防雷電路原理及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)研究

防雷電路原理及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)研究-PAGE20-防雷電路原理及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)研究目錄1. 基本概念 11.1 問(wèn)題背景 11.2 雷電和浪涌 11.3 避雷器和浪涌保護(hù)器的異同 22. 浪涌保護(hù)器件及原理 32.1 浪涌保護(hù)器類(lèi)型 32.2 主要類(lèi)型的原理及優(yōu)缺點(diǎn) 33. 基礎(chǔ)浪涌防護(hù)電路 63.1 交流電源浪涌防護(hù) 63.1.1 最簡(jiǎn)單的防護(hù)電路 63.1.2 較安全的防護(hù)電路 73.1.3 通用的安全防護(hù)電路 83.2 通用兩級(jí)信號(hào)防護(hù)電路 83.2.1 雙絞線型 83.2.2 同軸線型 104. 器件選取 124.1 常用參數(shù) 124.1.1 壓敏電阻： 124.1.2 氣體放電管 124.1.3 瞬變抑制二極管 134.1.4 浪涌模塊整體參數(shù) 134.2 選用原則 144.2.1 通流容量選擇 144.2.2 氣體放電管 144.2.3 壓敏電阻： 154.2.4 TVS管 164.2.5 溫度保險(xiǎn)管： 165. 參考設(shè)計(jì) 165.1 APC排插保護(hù)電路 165.2 其他參考 186. 補(bǔ)充資料 19基本概念問(wèn)題背景在購(gòu)買(mǎi)排插的時(shí)候，經(jīng)?？吹讲煌放撇捎梅览着挪搴头览耍姡┯颗挪宓馁I(mǎi)點(diǎn)說(shuō)明，甚至同一個(gè)品牌也有不同的描述，如圖1.1-1所示。那么這些排插在防護(hù)上面有什么區(qū)別嗎？圖1.1-1不同的排插說(shuō)明答案是：沒(méi)有！在排插上所有的防雷和防浪（電）涌都是相同的東西，屬于浪涌保護(hù)器，一般用于對(duì)于接入的電網(wǎng)可能存在的過(guò)電壓和過(guò)電流進(jìn)行限制，以保護(hù)后端的接入設(shè)備。在電子技術(shù)領(lǐng)域，可以等效看待。雷電和浪涌雷擊即大氣中形成的自然放電現(xiàn)象。在社會(huì)生活領(lǐng)域，根據(jù)放電位置的不同分為直擊雷和感應(yīng)雷。直擊雷，帶電云層（雷云）與建筑物、其它物體、大地或防雷裝置之間發(fā)生的迅猛放電現(xiàn)象。相對(duì)應(yīng)的，感應(yīng)雷，則是沒(méi)有直接參與雷電放電作用的物體中產(chǎn)生了高電壓大電流的現(xiàn)象。感應(yīng)雷根據(jù)原理不同，分為靜電感應(yīng)雷和電磁感應(yīng)雷。靜電感應(yīng)雷，是在帶電積云接近地面時(shí)，由于單一雷云帶電的單極性，總是會(huì)在附近的金屬導(dǎo)體上感應(yīng)出大量的反極性束縛電荷。而金屬導(dǎo)體遠(yuǎn)離帶電積云端會(huì)相應(yīng)產(chǎn)生與雷電同級(jí)性的電荷，從而在金屬導(dǎo)體與雷云之間，以及金屬導(dǎo)體自身產(chǎn)生出很高的靜電電壓（感應(yīng)電壓），其電壓幅值可達(dá)到幾萬(wàn)到幾十萬(wàn)伏。電磁感應(yīng)雷，則是由于雷電放電時(shí)，巨大的沖擊雷電流在周?chē)臻g產(chǎn)生迅速變化的強(qiáng)磁場(chǎng)引起的。這種電磁感應(yīng)雷對(duì)建筑物內(nèi)的電子設(shè)備造成干擾、破壞，又或者使周?chē)慕饘贅?gòu)件產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而產(chǎn)生大量的熱而引起火災(zāi)。