随着清洁能源的大量使用,太阳能、电动汽车、轨道交通等均釆用直流发电,直流供电,直流储能,直流用电,我们国家目前正在加紧建设直流高压特高压供电线路(14/5规划和在建共十三条线路),直流的应用场景今后会越来越多。但是当下由于对直流供电的认识不足,在项目上把交流浪涌保护器用在直流供电系统中,SPD被击穿烧毁,储能站失火,新能源汽车失火等事故屡见报道。那么交流浪涌保护器和直流浪涌保护器的区别在哪里?他们之间是否能通用呢?下面小编从交直流系统的特点,SPD压敏芯片,SPD内部结构三方面来进行解析。
交直流系统的特点
交流浪涌保护器和直流浪涌保护器的区别,交直流系统的最大区别是频率,交流系统50Hz的周期变化形成了零、正峰和负峰(峰谷)三个重要的节点,使得SPD在正负方向轮流承受着正峰戓负峰的电压,加之正负峰电压幅值,周期时间均为对称,使得SPD芯片内正负电子排列也对等,并处于相对稳定的状态。由于频率的存在,交流系统阻抗是由三部分组成:
Z=R0+RL+Rc
RL=ωL=2лf*L 感抗 Rc=ωC=1/2лfC 容抗
注:R0=电源內阻+线阻 f=频率 L=电感量(亨) C=电容量(法拉)
直流系统没有频率,其综合阻抗少了上述公式的后二项(仅有电源自身内阻和线阻),所以直流系统比交流系统內阻低,直流内阻低的优势是效率很高,劣势在于一旦短路,放电电流就会很大,加上由于没有过零特性,很难切断,极太阳集团2007网站成起火事故,并且这种火势很难控制,往往要把其中的能量耗尽才会熄火罢休。所以在在供电系统中,直流浪涌保护器、直流断路器、直流继电器价格高过交流系统同类产品,也是因为直流分断难,生产工艺、技术要求高,成本高所致。
交直流浪涌保护器的压敏芯片不同
交流浪涌保护器和直流浪涌保护器的区别,在直流供电场合,SPD芯片内电子往势垒高处集中(正方向),空穴往负方向集中,形成芯片接正极性一面导通电压不变或上升,而负极性一面的导通电压会不断下降,SPD二端电压不对称,这种现象就是极化现象,是电子陶瓷材料的一种特性,这种特性只会发生在直流电场下,而且电压越高其特性越明显。
在直流应用中的压敏芯片 不可避免的会产生极化现象,产生这种现象的本质是材料在正负电场作用下开始老化,所以在MOV生产过程中添加抗老化抗极化的相关材料变得至关重要,选择直流浪涌保护器时,在残压允许的条件下,SPD芯片电压值应往高选,尽可能的延缓极化现象,提高使用寿命和安全性。
直流浪涌保护器的内部结构
交流浪涌保护器和直流浪涌保护器的区别,为了解决直流状态下压敏芯片一旦击穿短路,不易切断续流的问题,除了要求直流浪涌保护器的芯片具有更高更稳定更均匀的发热量以外,直流浪涌保护器的脱离机构设计非常重要,要求其脱离机构响应更迅速,断开距离更大。不但要求在承受较小的热量就可以驱动脱离机构动作,而且爬电距离要足够大,降低事故风险。一句话,直流浪涌保护器要求在芯片击穿前作动 ,这样才能保证直流SPD不起火。但是由于SPD內部空间有限,如何设计脱离机构是很考验一个浪涌保护器厂家技术实力的。
综上,交流浪涌保护器和直流浪涌保护器的区别还是很大的,不能通用。用户在做直流浪涌保护器选型时需要特别咨询浪涌保护器厂家,了解其使用的是否直流专用MOV芯片,有条件的话,可以打开产品看下其内部的机构设计。如果您想了解更多的关于直流浪涌保护器的资讯,欢迎垂询13386511449
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