压敏避雷器是什么?压敏避雷器的工作原理

来源:电工天下时间:2017-01-22 06:49:41 作者:老电工手机版>>

一、压敏避雷器

压敏避雷器是一种新型的阀型避雷器,它没有火花间隙,只有压敏电阻,因而结构简单,体积小,重量轻。

压敏电阻是由氧化锌、氧化铋等材料烧结而成的一种多晶半导体陶瓷非线性元件,其非线性系数很小,只有0.05左右,因而具有很好的伏安特性。

在工频电压下,压敏电阻可呈现极大的电阻值,工频续流极小,不需要用间隙灭弧。但在冲击电压下,其电阻值又很小,通流容量很大,因此可将过电压限制在设备允许的范围以内。

压敏避雷器可广泛用于低压电气设备的防雷保护,如配电变压器的低压侧,低压电机和电度表等的防雷。

二、压敏避雷器与压敏电阻

1:压敏电阻
原理,在正常状态下为高阻,当连接在压敏电阻 2个端子的电压大于这个压敏电阻的设定值,压敏电阻的阻值急速下降,相当于把这个电压直接短路,取得保护。

2:气体保护管
原理,在正常状态下为高阻,当连接在2个端子的电压大于这个设定值,气体保护管的气体导通,相当于把这个电压直接短路,取得保护。
都有不同的保护电压系数,使用在不同的电压环境,缺点是压敏电阻一般击穿后就一直短路,气体保护管击穿一次后,就不再起保护作用。

三、压敏电阻避雷器的工作原理与优缺点

有受雷击浪涌威胁的电子/电力设备,就一定有工程师为之设计的雷击浪涌防护方案,硕凯电子确实有为行业客户设计通用的雷击浪涌防护方案,但是在具体的防护应用中,硕凯电子工程师本着防护最优化的原则,在电路保护器件选型的时候都会根据客户产品的防护等级以及实际的应用环境来随机应变,确保产品的雷击浪涌防护方案有效。

压敏电阻避雷器的工作原理以及压敏电阻作为防雷器件的优缺点。

1、压敏电阻避雷器的工作原理

它相当于一个可变电阻,它是并联于电路中的。当电路在正常使用时,压敏电阻的阻抗很高,漏电流很小,可视为开路,对电路几乎没有影响。但当一很高的突波电压到来时,压敏电阻的电阻值瞬间下降(它的电阻值可以从MΩ(兆欧)级变到mΩ(毫欧)级),使它可以流过很大的电流,同时将过电压箝位在一定数值。由于压敏电阻的突波承受能力取决于它的物理尺寸,因而有可能获得不同的浪涌电流值。

以氧化锌为主要成分的金属氧化物半导体非线性电阻,当加在电阻两端的电压小于压敏电压时,压敏电阻呈高阻状态,如果并联在电路上,该阀片呈断路状态;当加在压敏电阻两端的电压大于压敏电压时,压敏电阻就会击穿,呈现低阻值,甚至接近短路状态。压敏电阻这种被击穿状态是可以恢复的,当高于压敏电压的电压被撤销以后,它又恢复高阻状态。当电力线被雷击时,雷电波的高电压使压敏电阻击穿,雷电流通过压敏电阻流入大地,使电力线上的类电压被钳制在安全范围内。

2、压敏电阻避雷器的优缺点

优点:
1、由于压敏电阻避雷器不需要串联间隙,因此结构简单、体积小、重量轻、寿命长。
2、性能稳定。由于压敏电阻避雷器没有间隙,不存在间隙放电电压受外界因素影响的问题,也不存在间隙放电分散性和误动等问题。
3、制造方便,适用于自动化批量生产。
4、便于制成直流避雷器。由于它没有间隙,不产生电弧,且具有良好的非线性电阻特性,使制造直流避雷器的困难迎刃而解。
5、保护性能好。压敏电阻避雷器的保护性能与间隙的放电电压无关,仅由阀片冲击残压决定。而氧化锌阀片残压又较低,所以保护性能好。
6、可以承受多重雷击。在雷电流通过金属氧化物避雷器之后,没有工频续流通过,所以通过避雷器的能量大为减少,因此它能承受多重雷击。
7、通流能力大。金属氧化物避雷器通流能力比碳化硅避雷器强,当单片氧化锌阀片通流容量不能满足时,除可以将阀片直径加大外,还可以采用多支避雷器并联,以提高通流容量。

缺点:
1、压敏电阻的非线性特性较差(动态电阻较大)
2、大电流时限制电压(箝位电压)较高
3、低电压时漏电流较大,较易老化

产品的多样化促进了市场的繁荣,而同时带来的是产品选型的困扰,采购最容易在众多同类产品中挑花眼。其实防雷器件选型最佳的方式就是先由工程师确定产品的防护等级、工作电压,初步确定选型的范围。再由采购筛选出实力相当能够提供优质样品和实验室的供应商,最终由双方的工程师进行最终的防护器件选型。压敏电阻分为插件压敏电阻和贴片压敏电阻,工程师在进行选型的时候务必要根据产品的PCB板选择合适封装的压敏电阻避雷器。

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