對于防雷廠家和企業(yè)來說，防雷產(chǎn)品的元器件對防雷產(chǎn)品的質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用，因此防雷元器件的品質(zhì)決定著防雷公司產(chǎn)品的品質(zhì)。下面我們就來詳細(xì)的說說防雷元器件的性能及應(yīng)用技術(shù)。
防雷元器件主要作用是將線路中感應(yīng)雷擊浪電流泄放到大地，使被保護(hù)設(shè)備的浪涌電壓能限制在被允許的安全電壓下。因此，防雷元器件在設(shè)計(jì)過程中就應(yīng)該根據(jù)可能遇到的雷擊電涌電流大小進(jìn)行相應(yīng)設(shè)計(jì)，以便使防雷元器件性能能更好滿足實(shí)際需求。為了更好保證防雷電器安全，防雷元器件性能好壞將直接影響整個(gè)防雷系統(tǒng)的性能和可靠性。為了使防雷元器件更好的在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮其應(yīng)有作用，除了對其性能進(jìn)行分析外，還應(yīng)該對其應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)分析。
1、設(shè)備被雷擊中途徑分析
因防雷元器件是為了保護(hù)電子設(shè)備免受雷電產(chǎn)生的電磁脈沖和過電壓影響而設(shè)計(jì)的。而要想更好對防雷元器件性能進(jìn)行分析，有必要對設(shè)備被雷擊中途徑進(jìn)行相應(yīng)分析。當(dāng)雷電產(chǎn)生時(shí)，雷電會直擊會地面物體，或通過空中雷云間放電感應(yīng)產(chǎn)生電磁場，并在設(shè)備或傳輸線上產(chǎn)生雷電過電壓，從而使設(shè)備或傳輸線路受損。相關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示，因雷電直擊或空間感應(yīng)而引發(fā)的設(shè)備、線路損事故是比較少的，而雷電行波從室外的傳輸線引入室內(nèi)造成設(shè)備和線路損壞事故比較多。而室外傳輸線主要包括輸入信息的金屬線和饋電交流線路等。其中傳輸信息的線路主要有架空線路、埋地線路和鋼軌等相似傳導(dǎo)體。架空線一般為通信明線、架空電廠纜線或相似線路、埋地線則主要包括電纜和光纜。在這種情況下，就應(yīng)該在設(shè)備中裝上防雷元器件，以避免設(shè)備被雷擊中，而使設(shè)備無法正常運(yùn)行。而要想使防雷元器件在設(shè)備中更好發(fā)揮其作用，還需要防雷元器件性能進(jìn)行相應(yīng)分析。
2、防雷元器件性能分析
過壓保護(hù)元件實(shí)際應(yīng)用中的作用是將雷電沖擊能量盡可能的泄掉，以免過電壓進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部而造成設(shè)備損壞。在實(shí)際應(yīng)用過程中，為了保證設(shè)備安全，避免設(shè)備損壞現(xiàn)象出現(xiàn)，過電壓元器件必須具備能承受沖擊能力，盡可能保證元器件在強(qiáng)大雷電流沖擊下仍能保證設(shè)備正常運(yùn)行。其也應(yīng)該具備瞬間應(yīng)付過電壓并保證殘壓在設(shè)備安全電壓范圍內(nèi)，以避免不必要的安全隱患。同時(shí)電壓元器件本身也應(yīng)該具有較高的穩(wěn)定性和可靠性，即便多次受電壓沖擊，也能始終保持其性能。而要想使上述性能得以保證，還應(yīng)該對開關(guān)元件、限壓元件和防過熱和過流元件進(jìn)行分析。
2.1 開關(guān)元件分析
