中心論題：

• 分析過壓保護原理
• 放電器正確安裝及作用

解決方案：

• 建立合格的電位補償係統
• 正確安裝放電器達到最優的過壓保護

本報告向初次涉足過壓保護者介紹其基本原理。要保護電氣和電子係統重要的是在電磁兼容性保護區內設置一套包容全部有源導線在zai內nei的de完wan整zheng的de電dian位wei補bu償chang係xi統tong。過guo壓ya保bao護hu裝zhuang置zhi中zhong放fang電dian器qi元yuan件jian的de物wu理li特te性xing在zai實shi際ji應ying用yong中zhong既ji有you優you點dian
，亦yi有you缺que點dian
，因yin此ci采cai用yong多duo和he元yuan件jian組zu合he的de保bao護hu電dian路lu運yun用yong得de更geng為wei廣guang泛fan。

近(jin)年(nian)來(lai)使(shi)用(yong)人(ren)員(yuan)和(he)保(bao)險(xian)公(gong)司(si)要(yao)求(qiu)在(zai)電(dian)氣(qi)和(he)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)中(zhong)安(an)裝(zhuang)過(guo)壓(ya)放(fang)電(dian)器(qi)和(he)雷(lei)擊(ji)電(dian)流(liu)放(fang)電(dian)器(qi)的(de)呼(hu)聲(sheng)越(yue)來(lai)越(yue)強(qiang)烈(lie)
，其(qi)原(yuan)因(yin)是(shi)由(you)過(guo)電(dian)壓(ya)造(zao)成(cheng)的(de)損(sun)失(shi)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)

，而(er)一(yi)代(dai)接(jie)一(yi)代(dai)的(de)電(dian)器(qi)和(he)設(she)備(bei)卻(que)越(yue)來(lai)越(yue)敏(min)感(gan)。

根據這種市場需求
，在過去七到十年間有許多公司加強了對過壓保護的研究，因而有大量過壓保護產品係列的問世。

但是能滿足包括從具有當代技術水平的能傳導10／350us脈衝電流的雷擊電流放電器；用於二次配電的可插式過壓放電器
；電器電源保護裝置直到電源濾波器所有技術要求的產品係列卻是極為少見的。

這樣這種產品係列應該包括用於所有電路，即除電源外
，還應包括用於測量、控製、調節技術電路和電子數據處理傳輸電路以及適用於無線和有線通訊的放電器，以便客戶使用。
簡單而草率地把放電器裝在各種線路中並不意味著最優的過壓保護。隻有正確安裝才能使放電器達到預期效果。

電位補償係統
放(fang)電(dian)器(qi)正(zheng)常(chang)發(fa)揮(hui)效(xiao)用(yong)的(de)前(qian)提(ti)是(shi)將(jiang)過(guo)壓(ya)而(er)引(yin)起(qi)的(de)電(dian)流(liu)以(yi)最(zui)短(duan)的(de)途(tu)徑(jing)通(tong)過(guo)電(dian)位(wei)補(bu)償(chang)係(xi)統(tong)接(jie)地(di)。因(yin)此(ci)，建(jian)立(li)一(yi)個(ge)合(he)格(ge)的(de)電(dian)位(wei)補(bu)償(chang)係(xi)統(tong)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)。在(zai)安(an)裝(zhuang)電(dian)位(wei)補(bu)償(chang)係(xi)統(tong)時(shi)，應(ying)使(shi)相(xiang)互(hu)間(jian)必(bi)須(xu)進(jin)行(xing)信(xin)息(xi)交(jiao)換(huan)的(de)電(dian)路(lu)和(he)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)與(yu)電(dian)位(wei)補(bu)償(chang)係(xi)統(tong)的(de)導(dao)線(xian)連(lian)接(jie)保(bao)持(chi)最(zui)短(duan)距(ju)離(li)。

根據感應定理，電感量越大

，瞬變電流在電路中產生的電壓越高；U=L•di/dt

電(dian)感(gan)量(liang)主(zhu)要(yao)和(he)導(dao)線(xian)長(chang)度(du)有(you)關(guan)，而(er)和(he)導(dao)線(xian)截(jie)麵(mian)關(guan)係(xi)不(bu)大(da)

