防雷抗浪涌插座的产品与标准现状分析

2024-03-09 07:09
日用电器 2024年1期
关键词:电涌压敏电阻浪涌

马 壮

(上海市质量监督检验技术研究院 上海 201114)

引言

防雷抗电涌插座,简称防雷插座,可以将电源供电系统的瞬态过电压、电涌脉冲及短时雷电感应电压予以快速吸收,减少电器损坏的概率[1]。在智能电器越来越普及的年代,越来越多的消费者选择购买具有防雷抗浪涌功能插座。因此越来越多的传统插座厂家都推出了自己品牌的防雷插座[2,3]。

防雷插座产品在市场流通愈发广泛的情况下,产品质量的参差不齐也会影响到使用及消费者财产安全,测试标准尤为重要[4-6]。本论文总结了目前防雷抗浪涌插座的技术特点和标准要求,并对其存在的问题进行了探讨。防雷抗浪涌插座作为一种重要的保护装置,具有广阔的市场前景和应用前景。未来的发展需要加强标准化工作,提高产品的技术水平和质量,同时加强市场监管,保障消费者的权益。

1 防雷插座的产品现状

1.1 防雷插座技术特点和产品结构

防雷插座技术采用了多种技术来提供过电压保护和抑制电流冲击的能力。这些技术可以有效地抵御雷电等电力系统突发事件带来的过电压和电流冲击,保护电子设备免受损坏。常见的是增加压敏电阻、高温熔断保护器和陶瓷气体放电管,如图1所示。

图1 防雷模块

压敏电阻是一种具有非线性伏安特性的限压型保护器件。利用压敏电阻的非线性特性,当过电压出现在压敏电阻的两极间,压敏电阻可以将电压钳位到一个相对固定的电压值,从而实现对后级电路的保护。在遇到雷电时可以快速启动,吸收雷电电压,保持电压安全。

高温熔断保护器,作用是形成温度控制保护电路,主要由低熔点的易熔合金和助熔断剂构成,封装在塑料或陶瓷的外壳内,是一次性不可复位的熔断装置。一旦温度过高会立即自行迅速熔断。

陶瓷气体放电管有极间电容低、浪涌电流大、绝缘性好的特点,作用是吸收多余的电流,经过接地线化解大电流隐患,在遭遇瞬间强大电流时,可以起到限制作用,保证内部电路始终处于安全电流状态下。

1.2 防雷插座市场调研

市场上存在着多个知名品牌生产的防雷抗浪涌插座产品。不同品牌的产品在技术性能、质量控制、售后服务等方面可能存在差异。大部分的品牌提供两种保护功能,即过压保护和过热保护。一些小的品牌只提供一种保护功能,只增加一个压敏电阻提供过压保护。一些产品注重研发创新品牌,提供更高的过电压保护等级,同时具备多种保护功能,例如高温保护、EMP(电磁脉冲)保护、过流保护等。防雷抗浪涌插座市场竞争激烈,主要的品牌竞争对手包括国内外知名厂商。这些企业通过不断的技术研发和产品创新,争夺市场份额。市场上既有大型企业提供的高性能产品,也有中小型企业提供的低成本产品。

为了研究防雷插座与测试方法,一共采购了市场上主流的26 款产品。市场上可以买到的防雷插座产品分两类:一类是CCC 强制认证的家用插座,另一类是自愿认证的机柜用电源分配插座(PDU),PDU 是机柜专用电源插座。对于防雷插座是否有CCC认证,由表1可以看出,家用防雷插座的CCC 认证比例高达87 %,没有CCC 认证的2 个样品属于违规产品,不能上市销售的;电源分配插座(PDU)不强制CCC 认证,所以CCC 认证比例比较低。对于防雷插座是标注有具体的防雷参数,由表1可以看出,总体上只有38 %的产品标注有具体的参数,对于CCC 强制认证的家用防雷插座,也只有60 %的产品标注有具体的防雷参数,厂家声称了防雷功能但是却没有标注上具体的参数,只是将防雷功能作为一种营销的手段,由此可见,防雷插座产品不够规范,需要加强标准化工作,规范防雷插座产品。

表1 防雷插座结构参数

2 防雷插座标准现状

防雷抗浪涌插座的测试标准是验证其抗雷击和浪涌电流冲击能力的重要依据。以下是防雷抗浪涌插座测试标准的现状的一些要点。

2.1 国际电工委员会(IEC)标准

IEC制定了多项与防雷抗浪涌插座测试相关的标准。其中,IEC 61643-11:2011《低压电涌保护器 第11 部分:低压电力系统的电涌保护器要求和试验方法》标准规定了防雷抗浪涌保护设备的测试方法和要求。该标准包括多个测试内容,例如电压保护等级测试、热稳定性测试和过电流冲击测试。这些测试确保防雷插座在实际应用中能够有效地保护电子设备。

