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1、电浪涌的几类特性及预防国家广电总局751电台工程师胡志华前言:由于无线广播发射台是各种大型电力设备(高压变压器,电动机,水泵重型发射机负载),以及各种电器设备的集中使用单位.在设备运行当中难免会遇到一个电力负担影响的现象,即电力瞬态浪涌现象.这种现象会给我们的电力设备正常运行造成较严重的影响及破坏,因此，在此我把它作为一个课题提出加以分析研究,使我们在今后的工作中重视并面对这种现象加以克服,我们认为对保证设备的更良好运行是有必要的.[关键词]:浪涌瞬态高压压敏电阻气体放电管泄流钳位电压预防正文:以下是浪涌的原因及用于吸收瞬间浪涌这种“电污染”的几类抗瞬态浪涌抑制器的工作
2、原理、性能和在电路中的应用的比较。一浪涌的原因:电的瞬间浪涌作为一种电力现象,人们已经早有认识,人们在各部分的防浪涌也做了些努力,但在我们无线发射电台内如何把预防浪涌现象做为一个系统专项工程来做还少,我们仍必要在这方面做出研讨,在本篇讨论就浪涌的成因、危害、各防浪涌器件性能进行比较分析。在电台电力运行中如何把局部浪涌与系统预防相结合,电器设备的发展对防浪涌的更高要求等几部分做些阐述。1.高压浪涌:持续期短至微妙的高压尖峰脉冲电波浪涌成因一般有自然因素引起的及电力,电器设备运行引起的两大类:(1).自然因素主要是由于自然界的雷电现象引起,在供电系统中打在电网的直击雷或感应
3、雷头国感应方式偶合到电子设备的电源线,控制讯号线及通信上.由于雷电的高压强能量及快速会使线路中冲击电流高达200~300KA,脉宽0.1~0.2ms,这种高压尖峰脉冲持续约有1~2秒.(2).运行引起的因素:高压线路的短路故障,高压变压器的投入或切除,大型电动机及水泵的启,停,电焊机的运行,补偿调整电容系统中的调节,重载可控硅负载的运行等,这些供电系统中产生的工作浪涌中击电流也可高达100KA数量级,峰值电压最高可达6000V.(3).再有就是产生于内部末端负载间的瞬间浪涌:如激光打印机开启,静电放电,继电器,开关,电磁闸,变频调速器引起的线路间干扰,末端负载过流短路故
4、障甚至复印机的运行等这些引起的工作浪涌电压峰值也高达5000V,冲击电流有几百安培数量级.二瞬态浪涌电流,电压的危害:根据浪涌可能对用户负载产生的危害,IEEE国际标准一般分为三级:1.浪涌电压的峰值达到20KV数量级以上…..会对设备立即造成危害性不可恢复的直接经济损失…..整个体统停顿,通信中断等间接经济损失2.浪涌电压处于1.2KV~2.1KV数量级…造成使用设备中的某些部件损坏或致使性能提前老化…电子设备的线路板及元件烧毁3.浪涌电压达到700~800V数量级的浪涌过频出现…传输或存储的信号或数值,代码错乱或丢失…服务器或电脑死机图1.浪涌波形图纸三、预防浪涌器
5、件性能比较：半导体瞬态电压抑制器由于其响应时间短,箝位电压易控制,体积小等特点,逐渐应用于各种系统中,另外,还有一些其它类型的防浪涌器件:如半导体气体放电管,这类放电管在原理及结构上有所在所不同,它利用半导体负阻快速触发,气体放电管泄流大的特点,成为一种新型的防雷防浪涌器件.1以下列一个以比较各各防浪涌器件性能:防浪涌器件比较项目压敏电阻气体放电管半导体TVS管半导体放电管响应时间10-9s10-6s10-12s20~100ns瞬态功率数千瓦（大）几千瓦几百瓦小钳位电压不易控制不易控制易控制易控制漏电流10-910-610-910-9击穿电压偏差+10%Vbr+20%V
6、br+5%Vbr+5%Vbr寄生电容几百~几千pF几pF几十pF〈=2pF表（1）2.我们还可以从几类器件的V-1特性来进一步比较。如图[2]所示：图[2]压敏电阻的V-I特性曲线（1）.当外加电压超过击穿电压（Vds）时，电流逐渐增大，开始通过可变电阻泄流，自身的功耗较大，体内易产生热累积，使之性能变坏。（2）.气体放电的管V-I特性与上图的压敏电阻相似，当外加电压超过Vds，电流逐渐增大，开始通过气体放电成为热能，光能泄流，能量转换效率高，但体内易积累热能使之性能变坏。图[3]TVS二极管V-I曲线（3）.半导体气体放电管的V-I特性在外加电压超过Vds时，呈负阻状
7、态电流快速增大，开始通过放电管放电以光能、热能泄流，但体内也易积累热能，使性能变坏。（4）.半导体TVS二极管的V-I特性如上图（3）所示。在瞬态电压的作用下，超过击穿电压，通过PN结雪崩效应泄流。（5）.如图(4)所示,对可控硅组件来说,当外加电压超过击穿电压(Vs)时,呈负载状态,此时端电压降只有1.5V左右,浪涌电流通过PN结雪崩快速泄流,使用寿命较长.图[4]可控硅组件的V-I曲线3.再从击穿电压型器件与导体负阻器件的电压,电流泄放波形比较:比较图形如下:从图(5)的波形图分析可以看出,具体负阻特性的半导体放电器比较击穿电压型的残