，因(yin)此(ci)
，應(ying)使(shi)導(dao)線(xian)盡(jin)可(ke)能(neng)地(di)短(duan)。多(duo)條(tiao)導(dao)線(xian)的(de)並(bing)聯(lian)連(lian)接(jie)可(ke)顯(xian)著(zhu)地(di)降(jiang)低(di)電(dian)位(wei)補(bu)償(chang)係(xi)統(tong)的(de)電(dian)感(gan)量(liang)。為(wei)了(le)將(jiang)這(zhe)兩(liang)條(tiao)付(fu)諸(zhu)實(shi)踐(jian)，理(li)論(lun)上(shang)可(ke)以(yi)把(ba)應(ying)與(yu)電(dian)位(wei)補(bu)償(chang)裝(zhuang)置(zhi)連(lian)在(zai)一(yi)起(qi)的(de)所(suo)有(you)電(dian)路(lu)和(he)設(she)備(bei)連(lian)在(zai)同(tong)一(yi)塊(kuai)金(jin)屬(shu)板(ban)上(shang)。基(ji)於(yu)金(jin)屬(shu)板(ban)的(de)構(gou)想(xiang)在(zai)補(bu)裝(zhuang)電(dian)位(wei)補(bu)償(chang)係(xi)統(tong)時(shi)可(ke)采(cai)用(yong)線(xian)狀(zhuang)
、星狀或網狀結構。設計新的設備時原則上應隻采用網狀電位補償裝置。

將有源線路引入電位補償裝置
瞬變電壓或瞬變電流意味著其存在時間僅為微秒或毫微秒。

guoyabaohudejibenyuanlishi，zaishuntaiguodianyacunzaidejiduanshijiannei
，zaibeibaohuquyuneidesuoyoudaodianbujianzhijianjianliqiyigedengdianwei。zhezhongdaodianbujianyebaokuodianluzhongdeyouyuandaoxian。renmenxuyaoxiangyingsudukuaiyuweimiaodeyuanjian，duiyujingdianfangdianshenzhikuaiyuhaoweimiao。zhezhongyuanjiannenggouzaijiduandeshijianjiangenei


，jiangfeichangqiangdazhidaogaodashubeiyushiqianandedianliudaochu。zaiyuqideleijiqingkuangxiaan10/350us脈衝計算，電流高達50千qian安an。通tong過guo完wan備bei的de電dian位wei補bu償chang裝zhuang置zhi
，可ke以yi在zai極ji短duan的de時shi間jian內nei形xing成cheng一yi個ge等deng電dian位wei島dao，這zhe個ge等deng電dian位wei島dao對dui於yu遠yuan處chu的de電dian位wei差cha甚shen至zhi可ke高gao達da數shu十shi萬wan伏fu。重zhong要yao的de是shi，在zai需xu要yao保bao護hu的de區qu域yu內nei，所suo有you導dao電dian部bu件jian都dou可ke認ren為wei具ju有you接jie近jin相xiang等deng或huo絕jue對dui相xiang等deng的de電dian位wei，因yin而er不bu存cun在zai顯xian著zhu的de電dian位wei差cha。

放電器的安裝及其作用
過壓放電器元件從響應特性來看，有軟硬之分。

屬於硬響應特性的放電元件有氣體放電管和放電間隙型放電器，二者要麼是基於斬弧技術（Arc-Chopping）的de角jiao型xing火huo花hua隙xi，要yao麼me是shi同tong軸zhou放fang電dian火huo花hua隙xi。屬shu於yu軟ruan響xiang應ying特te性xing的de放fang電dian元yuan件jian有you壓ya敏min電dian阻zu和he抑yi製zhi二er極ji管guan。所suo有you這zhe些xie元yuan件jian的de區qu別bie在zai於yu放fang電dian能neng力li
，響xiang應ying特te性xing以yi及ji殘can餘yu電dian壓ya。由you於yu這zhe些xie元yuan件jian各ge有you其qi優you缺que點dian，人ren們men將jiang其qi組zu合he成cheng特te殊shu保bao護hu電dian路lu
，以yi揚yang長chang避bi短duan。

