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電源防雷器

電源防雷器(SPD)又名避雷器,浪涌保護(hù)器,電涌保護(hù)器。在信息時(shí)代的今天,電腦網(wǎng)絡(luò)和通訊設(shè)備越來越精密,其工作環(huán)境的要求也越來越高,而雷電以及大型電氣設(shè)備的瞬間過電壓會(huì)越來越頻繁的通過電源、天線、無線電信號(hào)收發(fā)設(shè)備等線路侵入室內(nèi)電氣設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,造成設(shè)備或元器件損壞,人員傷亡,傳輸或儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)受到干擾或丟失,甚至使電子設(shè)備產(chǎn)生誤動(dòng)作或暫時(shí)癱瘓、系統(tǒng)停頓,數(shù)據(jù)傳輸中斷,局域網(wǎng)乃至廣域網(wǎng)遭到破壞。其危害觸目驚心,間接損失一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于直接經(jīng)濟(jì)損失。電源防雷器就是通過現(xiàn)代電學(xué)以及其它技術(shù)來防止被雷擊中的設(shè)備。
電源防雷器
引言
電源防雷器浪涌保護(hù)器中最常用的一種,主要是針對(duì)電源系統(tǒng)所選用的浪涌保護(hù)。另外,還有網(wǎng)絡(luò)防雷器,信號(hào)防雷器,視頻防雷器,三合一防雷器等等。
組成
電源防雷器包括電源防雷模塊、電源防雷箱、電源防雷插座等。

電源防雷模塊和電源防雷箱的區(qū)別在于體積大小不同,后者功能更加強(qiáng)大,且擁有雷電計(jì)數(shù)器等,但模塊比防雷箱更容易安裝且低廉。

發(fā)展歷史
最原始的防雷器是角形間隙,出現(xiàn)于19世紀(jì)末期,用于架空輸電線路,防止雷擊損壞設(shè)備絕緣而造成停電,故稱"防雷器"。20世紀(jì)20年代,出現(xiàn)了防雷器,氧化膜防雷器和丸式防雷器。30年代出現(xiàn)了管式防雷器。50年代出現(xiàn)了碳化硅防雷器。70年代又出現(xiàn)了金屬氧化物防雷器,F(xiàn)代高壓防雷器,不僅用于限制電力系統(tǒng)中因雷電引起的過電壓,也用于限制因系統(tǒng)操作產(chǎn)生的過電壓。1992年以來,以德、法為代表的工控標(biāo)準(zhǔn)35mm導(dǎo)軌卡接式可拔插SPD防雷模塊,開始大規(guī)模引進(jìn)到中國,稍后以美、英為代表的一體化箱式電源防雷組合也進(jìn)入了中國。
分類
按用途分

1、開關(guān)型防雷器:

其工作原理是當(dāng)沒有瞬時(shí)過電壓時(shí)呈現(xiàn)為高阻抗,但一旦響應(yīng)雷電瞬時(shí)過電壓時(shí),其阻抗就突變?yōu)榈椭?允許雷電流通過。用作此類裝置時(shí)器件有:放電間隙、氣體放電管、閘流晶體管等。

2、限壓型防雷器:

其工作原理是當(dāng)沒有瞬時(shí)過電壓時(shí)為高阻抗,但隨電涌電流和電壓的增加其阻抗會(huì)不斷減小,其電流電壓特性為強(qiáng)烈非線性。用作此類裝置的器件有:氧化、壓敏電阻、抑制二極管、雪崩二極管等防雷器大多為限壓型。

3、分流型或扼流型防雷器

分流型:與被保護(hù)的設(shè)備并聯(lián),對(duì)雷電脈沖呈現(xiàn)為低阻抗,而對(duì)正常工作頻率呈現(xiàn)為高阻抗。

扼流型:與被保護(hù)的設(shè)備串聯(lián),對(duì)雷電脈沖呈現(xiàn)為高阻抗,而對(duì)正常的工作頻率呈現(xiàn)為低阻抗。

用作此類裝置的器件有:扼流線圈、高通濾波器、低通濾波器、1/4波長短路器等。

按防雷等級(jí)分

一級(jí)防雷器:一般標(biāo)稱在30KA以上。有開關(guān)型和限壓型。

二級(jí)防雷器:一般標(biāo)稱在15——20KA之間。均為限壓型。

三級(jí)防雷器:一般標(biāo)一般標(biāo)稱在5——10KA之間,均為限壓型。

選用要點(diǎn)
配電系統(tǒng)

首先要搞清楚自己的配電系統(tǒng),是TT、TN還是IT系統(tǒng)?因?yàn)槎伺潆娤到y(tǒng),我們才能確定單相,三相,接線方式等,以此選擇合適的防雷產(chǎn)品,我國多數(shù)配電系統(tǒng)都為TN-S方式。

壓敏電阻

防雷產(chǎn)品中的主要材料是氧化鋅壓敏電阻,其材料的品質(zhì)和工藝水平的高低對(duì)產(chǎn)品遭受雷擊時(shí)是否能產(chǎn)生預(yù)期的保護(hù)作用有直接的影響,所以你在選擇防雷器時(shí)一定要了解廠家的壓敏電阻的來源。

