如何選擇并應(yīng)用防雷元件（一）

更新時(shí)間：2011-02-24 瀏覽量：1532

　隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路相繼出現(xiàn)，且廣泛用于通信、測(cè)量、監(jiān)控和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等電子設(shè)備（系統(tǒng)）中。這類元器件具有著極為廣闊的發(fā)展前景。然而，他zui明顯的缺點(diǎn)就是抗過(guò)超低頻高壓發(fā)生器電壓能力和抗干擾性能力很低，易受雷電等電磁脈沖和其他過(guò)電壓的損壞，繼而造成電路和設(shè)備的損壞。因此，提高與加強(qiáng)這些設(shè)備放過(guò)電壓的能力是迫在眉睫的事情。

　　一、設(shè)備受雷擊的途徑

　　雷電直擊地面（物體）和/或空中雷云間放電時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊電磁場(chǎng)，在設(shè)備和傳輸線上感生雷電過(guò)電壓，從而損壞設(shè)備或傳輸線路。從所掌握的資料表明，除少數(shù)屬雷電直擊或空間感應(yīng)外，絕大部分是因?yàn)槔纂娦胁◤氖彝獾膫鬏斁€引人而損壞設(shè)備的。這些室外傳輸線包括傳輸信息的金屬引入（出）線路和用以饋電的交（直）流線路。傳輸信息線路有架空線路、埋地線路、鋼軌或其他類似的傳導(dǎo)體。而架空線主要指通信明線、架空電（廣）纜或其他性能相近的線路；埋地線路則有埋地（對(duì)稱、同軸）電纜和光纜等。

　　傳輸線路上引入的過(guò)電壓分為縱向（共模）過(guò)電壓和橫向（差模）過(guò)電壓兩類。在平衡（對(duì)稱）線路上某點(diǎn)出現(xiàn)的線與地之間的過(guò)電壓成為縱向過(guò)電壓；平衡（對(duì)稱）線路間或不平衡線路（如同軸電纜）的線路與地之間出現(xiàn)的過(guò)電壓成為橫向過(guò)電壓。一般情況下，橫向過(guò)電壓低于縱向過(guò)扁平橡套軟電纜電壓。但在比較的情況下，橫向過(guò)電壓可具有與縱向過(guò)電壓相同的幅值和特續(xù)時(shí)間。若某些系統(tǒng)有中繼設(shè)備和遠(yuǎn)供回路時(shí)（如通信系統(tǒng)的增音機(jī)），當(dāng)前、后段的線路感應(yīng)有不同的過(guò)電壓時(shí)，還會(huì)造成順線路方向的縱向過(guò)電壓，同樣損壞設(shè)備，這一點(diǎn)易為人們所忽視。

　　傳輸線路因其自身結(jié)構(gòu)的原因、雷電行波傳輸過(guò)程的差異，以及縱向保護(hù)元件動(dòng)作時(shí)間的不同等，令分別出現(xiàn)在量平衡獻(xiàn)上的縱向過(guò)電壓不相等，從而形成橫向過(guò)電壓（不平衡線路上的橫向過(guò)電壓即縱向過(guò)電壓）。縱向過(guò)電壓損壞設(shè)備線于地（機(jī)殼0之間的絕緣，但橫向過(guò)電壓則像信號(hào)般在線間傳輸，盡管其幅值不很高，卻足以損壞既敏感，耐壓水平又很低的元器件和內(nèi)部電路。

　　二、雷擊保護(hù)的基本原則

　　欲使設(shè)備得到很好的保護(hù)，首先應(yīng)對(duì)其所處的環(huán)境、受雷電影響的程度做出客觀的估計(jì)，因他于出現(xiàn) 過(guò)電壓的幅值、概率、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、設(shè)備抗電能力、保護(hù)水平和接地等有關(guān)。不過(guò)，防雷工作應(yīng)作為一項(xiàng)系統(tǒng)工程來(lái)考慮，強(qiáng)調(diào)全面防護(hù)（包括建筑物、傳輸線路、設(shè)備和接地等），綜合治理，且要做到科學(xué)、可靠、使用和經(jīng)濟(jì)。我們并不一定要求對(duì)雷電進(jìn)行100%的防護(hù)，允許有一定的風(fēng)險(xiǎn)率，這當(dāng)然應(yīng)通過(guò)一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較以后才可確定。總的來(lái)說(shuō)，考慮防雷時(shí)可歸納為如下3種主要方法。

