《交流電涌保護(hù)》課件

交流電涌保護(hù)交流電涌保護(hù)是指通過(guò)電路設(shè)計(jì)，對(duì)電氣設(shè)備和電子設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，以防止交流電涌造成損害。電涌是電壓快速上升，導(dǎo)致電路超載和設(shè)備損壞的現(xiàn)象。電涌可以通過(guò)各種原因引起，如閃電、電氣設(shè)備故障或電力系統(tǒng)故障。WD課程目標(biāo)減少設(shè)備損壞電涌會(huì)導(dǎo)致電子設(shè)備損壞，甚至引發(fā)火災(zāi)。提高供電可靠性電涌會(huì)造成電源不穩(wěn)定，導(dǎo)致設(shè)備故障或數(shù)據(jù)丟失。保護(hù)數(shù)據(jù)安全電涌可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失或損壞，造成經(jīng)濟(jì)損失。課程大綱什么是電涌電涌的定義，以及它如何影響電力系統(tǒng)。電涌的危害電涌對(duì)設(shè)備的損害，包括損壞、故障和數(shù)據(jù)丟失。電涌保護(hù)技術(shù)各種電涌保護(hù)器件的概述，包括工作原理和應(yīng)用。案例分析現(xiàn)實(shí)生活中常見(jiàn)的電涌問(wèn)題以及解決方案。什么是電涌電涌是指短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)的電壓突然升高，類似于電流的沖擊波，通常持續(xù)時(shí)間很短，但也可能造成嚴(yán)重破壞。電涌通常表現(xiàn)為電壓峰值超出正常電壓范圍，其持續(xù)時(shí)間可以從幾微秒到幾毫秒不等，但其能量卻非常強(qiáng)大。例如，雷擊、開(kāi)關(guān)操作、電力設(shè)備故障或附近大型設(shè)備的啟動(dòng)等都會(huì)引發(fā)電涌，對(duì)電子設(shè)備造成損傷或故障。電涌的發(fā)生原因11.雷擊閃電會(huì)產(chǎn)生巨大的電流，導(dǎo)致電壓瞬間升高，產(chǎn)生電涌。22.電網(wǎng)故障電網(wǎng)設(shè)備故障，如短路、斷路、接地故障等，會(huì)造成電壓波動(dòng)，產(chǎn)生電涌。33.電氣設(shè)備開(kāi)關(guān)大型電氣設(shè)備的開(kāi)關(guān)操作，如電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、變壓器切換等，會(huì)產(chǎn)生電涌。44.負(fù)載變化負(fù)載突然接入或斷開(kāi)，也會(huì)造成電壓波動(dòng)，產(chǎn)生電涌。電涌的危害100%設(shè)備損壞電涌會(huì)導(dǎo)致電子設(shè)備的損壞，例如：硬盤(pán)、主板、電源等。80%數(shù)據(jù)丟失電涌會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，例如：硬盤(pán)數(shù)據(jù)、內(nèi)存數(shù)據(jù)、系統(tǒng)設(shè)置等。60%安全隱患電涌會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)、觸電等安全隱患。40%停機(jī)損失電涌會(huì)導(dǎo)致設(shè)備停機(jī)，造成生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)損失。電涌的傳播方式導(dǎo)線傳播電涌可以通過(guò)電源線、信號(hào)線等導(dǎo)線傳播，影響連接的設(shè)備。無(wú)線傳播電涌可以通過(guò)無(wú)線電波、靜電感應(yīng)等方式傳播，影響附近的電子設(shè)備。電磁耦合電涌可以通過(guò)電磁場(chǎng)耦合，影響附近的設(shè)備，尤其是在高壓環(huán)境下。交流電涌保護(hù)的基本原理過(guò)壓保護(hù)電涌發(fā)生時(shí)，電涌保護(hù)器件會(huì)迅速打開(kāi)，切斷電路，防止過(guò)高的電壓對(duì)設(shè)備造成損壞。能量吸收電涌保護(hù)器件通過(guò)吸收電涌能量，降低其峰值電壓，將電涌能量轉(zhuǎn)化為熱能或其他能量，從而保護(hù)設(shè)備。電壓鉗位電涌保護(hù)器件在電涌發(fā)生時(shí)，將電壓限制在設(shè)備安全承受范圍內(nèi)，防止設(shè)備受到損壞。交流電涌保護(hù)的技術(shù)指標(biāo)指標(biāo)單位典型值最大保護(hù)電壓V1000V響應(yīng)時(shí)間ns25ns最大電流kA20kA工作電壓V220V額定電流A16A交流電涌保護(hù)器件的分類按工作原理分類交流電涌保護(hù)器件主要分為瞬態(tài)電壓抑制二極管（TVS）、金屬氧化物電涌吸收器（MOV）、氣體放電管（GDT）以及混合型電涌保護(hù)器件。TVS是利用PN結(jié)的雪崩效應(yīng)，MOV是利用金屬氧化物的非線性電阻特性，GDT是利用氣體放電現(xiàn)象來(lái)吸收電涌能量。