閃(shan)電(dian)電(dian)流(liu)和(he)閃(shan)電(dian)後(hou)續(xu)電(dian)流(liu)需(xu)要(yao)放(fang)電(dian)性(xing)能(neng)極(ji)強(qiang)的(de)放(fang)電(dian)器(qi)。為(wei)了(le)將(jiang)閃(shan)電(dian)電(dian)流(liu)通(tong)過(guo)電(dian)位(wei)補(bu)償(chang)係(xi)統(tong)導(dao)入(ru)接(jie)地(di)裝(zhuang)置(zhi)，建(jian)議(yi)使(shi)用(yong)根(gen)據(ju)斬(zhan)弧(hu)技(ji)術(shu)帶(dai)角(jiao)型(xing)火(huo)花(hua)隙(xi)的(de)雷(lei)擊(ji)電(dian)流(liu)放(fang)電(dian)器(qi)。隻(zhi)有(you)用(yong)它(ta)才(cai)能(neng)傳(chuan)導(dao)大(da)於(yu)50千安的10／350us脈衝電流而且可以實現自動滅弧
，這種產品的應用的額定電壓可達400伏。此外這種放電器當短路電流達4千安時
，不會引起額定電流為125安的保險絲熔斷。

由you於yu這zhe些xie良liang好hao的de參can數shu的de組zu合he
，使shi得de在zai保bao護hu區qu域yu內nei安an裝zhuang的de儀yi器qi和he設she備bei的de不bu間jian斷duan工gong作zuo特te性xing得de以yi大da大da提ti高gao。特te別bie要yao指zhi出chu的de是shi，這zhe裏li不bu僅jin取qu決jue於yu幅fu值zhi很hen高gao的de電dian流liu可ke以yi進jin行xing處chu理li
，更geng重zhong要yao的de是shi脈mai衝chong形xing式shi起qi著zhe決jue定ding性xing的de作zuo用yong。二er者zhe必bi須xu同tong時shi考kao慮lv。因yin此ci，雖sui然ran角jiao型xing火huo花hua隙xi也ye能neng夠gou輸shu導dao最zui高gao達da100千安的電流
，但以其脈衝形式為縮短的（8／80us）。這種脈衝是衝擊電流脈衝，1992年10月以前作為開發雷擊電流放電器的基礎。

盡管雷擊電流放電器放電能力很好
，但總有其缺點：其剩餘電壓高達2.5至3.5千伏。因此，在整體安裝雷擊電流放電器時，應與其它的放電器組合使用。

為了將強電流從數據處理電路以及測量
、控製和調節技術電路中傳導出，可使用氣體放電管，常規的氣體放電管可以在試驗脈衝8／20us情況下，將10qianandedianliuchuandaochu。zaizhezhongxinxixianluzhongyuqibuhuichuxiangengweiqiangdadefangdiandianliu，yinweisuojierudaoxiandejiemianxiangduijiaoxiao，tongchangyebuzainengchengzaijiaodadeshuntaidianliu。

氣體放電管的響應時間在毫微秒範圍中段

，雖已應用於電信設備數十年

，卻不光隻有優點。

quedianzhiyishiyushijianxiangguandedianhuoxingneng。shangshengshijianchangdeshuntaidianliushidebaohudianpinghuidadaoyuqitifangdianqiedingdianyaxiangyingdeshuiping。tebiekuaideshuntaidianliuhuizaiyidianyudianhuotezhengquxianhuihe，cidiandedianyashiqitifangdianguanedingdianyadeshibei。lingyigequedianshi，dianyadayu12伏和電流大於100毫安時會產生電源後續電流，這種電源後續電流隻有在預置保險絲熔斷的情況下才能消除，其結果是電路中斷。

yamindianzuqigongnengxiangdangyuhenduoyuchuanlianhebinglianzaiyiqideshuangxiangyizhierjiguan。gongzuoyuanlirutongyudianyaxiangguandedianzu。dianyachaoguoguidingdianya
，yamindianzukeyidaodian；dianyadiyuguidingdianya
，yamindianzuzebudaodian。zheyangyamindianzukeqidaohenhaodianyaxianweizuoyong。yamindianzugongzuojiweixunsu，xiangyingshijianzaihaoweimiaofanweixiaduan。

