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      應用方案

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      兩級ZnO壓敏電阻間串聯電感應用的分析
      發布者:深圳市踏歌科技有限公司  發布時間:2017-02-17
        雷電(也稱為“閃電”)是雷暴天氣中發生的一種長距離瞬時放電現象,據統計自然界中1/3的閃電會擊中地球,被稱為地閃。地閃放電過程中產生的大峰值電流、高峰值功率、炙熱的高溫、強電磁輻射和沖擊波等物理效應,會地面的建筑物、電力和電子設備、航空、航天、通信等產生破壞作用,甚至威脅到人的生命[1-2]。在輸電線路中由于雷電的靜電感應和電磁感應產生的雷電過電壓嚴重地影響了設備的正常運行,嚴重的甚至造成設備的損壞。ZnO壓敏電阻作為常用的防雷器件,具有通流容量大、殘壓低、響應時間短的特點被廣泛地應用[3-6]。(推薦閱讀:壓敏電阻的特點和壓敏電阻的應用領域

      兩級ZnO壓敏電阻間串聯電感應用的分析
       
        國內外許多學者已經對ZnO壓敏電阻在電涌保護的應用中做過大量的實驗及理論研究:李祥超、唐宏科、王金虎等人研究了雷電流通過退耦電感時,可以將電涌保護器的殘壓降低15%~30%,有效地提高了電涌保護器的保護效果[7];李祥超等在集散控制系統電涌保護器的設計專利中,提出了利用電感作為退耦元件,能夠有效地降低電涌保護器的殘壓 [8]。王慧穎在電涌保護器的能量配合應用中,利用傳輸線理論分析了能量配合的關系,并且與等同的電感值進行了對比。以上學者均對多級電涌保護器如何提高保護效果做了研究,然而對兩級ZnO壓敏電阻串聯退耦電感各級殘壓及通流的影響沒有做進一步的研究。退耦電感的取值在兩級相同電涌保護器的應用中,其殘壓、通流及吸收能量的研究在實際防雷應用中具有一定參考價值[9-12]。(推薦閱讀:壓敏電阻型號及參數大全詳解!

        筆者針對退耦電感在多級電涌保護系統中應用,采用雷電沖擊平臺模擬8/20μs的雷電流,對兩級ZnO壓敏電阻組成的電涌保護系統串聯不同的退耦電感進行沖擊試驗,得出兩級相同參考電壓的ZnO壓敏電阻配合應用中,第一級ZnO壓敏電阻與第二級ZnO壓敏電阻的通流、殘壓及吸收能量的對應關系。為退耦電感在多級SPD系統中的應用提供依據。
        1兩級ZnO壓敏電阻間串聯電感的理論分析
        2試驗方案及試驗數據分析
        2.1 試驗方案
        2.2 試驗數據分析

        本文總結:
        通過波的傳輸及試驗結合,詳細地對兩級ZnO壓敏電阻的能量配合進行了分析研究,通過沖擊試驗得出用不同電感值時兩級ZnO壓敏電阻的通流值、殘壓值及能量的關系,并對以上試驗數據對比分析,得出如下結論:
       ?、?實驗表明,在由兩個ZnO壓敏電阻構成的兩級SPD能量配合系統中,第一級SPD的通流均遠大于第二級SPD,第一級SPD起到泄流的作用。
       ?、谠谙嗤臎_擊電壓下,電感值L越大,第一級SPD對總電流的分流越多,其泄流效果越好。
       ?、墼?~14kV沖擊電壓范圍內,電感L越大,第二級SPD的通流及殘壓陡度越小,對電力系統的防雷保護具有很重要的意義。
       ?、艿谝患塖PD能量吸收百分比在30%~40%以內,第二級SPD的能量吸收百分比在5.5%~12.5%左右,第一級SPD吸收了大量的能量,同時,隨著電感值L的增大,第二級吸收能量的百分比逐漸減小。更有效的實現了兩級SPD之間的配合與保護。
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