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發布日期:2017-07-25文章來源:小耳朵電源????????小耳朵電源官網:http://www.womucj.live
 
? 在雷雨天氣,經常會出現電源跳電或電源系統損壞等現象,甚至雷電流通過開關電源系統直接導致電源設備損壞,面對這些問題,怎么做才能有效的預防這些事情發生呢?東莞小耳朵高度重視電源防雷設計,針對開關電源防雷設計問題,我們提供了以下解決方案。。。
  • 共模電感&差模電感

      雷電流的入侵首先表現為過電壓,當存在泄放通道時,產生雷電流。不論是由于直擊雷產生的線路來波,抑或電磁感應的過電壓均是如此。過電壓有共模過電壓和差模過電壓兩種類型

共模與差模過電壓、過電流

 

    由于寄生電容的廣泛存在,雷電過電壓擊穿空氣或在常壓下絕緣的器件,形成強大的雷電流,造成設備損壞。

     為了抑制雷電的影響,應在雷電能量進入設備前將能量泄放至大地。對于共模過電壓,應在輸入電纜與防雷地之間安裝防雷器件(或稱防雷片);對于差模過電壓,應在輸入電纜火線和零線之間安裝防雷器件。由于雷電流是屬于浪涌電流,防雷器件是一種浪涌抑制保護器件(Surge Protection Device),簡稱SPD。

 

 小耳朵 STD-POE5203-10標準POE交換機內部結構圖

 

  •   壓敏電阻

 壓敏電阻為限壓型器件,當兩端施加工作電壓時阻值很高,漏電流為μA級。隨著端電壓升高,壓敏電阻阻值降低,端電壓超過一定值后阻值急劇降低,漏電流可高達20~40KA,形成雷電泄放通道。當電壓降低至工作電壓后,壓敏電阻的漏電流迅速減小,恢復原來狀態。

常用壓敏電阻特性

 

直流開關電源常用的壓敏電阻主要參數如下:

    Uc:最大持續工作交流電壓,一般為385V。

    U1mA:標稱電壓,指漏電流達到1mA時施加的端電壓,一般為630V。

    UP:殘壓,指通過壓敏電阻泄放限壓后兩端最高電壓,一般為1500V。

    In:額定通流能力,能在額定通流能力內安全泄放多次雷電流,一般為20KA。

    Imax:最大通流能力,能安全泄放1次,一般為40KA,泄放后,壓敏電阻可能損壞。

    此外,壓敏電阻的響應時間也很關鍵,一般響應時間為10~100ns。

常用壓敏電阻特性:

      隨著工作時間的增加,尤其是多次泄放雷電流,壓敏電阻漏電流逐漸增大。如果施加標稱電壓U1mA的90%電壓時漏電流就達到1mA,就認為壓敏電阻性能達不到要求,需要更換。基于此,可以比較容易地檢測壓敏電阻性能。

     與防雷器有關的行業標準、國際標準有很多,目前并未統一,一般要求壓敏電阻能耐受In電流正反各沖擊5次,耐受Imax電流正負各沖擊一次,10%In電流沖擊100次。壓敏電阻失效時,表現為短路,窗口由綠變紅;偶爾也會因為壓敏電阻爆炸斷裂,表現為開路。

小耳朵 STD-K8L室外防水電源內部結構圖

 
  • 氣體放電管

      氣體放電管為開關型器件,主要由電極及電極之間的氣隙組成。當氣體放電管兩端施加的電壓小于促發電壓時,氣體放電管為斷路狀態,基本無漏電流。當電壓高于促發電壓時,氣隙被擊穿,可認為短路。促發電壓與氣體放電管種類有關,并且有一定的光敏效應,即在有光和無光的情況下偏差較大。直流開關電源常用的氣體放電管長期耐受工作電壓為255V,促發電壓為400V左右。當兩端的電壓下降至工作電壓以內時,氣隙不能滅弧,繼續有電流通過,這就是氣體放電管的續流問題。氣體放電管的滅弧電壓很低,一般為20~50V,因此不能安裝在火線與零線、火線與地線之間。

常用氣體放電管特性

     氣體放電管主要參數與壓敏電阻類似,如UC、UP、In、Imax等。氣體放電管失效時,表現為開路,偶爾可能因為氣體放電管變形造成短路。

       氣體放電管和壓敏電阻組合構成的抑制電路.上圖是氣體放電管和壓敏電阻組合構成的浪涌抑制電路。由于壓敏電阻有一致命缺點:具有不穩定的漏電流,性能較差的壓敏電阻使用一段時間后,因漏電流變大可能會發熱自爆。為解決這一問題在壓敏電阻之間串入氣體放電管。在這種串聯組合支路中,氣體放電管起一個開關作用,當沒有暫態過電壓作用時,它能將壓敏電阻與系統隔離開,使壓敏電阻中幾乎無泄漏電流,從而有效地減緩壓敏電阻性能衰退。

小耳朵 STD-T412S16-DC機架式電源內部結構圖

 

        不論是采用差模電感、熱敏電阻還是氣體放電管,他們都采用與主電路并聯的方式,如果電壓太高,電流就從保護電路-大地這條途徑釋放掉,如果正常,就走入主電路。不過還有一種浪涌保護器采用和主電路串聯的方式,當檢測到高壓時會存儲電能,之后再慢慢釋放,這種方式沒有分流,避免對建筑物電力系統的干擾,而且對浪涌的反應速度也更快。PC電源中如何處理浪涌吸收。

  作為輔助元件,很多浪涌保護電路還有一個保險絲,保險絲也可以看出一個變阻器,它是串聯在主電路中的,當電流低于某個特定值時導電性很好,一旦電流高過該特定值電阻絲阻值增大,電阻產生的熱量導致溫度迅速升高燒斷保險絲,切斷電路,不過保險絲只能使一次,而浪涌保護器在通過一次浪涌后只需要很短的時間就可以再次恢復到高阻狀態。

 

    最后,東莞小耳朵電源在此提醒廣大用戶:開關電源的防雷工作不容小覷,通常被忽視的小細節,往往則是最大的隱患,防范于未然。雷雨季節即將到來,無論是大到電力、工業,還是小到家庭等領域。防雷工作都不可忽視,需要我們共同的努力,東莞小耳朵電源也會積極投身防雷工作當中去,為你的用電安全保駕護航!


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