瞬态二极管损坏后短路而引起的设备损坏问题探讨.pdf

经验 DOI 1 0 3 9 6 9 j is s n 1 0 0 9 9 4 9 2 2 0 1 5 0 6 0 3 9 瞬态二极管损坏后短路而引起的设备损坏问题探讨 胡 宗强 中山市新立防雷科技有限公司 广东中山 5 2 8 4 3 7 摘要 通过在信号防雷器的瞬态二极管前加装一种快速熔断型保险管的方法 使得当瞬态二极管因各种原因损坏至短路后 当 短路 电流增大 至一定程度后 快速熔断 型保 险管断开从 而使瞬态二极管从 电路 中脱离 保证信号 防雷器不会 因瞬态 二极 管短路 而引发短路电流 保证后级设备的使用安全 并就瞬态二极管在应用中出现短路损坏时短接电流引起的设备损坏问题提出一种 解决方案进行探讨 关键词 瞬态二极管 短路 防雷保护 中图分类号 T N 3 1 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 9 9 4 9 2 f 2 0 1 5 1 0 6 0 1 3 9 0 2 Dis c us s io n o n Eq uipm e nt Da mag e Pr o bl e m s Ca u s e d by S ho r t Cir c uit o f Tr a ns ie n t Dio de Fa il ur e HU Zo ng q ia n g Z h o n g s h a n N e w L i g h t n i n g P r o t e c t i o n T e c h n o l o g y C o L t d Z h 0 n g s h a n 5 2 8 4 3 7 C h in a Ab s t r a c t Th r o u g h t h e me t h o d o f in s t a l l in g a f a s t f us e t y p e o f f u s e in f r o n t o f t h e t r a n s ie n t d io d e o f t h e s ig n a l a r r e s t e r wh e n t h e t r a n s ie n t d io d e is d a ma g e d t o a s h o r t c ir c u it f o r v a r io u s r e a s o n s t h e f u s e t y p e f u s e c a n b e d is c o n n e c t e d S O t h a t t h e t r a n s ie n t d io d e c a n b e d e t a c h e d f r o m t h e c ir c u it t o e n s u r e t h e l ig h t n in g a rre s t e r wil l n o t c a u s e t he s h o r t c ir c uit c u r r e n t b y t r a n s ie n t d io d e s h o rt c ir c u it a n d e n s u r e t h e s a f e t y o f t h e u s e o f t h e r e a r g r a d e e q u ip me n t I n t h is p a p e r a s o l u t io n o f t h e t r a ns ie n t d io d e d a ma g e s u b c u rre n t e q u ip me n t da ma g e c a u s e d b y t h e p r o b l e ms is d is c u s s e d Ke y wo r d s t r a ns ie n t d io d e s h o rt c ir c u it l ig h t n in g p r o t e c t io n 0引言 随着现代用 电设备防雷保护越来越重视 信 号类 防雷器的应用越来越广泛 瞬态二极管是信 号类 防雷器的一个重要防雷元器件 其应用也越 来越多 然而因瞬态管 自身 