雷電的直擊雷與感應(yīng)雷原理如圖1.2-1所示：圖1.2-1直擊雷和感應(yīng)雷示意圖現(xiàn)代建筑由于避雷針的普遍使用，通常可以有效應(yīng)對(duì)直擊雷對(duì)建筑本身的直接危害。但在雷電電磁脈沖（LEMP）經(jīng)由這個(gè)路徑釋放的過(guò)程中仍然會(huì)在周?chē)木€路中形成感應(yīng)雷。根據(jù)距離泄放路徑遠(yuǎn)近的不同，形成的感應(yīng)電壓也不同，當(dāng)其中形成的電壓較低時(shí)可以被稱(chēng)作浪（電）涌。這也是排插廣告中防雷的來(lái)源。另一方面，浪涌的產(chǎn)生并不僅僅限于感應(yīng)雷，電網(wǎng)中的容性負(fù)載接入電路或者感性負(fù)載突然斷開(kāi)等都會(huì)由于其特性在電路中瞬間的電流，這些屬于電流浪涌。常見(jiàn)的如洗衣機(jī)啟動(dòng)，日光燈啟動(dòng)等都會(huì)產(chǎn)生。根據(jù)研究顯示，平時(shí)電網(wǎng)中存在的浪涌，僅有20%來(lái)自于雷擊，其余80%都是由于電網(wǎng)中其他用電設(shè)備或者電網(wǎng)運(yùn)行中產(chǎn)生的。避雷器和浪涌保護(hù)器的異同了解了雷電和浪涌的關(guān)系就比較容易明確避雷器和浪涌保護(hù)器的關(guān)系。在電子電信領(lǐng)域：避雷器和浪涌保護(hù)器是完全相同的。在工業(yè)領(lǐng)域：相同點(diǎn)：采用相同的原理對(duì)過(guò)電壓和過(guò)電流進(jìn)行保護(hù)，即接地保護(hù)差異點(diǎn)：避雷器有多個(gè)電壓等級(jí)，從0.38KV低壓到500KV特高壓均有，而浪涌保護(hù)器一般只有低壓產(chǎn)品；避雷器多安裝在一次系統(tǒng)上，防止雷電波的直接侵入，而浪涌保護(hù)器大多安裝在二次系統(tǒng)上，是在避雷器消除了雷電波的直接侵入后，或避雷器沒(méi)有將雷電波消除干凈時(shí)的補(bǔ)充措施；避雷器是保護(hù)電氣設(shè)備的，而浪涌保護(hù)器大多是為保護(hù)電子儀器或儀表的；避雷器由于接于電氣一次系統(tǒng)上，要有足夠的外絕緣性能，外觀尺寸比較大，而浪涌保護(hù)器由于接于低壓，尺寸制作的可以很小。浪涌保護(hù)器件及原理浪涌保護(hù)器類(lèi)型根據(jù)浪涌的形成及其特性，才能有針對(duì)性的選擇浪涌保護(hù)器件。從組合結(jié)構(gòu)分；現(xiàn)在市場(chǎng)上的浪涌保護(hù)器有幾下幾種：1）間隙類(lèi)————開(kāi)放式間隙、密閉式間隙2）放電管類(lèi)———開(kāi)放式放電管密封式放電管3）壓敏電阻類(lèi)——單片、多片4）抑制二極管類(lèi)5）壓敏電阻/氣體放電管組合類(lèi)簡(jiǎn)單組合、復(fù)雜組合6）碳化硅類(lèi)按照其保護(hù)性質(zhì)有可以分為：開(kāi)路式、短路式或開(kāi)關(guān)型、限壓型；按照工作狀態(tài)（安裝形式）又可分為：并聯(lián)和串聯(lián)式。主要類(lèi)型的原理及優(yōu)缺點(diǎn)開(kāi)放式間隙保護(hù)器：基于電弧放電技術(shù)，當(dāng)電極間的電壓達(dá)到一定程度時(shí)，擊穿空氣電弧在電極上進(jìn)行爬電。優(yōu)點(diǎn)：放電能力強(qiáng)，通流量大（部分可達(dá)100KA），同時(shí)漏電流小，熱穩(wěn)定性好缺點(diǎn)：殘壓高，反應(yīng)時(shí)間慢，存在續(xù)流。電極承受電流大，可能會(huì)引起金屬升華或融化影響下一次放電性能。電路板上的放電間隙應(yīng)用如圖2.2-1所示。