開關(guān)元件一般包括陶瓷氣體放電管、玻璃放電管和半導(dǎo)體過壓保護(hù)器。這三種類型的最大優(yōu)勢是開關(guān)元件導(dǎo)通前，其全部處于開路狀態(tài)，電阻較大且少有漏電流，導(dǎo)通后，就會處于短路狀態(tài)，即便壓降較小，也可以通過較大的電流。而三種類型開關(guān)元件各有優(yōu)勢。開關(guān)元器件類型中除了一些半導(dǎo)體過壓保護(hù)外，其都具有雙向特性。而陶瓷氣體放電管和玻璃放電管的電容相對較小。電壓速度來說，玻璃放電管和半導(dǎo)體過壓保護(hù)器的影響速度比較快，甚至達(dá)到ns量級。玻璃放電管的擊穿電壓則是這三類開關(guān)元件最高的，雖然半導(dǎo)體過壓保護(hù)器擊穿電壓不如玻璃放電管高，但是其穿擊電壓準(zhǔn)確性是較高的。然而開關(guān)元件三種類型有優(yōu)勢的同時(shí)，也有劣勢，尤其是陶瓷體放電管。因電氣電離需要一定時(shí)間，其反應(yīng)速度相對于其他開關(guān)元件類型說，影響速度較慢。這就使得其在開通之前，就有較大漏電流。同時(shí)，玻璃放電管擊穿性能和分散性也比較大，擊穿過程中只有幾個(gè)特定值，使防雷元器件實(shí)際工作中無法滿足設(shè)備需求。
2.2 對限壓元件進(jìn)行分析
限壓元件主要包括壓敏電阻和TVS管。這兩類限壓元件在實(shí)際應(yīng)用過程中，有著和二極管一樣的限壓性能。如果導(dǎo)通電壓大于外壓電壓時(shí)，其內(nèi)阻機(jī)會很大，其漏電流也相對較小。如果導(dǎo)通電壓小于外加電壓時(shí)，其內(nèi)阻就會變小，其電流也會隨之增大，甚至產(chǎn)生較大的過電流。即便電流較大，對設(shè)備兩端電壓的影響也并不是很大，只有小幅度的上升。同時(shí)這兩種限壓元件也具有低壓到高壓系列值，可以在多種電壓電路中使用。但因這兩種限壓元件電容相對較大，不能在高頻電路中使用。壓敏電阻作為硅化晶半導(dǎo)體過電壓抑制器，是較為典型的過電壓保護(hù)器。其在實(shí)際應(yīng)用過程中是隨著外加電壓進(jìn)行變化的非線性元件，和放電氣管比較，其對沖擊電壓的影響速度更快。同時(shí)壓敏電阻也能承受較大的浪涌電流，最大能承受上百kA浪涌電流。然而因壓敏電阻漏電流較大，其分線性較差，即使較放電氣管影響速度快，但是其限制大電流較高，其承受沖擊能力將會隨著沖擊次數(shù)的增加而減弱，其老化程度也較快，與TVS管相比，壓敏電阻反應(yīng)速略遜一籌；而TVS管非線性性能與穩(wěn)壓管性能相似，其不僅具有動態(tài)電阻低、限制電壓低優(yōu)勢，同時(shí)也有不易老化、使用壽命長和反應(yīng)快等優(yōu)勢。然而TVB管在實(shí)際應(yīng)用過程中，同流能力卻較弱。
2.3 對防過流和防過熱元件進(jìn)行分析
防過流元件中應(yīng)該有自恢復(fù)保險(xiǎn)絲和電流保險(xiǎn)絲、電阻，而防過熱保護(hù)和過熱檢測元件則應(yīng)該有溫度保險(xiǎn)管和溫度保險(xiǎn)絲。之所以要用自恢復(fù)保險(xiǎn)絲是因?yàn)槠鋵儆跍囟认禂?shù)熱敏電阻。將其應(yīng)用在防過流和防過熱元件時(shí)，其電流可能會小于保持電流，這時(shí)的電阻也會隨之變小。如果電阻超過觸發(fā)電流，防過流和防過熱元件阻值會也會隨之增大，從而阻斷雷電流入侵，當(dāng)溫度降低后設(shè)備將會自行恢復(fù)。但是也應(yīng)該考慮其熱惰性，一旦出現(xiàn)熱惰性，就可能會使反應(yīng)速度變慢。不管如何用自恢復(fù)保險(xiǎn)絲代替電流保險(xiǎn)絲，在一定程度上可以避免更換保險(xiǎn)絲。當(dāng)溫度異常時(shí)，保險(xiǎn)管開關(guān)也可以隨時(shí)斷開。
3、防雷元器件實(shí)際應(yīng)用過程中應(yīng)該注意的問題
防雷元器件在實(shí)際應(yīng)用過程中應(yīng)該注意差模保護(hù)問題。開關(guān)元件在實(shí)際應(yīng)用過程中，應(yīng)該盡量避免與電路中的差模保護(hù)單獨(dú)連接，以避免電源短路而使防雷系統(tǒng)不能更好發(fā)揮其作用。為了更好避免上述問題，在實(shí)際應(yīng)用過程中，開關(guān)元件有必要與接限壓元件結(jié)合在一起。
