如何提高浪涌保护器的使用寿命和安全性
如何提高浪涌保护器的使用寿命和安全性
发布日期：2023-06-09 08:23
浪涌保护是保护设施免受电气事件影响的基本要求。具体来说，浪涌保护器（SPD）旨在限制瞬态电压并转移浪涌电流以保护系统和设备。
SPD浪涌保护器必须考虑的一种现象是临时过电压（TOV）。传统设备处理 TOV 的方式可能会导致火灾和其他安全隐患。它们还可以限制设备的使用寿命，使其对未来的浪涌毫无用处。
了解新技术如何使 地凯科技SPD 能够更好地保护设施免受瞬态事件的影响，而不会造成安全隐患或过早磨损设备。
过电压的类型
SPD的主要作用是防止过电压损坏设备。有两种类型：一种类型发生迅速，可以立即损坏设备，另一种常见但很少造成损坏。
瞬态电压
第一种类型是瞬态电压，这是一种非常大的电压，在正常电源上具有极短的持续时间。下图所示的三个锐角代表瞬态电压。请注意，它们远远超出了标称供应量。
虽然短暂，但其中一个事件的高峰很容易损坏敏感的电子设备。闪电是这些瞬变的原因之一，但其中绝大多数实际上来自设施内。
临时过电压
过电压是指配电系统电压在高于“正常”电压的时间内比瞬态电压增加的时间更长。
这些 TOV 可以分为两种类型。那些发生时间相对较短的事件，如上所示，这些有时被称为膨胀事件。这些通常效果不大，无需防护设备干预或操作即可恢复正常。第二种类型的 TOV 可能会持续很长时间或具有异常高的幅度。这些通常是由电力系统中的故障引起的（中压网络中的故障，或者有时现场的接线问题，例如中性线丢失）。这些可以更立即地导致设备过热和故障。在存在SPD的地方，需要仔细设计它们来处理此类事件。
SPD 需要安全地处理所有 TOV，而不会造成会抑制未来浪涌性能的损坏。
TOV 的传统电涌保护
为了限制瞬态事件，传统的SPD技术利用金属氧化物压敏电阻和/或硅雪崩二极管来箝位或限制电压。对于超出可接受的工作阈值（即标称钳位电压）的每个波，器件会尝试箝位并限制浪涌。
问题是 TOV 可以持续多个周期，这在 SPD 的生命周期中很长。以美国为例，典型电源为 110V，60Hz。如果提供的电力超过阈值，则当电压超过该阈值时，传统的SPD以60Hz的速率在每个半周期的峰值处箝位。反复夹紧会导致设备积聚热量，进而失效，并可能产生火灾危险。即使不是完全失败，它也会降低SPD的长期执行能力。
在下面的视觉效果中，虚线表示标称SPD钳位电压，实心波浪线表示标称交流电源工作电压。任何短时间的浪涌在虚线上方都会被SPD迅速钳制。
在下图中，波浪虚线表示 TOV。与真正的雷电浪涌（通常是短暂而突然的）不同，TOV 的持续时间延长意味着 SPD 不断夹紧，导致其迅速过热。如果设计不当，就会成为潜在的安全隐患（例如火灾）。
瞬态判别技术
新技术在面对 TOV 等浪涌时为 SPD 增加了智能水平。
具体而言，nVent ERICO 瞬态判别 （TD） 技术可区分持续 TOV 和真正的瞬态或浪涌事件。好处是显着的：
TD技术确保在实际应用中的安全操作。
TD技术延长了SPD的使用寿命。
通常与闪电或负载切换相关的快速瞬变是SPD用于保护的危险浪涌事件。如下图所示，当发生持续的TOV事件时，充其量，传统技术SPD可以安全地断开连接而不会引起火灾。在最坏的情况下，它无法断开连接，随后的不受控制的故障模式可能会对设施造成损坏。
断开连接后，它不再存在以夹紧任何后续浪涌，从而使设施容易受到损坏。
与传统的SPD不同，地凯科技TD技术通过有效地具有两个夹紧级别来延长SPD的使用寿命。关键在于检测瞬态频率的快速开关，并且仅尝试箝位真正的快速持续时间雷电或开关类型浪涌。在所示的场景中，首先闪电浪涌被SPD迅速钳制。在同一雷暴期间，发生电源故障导致TOV。TD技术SPD检测到这一点，并且不会尝试钳制。TOV 过后一段时间，又发生了一次雷击。当然，SPD仍在电路中，并再次迅速采取行动来抑制这种激增。因此，始终能够区分浪涌和 TOV，从而在现场实现异常长的使用寿命。
如上图所示，TD技术有效地允许SPD具有两个夹紧级别：
远高于 TOV 峰值（高达其标称交流电压的两倍）。
一个低得多，有效和迅速地抑制有害的闪电瞬变。
区分不同类型的“浪涌”事件可确保，无论事件类型如何，SPD 都能继续执行和保护其保护的关键设备。
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