按應(yīng)用領(lǐng)域分類根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域，交流電涌保護(hù)器件可分為電力系統(tǒng)、電子設(shè)備、通信系統(tǒng)等。電力系統(tǒng)主要使用MOV和GDT，電子設(shè)備主要使用TVS和MOV，通信系統(tǒng)主要使用TVS和GDT。按性能參數(shù)分類根據(jù)性能參數(shù)，交流電涌保護(hù)器件可分為高壓、低壓、高電流、低電流等。例如，電力系統(tǒng)需要使用高壓、高電流的電涌保護(hù)器件，而電子設(shè)備則需要使用低壓、低電流的電涌保護(hù)器件。瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS瞬態(tài)電壓抑制二極管（TVS）是一種專為保護(hù)電子設(shè)備免受電涌影響而設(shè)計(jì)的半導(dǎo)體器件。它采用PN結(jié)結(jié)構(gòu)，具有高壓、低泄漏電流和快速響應(yīng)速度的特點(diǎn)。當(dāng)電壓超過(guò)其額定值時(shí)，TVS會(huì)迅速進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，將過(guò)電壓引導(dǎo)至地，從而保護(hù)設(shè)備免受損壞。TVS具有體積小、價(jià)格低廉、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，常用于電源線路、通信線路、數(shù)據(jù)線等領(lǐng)域，有效防止電涌對(duì)設(shè)備造成的危害。金屬氧化物電涌吸收器MOV金屬氧化物電涌吸收器（MOV）是一種非線性元件，它利用金屬氧化物材料的非線性特性，在正常電壓下呈現(xiàn)高阻抗，而在電壓超過(guò)其額定值時(shí)，迅速降低阻抗，將過(guò)電壓能量吸收并轉(zhuǎn)化為熱量，從而保護(hù)設(shè)備免受電涌的損害。MOV具有響應(yīng)速度快、容量大、體積小等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備和系統(tǒng)中的電涌保護(hù)。氣體放電管GDT工作原理GDT是一種利用氣體放電現(xiàn)象的電涌保護(hù)器件。當(dāng)電壓超過(guò)其額定值時(shí)，氣體放電管內(nèi)的氣體被擊穿，形成通路，將電涌能量導(dǎo)入大地或負(fù)載。特點(diǎn)GDT具有響應(yīng)速度快、保護(hù)能力強(qiáng)、成本低等優(yōu)點(diǎn)，但存在壽命有限、易受污染影響等缺點(diǎn)。應(yīng)用領(lǐng)域GDT通常用于保護(hù)敏感電子設(shè)備、通信設(shè)備和電力系統(tǒng)等?；旌闲碗娪勘Ｗo(hù)器件混合型電涌保護(hù)器件結(jié)合了多種電涌保護(hù)技術(shù)，例如TVS、MOV和GDT。將多種技術(shù)組合在一起，可以實(shí)現(xiàn)更全面的電涌保護(hù)?；旌闲碗娪勘Ｗo(hù)器件可以針對(duì)不同類型和強(qiáng)度的電涌提供更好的保護(hù)，并且具有較高的可靠性和穩(wěn)定性。這使得它們成為許多應(yīng)用中理想的選擇。交流電涌保護(hù)器的接線方式1電源線接地保護(hù)器接地線連接到接地系統(tǒng)2負(fù)載線連接負(fù)載設(shè)備的電源線連接到保護(hù)器輸出端3電源線連接電源線連接到保護(hù)器輸入端交流電涌保護(hù)器通常采用三線接線方式，連接電源線、負(fù)載線和接地線。交流電涌保護(hù)器的選型負(fù)載類型選擇合適的電涌保護(hù)器，需要考慮負(fù)載的類型和額定電壓。對(duì)于高價(jià)值的電子設(shè)備，建議選擇更高保護(hù)等級(jí)的電涌保護(hù)器。安裝環(huán)境選擇合適的安裝位置和接線方式，以確保電涌保護(hù)器能夠有效發(fā)揮作用?？紤]環(huán)境溫度、濕度和電磁干擾等因素，選擇適合環(huán)境條件的電涌保護(hù)器。交流電涌保護(hù)器的安裝1選擇合適位置確保安裝位置通風(fēng)良好，遠(yuǎn)離高溫或潮濕環(huán)境，避免陽(yáng)光直射。2接地連接連接到可靠的接地系統(tǒng)，確保接地線牢固，接觸良好，防止發(fā)生短路或漏電。3電源線連接將電涌保護(hù)器與設(shè)備電源線連接，并確保連接牢固，避免松動(dòng)或斷裂。交流電涌保護(hù)器的維護(hù)11.定期檢查定期檢查保護(hù)器的工作狀態(tài)，確保其指示燈正常工作，并檢查連接線是否完好。22.清潔維護(hù)保持設(shè)備周圍環(huán)境清潔，避免灰塵、污垢等影響散熱和正常工作。33.故障處理如果發(fā)現(xiàn)保護(hù)器出現(xiàn)故障，應(yīng)及時(shí)停止使用，并聯(lián)系專業(yè)人員進(jìn)行維修或更換。44.注意事項(xiàng)禁止在通電狀態(tài)下進(jìn)行維護(hù)操作，并注意防潮、防腐蝕、防雷擊。典型應(yīng)用案例一：電力系統(tǒng)變電站電涌保護(hù)器可用于保護(hù)變壓器、斷路器等重要設(shè)備，防止電涌對(duì)其造成損壞。