防雷技术问答（二）

6、电涌防护器的反应时间？
　　有一种观点认为，压敏电阻和其它各种过电压保护器件的响应时间是个重要的指标，希望越小越好，并以它来判断器件的优劣，这是一种误解。
　　1998年和2000年先后发表的凉粉关于电涌保护器的重要国际技术标准，IEC61643-1和IEC61643-21都没有提及响应时间。2000年发表的IEEE标准C62.62第7.12条款对此作了明确的说明："SPD对冲击电压波前的响应特性，依赖于侵入波的上升速率、冲击源阻抗、保护器件内部电抗的作用，以及抑制元件内部导电机理所决定的响应特性。换句话说， 对波前的响应，除了受抑制元件响应速度的影响外，更多地受包括连结线阻抗在内的试验线路状态的制约。此外，在规定条件下测得的相应电压的峰值，对冲击保护目的而言，才是具有头等重要意义的特征。因此，对于本标准所述器件的典型应用而言，对波前的响应，被认为是一个可能引起误导的且没有必要的技术要求。因此，在没有特殊要求的情况下，对波前响应不规定技术要求，也不进行试验、测量、计算或认证。"
　　美国GE公司实际测量了压敏电阻抑制冲击电压的过程，得出的结论是压敏电阻在不到1ns的时间内即对冲击电压发生抑制作用，其原因是因为压敏电阻的导电机理与其它半导体器件相类似，所以本质上是很快的，即使在ns范围内页看不到明显的响应滞后。在实用中，引线和连结线的电感，完全抹杀了压敏电阻的快速响应。
7、如果有了UPS，是否还需要电涌防护器？
　　UPS的作用是对供电系统突然停电或电压不足提供支持，在突然断电时，UPS保护电气和电子系统、处理控制器和数据免受部分或全部的损坏。有些UPS带有低能的电涌抑制器。这种内置的低能电涌抑制器只能用来保护和UPS相连的负载免受数量有限的弱电涌的袭击，因此，不能作为专门的解决电涌问题的方案。更重要的是：有研究表明UPS设备中的敏感电气控制线路极易受到电涌的破坏。而这些线路经常是监视UPS的状态以及UPS的交流电源的输入、输出状态的。1884年成立的电气与电子工程师协会（IEEE），是世界最大的技术专业团体，曾十分关注UPS可能受到破坏，并在IEEE标准1100-1992中专门采用了一章9.11.3：UPS电涌防护。其中指出：雷电和其它产生瞬态电压的现象，对大部分UPS设备和敏感的电气负载设备是有害的。因此，建议UPS的整流器输入系统和辅助的UPS旁路系统（包括人工保养的旁路系统）都应加装IEEEC62.41-1991标准中规定的有效的电涌防护装置。

8、压敏电阻如何串联和配对？
　　压敏电阻可以很简单地串联使用。将两只电阻体直径相同（通流量相同）的压敏电阻串联后，漆压敏电压、持续工作电压和限制电压相加，而通流量指标不变。例如在高压电力避雷器中，要求持续工作电压高达数千伏，数万伏，就是将多个ZnO压敏电阻阀片迭和起来（串联）而得到的。
压敏电阻可以并联，目的是获得更大的通流量，或者在冲击电流峰值一定的条件下减小电阻体中的电流密度，以降低限制电压。
　　当要求获得极大的通流量［ 例如8/20，（50～200）KA ］，且压敏电压又比较低（例如低于200V）时，电阻体的直径 / 厚度比太大，在制造技术上有困难，且随着电阻体直径的加大，电阻体的微观均匀性变差，因此通流量不可能随电阻体面积成比例地增大。这是用较小直径的电阻片并联可能是个更合理的方法。
由于高非线性，压敏电阻片的并联需要特别小心谨慎，只有经过仔细配对，参数相同的电阻片相并联，才能保证电流在各电阻片之间均匀分配。针对这种需求，本公司专门为用户提供配对的电阻片。
此外，纵向连结的几个压敏电阻器，使用经过配对的参数一致的压敏电阻器后，当冲击侵入时，出现在横向的电压差可以很小。在这种情况下，配对也是有意义的。

9、压敏电阻如何与气体放电器件的串联和并联？
　　压敏电阻可以与气体放电管、空气隙、微放电间隙等气体放电器件相串联（图10.5a），这个串联组合的正常工作要满足两个基本条件：①、系统电压上限值应低于气体放电器件G的直流击穿电压；②、G点火后在系统电压上限值下，压敏电阻MY中的电流应小于G的电弧维持电流，以保证G的熄弧。
这种串联组合具有电容量小，工作频率高；漏电流极小安全性好；以及不存在压敏电阻MY在系统电压下老化的问题，因而可靠性高等优点，但同时也有气体放电器件相应慢所引起的"让通电压"问题。
压敏电阻也可与气体放电管并联，以降低气体放电管的冲击点火电压。

10、压敏电阻如何再线检测？
　　安装在重要场合的压敏电阻器，一般每年检测一次，对于防雷保护用器件，安排在雷雨季节前进行检测，发现劣化的器件及时更换。这样做的目的有两个，一是保证重要系统的正常工作，二是为研究和提高压敏电阻的可靠性提供信息。更好的做法是在压敏电阻的使用现场安装专用纪录仪，记录运行过程中压敏电阻实际承受的冲击电流。

11、设备一定需要"三级"保护吗？
　　假如你只是采用过时的技术，你就一定需要"三级"保护；要是采用MCG的防护技术，就不一定需要。所有的敏感电气设备的运行都是在严格的电压范围内进行的。超过1kV的高速过电压，对电气设备都非常危险。任何雷电防护措施的目的，都是要把过电压限制在1kV以下。单用一个MCG电涌防护器，就可做到这点。而一些较老旧的技术必须使用三级才能把过电压限制到1kV以下。在主张三级系统的一个主要制造商的一份手册中，用下面这样一个表说明他的系统是如何工作的：
第一级 第二级 第三级
　　把 6kV限制到 4kV 把 4kV限制到 2.5kV 把 2.5kV限制到 1.5kV
　　换句话讲，"三级"系统中所使用的这种技术，不能在单级中的将过电压钳制到安全的范围内。即使是使用了三级，他们也只能将过电压钳制到1.5kV。一个正确安装的单一的MCG电涌防护器，可以负荷 6kV的过电压并将通过电压降低到1kV以下，不需其他附加级。

12、市场上的组合技术电涌防护器（或称作双保险设计）是指什么？
　　组合技术产品是指通过将几种技术方法结合在一起使用，从而达到一种通过单一技术所不能取得的效果。目前在电涌防护器市场上常见的两种组合技术产品分别是：
a） 硒光电池加压敏电阻
　　采用这种组合技术的厂商宣称硒光电池可以进一步降低钳制电压，但这仅仅是一种市场宣传手段，因为所有超过1000安的电涌基本上是通过压敏电阻分流掉的。有些厂家宣称硒光电池可使MOV 停止退降，试验没有证实这种说法
b） 压敏电阻加雪崩二极管
　　和硒光电池一样，雪崩二极管处理电涌的能力十分有限。当电涌很大时，只有压敏电阻才真正起到作用。10,000只雪崩二级管处理电涌的能力仅相当于一只40mm压敏电阻的处理能力。由于这些组合技术所能起到的保护作用微乎其微，所以MCG的电源线电涌防护器从来不采用它。