複合型浪涌保護器，也稱複合型一體化全保護電浪涌保護器，外形設計採用箱式結構，內部設計採用將n個壓敏電阻（MOV）、n個陶瓷放電管（GTD）、n個瞬態二極體（TVS）、浪涌電阻（SR）、溫度控制保險管等各種防雷、瞬態過電壓保護元器件通過串聯和並聯的方式矩陣的排列在PCB電路板，由主放電電路和控制電路組成，充分利用不同元器件的優點，發揮其作用。
基本介紹
- 中文名：複合型浪涌保護器
- 特點：殘壓低、全保護、一體化
- 別名：複合型一體化全保護電浪涌保護器
- 外形設計：箱式結構
七大特點,連線方法,相關疑問,組成元件,
七大特點
由於複合型電浪涌保護器內部設計採用將n個壓敏電阻（MOV）、n個陶瓷放電管（GTD）、n個瞬態二極體（TVS）、浪涌電阻（SR）、溫度控制保險管等各種防雷、瞬態過電壓保護元器件通過矩陣的方式排列在PCB電路板上，充分利用不同元器件的優點，發揮其作用，使得它具有普通模組不具備的優點。
1、殘壓低：
複合型電浪涌保護器可以一次性地將6KV以上的浪涌電壓抑制到系統最大工作電壓的2倍以下，三相的可以抑制到800V，單相的可以抑制到600V以下；而模組式防雷器要經過B級、C級、D級三級防護才能達到1000V左右。
為什麼殘壓會低？複合型電浪涌保護器採用的多個壓敏電阻並聯，改變傳統的模組式防雷器的單一壓敏電阻結構，實驗室研究表明，多個壓敏電阻並聯給出的殘壓要遠遠小單一壓敏電阻的殘壓，再加上陶瓷放電管和瞬態二極體都具備抑制較高的箝位電壓，串聯電路和三層大電流濾波本身的特性也能有效抑制較高的箝位電壓。
箝位電壓（殘壓）低有什麼意義？如果殘壓過高,超出被保護系統的工作電壓幾倍以上，甚至達到2KV以上，儘管它附加並作用在被保護設備的時間只有幾個微秒,不足以立即對被保護設備產生損壞,但頻繁的作用,必將造成被保護設備過早被漸進式損壞,而影響系統的正常運行,隨著大規模積體電路技術的迅速發展，電子、電氣系統的電子集成化程度越來越高，大量高精度、高靈敏度電子元器件得到了廣泛的套用，為了更加有效抑制雷電和各種電浪涌造成的破壞，需要對電浪涌保護器提出更高的要求，實踐證明，殘壓越低，其安全性就越高，只有殘壓小到最大工作電壓2倍以下，才能保證被保護設備不被損壞。
2、全保護、一體化
複合型電浪涌保護器由於採用PCB板矩陣排列MOV、GDT、TVSS，不但具備相（線）對地的共模保護，還通過合理的電路的設計，充分考慮到相（線）之間由於各種耦合引起的電浪涌不斷出現的可能，使複合型電浪涌保護器同時滿足差模和共模的保護要求，具備了相、線之間的保護。
全保護一體化的意義：從相關統計數據分析，由於電磁干擾起的各類電浪涌造成的電子、電氣設備以及人身傷害中。相線對地產生的電浪涌只占23-27%，而由各種耦合產生的相線之間的電浪涌占60%以上，遠遠高於相、線對地產生的電浪涌，通常模組式電浪涌保護器在一般情況下只能滿足相線對地的保護，只有通過增加模組數量，到少要7個模組，才能滿足相線之間的保護作用。
3、三層大電流濾波功效
複合型全保護一化化電浪涌保護器在設計充分考慮到電浪涌產生原因的不確定性，設計上採用多層大電流濾波功能，第一層採用多個壓敏電阻和放電管分別矩陣排列，然後進行串聯，滿足最大通流量的要求，組成第一層過流泄流保護；在第二層繼續採用壓敏電阻與放電管分別矩陣排列，加強和保證通流能力的穩定性，第三層採用多個壓敏電阻並聯和瞬態二極體並聯，再進行串聯，在第三層主要發揮瞬態二極體回響時間快的優點，最後通過三層矩陣排列，形成了三層泄流保護電路.