　　1. 采用躲避的方法

　　這是非常重要的、經(jīng)濟(jì)有效的措施。應(yīng)正確的選擇線路的路由、站址（設(shè)備安放點(diǎn)），有意識(shí)的盡量避開(kāi)在理論上、經(jīng)驗(yàn)上和實(shí)際上電力測(cè)試導(dǎo)線證實(shí)的雷擊區(qū)或雷擊點(diǎn)。

　　2. 對(duì)雷電進(jìn)行橫截

　　這需要外加一定的保護(hù)元器件，旁路或限制進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)的雷電壓（流），從而減輕系統(tǒng)受損的程度或在系統(tǒng)能承受的水平之下。

　　3. 提高系統(tǒng)的耐雷水平

　　從改善系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)人手，通過(guò)對(duì)危險(xiǎn)性的估計(jì)，規(guī)定線路、設(shè)備的介質(zhì)絕緣強(qiáng)度、耐沖擊能力等，提高其自身的耐雷能力（改善設(shè)備的伏秒特性）。

　　三、保護(hù)元件的選擇

　　上一張?zhí)岬降娜龡l保護(hù)原則中，后面兩條均需要外加一些保護(hù)元件才能實(shí)現(xiàn)。本章僅就常用保護(hù)元件的選擇問(wèn)題作進(jìn)一步論述。

　　1. 保護(hù)元件的分類

　　保護(hù)元件的分類

　　保護(hù)元件從不同角度考慮，可粗分如下。

　　（1）從導(dǎo)通的類型分

　　空間空隙：如空氣隙碳精放電器

　　放電型

　　密封間隙：如氣體放電管

　　開(kāi)關(guān)型：順態(tài)二極管

　　限幅型：壓敏電阻、穩(wěn)壓管（齊納管）、開(kāi)關(guān)二極管

　　（2）從功能分。

　　開(kāi)關(guān)型

　　過(guò)壓保護(hù) 放電型

　　（并聯(lián)用）限幅型

　　過(guò)流保護(hù) 非自復(fù)型

　　（串聯(lián)用）自復(fù)型：正溫度系數(shù)熱敏電阻

　　不中斷隔離變壓器

　　傳輸信號(hào) 排流線圈

　　上述的保護(hù)元件可以是單個(gè)元件，也可以由幾種不同功能的元件組合而成為更復(fù)雜的組件（后文還會(huì)提及）。

　　2. 保護(hù)元件應(yīng)具備的特性

　　本文主要介紹過(guò)電壓保護(hù)元件的特性。

　　過(guò)電壓保護(hù)元件與迅速的將外來(lái)的沖擊能量滑線指示燈全部或部分分瀉放掉，不讓其進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部，達(dá)到保護(hù)的目的，其必須具備如下的性能。

　　（1）能承受一定的沖擊能量，尤其是在于其強(qiáng)大的雷電流作用下也不致?lián)p壞。

　　（2）能迅速的抑制瞬間過(guò)電壓，且其殘壓應(yīng)低于設(shè)備的安全值。

　　（3）對(duì)過(guò)電壓的影響速度要快。在正常狀態(tài)時(shí)是高阻抗。且從高（低）阻抗?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)到低（高）阻抗?fàn)顟B(tài)的時(shí)間極短。

　　（4）元件本身有高的可靠性和穩(wěn)定性，受多次沖擊而性能不變。

其它相關(guān)產(chǎn)品介紹：手表式近電報(bào)警器，滑線變阻器，指針高壓兆歐表。

上一篇：如何選擇并應(yīng)用防雷元件（二）

下一篇：多功能鱷魚(yú)夾相關(guān)知識(shí)介紹

[ 返回列表 ]