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了解浪涌保护器工作机制、类型与应用优势

了解浪涌保护器工作机制、类型与应用优势

2025/4/8 17:45:23

在现代电力系统中,电源浪涌保护器(SPD)作为防雷系统的重要一环,对保障电气设备的安全运行起着至关重要的作用。从19世纪末期发展至今,它已从基础的防护装置发展为功能强大、性能可靠的综合性保护设备,能够有效抵御电源系统中的瞬态过电压。

一、电源浪涌保护器的关键组成部分及其功能

电源浪涌保护器的核心部件包含气体放电管、压敏电阻、瞬态抑制二极管和放电间隙。

压敏电阻通常由以ZnO为主要成分的金属氧化物半导体材料制成,属于非线性电阻。当电压超过其设定阈值时,电阻值迅速下降,让电流顺利通过,将过电压限制在安全区间。

气体放电管由两到三个电极封装在填充惰性气体的玻璃或陶瓷管内,管内电极和内壁的放射性物质可改善放电性能。当电压达到击穿电压,它会迅速导通,释放浪涌电流。

瞬态抑制二极管分为单向和双向两种。单向TVS二极管适用于直流电路保护,双向TVS二极管用于交流电路,主要功能是限制暂态过电压。

放电间隙由两根在空气中保持特定间距的金属棒组成,常态下处于断开状态。一旦出现瞬态过电压,间隙被击穿,将部分过电压电荷导入大地,保护设备免受过高电压的损害。

二、各类电源浪涌保护器的工作原理差异

电源浪涌保护器主要分为电压限制型、电压开关型和复合型。

电压限制型SPD以非线性电阻性元件(压敏电阻)为核心。在无电涌时,呈现高阻抗状态;随着电涌电流和电压增大,其阻抗逐渐降低,将电压稳定在安全水平。

电压开关型SPD以开关型器件(如放电间隙、气体放电管等)为核心元件。正常时呈高阻抗,遇到电涌电压时,瞬间转变为低阻抗,把浪涌电流分流到大地,保护设备。

复合型SPD结合了电压开关型和电压限制型的优点,既能有效限制瞬态过电压,又能高效泄放电涌电流,防护效果更佳。

三、电源浪涌保护器的实际应用与独特优势

在实际应用场景中,浪涌保护器有着出色的表现。以常州地铁2号线为例,选用的易造浪涌保护器(EPO-80BL/3PN)搭配ET-80BH/4P后备保护器,成功解决了电路浪涌问题,确保了地铁运营的稳定性。

审核编辑(
王静
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