三層大電流濾波的意義和作用：當第一層遭受電浪涌的衝擊造成損害時，第二、三層繼續擔當保護的責任，特別是電浪涌連續不斷衝擊情況下,它的作用和意義就顯得特別。三層大電流泄流設計既做到大電流濾波功能，起到了多層保護作用，把壓敏電阻、陶瓷放電管和瞬態二極體的各自作用發揮到極點，有效抑制了過電壓，做到了箝位電壓更低，同時可以承受電浪涌的連續不斷的衝擊。
4、回響時間短
複合型電浪涌保護器的回響時間一般在小於5鈉秒，有些甚至更短，達到1納秒。
為什麼複合型電浪涌保護器的回響時間更短？一般模組式電浪涌保護器的回響時間小於25ns（納秒），所謂回響時間，就是指當暫態過電壓作用於放電元器件擊穿限壓的時間，壓敏電阻回響時間小於25ns（納秒），放電管的回響時間更長，瞬態二極體的回響時間小於1ns(納秒）甚至更低。所有電浪涌保護器所標出的回響時間是指產品中最短的保護元器件的回響時間，如標出小於25ns，說明它結構是單一壓敏電阻或壓敏電阻與陶瓷放電管串聯合用結構，複合型電浪涌保護器回響時間小於5納秒，是採用了瞬態二極體，因為瞬態二極體回響時間一般都小於1納秒，加上電路延時和管腳延長的所產生的損耗，它的回響時間在5納秒。
回響時間短有什麼意義？回響時間小於25ns能滿足一般電氣化設備要求，但隨著大規模積體電路的發展，供、配電系統的自動化，智慧型化程度大提高、電子設備的高精度、高靈敏度化，許多電子設備內部元器件靈敏程度也大大提高，大量採用一些過電壓、放電元器件來進行電壓、放電元器件的回響時間一般都在小於25ns，甚至達到5個納秒，如果電浪涌保護器內部的元器件質量有問題、老化或失效，回響時間肯定會延長，電浪涌保護器就不能搶先於被保護設備內部的過電壓、放電元器件啟動，就失去了保護的意義。
5、漏電流為零：
複合式電浪涌保護器採用壓敏電阻、氣體放電管和瞬態二極體組合的放電電路，陶瓷放電管在其中擔當開關作用，有效阻隔了壓敏電阻的泄漏電流，所以它的漏電電流為零，
為什麼漏電電流為零？通常的電浪涌保護器採用一個或幾個壓敏電阻作主放電電路。因壓敏電阻有一致命的缺點：有不規則的泄漏電流，壓敏電阻工作一段時間後，特別是性能較差的壓敏電阻，因漏電流變大會加速老化或發熱自爆，而放電管的性能在此可以充當開關的作用，可以有效解決漏電流問題。
漏電電流為零的的意義：漏電電流大小直接關係到壓敏電阻的工作的穩定性，關係到電浪涌保護器的使用壽命，是電浪涌保護器最為重要的指標，一般單一壓敏電阻的電浪涌保護器是依據壓敏電阻的使用壽命決定，一般在3-5年，不會更長，複合型浪涌保護器的使用壽命比普通模組式電浪涌保護器更長，一般在10年，甚至達到15年。
6、過流、過溫保護：
複合型電涌保護器採用控溫控流模式電路，通過溫控保險絲對過熱現象進行阻隔，當發生過流現像導致電浪涌保護器的元器件發生自爆自熱現像時，能及時、有效、迅速地使電浪涌保護器與電網隔離，電子溫控比機械脫反應快10倍以上。
7、安裝方便
複合型電浪涌保護器在安裝上突破了傳統的模組式電浪涌保護器安裝上的局限性，不但可以安裝在35MM的導軌上，還可以在各種條件和不同方向的情況下進行安裝。
連線方法
國際上電涌保護器採用的金屬氧化鋅閥片主要採取兩種連線方法：
Palmas複合型浪涌保護器
Palmas複合型浪涌保護器一個是以美、英為主的採取多片金屬氧化鋅並聯使用的方法，使用的標準為UL1449第二版，
英國Palmas、英國Furse(費爾斯)、美國MCG、美國ALLTEC。（用於附加值高、精密程度高的電子信息系統保護）
另一個是以法、德為主的採取單片金屬氧化鋅技術的方法，使用的標準為IEC61643-1-2，
