防雷用過電壓保護器與壓敏電阻器的性能及應(yīng)用

3.1電源系統(tǒng)的過電壓防護

依據(jù)線路絕緣結(jié)構(gòu)理論及IEC61312、IEC664-1、IEC61643、GB50097-1994（2000年版）等標(biāo)準(zhǔn)，對建筑物和電氣設(shè)備（如第三類防雷建筑物）進行感應(yīng)過電壓防護的絕緣結(jié)構(gòu)，如圖1所示。其對應(yīng)保護級別如表1所示。

從圖1可以看出，在220V/380V線路中的每一區(qū)域，都應(yīng)該在其前面并聯(lián)氧化鋅壓敏電阻器或過電壓保護器，雷電感應(yīng)過電壓能量將通過逐級的防雷器件吸收和釋放到大地中，達到保護線路和設(shè)備免受雷電破壞的目的；雖然應(yīng)用于Ⅳ、Ⅲ區(qū)域的過電壓保護器具有自身劣化斷開電源的功能，但考慮到不同的接地狀況，還應(yīng)與過電壓保護器串聯(lián)合適的熔斷器或空氣開關(guān)。因此，必須研制開發(fā)各類過電壓保護器和氧化鋅壓敏電阻器，西安無線電二廠已具有該類產(chǎn)品的開發(fā)和制造能力。

防雷保護元件的設(shè)置，必須遵循線路絕緣配合原則。根據(jù)IEC664-1標(biāo)準(zhǔn)，各防雷保護元件在其保護區(qū)域的額定脈沖電流條件下的峰值電壓應(yīng)遠(yuǎn)小于被保護設(shè)備的脈沖絕緣試驗電壓，西安無線電二廠開發(fā)生產(chǎn)的過電壓保護器和壓敏電阻器在其額定脈沖電流條件下的峰值電壓如表1所示，經(jīng)過與國外同型號產(chǎn)品的對比試驗，其產(chǎn)品在額定脈沖電流條件下的峰值電壓具有優(yōu)勢，其它性能指標(biāo)處于同等水平。

3.2信號線的過電壓防護

隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的重要設(shè)備更易被雷電感應(yīng)過電壓破壞，因此數(shù)據(jù)信號線路的過電壓防護迫在眉睫，隨之產(chǎn)生了由線路結(jié)構(gòu)決定的計算機串口、數(shù)據(jù)線和同軸電纜專用的過電壓保護器。這些防護元件一般由三極放電管與快速嵌位二極管相結(jié)合的兩級保護組成，額定脈沖電流大于5kA（8μs/20μs），響應(yīng)時間小于1ns，具有很低的工作電壓、很高的使用頻率和傳速頻率、很低的插入損耗。西安無線電二廠的該類產(chǎn)品已經(jīng)批量生產(chǎn)，其性能完全可以滿足被保護線路的技術(shù)指標(biāo)。

3.3設(shè)備的電磁屏蔽

空間電磁場會對其附近一定空間內(nèi)的電源設(shè)備和信號數(shù)據(jù)線路及其元器件產(chǎn)生破壞，目前只能通過對設(shè)備和線路按各自的防雷區(qū)施行多級屏蔽及屏蔽層良好接地的方法來避免此類問題的發(fā)生。但是，感應(yīng)過電壓防護效果與設(shè)計方案、施工質(zhì)量及成本費用有極大關(guān)系，很難達到理想的屏蔽效果。因此對雷電感應(yīng)過電壓的防護主要集中在電源線和信號線系統(tǒng)，特別是在信號數(shù)據(jù)線路中使用的過電壓保護器應(yīng)該具有電磁屏蔽功能。