用于高壓旁路和耦合電路中,耐直流高壓與較低的介質(zhì)損耗等特點。
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壓敏電阻意思是"在一定電流電壓范圍內(nèi)電阻值隨電壓而變",或者是說"電阻值對電壓敏感"的阻器。相應(yīng)的英文名稱叫“Voltage Dependent Resistor”簡寫為“VDR”。壓敏電阻一般并聯(lián)在電路中使用,當(dāng)電阻兩端的電壓發(fā)生急劇變化時,電阻短路將電流保險絲熔斷,起到保護作用。壓敏電阻在電路中,常用于電源過壓保護和穩(wěn)壓。
電源防雷器的可靠性、安全性在很大程度上依賴于壓敏電阻器的正確使用。在電源防雷設(shè)計中還要考慮各個地方的電源質(zhì)量差別、雷擊頻度和強度的差別、被保護設(shè)備的安裝使用情況和沖擊耐受能力等的差別,不能用一個公式照搬照套。設(shè)計好的防雷保護裝置必須在現(xiàn)場使用條件下或盡可能接近真實情況的模擬條件下進行試驗驗證。
一:壓敏電壓的計算,一般可用下式計算:
U1mA=KUac式中:K為與電源質(zhì)量有關(guān)的系數(shù),一般取K=(2~3),電源質(zhì)量較好的城市可取小些,電源質(zhì)量較差的農(nóng)村(特別是山區(qū))可取大些。Uac為交流電源電壓有效值。對于220V~240V交流電源防雷器,應(yīng)選用壓敏電壓為470V~620V的壓敏電阻較合適。選用壓敏電壓高一點的壓敏電阻,可以降低故障率,延長使用壽命,但殘壓略有增大。
二:標(biāo)稱放電電流的計算:
壓敏電阻的標(biāo)稱放電電流應(yīng)大于要求承受的浪涌電流或每年可能出現(xiàn)的最
大浪涌電流。標(biāo)稱放電電流應(yīng)按壓敏電阻浪涌壽命次數(shù)定額曲線中沖擊10次以上的數(shù)值進行計算,約為最大沖擊通流量的30%(即0.3 IP)左右。
三:壓敏電阻的并聯(lián):
當(dāng)一個壓敏電阻滿足不了標(biāo)稱放電電流的要求時,應(yīng)采用多個壓敏電阻并聯(lián)使用。有時為了降低限制電壓,即使標(biāo)稱放電電流滿足要求也采用多個壓敏電阻并聯(lián)。要特別注意的是,壓敏電阻并聯(lián)使用時,一定要嚴(yán)格挑選參數(shù)一致的(例如:ΔU1mA≤3V,Δα≤3)進行配對,以保證電流的均勻分配。
壓敏電阻的失效模式通常是短路,為了防止壓敏電阻的失效造成電源短路而起火,可以在每個壓敏電阻上串聯(lián)一個溫度保險管或熱脫離機構(gòu)。溫度保險管應(yīng)與壓敏電阻有良好的熱耦合,當(dāng)壓敏電阻失效(高阻抗短路)時,它所產(chǎn)生的熱量把溫度保險管熔斷,從而使失效的壓敏電阻與電路分離,確保設(shè)備的安全。當(dāng)較高的工頻暫時過電壓作用在壓敏電阻上時,可能使壓敏電阻瞬間擊穿短路(低阻抗短路),而溫度保險管還來不及熔斷,還可能起火。為避免這種現(xiàn)象發(fā)生,可在每個壓敏電阻上再串聯(lián)一個耐沖擊工頻保險絲(單用工頻保險絲則在老化失效時可能不熔斷)。
也可以把壓敏電阻與陶瓷氣體放電管串聯(lián)使用,正常工作時陶瓷氣體放電管不導(dǎo)通,壓敏電阻沒有漏電流,可以大大延長使用壽命;受浪涌沖擊時,陶瓷氣體放電管首先擊穿,然后由壓敏電阻限制浪涌電壓,總的殘壓為兩者之和,略有增大(幾十伏);沖擊過去后,由于壓敏電阻限制了電流,放電管不能維持導(dǎo)通而熄弧,恢復(fù)為正常工作狀態(tài);當(dāng)壓敏電阻短路失效后,因陶瓷氣體放電管流過很大的工頻電流也會很快失效,但它的失效模式絕大多數(shù)是開路,因而不易引起火災(zāi)。
在實際使用方法上,不應(yīng)直接將壓敏電阻并接,根據(jù)實際情況,把壓敏電阻與陶瓷氣體放電管串聯(lián)使用。壓敏電阻的失效模式通常是短路,可以在每個壓敏電阻上串聯(lián)一個溫度保險管或熱脫離機構(gòu),也可以把壓敏電阻與陶瓷氣體放電管串聯(lián)使用,正常工作時陶瓷氣體放電管不導(dǎo)通,壓敏電阻沒有漏電流,可以大大延長使用壽命.
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