圖2.2-1電路板上的放電間隙氣體放電管：它是由相互離開(kāi)的一對(duì)冷陰板封裝在充有一定的惰性氣體（Ar）的玻璃管或陶瓷管內(nèi)組成的.為了提高放電管的觸發(fā)概率,在放電管內(nèi)還有助觸發(fā)劑.這種充氣放電管有二極型的,也有三極型的,優(yōu)點(diǎn)：體積小通流能力強(qiáng)（10-15KA）漏電流小無(wú)電弧噴瀉缺點(diǎn)：殘壓較高，有續(xù)流，產(chǎn)品一致性差，反應(yīng)時(shí)間慢氣體放電管如圖2.2-2所示：又按封裝形式分為陶瓷氣體放電管和玻璃氣體放電管。玻璃氣體放電管的響應(yīng)速度更快，寄生電容更小，但絕緣阻抗相對(duì)較低，且通流能力弱于陶瓷放電管。玻璃同時(shí)易碎可靠性差，因此已經(jīng)較少使用。最新的半導(dǎo)體放電管（ThyristorSurgeSuppressorTSS管）可以提高電壓響應(yīng)速度和精度但通流能力大幅度減小。圖2.2-2陶瓷及玻璃氣體放電管壓敏電阻：?jiǎn)纹瑝好綦娮鑶纹瑝好綦娮璞芾灼魇?0年代由日本最先發(fā)明使用。直到現(xiàn)在，單片敏電阻的使用率也是避雷器中最高的。壓敏電阻避雷器的工作原理是利用了壓敏電阻的非線性特點(diǎn)。當(dāng)電壓沒(méi)有波動(dòng)時(shí)氧化鋅呈高阻態(tài)，當(dāng)電壓出現(xiàn)波動(dòng)達(dá)到壓敏電阻的啟動(dòng)電壓時(shí)壓敏電阻迅速呈現(xiàn)低阻態(tài)，將電壓限制在一定范圍內(nèi)。多片壓敏電阻由于單片壓敏電阻的通流量一直不夠理想（一般單片壓敏電阻最大放電電流20KAfor8/20μs），在這種前提下多片組合壓敏電阻避雷器產(chǎn)生，多片壓敏電阻組合避雷器主要是解決了單片壓敏電阻的通流量較小，多片壓敏電阻的產(chǎn)生從根本上解決了壓敏電阻通流量的問(wèn)題。優(yōu)點(diǎn)：通流容量大，殘壓較低，反應(yīng)時(shí)間較快（≤25ns），無(wú)續(xù)流缺點(diǎn)：漏電流較大，老化速度快。熱穩(wěn)定一般電子領(lǐng)域常用的一般都是單片壓敏電阻，如圖2.2-3所示，其通流能力一般與其直徑有關(guān)，常用的為10KA。圖2.2-3壓敏電阻抑制二極管TVS（TRANSIENTVOLTAGESUPPRESSOR）或稱(chēng)瞬變電壓抑制二極管是在穩(wěn)壓管工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新產(chǎn)品，其電路符號(hào)和普通穩(wěn)壓二極管相同，外形也與普通二極管無(wú)異，當(dāng)TVS管兩端經(jīng)受瞬間的高能量沖擊時(shí)，它能以極高的速度（最高達(dá)1*10-12秒）使其阻抗驟然降低，同時(shí)吸收一個(gè)大電流，將其兩端間的電壓箝位在一個(gè)預(yù)定的數(shù)值上，從而確保后面的電路元件免受瞬態(tài)高能量的沖擊而損壞。優(yōu)點(diǎn)：殘壓低，動(dòng)作精度高，反應(yīng)時(shí)間快，無(wú)續(xù)流，體積小缺點(diǎn)：通流量小表2.2-1幾種保護(hù)器件的參數(shù)比較基礎(chǔ)浪涌防護(hù)電路交流電源浪涌防護(hù)最簡(jiǎn)單的防護(hù)電路圖3.1.1-1最簡(jiǎn)單的防護(hù)電路說(shuō)明：優(yōu)點(diǎn)：電路簡(jiǎn)單，采用復(fù)合對(duì)稱(chēng)電路，共模、差模全保護(hù)，L、N可以隨便接。缺點(diǎn)：壓敏電阻RV1發(fā)生短路失效后易引起火災(zāi)。最好在每個(gè)壓敏電阻上串聯(lián)一個(gè)工頻保險(xiǎn)絲以防壓敏電阻短路起火。另外，由于壓敏電阻具有較大的寄生電容，用在交流電源系統(tǒng)，會(huì)產(chǎn)生可觀的泄漏電流，性能較差的壓敏電阻使用一段時(shí)間后，因泄漏電流變大可能會(huì)發(fā)熱自爆。