SPD脱扣装置中温度保险丝性能分析

金属氧化物避雷器(MOV)对电子设备和网络系统提供有效防雷保护的同时也出现了因MOV失效所导致的诸多问题,其中最严重的是导致起火、爆炸。分析了MOV起火的原因,阐述了温度保险丝的工作原理,提出运用温度保险丝对MOV进行过热保护,防止MOV起火的观点。为检测温度保险丝的性能,设计了温度保险丝的过电流耐受冲击试验、限制电压试验和热稳定性试验。试验结果表明:使用温度保险丝作为电涌保护器内置脱扣装置时,能够耐受雷电流的冲击;压敏电压的变化率在10%以内,限制电压仅上升2.2%,说明温度保险丝并不会影响MOV的限压性能;在MOV过热时,温度保险丝能迅速熔断,切断MOV与主电路的连接,从而保护系统安全。还对温度保险丝和低温焊锡的脱扣性能进行比较,将二者的脱扣温度与断开时间进行了分析,当脱扣时的温度小于130℃时,温度保险丝较低温焊锡动作及时,具有一定的优越性。     

MOV通流能力衡量优化方法

MOV作为压敏型电涌保护器(SPD)的主要防雷元件,依据IEC 61643的规定,其通流能力是反映SPD防雷性能的重要指标,故通常用标称(最大)放电电流来衡量MOV通流能力,但这并不意味着MOV的标称放电电流就是衡量MOV的通流能力最佳参数,为了更为准确地研究SPD的防雷性能,需要对MOV通流能力的衡量方法进行进一步优化分析。通过详细分析通流能力的本质含义,引入能量资源(安秒资源)的概念,区分了MOV的标称(最大)放电电流与通流能力的关系,结果显示:利用MOV的能量资源(安秒资源)来体现器件的通流性能,更符合MOV的特征,优化后的衡量方法对于SPD防雷性能的精确定标具有重要的参考价值。     

电涌保护器(SPD)的安全性能分析及其解决措施

介绍了电涌保护器(SPD)的基本作用、基本结构、工作原理及失效原理,并结合限压型SPD中使用的氧化锌压敏电阻的特点,运用理论计算及大量实验数据分析,提出了限压型SPD在使用过程中的关键参数以及与熔断器的匹配方法。     

十脉冲下限压型SPD级间串联退耦电感前后能级匹配研究

退耦电感是限压型浪涌保护器(SPD)级联配合核心元件,对于限压型SPD能级匹配具有重要影响.针对退耦电感与限压型SPD能级匹配问题,基于行波传输理论建立多级限压型SPD能量匹配模型,并结合更接近自然雷击的10个8/20 μs多脉冲试验进行研究,试验结果可知:恒定波阻抗下,增大SPD线路间退耦电感值,可有效减缓雷电瞬态过...     

一种新型信号电涌保护器的设计

信号电涌保护器(信号SPD)是广泛应用于信号系统终端设备的一种雷电防护装置。为了提高其自身元器件安全性和实现故障指示功能,同时考虑到电路的复杂程度和内部结构空间的有限性,本文设计研究了一种新型的信号SPD,该产品使用了高分子正温度系数电阻(PTC)来保护其他的元器件,并增加了集成故障指示器。将该产品进行瞬态抑制二极管(TVS)、串联电阻的过热保护模拟试验以及信号SPD测试标准中的冲击电流、传输特性和过载失效模式3项试验,试验结果表明:新产品具有热保护功能,且参数指标完全满足信号SPD测试标准的要求。同时,产品具有无源的故障指示器,适用于信号可以短时中断的系统。     

基于ATP-EMTP的F-D模型残压误差模拟分析

金属氧化物压敏电阻(MOV)在防止电力系统免受雷电过电压侵扰时起至关重要的作用。文中基于MOV仿真模型IEEE模型,建立了一种新的MOV仿真模型F-D模型,并利用ATP-EMTP电磁暂态仿真软件进行仿真模拟,进而对比分析IEEE模型和F-D模型在残压误差上的优缺点。相比于IEEE模型,在波形为8/20μs和峰值为10 kA的雷电电流冲击下,FD模型能更好地再现雷电电流冲击后的残压值。F-D模型中的电感参数对仿真结果影响较大,其值与残压误差值呈负相关关系。在波形为8/20μs和峰值分别为5、7、10 kA的雷电电流冲击下,优化后的F-D模型残压误差均可忽略不计,因此优化后的F-D模型能很好地反映出实际的MOV动作特性。     

“3+NPE”模式中SPD与RCD的关系

通过对<建筑物防雷设计规范>GB 50057-94(2000版)标准中电涌保护器设计图的分析,比较了剩余电流动作保护器(RCD)装在SPD的电源侧和装在SPD的负载侧的不同,得出当采用"3+NPE"模式进行保护时,由于NPE模块是一种放电间隙型模块,不会在线路中导致接地故障,因此可解决电涌保护器(SPD)安装位置受限制及高接地电阻地区电涌保护器(SPD)因串联断路器无法脱扣导致的烧毁等设计问题.     

基于不同组合方式下电源系统SPD的试验

通过对电源系统SPD几种常见的组合方式用8/20μs电流进行冲击试验,测出每种组合的残压和通流以及冲击前后的静态参数,通过试验并对试验数据进行分析发现:常见的电源系统SPD组合方式中两压敏电阻并联时的通流最大、残压最小,而压敏电阻串联时的残压最大、通流最小;采用多个压敏电阻并联适用于暂态过电流较大的保护场合;压敏电阻与气体放电管串联时,残压稍高,通流量增大,无漏电流,但反应时间变长,适用对SPD响应时间要求不太高的电路中;压敏电阻漏电流随着冲击电压的增大不断升高,所以应定期检测,及时更换。     

基于组合型电涌保护器能量配合的实验研究

针对组合型电涌保护器(SPD)中主要防雷元件之间的能量配合问题,依据IEC 62305-4与GB 50343—2010的规定要求,通过对气体放电管(GDT)、金属氧化物压敏电阻(MOV)、瞬态抑制二极管(TVS)进行理论概述,再对这3种常见的防雷元器件进行并联组合后,分别进行多次冲击实验,发现不同的防雷元件的合理并联配合使用对于提高SPD整体的响应速度,缩短动作过程时间,提高SPD的通流容量与限压水平具有明显的效果.实验结论对于组合型SPD的设计具有一定的实际参考价值.     

电涌保护器电压保护水平值的合理判定

通过对一个防雷设计方案的分析,阐述了如何正确理解防雷设计方案中电涌保护器(SPD)的标称放电电流、电压保护水平(Up)等参数。通过对两个型号的Ⅱ级试验SPD检测报告中数据的对比分析,指出不应仅以SPD的铭牌上标注的电压保护水平(Up)值作为电压保护水平是否符合设计要求的依据,应结合SPD检测报告中的数据综合判断。建议生产商根据检测报告,标注几个标称放电电流值以下的特征电流对应的Up值,或者在产品说明中绘制冲击电流残压曲线图,完善SPD限压特性的描述。