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浪涌保護器和過電壓保護器的區(qū)別

02/05 08:17
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浪涌保護器過電壓保護器是兩種常用的電氣設(shè)備保護器件,它們都能夠限制或泄放電源系統(tǒng)中的瞬態(tài)過電壓,防止電氣設(shè)備受到雷電或其他原因引起的損壞。但是,它們的工作原理、性能指標(biāo)、應(yīng)用場合和國家標(biāo)準都有所不同。本文將從這四個方面對浪涌保護器和過電壓保護器進行比較和分析,以便讀者能夠正確地選擇和使用這兩種保護器件。

浪涌保護器(Surge Protective Device,SPD)是一種在低壓配電系統(tǒng)中用于限制瞬時過電壓和泄放電涌電流低壓電器。它的核心元件是氧化鋅壓敏電阻(Metal Oxide Varistor,MOV),它具有非線性的電壓-電流特性,即當(dāng)外加電壓低于其閾值時,它的阻值很高,幾乎不通過電流;當(dāng)外加電壓高于其閾值時,它的阻值迅速降低,通過大量的電流。這樣,當(dāng)電網(wǎng)中出現(xiàn)瞬時過電壓時,浪涌保護器就會迅速導(dǎo)通,將過電壓泄放到地線上,從而保護后級的電氣設(shè)備。

過電壓保護器(Overvoltage Protector,OVP)是一種能夠自動快速切斷電源的器件,它的核心元件是電壓敏感器(Voltage Sensor),它可以檢測電網(wǎng)中的電壓變化,并與一個控制電路相連。當(dāng)電網(wǎng)中的電壓超過設(shè)定的范圍時,控制電路就會觸發(fā)一個開關(guān),切斷電源,從而保護后級的電氣設(shè)備。

功能和特點

浪涌保護器和過電壓保護器的主要功能都是保護電氣設(shè)備免受過電壓的危害,但它們的保護對象和保護方式有所不同。浪涌保護器主要針對的是短暫的、高幅值的過電壓,例如雷電過電壓、開關(guān)操作過電壓等,它的保護方式是通過泄放電流來限制過電壓的幅值,使其不超過設(shè)備的耐受水平。過電壓保護器主要針對的是持續(xù)的、低幅值的過電壓,例如接錯電壓、電源故障等,它的保護方式是通過切斷電源來隔離過電壓,使其不影響設(shè)備的正常工作。

浪涌保護器和過電壓保護器的特點也有所不同。浪涌保護器的特點是響應(yīng)速度快、通流容量大、殘壓低、壽命長、維護簡單等,但它不能單獨使用,需要配合后備保護器(如熔斷器、斷路器等)來防止浪涌保護器的故障或老化導(dǎo)致的短路或過載。過電壓保護器的特點是動作靈敏、切斷徹底、重復(fù)性好、可恢復(fù)性強等,但它的缺點是不能保護設(shè)備免受瞬時過電壓的沖擊,需要配合浪涌保護器來實現(xiàn)綜合保護。

應(yīng)用場合和分類

浪涌保護器和過電壓保護器的應(yīng)用場合和分類主要取決于電網(wǎng)的電壓等級、設(shè)備的敏感性和保護需求等因素。一般來說,浪涌保護器適用于低壓供電系統(tǒng)的各個級別,根據(jù)其安裝位置和保護水平,可以分為一級、二級、三級和四級浪涌保護器。一級浪涌保護器安裝在進線端,主要用于防止雷電直擊或感應(yīng)的雷電過電壓,其通流容量最大,殘壓最高;二級浪涌保護器安裝在配電箱內(nèi),主要用于防止一級浪涌保護器未能完全消除的雷電過電壓,其通流容量較大,殘壓較高;三級浪涌保護器安裝在分支線路上,主要用于防止二級浪涌保護器未能完全消除的雷電過電壓,其通流容量較小,殘壓較低;四級浪涌保護器安裝在終端設(shè)備上,主要用于防止三級浪涌保護器未能完全消除的雷電過電壓,或其他來源的瞬時過電壓,其通流容量最小,殘壓最低。

過電壓保護器適用于低壓供電系統(tǒng)的末端,根據(jù)其保護對象和保護方式,可以分為電源過電壓保護器和信號過電壓保護器。電源過電壓保護器安裝在電源線路上,主要用于保護電源設(shè)備和負載設(shè)備免受持續(xù)的過電壓,其保護方式是切斷電源,使設(shè)備停止工作;信號過電壓保護器安裝在信號線路上,主要用于保護通信設(shè)備和數(shù)據(jù)設(shè)備免受持續(xù)的過電壓,其保護方式是切斷信號,使設(shè)備斷開通信。

地凱科技浪涌保護器選擇和安裝

浪涌保護器和過電壓保護器的選擇和安裝應(yīng)根據(jù)具體的工程條件和技術(shù)要求進行,以下是一些基本的原則和注意事項:

浪涌保護器的選擇應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)的電壓等級、雷電密度、設(shè)備的敏感性和保護需求等因素,確定其安裝位置、保護模式、額定電壓、額定放電電流、最大持續(xù)工作電壓、保護水平等參數(shù),選擇合適的型號和規(guī)格。過電壓保護器的選擇應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)的電壓等級、設(shè)備的耐壓水平、工作電流、工作頻率、動作時間等因素,確定其保護對象、保護方式、額定電壓、動作電壓、恢復(fù)電壓、最大切斷電流等參數(shù),選擇合適的型號和規(guī)格。