電源上常用的壓敏電阻可輸導極限可達40千安8／20us脈衝的電流。因而很適合做電源第二級放電器。但作為雷擊電流放電器則不合適。國際電子技術委員會IEC 1024-1文獻中記載
，要處理脈衝為10/350us的電荷量，相當於8/20us脈衝情況下電荷量的200倍。Q(10/350)us=200×Q(8/20)us

從這條公式可以看出
，不僅要注意放電電流的幅度
，而且一定要注意脈衝形式
，這是至關重要的。

壓敏電阻的缺點是易老化和電容較高，老化是指壓敏電阻內的二極管元件被擊穿。由於大多數情況下pn-結jie過guo載zai時shi會hui造zao成cheng短duan路lu，依yi其qi負fu載zai的de頻pin繁fan程cheng度du
，壓ya敏min電dian阻zu開kai始shi吸xi引yin泄xie漏lou電dian流liu，泄xie漏lou電dian流liu會hui在zai敏min感gan的de測ce試shi電dian路lu中zhong引yin起qi測ce量liang數shu據ju誤wu差cha，同tong時shi，特te別bie是shi在zai額e定ding電dian壓ya高gao的de電dian路lu中zhong，會hui造zao成cheng強qiang烈lie發fa熱re。

yamindianzudedianronggao，shitazaihenduoqingkuangxiabunengzaixinhaochuanshuxianluzhongshiyong。dianronghedaoxiandianganxingchengyigeditongdianlu，huishixinhaojidadishuaijian。danpinlvdayuezai30千赫以下的衰減可以忽略不計。

抑yi製zhi二er極ji管guan的de優you點dian是shi可ke以yi把ba剩sheng餘yu電dian壓ya限xian製zhi到dao非fei常chang小xiao的de範fan圍wei並bing能neng迅xun速su作zuo出chu反fan應ying。響xiang應ying時shi間jian可ke達da微wei微wei秒miao範fan圍wei。抑yi製zhi二er極ji管guan用yong作zuo過guo壓ya保bao護hu缺que點dian是shi吸xi收shou能neng量liang的de能neng力li太tai小xiao。額e定ding電dian壓ya範fan圍wei大da於yu60伏時
，使用抑製二極管隻有在特別情況下才有意義。額定電壓為230伏和110伏的電源不適宜使用抑製二極管。在這種情況下的放電能力，按8／20us脈衝計

，隻有幾十安培。電流強度超過此數
，抑製二極管會短路，這意味著保險絲熔斷和電路斷開。

根據過壓保護的方案安裝放電器
包含單個保護元件或者組合保護電路
，又按安裝技術條件而集成一體的組合件（導軌安裝式、電源插座式、適配器）稱作放電器。

幾ji乎hu在zai所suo有you情qing況kuang下xia的de過guo壓ya保bao護hu，至zhi少shao應ying分fen成cheng兩liang級ji。如ru電dian源yuan，各ge個ge隻zhi包bao含han一yi級ji保bao護hu的de放fang電dian器qi，可ke安an裝zhuang在zai不bu同tong的de位wei置zhi
，同tong一yi放fang電dian器qi中zhong也ye可ke能neng包bao含han多duo級ji保bao護hu。為wei了le達da到dao有you效xiao的de過guo壓ya保bao護hu
，人ren們men將jiang需xu要yao保bao護hu的de範fan圍wei，按an不bu同tong的de電dian磁ci兼jian容rong性xing分fen區qu
，這zhe個ge保bao護hu範fan圍wei
，包bao括kuo從cong閃shan電dian保bao護hu區qu0，過壓保護區1至3
，直到幹擾電壓保護區具有更高的序號。