進口模組和國產的產品主要依據德國、法國標準，採用了單模組，單閥片的結構。
複合型電浪涌保護器採用多個壓敏電阻矩陣排列在電路板上，而傳統的模組式電浪涌保護器採用單一壓敏電阻泄流，從保護的角度來看，如果單一壓敏電阻一旦受到損壞或失效，則被保護設備，將失去保護，而多個壓敏電阻並聯使用，一旦其中的一、二個壓敏電阻被損壞，而其它的完好者仍可以擔任保護任務；
由於採用了多片低通流量的壓敏電阻並聯的結構，因此可以將Up值限制在很低的範圍內，最低可達到600V，這對於保護富價值高的精密儀器和設備具有重要的意義。
相關疑問
疑問：採用多個氧化鋅閥片並聯結構時，當點用來臨時會同時導通嗎？
實驗室研究發現：當多個壓敏電阻並聯時，如果作用在並聯電路上的電壓為300V時，電流的99.4%通過較低電壓特性的壓敏電阻，當作用在並聯電路上的電壓為500V時，流經電流比為57：43，當電壓大於1000V時，流經多個壓敏電阻的電流幾乎相同。
實驗室數據表明（雷電防護中金屬氧化鋅閥片使用研究，上海市防雷中心 蔡振新）
（一）由於MOV閥片性能不一致，特別是1mA下壓敏電壓不一致，會造成在小電流（125~750A）衝擊下多片MOV閥片並聯時，每個閥片吸收雷電能量不一致。
（二）在大電流（3000~10000A）衝擊下，即使MOV閥片性能不太一致，多片並聯使用時每片MOV閥片吸收雷電能量基本一致。
（三）因此，只要對MOV閥片略加挑選配對，且利用保險絲阻抗幫助平衡電流，多片MOV閥片是可以並聯使用的，不會因吸收能量不一致而產生熱崩潰或提早老化。
壓敏電阻與陶瓷放電管串聯合用的作用
漏電電流大小直接關係到壓敏電阻的工作的穩定性，關係到電浪涌保護器的使用壽命，是電浪涌保護器最為重要的指標，一般單一壓敏電阻的電浪涌保護器是依據壓敏電阻的使用壽命決定，一般在3-5年，不會更長，複合型浪涌保護器的使用壽命比普通模組式電浪涌保護器更長，一般在10年，甚至達到15年。
複合式電浪涌保護器採用壓敏電阻、氣體放電管和瞬態二極體組合的放電電路，陶瓷放電管在其中擔當開關作用，有效阻隔了壓敏電阻的泄漏電流，所以它的漏電電流為零。我國鐵路信號機房的電源浪涌保護器均採用了這種結構，有效地避免了單一的氧化鋅閥片因為漏電流而造成的老化、自燃等現象，並且大大增加了氧化鋅閥片的使用壽命。
Palmas複合型一體化防雷器的技術特點
1、 PALMAS避雷器有何技術特點？
PALMAS避雷器的主要有以下特點：
英國PALMAS公司的PTT系列電源避雷器採用複合設計原理：它充分利用了MOV（氧化鋅壓敏電阻）、GDT（氣體放電管）、TVSS（瞬變二極體）各自的優點，避免了GDT泄流量大、有續流、回響時間長，MOV、TVSS殘壓低、泄流量小的問題。PTT系列避雷器平均回響時間僅為5ns、泄流量大（根據產品型號不同）每線達20kA-200kA，為不同層次的用戶提供更廣泛的選擇。
每一避雷器內部同時提供三層出不窮保護：MOV與GDT組成一、二層保護提供主放電通道，TVSS與MOV組成第三層保護提供精細保護，為設備正常運行提供更加安全、可靠的保護設計。
全保護設計：提供L-N、L-G、N-G、L-L各線之間的全面保護。
提供狀態顯示：PALMAS避雷器對電源線路的三相都以紅綠燈的形式提供三層保護的狀態顯示功能，為用戶提供簡單直觀的使用和維護方法（綠燈指示表示正常工作，紅燈指示表示性能衰減，當其中一級的紅綠燈都熄滅表示此級已失去保護，但這並不影響避雷器的正常工作，其它兩級同樣能起到保護作用，