2.2 北美标准

UL 是美国保险商试验室( Underwriter Laboratories inc.)的缩写。UL 安全试验室是美国最有权威的,也是世界上从事安全试验和鉴定的较大的机构。北美主要的产品安规标准都是UL 编写的,UL 认证适用于美国和加拿大。UL 与防雷抗浪涌插座测试相关的标准有:UL 1449-2021,安全浪涌保护装置标准。该标准包括电压保护等级(VPR)测试、工作电压测试和短路电流测试。

2.3 国内标准

国家标准化管理委员会发布的与防雷抗浪涌插座测试有关的国家标准是:GB/T 18802.11-2020《低压电涌保护器(SPD) 第11 部分:低压电源系统的电涌保护器性能要求和试验方法》。该标准是修改采用IEC 61643-11:2011 的标准,测试方法与IEC 标准相同。

3 防雷插座检测技术现状

IEC 制定的防雷插座测试相关的标准包括多个测试内容:电压保护水平(Up)测试、动作负载试验、热稳定试验和短路电流试验。UL 制定的安全浪涌保护装置标准的测试内容包括:电压保护等级(VPR)测试、标称放电电流(In)测试、工作负载循环测试、热保护试验和短路保护试验。这些测试确保插座在实际应用中能够有效保护后端电子设备。

IEC 标准和UL 标准的不同之处在于:IEC 标准中防雷插座没有单独的分类,而是跟低压配电系统的电涌保护器一起分类;UL 标准中防雷插座单独分为Type3 类浪涌保护器。UL 标准规定了电压保护等级(VPR)测试波形为最低为6 kV/3 kA,而IEC 标准中电压保护水平(Up)测试的波形是厂家自己声称的,可以小于6 kV/3 kA。因此UL 标准对防雷插座的分类更加明确,并且产品品质比较有保障。

4 防雷插座存在的问题

尽管防雷抗浪涌插座作为一种重要的防雷保护装置已经有了较好的发展,但仍存在一些问题,包括:

1)劣质产品:市场上存在一些低质量的防雷抗浪涌插座,这些产品可能性能不稳定、耐用性差,无法提供有效的过电压保护和浪涌电流抑制能力。

2)过时技术:一些防雷抗浪涌插座可能采用过时的技术或不足的设计,无法适应电子设备技术的发展和需求的变化。这可能导致插座的保护能力不足或无法满足现代电子设备的需求。

3)市场监管问题:防雷抗浪涌插座市场存在一些监管不完善的情况,一些不合格产品可能流入市场。这给消费者的权益保护带来一定的挑战,同时也会影响整个市场的健康发展。

4)用户意识不足:由于对防雷抗浪涌插座的理解和意识不足,一些用户可能忽视插座的重要性,或者容易受到低价产品的吸引而选择质量较差的产品。这会导致用户无法得到有效的保护,造成电子设备损坏的风险。

为解决上述问题,需要加强市场监管,提高产品质量和标准的一致性。同时,用户也应提高对防雷抗浪涌插座的认知,选择值得信赖的品牌和产品,并注意产品的性能指标和认证标志。厂商应加强研发创新,不断改进产品技术和设计,以提供更高效可靠的保护性能。

5 小结

通过对防雷抗浪涌插座产品与标准现状的分析,本论文总结了目前防雷抗浪涌插座的技术特点和标准要求,并对其存在的问题进行了探讨。防雷抗浪涌插座作为一种重要的保护装置,具有广阔的市场前景和应用前景。未来的发展需要加强标准化工作,提高产品的技术水平和质量,同时加强市场监管,保障消费者的权益。

猜你喜欢
电涌压敏电阻浪涌
基于不同组合方式下电源系统SPD的试验
不同稀土氧化物掺杂对ZnO压敏电阻性能的影响
浅谈电涌保护器在仪表中的应用
基于PLC的压敏电阻磨片生产线的设计与实施
公路外场监控设备电涌(浪涌)保护措施探讨
浪涌保护器在化工行业中的应用
一种微型过压浪涌抑制器电路的研制
氧化锌压敏电阻多片并联方法及性能分析
输入浪涌抑制与防反接电路的优化设
PoE交换机雷击浪涌防护设计