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如何提高浪涌保護器的使用壽命和安全性

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更新時間：2023-06-08 15:55:49瀏覽次數(shù)：107次

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浪涌保護是保護設施免受電氣事件影響的基本要求。具體來說，浪涌保護器（SPD）旨在限制瞬態(tài)電壓并轉(zhuǎn)移浪涌電流以保護系統(tǒng)和設備。

詳細介紹

浪涌保護是保護設施免受電氣事件影響的基本要求。具體來說，浪涌保護器（SPD）旨在限制瞬態(tài)電壓并轉(zhuǎn)移浪涌電流以保護系統(tǒng)和設備。

SPD浪涌保護器必須考慮的一種現(xiàn)象是臨時過電壓（TOV）。傳統(tǒng)設備處理 TOV 的方式可能會導致火災和其他安全隱患。它們還可以限制設備的使用壽命，使其對未來的浪涌毫無用處。

了解新技術如何使 地凱科技SPD 能夠更好地保護設施免受瞬態(tài)事件的影響，而不會造成安全隱患或過早磨損設備。

過電壓的類型

SPD的主要作用是防止過電壓損壞設備。有兩種類型：一種類型發(fā)生迅速，可以立即損壞設備，另一種常見但很少造成損壞。

瞬態(tài)電壓

一種類型是瞬態(tài)電壓，這是一種非常大的電壓，在正常電源上具有極短的持續(xù)時間。下圖所示的三個銳角代表瞬態(tài)電壓。請注意，它們遠遠超出了標稱供應量。

雖然短暫，但其中一個事件的高峰很容易損壞敏感的電子設備。閃電是這些瞬變的原因之一，但其中絕大多數(shù)實際上來自設施內(nèi)。

臨時過電壓

過電壓是指配電系統(tǒng)電壓在高于“正常"電壓的時間內(nèi)比瞬態(tài)電壓增加的時間更長。

這些 TOV 可以分為兩種類型。那些發(fā)生時間相對較短的事件，如上所示，這些有時被稱為膨脹事件。這些通常效果不大，無需防護設備干預或操作即可恢復正常。第二種類型的 TOV 可能會持續(xù)很長時間或具有異常高的幅度。這些通常是由電力系統(tǒng)中的故障引起的（中壓網(wǎng)絡中的故障，或者有時現(xiàn)場的接線問題，例如中性線丟失）。這些可以更立即地導致設備過熱和故障。在存在SPD的地方，需要仔細設計它們來處理此類事件。

SPD 需要安全地處理所有 TOV，而不會造成會抑制未來浪涌性能的損壞。

TOV 的傳統(tǒng)電涌保護

為了限制瞬態(tài)事件，傳統(tǒng)的SPD技術利用金屬氧化物壓敏電阻和/或硅雪崩二極管來箝位或限制電壓。對于超出可接受的工作閾值（即標稱鉗位電壓）的每個波，器件會嘗試箝位并限制浪涌。

問題是 TOV 可以持續(xù)多個周期，這在 SPD 的生命周期中很長。以美國為例，典型電源為 110V，60Hz。如果提供的電力超過閾值，則當電壓超過該閾值時，傳統(tǒng)的SPD以60Hz的速率在每個半周期的峰值處箝位。反復夾緊會導致設備積聚熱量，進而失效，并可能產(chǎn)生火災危險。即使不是失敗，它也會降低SPD的長期執(zhí)行能力。

在下面的視覺效果中，虛線表示標稱SPD鉗位電壓，實心波浪線表示標稱交流電源工作電壓。任何短時間的浪涌在虛線上方都會被SPD迅速鉗制。

在下圖中，波浪虛線表示 TOV。與真正的雷電浪涌（通常是短暫而突然的）不同，TOV 的持續(xù)時間延長意味著 SPD 不斷夾緊，導致其迅速過熱。如果設計不當，就會成為潛在的安全隱患（例如火災）。

瞬態(tài)判別技術

新技術在面對 TOV 等浪涌時為 SPD 增加了智能水平。

具體而言，nVent ERICO 瞬態(tài)判別（TD）技術可區(qū)分持續(xù) TOV 和真正的瞬態(tài)或浪涌事件。好處是顯著的：

TD技術確保在實際應用中的安全操作。

TD技術延長了SPD的使用壽命。

通常與閃電或負載切換相關的快速瞬變是SPD用于保護的危險浪涌事件。如下圖所示，當發(fā)生持續(xù)的TOV事件時，充其量，傳統(tǒng)技術SPD可以安全地斷開連接而不會引起火災。在最壞的情況下，它無法斷開連接，隨后的不受控制的故障模式可能會對設施造成損壞。

斷開連接后，它不再存在以夾緊任何后續(xù)浪涌，從而使設施容易受到損壞。

與傳統(tǒng)的SPD不同，地凱科技TD技術通過有效地具有兩個夾緊級別來延長SPD的使用壽命。關鍵在于檢測瞬態(tài)頻率的快速開關，并且僅嘗試箝位真正的快速持續(xù)時間雷電或開關類型浪涌。在所示的場景中，首先閃電浪涌被SPD迅速鉗制。在同一雷暴期間，發(fā)生電源故障導致TOV。TD技術SPD檢測到這一點，并且不會嘗試鉗制。TOV 過后一段時間，又發(fā)生了一次雷擊。當然，SPD仍在電路中，并再次迅速采取行動來抑制這種激增。因此，始終能夠區(qū)分浪涌和 TOV，從而在現(xiàn)場實現(xiàn)異常長的使用壽命。