輸電線路電涌保護(hù)器可安裝在輸電線路的末端，防止電涌沿著線路傳播，造成設(shè)備故障。配電室電涌保護(hù)器可用于保護(hù)配電室內(nèi)的各種電氣設(shè)備，防止電涌對(duì)其造成影響。典型應(yīng)用案例二：電子設(shè)備電子設(shè)備對(duì)電涌非常敏感。電涌會(huì)導(dǎo)致電子設(shè)備損壞，甚至引發(fā)火災(zāi)。例如，計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、電視機(jī)等。交流電涌保護(hù)器可有效地保護(hù)電子設(shè)備免受電涌的危害。例如，安裝在電源插座上的電涌保護(hù)器，可以防止電涌進(jìn)入電子設(shè)備。典型應(yīng)用案例三：通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)對(duì)電涌的敏感性很高，電涌會(huì)對(duì)通信設(shè)備造成嚴(yán)重的損害。例如，基站、交換機(jī)、路由器等通信設(shè)備，其電路板、芯片等敏感元件容易被電涌擊穿，導(dǎo)致設(shè)備故障甚至癱瘓。交流電涌保護(hù)器可以有效地防止電涌進(jìn)入通信系統(tǒng)，保護(hù)通信設(shè)備的安全運(yùn)行。國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)要求中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB/T18802.1-2018《電涌保護(hù)器件第1部分：通用規(guī)范》GB/T18802.2-2018《電涌保護(hù)器件第2部分：交流電源電涌保護(hù)器》國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC61643-1:2008《電涌保護(hù)器件第1部分：通用規(guī)范》IEC61643-21:2013《電涌保護(hù)器件第21部分：交流電源電涌保護(hù)器》法規(guī)要求國(guó)家相關(guān)法規(guī)要求對(duì)電涌保護(hù)器件的性能、測(cè)試方法和標(biāo)記等方面進(jìn)行了規(guī)定，以確保其有效保護(hù)電子設(shè)備的安全。交流電涌保護(hù)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)智能化交流電涌保護(hù)器將與智能家居、物聯(lián)網(wǎng)等系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障診斷、自動(dòng)修復(fù)等功能。高性能采用新型電涌吸收材料和電路設(shè)計(jì)，提升保護(hù)性能，降低誤動(dòng)作率，延長(zhǎng)使用壽命。節(jié)能環(huán)保降低能耗，減少環(huán)境污染，符合可持續(xù)發(fā)展理念。無(wú)線化無(wú)線電涌保護(hù)器可方便地安裝和使用，提高安裝效率和靈活性。實(shí)踐操作演示1連接測(cè)試實(shí)際連接電涌保護(hù)器2模擬電涌使用電涌發(fā)生器測(cè)試3觀察效果觀察電涌保護(hù)器作用使用真實(shí)的電涌保護(hù)器和電涌發(fā)生器，模擬實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，演示電涌保護(hù)器的工作原理和效果。常見(jiàn)問(wèn)題及解答本節(jié)主要針對(duì)交流電涌保護(hù)常見(jiàn)的技術(shù)問(wèn)題、應(yīng)用場(chǎng)景以及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等方面進(jìn)行解答，幫助您更深入地理解交流電涌保護(hù)相關(guān)知識(shí)。例如，您可能想知道如何選擇合適的交流電涌保護(hù)器，如何安裝和維護(hù)電涌保護(hù)裝置，或者對(duì)電涌保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范有疑問(wèn)。我們會(huì)為您提供詳細(xì)的解答和指導(dǎo)，幫助您更好地應(yīng)用交流電涌保護(hù)技術(shù)，確保您的設(shè)備和系統(tǒng)安全運(yùn)行。課程總結(jié)交流電涌保護(hù)重要性日益凸顯，對(duì)電力系統(tǒng)、電子設(shè)備和通信系統(tǒng)至關(guān)重要。保護(hù)器件瞬態(tài)電壓抑制二極管、金屬氧化物電涌吸收器、氣體放電管等。安裝與維護(hù)正確安裝，定期檢查，確保有效運(yùn)行。未來(lái)發(fā)展技術(shù)持續(xù)進(jìn)步，集成度更高，智能化程度更高。參考資料電涌保護(hù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)例如，IEC61643-1:2011、GB/T18802.1-2015等。電涌保護(hù)器制造商