壓敏電阻在通過持續(xù)大電流后其自身的性能要退化,將壓敏電阻與放電管并聯(lián)起來(如圖1所示),可以克服這一缺點。在放電管尚未導通之前。壓敏電阻就開始動作,對暫態(tài)過電壓進行鉗位,泄放大電流,當放電管放電導通后。它將與壓敏電阻進行并聯(lián)分流,減小了對壓敏電阻的通流壓力,從而縮短了壓敏電阻通大電流的時間,有助于減緩壓敏電阻的性能退化。在這種并聯(lián)組合中。
如果壓敏電阻的參考電壓Uima選得過低,則放電管將有可能在暫態(tài)過電壓作用期間內不會放電導通。過電壓的能最全由壓敏電阻來泄放,這對壓敏電阻是不利的,因此Uima的數值必須選得比放電管的直流放電電壓要大些才行。必須指出。這種井聯(lián)組合電路并沒有解決放電管可能產生的續(xù)流問題,因此。它不宜應用于交流電源系統(tǒng)的保護。
壓敏電阻與放電管的另一種組合是串聯(lián),如圖2所示。壓敏電阻具有較大的寄生電容,當它應用于交流電源系統(tǒng)的保護時,往往會在正常運行狀態(tài)下產生數值可觀的泄漏電流。例如一個寄生電容為2 nF的壓敏電阻安裝在220V,50hz的交流電源系統(tǒng)中,其泄漏電流可達0。14 mA(有效值),這樣大的泄漏電流往往會對系統(tǒng)的正常運行產生影響。將壓敏電阻與放電管串聯(lián)之后。
由于放電管的寄生電容很小,可使整個串聯(lián)支路的總電容減到兒個微法。在這種串聯(lián)組合支路中。放電管起著一個開關作用。當沒有暫態(tài)過電壓作用時,它能夠將壓敏電阻與系統(tǒng)隔離開,使壓敏電阻中幾乎無泄漏電流,這就能降低壓敏電阻的參考電壓Uima 。而不必顧及由此會引起泄漏電流的增大,從而能較為有效地減緩壓敏電阻性能的衰退。
在暫態(tài)過電壓作用期間,由于壓敏電阻的參考電壓Uima可選得較低,只要放電管能迅速放電導通,則串聯(lián)支路能給出比單個壓敏電阻更低的鉗位電壓。在實際應用中。要確定放電管和壓敏電阻的參數往往不是一件容易的事。通常。對于交流電源系統(tǒng)的保護來說,放電管的直流放電電壓應大于系統(tǒng)的最高運行電壓幅值,以便在系統(tǒng)運行電壓過零時切斷放電管輝光區(qū)的續(xù)流。
選擇壓敏電阻要能保證切斷放電管的電弧區(qū)續(xù)流,當放電管在電弧區(qū)導通時,其兩端的電壓很低。只有20 V左右,可將整個串聯(lián)支路的殘壓看成是降在壓敏電阻上,由此可以得出一種保守的做法。即將系統(tǒng)的最高運行電壓認為是降在壓敏電阻上,此時壓敏電阻中的電流應小于放電管電弧區(qū)續(xù)流,以便能在暫態(tài)過電壓過去以后有效地切斷電弧區(qū)續(xù)流。在大多數情況下。這種電流的臨界值可保守地取為50 mA左右。
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