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當(dāng)單級(jí)SPD不能將入侵的沖擊過(guò)電壓抑制到規(guī)定保護(hù)電平以下時(shí)，就要采用含有二級(jí)、三級(jí)或更多級(jí)非線性抑制元件的SPD。

非線性元件Rv2和Rv2都是壓敏電阻，實(shí)用中RV1也可以使氣體放電管，RV2也可以是穩(wěn)壓管或浪涌抑制二極管（TVS管）。兩極之間的隔離元件Zs可以是電感Ls或電阻Rs，若RV1和RV2的導(dǎo)通電壓分別是Un1和Un2，所選用的元件總是Un2>Un1。繼電保護(hù)測(cè)試儀是總結(jié)目前國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品優(yōu)缺點(diǎn)，充分使用現(xiàn)代先進(jìn)的微電子技術(shù)和器件實(shí)現(xiàn)的一種新型小型化微機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試儀。相位伏安表是具有多種電量測(cè)量功能的儀表。

有人認(rèn)為，當(dāng)入侵沖擊波加在X-E端子上時(shí)，總是一級(jí)RV1先導(dǎo)銅，然后才是第二級(jí)。實(shí)際上，一級(jí)或第二級(jí)先導(dǎo)通都是可能的，這取決于以下因素：

(1)入侵沖擊波的波形，主要是電流波前的聲速（di/dt）；

(2)非線性元件Rv1和RV2的導(dǎo)通電壓Un1和Un2的相對(duì)大??；

(3)隔離阻抗Zs的性質(zhì)是電阻還是電感，以及它們的大小。

當(dāng)Zs為電阻Rs時(shí)，多數(shù)情況是第二級(jí)先導(dǎo)通。第二級(jí)導(dǎo)通后，當(dāng)沖擊電流I上升到iRs＋Un2≥Un1是一級(jí)才導(dǎo)通。一級(jí)導(dǎo)通后，由于在大電流下一級(jí)的等效阻抗比Rs加第二級(jí)的等效阻抗之和小得多。因而大部分沖擊電流經(jīng)一級(jí)泄放，而經(jīng)第二級(jí)泄放的電流則要小得多。若一級(jí)為氣體放電管，它導(dǎo)通后的殘壓通常低于第二級(jí)的導(dǎo)通電壓Un2，于是第二級(jí)截止，剩余沖擊電流全部經(jīng)一級(jí)氣體放電管泄放。

若Zs為電感Ls，且侵入電流一開始的上升速度相當(dāng)快，條件Ls(di/dt)＋Un2>Un1得到滿足,則一級(jí)先導(dǎo)通。若一級(jí)導(dǎo)通時(shí)的限制電壓為Uc1(1),則以后隨著入侵沖擊電流升速(di/dt)的下降，當(dāng)條件UC1(1)≥Ls(di/dt)＋Un2得到滿足時(shí)，第二級(jí)才導(dǎo)通。第二級(jí)導(dǎo)通后，將輸出端Y的電壓，抑制在一個(gè)較低的電平上。