浪涌保護(hù)器的工作原理（SPD）

浪涌保護(hù)器（SPD）的工作原理如下：

在正常運(yùn)行期間（例如，在沒(méi)有浪涌的情況下），電涌保護(hù)器對(duì)安裝它的電路系統(tǒng)沒(méi)有影響。它的作用類似于開(kāi)路，并保持有源導(dǎo)體和大地之間的隔離。

當(dāng)發(fā)生電壓浪涌時(shí)，地凱科技浪涌保護(hù)器會(huì)在幾納秒內(nèi)降低其阻抗并轉(zhuǎn)移脈沖電流。電涌保護(hù)裝置的行為類似于閉合電路，過(guò)電壓短路并限制在下游連接的電氣設(shè)備的可接受值。

一旦脈沖浪涌停止，浪涌保護(hù)裝置將恢復(fù)到其原始阻抗并返回到開(kāi)路狀態(tài)。

如果沒(méi)有電涌保護(hù)裝置，浪涌會(huì)到達(dá)電氣設(shè)備。如果浪涌超過(guò)電氣設(shè)備的脈沖耐受電壓，隔離度會(huì)降低，脈沖電流會(huì)自由流過(guò)設(shè)備，從而損壞設(shè)備。

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通過(guò)在有源導(dǎo)體和接地（TT網(wǎng)絡(luò)）之間使用電涌保護(hù)裝置，可以限制過(guò)電壓并安全地轉(zhuǎn)移放電電流，從而在相和大地之間建立等電位連接。

電涌保護(hù)裝置中使用的技術(shù)

電涌保護(hù)裝置包含至少一個(gè)非線性組件，其電阻隨施加在其上的電壓的功能而變化。

基于火花隙的浪涌保護(hù)裝置

它們被稱為開(kāi)關(guān)浪涌保護(hù)裝置?；鸹ㄏ妒怯蓛蓚€(gè)緊密靠近的電極組成的組件，它們將電路的一部分與另一部分隔離到一定的電壓水平。這些電極可以在空氣中或用氣體封裝。在系統(tǒng)正常運(yùn)行期間（在額定電壓下），火花隙不會(huì)在兩個(gè)電極之間傳導(dǎo)電流。在存在電壓浪涌的情況下，隨著電極之間形成電弧，火花隙的阻抗迅速降低到0.1-1 Ω，通常在100 ns內(nèi)。電涌結(jié)束時(shí)電弧熄滅，恢復(fù)隔離。

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壓敏電阻電涌保護(hù)裝置

壓敏電阻是阻抗由電壓控制的元件，具有連續(xù)但不線性的“U 與 I 的函數(shù)”?；趬好綦娮璧睦擞勘Ｗo(hù)器件，也稱為電壓限制，其特點(diǎn)是當(dāng)不存在浪涌時(shí)（通常高于1 MΩ）具有高阻抗。當(dāng)發(fā)生浪涌時(shí)，壓敏電阻的阻抗在幾納秒內(nèi)迅速降至1 Ω以下，允許電流流動(dòng)。壓敏電阻在放電浪涌后恢復(fù)其隔離特性。壓敏電阻的一個(gè)特點(diǎn)是，流過(guò)壓敏電阻的電流可以忽略不計(jì)，稱為剩余電流IPE（100至200μA）。

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火花隙與壓敏電阻的比較

火花隙的主要特征是它們能夠管理來(lái)自直接雷擊的大量能量，而壓敏電阻的保護(hù)水平非常低（因此性能很高），并且動(dòng)作迅速。我們現(xiàn)在將研究這兩種技術(shù)之間的區(qū)別。

隔離屬性

壓敏電阻雖然在靜止時(shí)具有非常高的阻抗，但始終具有流過(guò)它的最小連續(xù)電流Ic（例如，0.5 NA）。該電流會(huì)隨著壓敏電阻的磨損而增加，直到達(dá)到高水平。因此，壓敏電阻SPD必須始終具有短路保護(hù)，并且不能用于RCD上游的N-PE連接。 + 包括內(nèi)部保護(hù)，保證安全的使用壽命。

火花隙在靜止時(shí)是真正的開(kāi)路，確保在正常工作條件下或達(dá)到使用壽命時(shí)根本沒(méi)有電流流動(dòng);因此，只有在有源導(dǎo)體和接地之間的連接提供火花元件時(shí)，SPD 才能安裝在 RCD 的上游（因此保護(hù)其免受脈沖或放電電流的影響）。

導(dǎo)通時(shí)的電阻

即使在放電階段，壓敏電阻的電阻仍然明顯大于零，從而限制了將浪涌過(guò)電壓降低到額定電源電壓的3-4倍的可能性。

當(dāng)電弧被點(diǎn)燃時(shí)，火花隙的阻力可以忽略不計(jì)。

響應(yīng)時(shí)間

壓敏電阻的響應(yīng)時(shí)間非?？?，只有幾納秒?；鸹ㄏ都夹g(shù)通常很慢，但電子設(shè)備會(huì)加速。

點(diǎn)火/限制電壓

由于響應(yīng)時(shí)間快，壓敏電阻的點(diǎn)火/限制電壓很低。由于空氣具有出色的絕緣性能，火花隙的點(diǎn)火/限制電壓通常很高，但在電子設(shè)備的幫助下會(huì)降低。

短路的消除

壓敏電阻的特點(diǎn)是沒(méi)有后續(xù)短路電流，因?yàn)橐坏├擞客Ｖ梗鼈兊淖杩咕蜁?huì)恢復(fù)到非常高的值。具有火花隙技術(shù)的SPD必須設(shè)計(jì)成能夠中斷以下電流（例如滅弧室）

生命周期結(jié)束

壓敏電阻逐漸失去其隔離性能;因此，在其使用壽命結(jié)束時(shí)，它可能會(huì)成為低阻抗短路?；鸹ㄏ对谄涫褂脡勖Y(jié)束時(shí)不再能夠點(diǎn)燃電弧，這是由于其電極的磨損或電子點(diǎn)火電路已經(jīng)褪色。因此，它成為一個(gè)永久開(kāi)放的電路。

需要備份保護(hù)

為了確保短路報(bào)廢安全，備用保護(hù)是必要的。在壓敏電阻壽命終止短路的情況下，熱隔離開(kāi)關(guān)通常無(wú)法斷開(kāi)電路。

在所有情況下都應(yīng)提供火花隙的備用保護(hù)，以確保SPD發(fā)生故障時(shí)的安全，并在安裝點(diǎn)中的短路電流大于SPD中斷短路跟蹤電流的性能（Isc>If）時(shí)中斷電弧。

審核編輯黃宇