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zaineidewanzhengdedianweibuchangxitong。guoyabaohuzhuangzhizhongfangdianqiyuanjiandewulitexingzaishijiyingyongzhongjiyouyoudian，yiyouquedian
，yincicaiyongduoheyuanjianzuhedebaohudianluyunyongdegengweiguangfan。

jinnianlaishiyongrenyuanhebaoxiangongsiyaoqiuzaidianqihedianzishebeizhonganzhuangguoyafangdianqiheleijidianliufangdianqidehushengyuelaiyueqianglie，qiyuanyinshiyouguodianyazaochengdesunshiyuelaiyueduo，eryidaijieyidaidedianqiheshebeiqueyuelaiyuemingan。

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。

過(guo)壓(ya)保(bao)護(hu)的(de)基(ji)本(ben)原(yuan)理(li)是(shi)
，在(zai)瞬(shun)態(tai)過(guo)電(dian)壓(ya)存(cun)在(zai)的(de)極(ji)短(duan)時(shi)間(jian)內(nei)，在(zai)被(bei)保(bao)護(hu)區(qu)域(yu)內(nei)的(de)所(suo)有(you)導(dao)電(dian)部(bu)件(jian)之(zhi)間(jian)建(jian)立(li)起(qi)一(yi)個(ge)等(deng)電(dian)位(wei)。這(zhe)種(zhong)導(dao)電(dian)部(bu)件(jian)也(ye)包(bao)括(kuo)電(dian)路(lu)中(zhong)的(de)有(you)源(yuan)導(dao)線(xian)。人(ren)們(men)需(xu)要(yao)響(xiang)應(ying)速(su)度(du)快(kuai)於(yu)微(wei)秒(miao)的(de)元(yuan)件(jian)

，對(dui)於(yu)靜(jing)電(dian)放(fang)電(dian)甚(shen)至(zhi)快(kuai)於(yu)毫(hao)微(wei)秒(miao)。這(zhe)種(zhong)元(yuan)件(jian)能(neng)夠(gou)在(zai)極(ji)短(duan)的(de)時(shi)間(jian)間(jian)隔(ge)內(nei)，將(jiang)非(fei)常(chang)強(qiang)大(da)直(zhi)到(dao)高(gao)達(da)數(shu)倍(bei)於(yu)十(shi)千(qian)安(an)的(de)電(dian)流(liu)導(dao)出(chu)。在(zai)預(yu)期(qi)的(de)雷(lei)擊(ji)情(qing)況(kuang)下(xia)按(an)10/350us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）dejiaoxinghuohuaxi
，yaomeshitongzhoufangdianhuohuaxi。shuyuruanxiangyingtexingdefangdianyuanjianyouyamindianzuheyizhierjiguan。suoyouzhexieyuanjiandequbiezaiyufangdiannengli
，xiangyingtexingyijicanyudianya。youyuzhexieyuanjiangeyouqiyouquedian，renmenjiangqizuhechengteshubaohudianlu，yiyangchangbiduan。

shandiandianliuheshandianhouxudianliuxuyaofangdianxingnengjiqiangdefangdianqi。weilejiangshandiandianliutongguodianweibuchangxitongdaorujiedizhuangzhi
，jianyishiyonggenjuzhanhujishudaijiaoxinghuohuaxideleijidianliufangdianqi。zhiyouyongtacainengchuandaodayu50千安的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(da)100千安的電流
，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。

缺(que)點(dian)之(zhi)一(yi)是(shi)與(yu)時(shi)間(jian)相(xiang)關(guan)的(de)點(dian)火(huo)性(xing)能(neng)。上(shang)升(sheng)時(shi)間(jian)長(chang)的(de)瞬(shun)態(tai)電(dian)流(liu)使(shi)得(de)保(bao)護(hu)電(dian)平(ping)會(hui)達(da)到(dao)與(yu)氣(qi)體(ti)放(fang)電(dian)器(qi)額(e)定(ding)電(dian)壓(ya)相(xiang)應(ying)的(de)水(shui)平(ping)。特(te)別(bie)快(kuai)的(de)瞬(shun)態(tai)電(dian)流(liu)會(hui)在(zai)一(yi)點(dian)與(yu)點(dian)火(huo)特(te)征(zheng)曲(qu)線(xian)會(hui)合(he)，此(ci)點(dian)的(de)電(dian)壓(ya)是(shi)氣(qi)體(ti)放(fang)電(dian)管(guan)額(e)定(ding)電(dian)壓(ya)的(de)十(shi)倍(bei)。另(ling)一(yi)個(ge)缺(que)點(dian)是(shi)，電(dian)壓(ya)大(da)於(yu)12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。

壓(ya)敏(min)電(dian)阻(zu)其(qi)功(gong)能(neng)相(xiang)當(dang)於(yu)很(hen)多(duo)與(yu)串(chuan)聯(lian)和(he)並(bing)聯(lian)在(zai)一(yi)起(qi)的(de)雙(shuang)向(xiang)抑(yi)製(zhi)二(er)極(ji)管(guan)。工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)如(ru)同(tong)與(yu)電(dian)壓(ya)相(xiang)關(guan)的(de)電(dian)阻(zu)。電(dian)壓(ya)超(chao)過(guo)規(gui)定(ding)電(dian)壓(ya)
，壓(ya)敏(min)電(dian)阻(zu)可(ke)以(yi)導(dao)電(dian)
；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。

壓ya敏min電dian阻zu的de電dian容rong高gao
，使shi它ta在zai很hen多duo情qing況kuang下xia不bu能neng在zai信xin號hao傳chuan輸shu線xian路lu中zhong使shi用yong。電dian容rong和he導dao線xian電dian感gan形xing成cheng一yi個ge低di通tong電dian路lu，會hui使shi信xin號hao極ji大da地di衰shuai減jian。但dan頻pin率lv大da約yue在zai30千赫以下的衰減可以忽略不計。

yizhierjiguandeyoudianshikeyibashengyudianyaxianzhidaofeichangxiaodefanweibingnengxunsuzuochufanying。xiangyingshijiankedaweiweimiaofanwei。yizhierjiguanyongzuoguoyabaohuquedianshixishounengliangdenenglitaixiao。edingdianyafanweidayu60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。

放fang電dian器qi的de選xuan擇ze取qu決jue於yu各ge個ge電dian路lu和he參can數shu。放fang電dian器qi的de工gong作zuo電dian壓ya以yi安an裝zhuang在zai此ci電dian路lu中zhong所suo有you部bu件jian的de額e定ding電dian壓ya為wei準zhun
，而er要yao達da到dao的de剩sheng餘yu電dian壓ya則ze根gen據ju安an裝zhuang在zai此ci電dian路lu中zhong所suo有you部bu件jian的de耐nai壓ya強qiang度du確que定ding。耐nai壓ya強qiang度du按an1.2/50us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。