的短路性损坏从而引 起 被保 护设备 的损坏 的现象也屡见不 鲜 因而 解决 这一 问题有一定 的重要性 保证 其防雷击 抗脉 冲能力及 自身损坏后 的脱开问题 才能进一 步保证瞬态二极管在应用中起到应有 的作用n 以 下 就瞬 态管损 坏后 的解决方 案进 行进一 步 的探 讨 力求达到现代现阶段 的防雷要求 1 瞬态二极管在传统的防雷保护线路中的位 置与作用概 述 瞬态二极管在防雷器 中的应用极为广泛 其 一 般与放电管及限流电阻组合 如图1 所示 放 电管作为前级大雷 电流的泄流 然后再经瞬态二 极管的再次泄流而提供防雷的细保护 从而起到 良好 的防雷击保护作用 图 1 的线路是最为简单 的放电管 限流电阻 瞬态二极管的保护线路 图 1中 雷击 时经前 级放 电管的一 次放 电 泄去大部分的雷击感应电流 再经后级的瞬态二 极管 的再次泄流 从而起到了防雷保护作用 当 然放 电管和瞬态二极管的品质也至关重要 好品 1 限流嗽阻3 C 匿 囵 瞬 态 二 极 管 2 图1 常用的瞬态二极管的防雷保护线路 收稿 日期 2 0 1 5 一O 1 1 2 二 亘二 二 X 1 输出 X 2 输 出 质的放电管和瞬态二极管才能更好地起到防雷保 护作用 也可以多加几级的防雷保护 从而更好 地起到防雷保护作用 如图 1 所示 由于各种原 因 特别是 由于雷 击过大从而使得瞬态二极管损坏 并且瞬态二极 管的损坏多数为短路性损坏 由于传输线路中仍 然存在 电压电流 主线路无断开 从而形成了线 路的传输线短路 在雷击时 由于瞬态管的动作与 泄流功能保护了设备 但由于瞬态管同时短路性 损坏 使得线路短路从而使得线路出现过大的环 流电流 从而后续地引起 了设备的损坏 上述情况多数技术人员均认为设备是在雷击 时损坏的 但事实上是因为瞬态二极管短路性损 坏后 引起 的线路 大 电流 而后续性 引起设 备损坏 的 基于上述情况 因而有必要针对于瞬态二极 管的短路性损坏后对线路的保护进行探讨 2 瞬态二极管的防雷保护线路的改进 针对 于上述瞬态二极管存在 的问题 有必要 进行防雷线路的改进 其实原理很简单 就是在当瞬态二极管短路 性损坏时让其断开原线路 从而由短路变成开 路 从而保证线路不再形成短路电流 如图 2 所示 在瞬态二极管上 串人一个保险 丝 当瞬态二极管短路时 保险丝便 同时断开 使得瞬态二极管由短路变成开路 从而不再导致 设备 因瞬态二极管的短路问题而引起损坏 X1 输入 T 二 1 一X1 辅 I 限 流 电 阻 断式保 险丝 电管 瞬态 极管 瀚 入 l x 2 图2 改进后的瞬态二极管的防雷保护线路 但保险丝的参数选值则是致关重要的一个环 节了 即既要保证雷击时瞬态二极管流过的最大 雷电流时不损坏 又要保证在瞬态二极管短路损 坏时在用电设备所能承受的短路电流前断开 因为雷击时雷电流均为瞬间电流 而设备一 般可承受的短路 电流的时间都 比雷击 电流时间长 一 些 因而保险丝可选择慢断式保险丝 其选值 根据所需要保护的设备而定 X1 输 入 X 2 入 瞬态二极管 的线路也 可以进行如 图3 所示进 图 3 再步改进后 的瞬态二极管的防雷保 护线路 行改进 其原理与图 2 基本相同 所不 同的是增加 了 雷击 时当雷电流过大时 可恢复式保险丝的瞬 间 断开 使得更多的雷电流从放电管处泄流 放电 管为粗保护防雷元器件 其雷电通流能力 比较 强 但其残压高 因而需要瞬态二极管作为后级 防雷保护 当大雷电流泄去后 可恢复式保险丝 再次连通 再经瞬态二极管精细泄流 从而可更 好地保护设备的同时 同时也使得瞬态二极管更 不容易形成短路式损坏 使得整个防雷线路的寿 命更长 而此线路的关健点在于可恢复式保险的参数 选值 选择得当 其防雷效果就可以进一步提高 此改进的线路 当瞬态二极管应用 中出现短 路式损坏 时 可恢 复式保 险丝则会永久性断开 从而使得被保护设备不会因瞬态二极管的短路式 损坏而引起 的短路电流引致设备损坏 3 结语 图2 图3 所示 的线路 已在实际应用中得以印 证 其成功之处在于保险丝的加入改进 改进后 的线路巧妙地应用 了快 慢断式保 险丝 的特性 从而更好地保护了设备 当然也会有更多的或更 好的保护方式 但现线路的改进应可满足一定时 间的防雷保护要求 从而减轻雷电灾 害对设备造 成的危害和损失 参考文献 1