丹凤千字科普：浪涌保护器的作用与原理（详细资料介绍）

浪涌电压：定义、来源及浪涌保护器（SPD）详解

一、浪涌的定义及来源

浪涌，也被称为电涌或突波，指的是瞬间超出稳定值的电压或电流峰值。其主要来源分为外部和内部两个原因：

1. 外部原因（雷电）：雷中供电系统或其附近，产生雷击过电压，通过线路传导或感应对设备造成威胁。

2. 内部原因（电气设备操作）：电气设备的启停、短路故障、负载切换等会在供电系统中引起瞬时的过电压或过电流。

浪涌的特点主要表现为时间短和能量大。时间短指的是雷电过电压通常在微秒级，电气设备操作过电压通常在毫秒级；能量大则表示瞬时电压和电流极高，可能造成设备绝缘击穿、线路损坏或设备失灵。

二、浪涌保护器（SPD）的作用

浪涌保护器是一种重要的保护装置，其主要功能包括：

1. 限制过电压：将过高的电压限制在设备可承受的范围内。

2. 泄放浪涌电流：将过大的浪涌电流引入大地，防止其进入设备。

3. 保护设备安全：防止浪涌造成的设备损坏或失效。

浪涌保护器的应用广泛，如供电线路保护、通讯线路保护以及电子设备和仪器仪表的浪涌防护。

三、浪涌保护器的工作原理

浪涌保护器通过与被保护设备并联连接，利用核心非线性元件的特性，实现分流和限压的功能。其基本工作流程如下：

1. 正常电压时：浪涌保护器的阻抗非常高，相当于断路，电流不通过它。

2. 发生浪涌时：浪涌保护器的阻抗迅速降低，将浪涌电流引导通过保护器流向大地。保护器的低阻抗限制设备两端的电压在安全范围内，从而保护设备免受高压冲击。

四、浪涌保护器的类型及核心元件

根据核心非线性元件的不同，浪涌保护器主要分为开关型浪涌保护器和限压型浪涌保护器两种类型。

1. 开关型浪涌保护器：其核心元件为放电间隙。在正常状态下，放电间隙具有高绝缘强度，阻止电流流过；在浪涌电压超过击穿电压时，间隙击穿导通，将电流引入地。

2. 限压型浪涌保护器：其核心元件为压敏电阻。在正常状态下，压敏电阻阻抗很高；当电压达到一定值时，阻抗急剧下降，吸收浪涌电流并限制电压。

浪涌保护器通过其核心的非线性元件，在正常情况下保持高阻抗，而在浪涌发生时迅速导通泄流并限制电压，从而有效保护设备免受雷击和电涌的损害。选择合适的浪涌保护器可以极大提高供电系统和设备的安全性与可靠性。