如果L、N線不可能接反，則可省去壓敏電阻RV2、RV3，將放電管G的上端直接接到N線上，構(gòu)成“1+1”電路。由于陶瓷氣體放電管成本較高，一些較便宜的防浪涌排插通常僅使用單個(gè)壓敏電阻。我們常用的電源適配器中也是采用類(lèi)似的方案，根據(jù)使用的不同的壓敏電阻參數(shù)，可以防護(hù)1~2KV差模浪涌。壓敏電阻與陶瓷氣體放電管串聯(lián)使用，正常工作時(shí)陶瓷氣體放電管不導(dǎo)通，壓敏電阻沒(méi)有漏電流，可以大大延長(zhǎng)使用壽命；受浪涌沖擊時(shí)，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(guò)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(guò)很大的工頻電流也會(huì)很快失效，但它的失效模式絕大多數(shù)是開(kāi)路，因而不易引起火災(zāi)。較安全的防護(hù)電路圖3.1.2-1較安全的防護(hù)電路說(shuō)明：優(yōu)點(diǎn)：采用復(fù)合對(duì)稱(chēng)電路，共模、差模全保護(hù)，L、N可以隨便接，正常工作時(shí)無(wú)漏電流，可延長(zhǎng)器件使用壽命，由于陶瓷氣體放電管失效模式大多為開(kāi)路，不易引起火災(zāi)。缺點(diǎn)：萬(wàn)一壓敏電阻和陶瓷氣體放電管都短路失效時(shí)還有可能起火。通用的安全防護(hù)電路圖3.1.3-1通用的安全防護(hù)電路說(shuō)明：優(yōu)點(diǎn)：采用復(fù)合對(duì)稱(chēng)電路，共模、差模全保護(hù)，L、N可以隨便接，安全，壓敏電阻短路失效后能與電路脫離，一般不會(huì)引起火災(zāi)。通用兩級(jí)信號(hào)防護(hù)電路雙絞線型圖3.2.1-1雙絞線通用電路一說(shuō)明：R1、R2可以用普通金屬氧化膜電阻（2W--4.3～5.1Ω），也可以用冷態(tài)電阻相當(dāng)?shù)恼郎囟认禂?shù)熱敏電阻（如：自恢復(fù)保險(xiǎn)絲：LP60-010/030，LB180（U））。當(dāng)沖擊電流不大時(shí)，可以采用玻璃氣體放電管代替陶瓷放電管。圖3.2.1-2雙絞線通用電路二說(shuō)明：本電路只適用于電路中沒(méi)有連續(xù)直流電壓的場(chǎng)合。紅色框中為T(mén)SS管。圖3.2.1-3雙絞線通用電路三說(shuō)明：使用電壓低的半導(dǎo)體過(guò)電壓保護(hù)器時(shí)，必須如圖所示在接地端串聯(lián)玻璃放電管；當(dāng)使用電壓高于100V的半導(dǎo)體過(guò)電壓保護(hù)器時(shí)可以不串聯(lián)玻璃放電管。本電路只適用于電路中沒(méi)有連續(xù)直流電壓的場(chǎng)合。圖3.2.1-4雙絞線通用電路四說(shuō)明：本電路適用于傳輸高頻/高速信號(hào)（最高頻率可達(dá)20MHZ）。同軸線型外導(dǎo)體接地電路圖-1同軸外導(dǎo)體接地通用電路一說(shuō)明：電路帶寬很寬，可以傳輸20MHZ以下的高頻信號(hào)。輸入、輸出接頭應(yīng)分別與原系統(tǒng)的接頭類(lèi)型相配。圖-2同軸外導(dǎo)體接地通用電路二說(shuō)明：本電路只適用于電路中沒(méi)有連續(xù)直流電壓的場(chǎng)合。圖-3同軸外導(dǎo)體接地通用電路三說(shuō)明：本電路只適用于信號(hào)頻率/速率較低，且電路中沒(méi)有連續(xù)直流電壓的場(chǎng)合。外導(dǎo)體不接地電路圖-1同軸外導(dǎo)體不接地通用電路一說(shuō)明：電路帶寬很寬，可以傳輸20MHZ以下的高頻信號(hào)。