串联电感在多级电涌保护器设计中的应用与效果

"电感在两级电涌保护器设计中的应用 (2011年)" 本文主要探讨了电感在两级电涌保护器设计中的重要作用，特别是在电力系统的防雷保护方面。电涌保护器（SPD）是防止雷电电磁脉冲（LEMP）对电力电子信息系统造成损害的关键设备。当雷电波进入电力系统时，它会通过串联电感产生反射和折射，这改变了雷电波的形状和特性。 电感的主要作用在于改变雷电波的陡度和电压幅值。由于电感的特性，它能够减缓电流的变化速率，因此当雷电波通过串联电感时，其陡峭的上升前沿会被平滑，导致电压峰值降低。这种现象对于SPD的残压（即电涌通过保护器后剩余的电压）有显著影响，能够降低残压，提高SPD的耐受能力。 文中提到了ICGS冲击平台，这是一个用于大规模实验的设施，通过这个平台，研究人员进行了大量的试验，对比分析了不同条件下电感对雷电波影响的数据。实验结果表明，串联电感在多级SPD设计中的应用可以有效改善保护效果，进一步提升电力系统的防雷性能。 文章还指出，虽然国内关于退藕电感的研究相对较少，但其在实际工程中的作用不容忽视。作者建议，为了优化多级SPD的设计，需要对退藕电感进行更深入的定量分析，以提供更精确的保护策略。 在分析过程中，文章假设雷电波为无限长直角波，利用电感中电流不能突变的原理，推导出雷电波通过电感时的工作过程。当雷电波遇到串联电感时，其折、反射系数发生变化，导致波形的改变，从而影响雷电波的陡度和幅值，这对SPD的保护效果至关重要。 最后，文章提出了一种新的保护措施，即在低压配电系统中采用含有串联电感的多级SPD，以更好地保护敏感设备，具有一定的工程实践价值。这一研究为电涌保护器的设计提供了理论依据和技术支持，有助于推动防雷技术的进步和电力系统的安全运行。