漏電電流小：平均<10μA，確保防雷器能夠安全、穩定的提供防雷保護。
工作電壓高：最高工作電壓高，完全適用個我國各種惡劣的電力環境。
殘壓低：能夠為電子設備提供安全、精細的保護。
回響時間快：能夠快速的泄放雷電流。
2、 PALMAS複合型一體化避雷器與其它模組化避雷器有何區別？
PALMAS複合型一體化防雷器能提供L—L、L—G、L—N 、N—G全面保護，而模組化化防雷器要做到全面保護則需七個保護模組，有些廠家為達到降低工程造價的目的，通常採用減少保護模組的辦法，省去了相對中的保護，結果是造成被保護設備得不到全面保護，造成安全隱患。
3、 漏電流小有何益處？
PALMAS防雷器採用壓敏電阻、氣體放電管組合的放電電路，而通常的防雷器一般只用一個或幾個壓敏電阻作主放電電路。因壓敏電阻有一致命令缺點：有不穩定的漏電流，性能較差的壓敏電阻用一段時間後，因漏電流變大可能會發熱自爆。
4、為什麼選用殘壓較低的避雷器？
在防雷器線路側端子之間或端子對地之間，加規定的波形及幅值的衝擊波時，呈線在設備側所測端子之間或端子對地之間的電壓峰值。殘壓是防雷器中最重要的一個參數，直接關係到被保護設備的安全，因此較低的殘壓對設備更安全。
5、用三層保護模式有什麼益處？
對於雷電流，通常是多次雷擊連續發生，如果雷電流超過額定值時，後續雷擊將造成設備的損壞，而三級保護模式的避雷器可提供冗餘保護，確保設備的安全。
6、為何選用工作電壓較高的產品？
在中國的大多數地方，電網波動較大，如防雷器不能在這種情況下正常工作，那么，防雷器的壽命將會降低，甚至損壞，達不到保護設備的目的。
7、告警方式的區別：
PALMAS採用邏輯電路分析放電電路的好壞，提供性能下降的漸變過程顯示，而通常的防雷器僅採用簡單機械式指示。機械式的是當壓敏電阻發熱產生強大的漏電流後，熔段一金屬以後才會告警。這沒有考慮到壓敏電阻的老化裂變問題，因壓敏電阻裂變後其放電能力大大下降，嚴重影響了防雷器的放電性能，而此時防雷器沒有告警指示。
組成元件
壓敏電阻（MOV）：
優點：反應速度快（25ns）,通流量大（2KA/CM2），無續流。
缺點：容易老化，動作幾次後，漏電流會增大，從而導致壓敏電阻過熱，最終導致老化失效，電容較大。
陶瓷放電管（GTD）：
保證直流電壓擊穿，形成放電通道。與壓敏電阻串聯作用，充當開關作用，阻隔壓敏電阻的泄漏電流，延長壓敏電阻的作用壽命。陶瓷放電的管壁具備迅速均勻散熱的功效，可以迅速將放電過程的電能轉換成熱能並迅速均勻散放，有利於吸收管子暫態較大功率。
優點：具有很強的浪涌吸收能力，即放電能力強、通流量大（可做到100KA以上），很高的絕緣電阻以及很小的寄生電容，無漏電流。
缺點：殘壓高（2～4KV），反應時間長（>100ns），動作電壓精度較低，有工頻續流。
瞬態二極體（TVS）：
性能類似開關二極體等。在規定的反向電壓作用下，兩端電壓大於門限電壓時，其工作阻抗能立即降至很低的水平以允許大電流通過，並將兩端電壓鉗制在很低的水平，從而有效地保護末端電子產品中的精密元件避免損壞。雙向TVS可在正反兩個方向吸收瞬時大脈動功率，並把電壓鉗制在預定水平，適用於交流電路。
優點：動作時間極快，達到皮秒級，限制電壓低，擊穿電壓低，套用於各種電子領域。
缺點：電流負荷量小。
浪涌電阻（SR）：
一種新型的耐壓水平高達1500V、耐衝擊電壓在4~6KV的新型電阻，作用是保證複合型電浪涌保護器的控制電路的穩定性和正常工作。
溫度控制保險管
獨特的電子控溫保險管，反應靈敏、動作快，能有效把電浪涌保護器與系統隔離，避免電浪涌保護器燃燒、自爆。