圖-2同軸外導(dǎo)體不接地通用電路二說(shuō)明：本電路只適用于信號(hào)頻率/速率較低的場(chǎng)合。器件選取常用參數(shù)壓敏電阻：壓敏電壓（U1mA）：指通過(guò)規(guī)定持續(xù)時(shí)間的脈沖電流（一般為1mA持續(xù)時(shí)間一般小于400ms）時(shí)壓敏電阻器兩端的電壓值。最大限制電壓：在壓敏能承受的最大脈沖峰值電流Ip及規(guī)定波形下壓敏電阻兩端電壓峰值。殘壓比：通過(guò)壓敏電阻器的電流為某一值時(shí)，在它兩端所產(chǎn)生的電壓稱(chēng)為這一電流值的殘壓。殘壓比則是殘壓與壓敏電壓之比。

通流容量(kA)：通流容量也稱(chēng)通流量，是指在規(guī)定的條件（規(guī)定的時(shí)間間隔和次數(shù)，施加標(biāo)準(zhǔn)的沖擊電流）下，允許通過(guò)壓敏電阻器上的最大脈沖（峰值）電流值。漏電流(mA)：漏電流也稱(chēng)等待電流，是指壓敏電阻器在規(guī)定的溫度和最大直流電壓下，流過(guò)壓敏電阻器電流。電壓溫度系數(shù)：指在規(guī)定的溫度范圍（溫度為20℃～70℃）內(nèi)，壓敏電阻器標(biāo)稱(chēng)電壓的變化率，即在通過(guò)壓敏電阻器的電流保持恒定時(shí)，溫度改變1℃時(shí)，壓敏電阻器兩端電壓的相對(duì)變化。電流溫度系數(shù)：指在壓敏電阻器的兩端電壓保持恒定時(shí)，溫度改變1℃時(shí)，流過(guò)壓敏電阻器電流的相對(duì)變化。電壓非線性系數(shù)：指壓敏電阻器在給定的外加電壓作用下，其靜態(tài)電阻值與動(dòng)態(tài)電阻值之比。絕緣電阻：指壓敏電阻器的引出線(引腳)與電阻體絕緣表面之間的電阻值。靜態(tài)電容量（pF）：指壓敏電阻器本身固有的電容容量。額定功率：在特定的環(huán)境溫度85℃下工作1000小時(shí)，使壓敏電壓變化小于10%的最大功率。最大沖擊電流(8/20us)：以特定的脈沖電流(8/20us波形)沖擊壓敏電阻器一次或兩次（每次間隔5分鐘），使的壓敏電壓變化仍在10%以?xún)?nèi)的最大沖擊電流。氣體放電管響應(yīng)時(shí)間：從外加電壓超過(guò)擊穿電壓到產(chǎn)生擊穿現(xiàn)象的時(shí)間。直流放電電壓：在上升陡度為100V/s的電壓作用下，放電管開(kāi)始放電的平均電壓值稱(chēng)為其直流放電電壓。由于放電的分散性，所以，直流放電電壓是一個(gè)數(shù)值范圍。沖擊放電電壓：在上升陡度為1000V/μs暫態(tài)電壓脈沖作用下，放電管開(kāi)始放電的電壓值稱(chēng)為其沖擊放電電壓。放電管的響應(yīng)時(shí)間或動(dòng)作時(shí)延與電壓脈沖的上升陡度有關(guān)，對(duì)于不同的上升陡度，放電管的沖擊放電電壓是不同的。殘壓：當(dāng)氣體放電管在沖擊放電電壓下導(dǎo)通后，放電管兩端在沖擊電流下產(chǎn)生的電壓。工頻耐受電流：放電管通過(guò)工頻電流5次，使管子的直流放電電壓及絕緣電阻無(wú)明顯變化的最大電流稱(chēng)為其工頻耐受電流。沖擊耐受電流（通流容量）：將放電管通過(guò)規(guī)定波形和規(guī)定次數(shù)的脈沖電流，使其直流放電電壓和絕緣電阻不會(huì)發(fā)生明顯變化的最大值電流峰值稱(chēng)為管子的沖擊耐受電流。這一參數(shù)是在一定波形和一定通流次數(shù)下給出的，制造廠通常給出在8/20us波形下通流10次的沖擊耐受電流，也有給出在10/1000us波形下通流300次的沖擊耐受電流。絕緣電阻和極間電容：放電管的絕緣電阻值很大，廠家一般給出的是絕緣電阻的初始值，約為數(shù)千兆歐。絕緣電阻值的降低會(huì)導(dǎo)致漏流的增大，有可能產(chǎn)生噪音干擾。放電管的寄生電容很小，極間電容一般在1pF～5pF范圍，極間電容在很寬的頻率范圍內(nèi)保持近似不變，同型號(hào)放電管的極間電容值分散性很小，測(cè)試條件為1MHz0.5V電壓。續(xù)流遮斷時(shí)間：在規(guī)定的電路條件下，放電管經(jīng)沖擊放電后，從低阻抗導(dǎo)通狀態(tài)恢復(fù)到高阻抗絕緣狀態(tài)所需要的時(shí)間。瞬變抑制二極管

