　　浪涌保护器为电子设备的电源浪涌防护提供了一种简便、经济、可靠的防护方法，通过防浪涌元件（MOV），在雷击感应及操作过电压时，迅速将浪涌能量传入大地，保护设备免遭损害。浪涌保护器对浪涌的防护方法如下：

　　（1）并联型电涌保护器并联于供电线路上

　　在正常情况下，防雷模块内的压敏电阻处于高阻状态。电网遭受雷击或开关操作出现瞬时浪涌过电压时，防雷器在纳秒级时间内响应，压敏电阻呈低阻状态，迅速将过电压限制在一个很低的幅值内。

　　当线路中有较长时间的持续脉冲或持续过电压，压敏电阻器性能劣化而发热到一定程度使热脱机构脱扣，避免火灾发生，从而保护设备。

　　（2）串联滤波型电涌保护器串联接入供电线路中

　　为贵重的电子设备提供安全、洁净的电源，雷电波除了有巨大的能量外，还有极其陡峭的电压及电流上升率。并联型电涌保护器只能抑制雷电波的幅值，但无法改变其急剧上升的前沿。串联滤波型电源电涌保护器串联于供电线路上。在过电压情况下MOV1、MOV2在纳妙级时间内做出响应，将过电压箝位;同时LC滤波器将雷电波陡峭的电压，电流提升率降低近1000倍，残压降低5倍，从而保护敏感的用户设备。

　　（3）在电源线的相间、线间安装压敏限幅型元件，以限制浪涌过电压。

　　第一种方法对照明、电梯、空调、电机等耐冲击电压水平较高的电气设备的防护效果比较好。但对于集成度高、结构紧凑的现代电子设备来说，实际防护效果就不那么令人满意了。理由如下：

　　以单相220V交流电源的感应雷击防护为例，常用方法在零、地线之间并上合适的压敏型元件，以吸收限制感应雷击产生的尖峰电压。电源线路防雷效果的好坏完全取决于压敏器件参数的选择和压敏器件工作的可靠性。压敏限幅值的选择是在市电的峰值310V的基础上加上20%的电网波动影响、10%的器件分散性误差和15%的因长期工作造成发热、受潮、元件老化等可靠性因素补偿，一般取值为470V～510V。感应雷击等各种尖峰干扰电压都被限制在470V。对于470V以下的电压，压敏器件不动作。

　　普通低压电器设备（机床、电梯、照明、空调等）的工频耐压值一般为交流1500V，而瞬间耐压峰值可达2500V以上，所以470V的电压是十分安全的。但大规模集成电路组成的现代电子设备的工作电压一般为±5V～±15V之间，最高耐压值一般不超过50V，所以叠加在市电上的小于470V的高频尖峰电压就会直接送入负载，通过空间耦合电容，变压器层间、极间电容不成比例地传到开关电源或集成电路芯片上，能造成故障。尽管高频开关电源和电子设备都有相应的防尖峰干扰措施，但受成本和体积限制，再加上感应雷击等尖峰干扰的强度、频谱变化很大，所以防护效果不理想。这还是在压敏限幅元件比较理想的情况下得出的效果，实际上由于压敏元件残压和引线电感的影响，在较强感应雷击下，可能会导致实际限幅电压峰值升到800V～1000V以上，而使后级电子设备遭受威胁。

　　（4）加强对电子设备的防护效果，在电源与负载间串入超隔离变压器（又称隔离法），以隔绝高频尖峰干扰，同时又可使次级等电位联接便于进行。

　　隔离法主要采用带屏蔽层的隔离变压器。由于共模干扰是一种相对大地的干扰，所以它主要通过变压器绕组间的耦合电容来传递。如果在初、次级之间插入屏蔽层，并使之良好接地，便能使干扰电压通过屏蔽层分路掉，从而减小输出端的干扰电压。理论上带屏蔽层的变压器能使衰减量达到60dB左右。但隔离效果的好坏，往往取决于屏蔽层的工艺。最好选用 0.2 mm厚的紫铜板材，原边、副边各加一个屏蔽层。通常，原边的屏蔽层通过一个电容器与副边的屏蔽层接到一起，再接到副边的地上。也可以原边的屏蔽层接原边的地线，副边的屏蔽层接到边的地线。并且接地引线的截面积也要大一些好。采用带屏蔽层的隔离变压器，是个好方法，只是体积较大。

　　这种方法因变压器功能过于单一，相对体积、重量大，安装不甚方便，对中、低频尖峰和浪涌防护效果不好，因此市场有限，生产厂家也不多。所以非特殊场合一般都不用。

　　（5）吸收法

　　吸收法主要采用吸波器件将浪涌尖峰干扰电压吸收掉。吸波器件都有共同的特点，即在阈值电压以下呈现高阻抗，而一旦超过阈值电压，则阻抗便急剧下降，因此对尖峰电压有一定的抑制作用。这类吸波器件主要有压敏电阻、气体放电管、TVS管、固体放电管等。不同的吸波器件对尖峰电压的抑制也有各自的局限性。如压敏电阻的电流吸收能力不够大;气体放大电管的响应速度较慢。