設置電磁兼容性保護區0到3，shiweilebimianyingaonengouheersunhuaishebei。erxuhaogenggaodediancijianrongxingbaohuzeweifangzhixinxishizhenhexinxidiushiershezhide。baohuqudexuhaoyuegao，yuqideganraonengliangheganraodianyadianpingyuedi。xuyaobaohudedianqihedianzishebeianzhuangzaiyigeshifenyouxiaodebaohuquannei，zheyangdebaohuquankeyizhenduidangededianzishebei，yekeyishiyigezhuangyouduogedianzishebeidekongjian

，shenzhiyizhengdonglou，suoyouchuanguotongchangjuyoukongjianpingbidebaohuquandedianxian，zaijiedaogaibaohuquandewaiweishebeidetongshijieguoyabaohufangdianqi。

fangdianqidexuanzequjueyugegedianluhecanshu。fangdianqidegongzuodianyayianzhuangzaicidianluzhongsuoyoubujiandeedingdianyaweizhun，eryaodadaodeshengyudianyazegenjuanzhuangzaicidianluzhongsuoyoubujiandenaiyaqiangduqueding。naiyaqiangduan1.2/50us脈衝測試。並聯時，即在有源導線和地之間接上放電器時，則無需注意其額定電流，因為額定電流並不通過放電器。

電路裝有串聯放電器的情況下
，必須注意其額定電流
，在數據傳輸率很高的電路中

，放器的衰減起著決定性的作用。

至(zhi)於(yu)專(zhuan)門(men)為(wei)數(shu)據(ju)傳(chuan)輸(shu)電(dian)路(lu)而(er)設(she)計(ji)的(de)放(fang)電(dian)器(qi)
，生(sheng)產(chan)廠(chang)家(jia)已(yi)考(kao)慮(lv)到(dao)其(qi)傳(chuan)輸(shu)速(su)率(lv)。為(wei)達(da)到(dao)最(zui)優(you)化(hua)的(de)過(guo)壓(ya)保(bao)護(hu)方(fang)案(an)

，用(yong)戶(hu)不(bu)僅(jin)需(xu)要(yao)與(yu)電(dian)氣(qi)和(he)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)的(de)規(gui)劃(hua)人(ren)員(yuan)，同(tong)時(shi)也(ye)要(yao)與(yu)建(jian)築(zhu)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)及(ji)時(shi)對(dui)話(hua)。正(zheng)是(shi)在(zai)設(she)計(ji)規(gui)劃(hua)階(jie)段(duan)，注(zhu)意(yi)到(dao)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)的(de)基(ji)本(ben)原(yuan)理(li)，可(ke)以(yi)大(da)大(da)降(jiang)低(di)成(cheng)本(ben)，並(bing)最(zui)有(you)效(xiao)地(di)達(da)到(dao)過(guo)壓(ya)保(bao)護(hu)的(de)目(mu)的(de)。在(zai)此(ci)階(jie)段(duan)，確(que)定(ding)網(wang)狀(zhuang)電(dian)位(wei)補(bu)償(chang)係(xi)統(tong)的(de)設(she)置(zhi)

，並(bing)為(wei)空(kong)間(jian)屏(ping)蔽(bi)和(he)電(dian)氣(qi)及(ji)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)線(xian)路(lu)的(de)布(bu)置(zhi)奠(dian)定(ding)的(de)基(ji)礎(chu)。按(an)電(dian)路(lu)參(can)數(shu)而(er)挑(tiao)選(xuan)出(chu)的(de)放(fang)電(dian)器(qi)
，就(jiu)很(hen)容(rong)易(yi)確(que)定(ding)其(qi)合(he)適(shi)的(de)安(an)裝(zhuang)位(wei)置(zhi)了(le)。

需特別注意的是，隻有符合專業規定及標準的安裝，才能使一個優秀而便於應用的過壓保護方案成功地付諸實踐。