擊穿電壓UBR：瞬態(tài)抑制二極管通過(guò)規(guī)定的測(cè)試電流IT（1mA）時(shí)的電壓，這是表示瞬態(tài)抑制二極管導(dǎo)通的標(biāo)志電壓。反向斷態(tài)電壓URWM與反向漏電流IR：反向斷態(tài)電壓(截止電壓)VRWM表示瞬態(tài)抑制二極管不導(dǎo)通的最高電壓，在這個(gè)電壓下只有很小的反向漏電流IR。脈沖峰值電流IPP：瞬態(tài)抑制二極管允許通過(guò)的10/1000μs波的最大峰值電流（8/20μs波的峰值電流約為其5倍左右），超過(guò)這個(gè)電流值就可能造成永久性損壞。在同一個(gè)系列中，擊穿電壓越高的管子允許通過(guò)的峰值電流越小。最大箝位電壓UC：瞬態(tài)抑制二極管流過(guò)脈沖峰值電流IPP時(shí)兩端所呈現(xiàn)的電壓。脈沖峰值功率Pm：脈沖峰值功率Pm是指10/1000μs波的脈沖峰值電流IPP與最大箝位電壓VC的乘積，即Pm=IPP*VC箝位時(shí)間TC：是從零到最小擊穿電壓UBR的時(shí)間。對(duì)單極性TVS小于1×10-12秒；對(duì)雙極性TVS小于是1×10-11

浪涌模塊整體參數(shù)如本文開(kāi)頭所提到的浪涌防護(hù)排插等，通常已經(jīng)集成了完整的防護(hù)模塊，這些模塊一般使用如下參數(shù)進(jìn)行浪涌防護(hù)性能說(shuō)明：最大持續(xù)工作電壓UC：對(duì)于內(nèi)部沒(méi)有放電間隙的浪涌保護(hù)器，該電壓值表示最大可允許加在浪涌保護(hù)器兩端的工頻交流均方根（r.m.s）。在這個(gè)電壓下，浪涌保護(hù)器必須正常工作，不可出現(xiàn)故障，同時(shí)該電壓連續(xù)加載在浪涌保護(hù)器上，不會(huì)改變浪涌保護(hù)器的工作特性。額定電壓Un：廠家設(shè)計(jì)該設(shè)備在正常工作下的電壓，它可以用直流電壓表示，也可以用正弦交流電壓的有效值（r.m.s）來(lái)表示。最大通流量Imax：防浪涌單元不發(fā)生實(shí)質(zhì)性損壞，每線或單模塊對(duì)地，過(guò)規(guī)定次數(shù)、規(guī)定波形的最大限度的電流峰值。沖擊通流容量一般不大于標(biāo)稱(chēng)放電電流的2倍。標(biāo)稱(chēng)放電電流In：廠家出廠時(shí)標(biāo)稱(chēng)浪涌保護(hù)器的8/20電流波形的的電流峰值。電壓保護(hù)水平UP：浪涌保護(hù)觸發(fā)前，在它兩端出現(xiàn)的最高瞬間電壓值殘壓：放電電流通過(guò)保護(hù)器時(shí)，其端子見(jiàn)呈現(xiàn)的電壓。反應(yīng)時(shí)間：tA：在本質(zhì)上，反應(yīng)時(shí)間是依賴(lài)于浪涌保護(hù)器內(nèi)部所采用的元器件的特性來(lái)確定的。反應(yīng)時(shí)間可能由于浪涌電壓dU/dt或浪涌電流dI/dt的不同而有所限制。選用原則通流容量選擇原則上應(yīng)按可能遭受的最大暫態(tài)浪涌電流來(lái)選擇，但要做到這一點(diǎn)是困難的。實(shí)用中無(wú)非是按照使用場(chǎng)合，或是按照產(chǎn)品試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)上規(guī)定的試驗(yàn)等級(jí)來(lái)選擇壓敏電阻。