浪涌保護器的安裝應(yīng)遵循“接地優(yōu)先、短接近、短匹配”的原則,即首先要保證良好的接地系統(tǒng),然后要盡量縮短浪涌保護器與設(shè)備之間的距離和導(dǎo)線長度,最后要盡量匹配浪涌保護器和設(shè)備的阻抗,以減少反射波的影響。此外,還要注意浪涌保護器的并聯(lián)連接、相序正確、標(biāo)志清晰、工作指示正常等細節(jié)。

過電壓保護器的安裝應(yīng)遵循“靠近優(yōu)先、串聯(lián)優(yōu)先、分級優(yōu)先”的原則,即首先要盡量靠近被保護的設(shè)備安裝過電壓保護器,然后要盡量采用串聯(lián)的連接方式,最后要根據(jù)電網(wǎng)的電壓等級和設(shè)備的敏感性,采用分級的保護策略。此外,還要注意過電壓保護器的接線正確、動作靈敏、復(fù)位及時、故障排除等細節(jié)。

工作原理

地凱科技浪涌保護器(Surge Protective Device,SPD)的核心元件是氧化鋅壓敏電阻,它具有非線性的電壓-電流特性,即在正常工作電壓下,它的阻值很高,幾乎不通過電流;而在過電壓發(fā)生時,它的阻值迅速下降,形成低阻通路,將過電壓泄放到地線上,從而保護后級設(shè)備。

過電壓保護器(Overvoltage Protector,OVP)的核心元件是各種電子元件,如齊納二極管、晶閘管、可控硅等,它們通過電路原理來實現(xiàn)過電壓保護。過電壓保護器一般有兩種工作方式:一種是電壓開關(guān)型,即當(dāng)電壓超過設(shè)定值時,自動切斷電源,防止過電壓進入設(shè)備;另一種是限壓型,即當(dāng)電壓超過設(shè)定值時,自動降低輸出電壓,使其保持在安全范圍內(nèi)

應(yīng)用場合

浪涌保護器和過電壓保護器的應(yīng)用場合主要取決于電源系統(tǒng)中的雷電危害等級、設(shè)備的敏感性和可靠性要求等因素。根據(jù)IEC 62305標(biāo)準,電源系統(tǒng)可以劃分為四個雷電保護區(qū)(Lightning Protection Zone,LPZ),分別為LPZ0、LPZ1、LPZ2和LPZ3,其中LPZ0為最高危險區(qū),LPZ3為最低危險區(qū)。不同的雷電保護區(qū)需要安裝不同類別的保護器,以實現(xiàn)分級保護的目的。一般來說,浪涌保護器適用于LPZ0和LPZ1區(qū),過電壓保護器適用于LPZ2和LPZ3區(qū)

具體來說,浪涌保護器主要用于以下場合:

- 電力系統(tǒng)的進線端,如變壓器低壓側(cè)、配電柜、配電盤等,用于防止雷電直擊或感應(yīng)引入的高能量電涌,一般采用電壓開關(guān)型或組合型浪涌保護器,其沖擊電流應(yīng)大于或等于25kA,最大放電電流應(yīng)大于或等于100kA。

- 電力系統(tǒng)的出線端,如電動機、空調(diào)、電梯、照明等,用于防止雷電傳導(dǎo)或操作過電壓引入的中低能量電涌,一般采用限壓型浪涌保護器,其標(biāo)稱放電電流應(yīng)大于或等于5kA,最大放電電流應(yīng)大于或等于20kA。

- 信號系統(tǒng)的進出線端,如通信、網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控、廣播等,用于防止雷電感應(yīng)或操作過電壓引入的微小能量電涌,一般采用限壓型浪涌保護器,其標(biāo)稱放電電流應(yīng)大于或等于0.5kA,最大放電電流應(yīng)大于或等于2kA。

過電壓保護器主要用于以下場合:

- 電力系統(tǒng)的中間段,如分支箱、插座、開關(guān)等,用于防止電源系統(tǒng)的過電壓或負載端的故障電壓,一般采用電壓開關(guān)型或限壓型過電壓保護器,其最大持續(xù)工作電壓應(yīng)大于或等于電源電壓的1.15倍,保護電壓應(yīng)小于或等于2.5kV

地凱科技浪涌保護器和過電壓保護器是兩種不同的電氣保護設(shè)備,它們都可以在一定程度上保護電氣設(shè)備免受過電壓的危害,但它們的原理、功能和應(yīng)用場合有所不同。浪涌保護器主要針對的是短暫的、高幅值的過電壓,它的保護方式是通過泄放電流來限制過電壓的幅值;過電壓保護器主要針對的是持續(xù)的、低幅值的過電壓,它的保護方式是通過切斷電源來隔離過電壓。浪涌保護器和過電壓保護器的選擇和安裝應(yīng)根據(jù)具體的工程條件和技術(shù)要求進行,遵循一定的原則和注意事項,以實現(xiàn)最佳的保護效果。

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