按場(chǎng)合：1kA（8/20μs電流波）的壓敏電阻（或氣體放電管）可用在可控硅整流器的保護(hù)上；3kA的用在電器設(shè)備的浪涌吸收上；5kA的用在對(duì)雷擊及電子設(shè)備的過(guò)電壓吸收上；10kA的用在對(duì)雷擊的保護(hù)上。按產(chǎn)品檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：常用綜合波（發(fā)生器開(kāi)路輸出時(shí)產(chǎn)生1.2/50μs的電壓波；短路輸出時(shí)產(chǎn)生8/20μs的電流波；發(fā)生器的內(nèi)阻為2Ω）來(lái)在線考核設(shè)備對(duì)抗浪涌干擾的能力。在4kV試驗(yàn)時(shí)，保護(hù)器吸收的最大電流可達(dá)2kA；對(duì)6kV的試驗(yàn)，吸收電流的最大值為3kA。但在實(shí)際選擇時(shí)，還應(yīng)當(dāng)適當(dāng)加大所選壓敏電阻（或氣體放電管）的通流容量。因?yàn)橥髂芰Υ蟮膲好綦娮瑁ɑ驓怏w放電管），在吸收同樣大小的浪涌電流時(shí)，應(yīng)當(dāng)有相對(duì)較小的殘余壓降；同時(shí)，對(duì)選用的壓敏電阻（或氣體放電管）來(lái)說(shuō)，也有較大的保護(hù)裕度。壓敏電阻和氣體放電管都必須按沖擊10次以上的降額值計(jì)算通流容量（壓敏電阻為一次沖擊通流容量的三分之一左右，氣體放電管為最大通流容量的一半左右）。氣體放電管氣體放電管的通流容量根據(jù)4.2.1的介紹合理選取，當(dāng)要求的通流容量≤3KA時(shí)，可以使用玻璃放電管。氣體放電管的續(xù)流遮斷是設(shè)計(jì)電路需要重點(diǎn)考慮的一個(gè)問(wèn)題。續(xù)流遮斷：指經(jīng)過(guò)脈沖電流放電后，由電源系統(tǒng)維持的流經(jīng)泄放路徑的電流。氣體放電管在導(dǎo)電狀態(tài)下續(xù)流維持電壓一般為20～50V。在直流電源電路中應(yīng)用時(shí)，如果兩線間電壓超過(guò)15V，則不可以在兩線間直接應(yīng)用放電管，在50Hz交流電源電路中使用時(shí)，雖然交流電壓有過(guò)零點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)氣體放電管的續(xù)流遮斷，但氣體放電管類(lèi)的器件在經(jīng)過(guò)多次導(dǎo)電擊穿后，其續(xù)流遮斷能力將大大降低，長(zhǎng)期使用后，在交流電路的過(guò)零點(diǎn)也不能實(shí)現(xiàn)續(xù)流遮斷。因此，在交流電源電路的相線對(duì)保護(hù)地線、中線（主要應(yīng)用于工作回路，零線所產(chǎn)生的電壓等于線阻乘以工作回路的電流。由于長(zhǎng)距離的傳輸，零線產(chǎn)生的電壓就不可忽視，作為保護(hù)人身安全的措施就變得不可靠）對(duì)保護(hù)地線單獨(dú)使用氣體放電管是不合適的。在以上的線對(duì)之間使用氣體放電管時(shí)需要與壓敏電阻串聯(lián)。在交流電源電路的相線對(duì)中線的保護(hù)中基本不使用氣體放電管。其他參數(shù)選擇：沖擊放電電壓一般情況下min（UP）≥(2～3)Upeak（Upeak為電路上可能的峰值電壓）在直流條件下使用時(shí)：Upeak≥1.8UDC（UDC為線路正常工作的直流電壓）在交流條件下使用：Upeak≥1.44UAC（UAC為線路正常工作的交流電壓有效值）殘壓一般應(yīng)低于被保護(hù)設(shè)備本身的耐壓限度Ub，如果達(dá)不到要求，則應(yīng)考慮采用多級(jí)保護(hù)的形式壓敏電阻：壓敏電阻的通流容量選擇同樣參照4.2.1。壓敏電壓U1mA：對(duì)交流電路，一般min(U1mA)≥(2.2～2.5)UAC，（UAC為線路正常工作的交流電壓有效值）對(duì)直流電路，一般min(U1mA)