重要參數(shù)

標(biāo)稱電壓Un:被保護(hù)系統(tǒng)的額定電壓相符,在信息技術(shù)系統(tǒng)中此參數(shù)表明了應(yīng)該選用的保護(hù)器的類型,它標(biāo)出交流或直流電壓的有效值。

最大持續(xù)工作電壓Uc:能長久施加在保護(hù)器的指定端,而不引起保護(hù)器特性變化和激活保護(hù)元件的最大電壓有效值。

標(biāo)稱放電電流In:給保護(hù)器施加波形為8/20s的標(biāo)準(zhǔn)雷電波沖擊10次時(shí),保護(hù)器所耐受的最大沖擊電流峰值。

最大放電電流Imax:給保護(hù)器施加波形為8/20s的標(biāo)準(zhǔn)雷電波沖擊1次時(shí),保護(hù)器所耐受的最大沖擊電流峰值。

電壓保護(hù)級(jí)別Up:保護(hù)器在下列測(cè)試中的最大值:1KV/s斜率的跳火電壓;額定放電電流的殘壓。

安裝位置

按照三級(jí)防雷保護(hù)原理,電源和設(shè)備所需要的保護(hù)措施被分為三個(gè)等級(jí)。在總配電柜安裝第一級(jí)防雷器,選擇相對(duì)通流容量大的電源防雷器(Imax80KA~160KA視情況而定),然后在下屬的區(qū)域配電箱處安裝第二級(jí)電源防雷器(Imax40KA左右),最后在設(shè)備前端安裝第三級(jí)電源防雷器(Imax10KA-40KA)。

檢測(cè)報(bào)告

防雷產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)符合國務(wù)院氣象主管機(jī)構(gòu)規(guī)定的使用要求。防雷產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)由國務(wù)院氣象主管機(jī)構(gòu)授權(quán)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)測(cè)試,測(cè)試合格并符合相關(guān)要求后方可投入使用。申請(qǐng)國務(wù)院氣象主管機(jī)構(gòu)授權(quán)的防雷產(chǎn)品檢測(cè)機(jī)構(gòu),應(yīng)當(dāng)按照國家有關(guān)規(guī)定通過計(jì)量認(rèn)證、獲得資格認(rèn)可。

分級(jí)防護(hù)
第一級(jí)防雷器可以對(duì)于直接雷擊電流進(jìn)行泄放,或者當(dāng)電源傳輸線路遭受直接雷擊時(shí)傳導(dǎo)的巨大能量進(jìn)行泄放,對(duì)于有可能發(fā)生直接雷擊的地方,必須進(jìn)行CLASS-I的防雷。第二級(jí)防雷器是針對(duì)前級(jí)防雷器的殘余電壓以及區(qū)內(nèi)感應(yīng)雷擊的防護(hù)設(shè)備,對(duì)于前級(jí)發(fā)生較大雷擊能量吸收時(shí),仍有一部分對(duì)設(shè)備或第三級(jí)防雷器而言是相當(dāng)巨大的能量會(huì)傳導(dǎo)過來,需要第二級(jí)防雷器進(jìn)一步吸收。同時(shí),經(jīng)過第一級(jí)防雷器的傳輸線路也會(huì)感應(yīng)雷擊電磁脈沖輻射LEMP,當(dāng)線路足夠長感應(yīng)雷的能量就變得足夠大,需要第二級(jí)防雷器進(jìn)一步對(duì)雷擊能量實(shí)施泄放。第三級(jí)防雷器是對(duì)LEMP和通過第二級(jí)防雷器的殘余雷擊能量進(jìn)行保護(hù)。

第一級(jí)保護(hù)

目的是防止浪涌電壓直接從LPZ0區(qū)傳導(dǎo)進(jìn)入LPZ1區(qū),將數(shù)萬至數(shù)十萬伏的浪涌電壓限制到2500-3000V。

入戶電力變壓器低壓側(cè)安裝的電源防雷器作為第一級(jí)保護(hù)時(shí)應(yīng)為三相電壓開關(guān)型電源防雷器,其雷電通流量不應(yīng)低于60KA。該級(jí)電源防雷器應(yīng)是連接在用戶供電系統(tǒng)入口進(jìn)線各相和大地之間的大容量電源防雷器。一般要求該級(jí)電源防雷器具備每相100KA以上的最大沖擊容量,要求的限制電壓小于1500V,稱之為CLASS I級(jí)電源防雷器。這些電磁防雷器是專為承受雷電和感應(yīng)雷擊的大電流以及吸引高能量浪涌而設(shè)計(jì)的,可將大量的浪涌電流分流到大地。它們僅提供限制電壓(沖擊電流流過電源防雷器時(shí),線路上出現(xiàn)的最大電壓稱為限制電壓)為中等級(jí)別的保護(hù),因?yàn)镃LASS I級(jí)保護(hù)器主要是對(duì)大浪涌電流進(jìn)行吸收,僅靠它們是不能完全保護(hù)供電系統(tǒng)內(nèi)部的敏感用電設(shè)備的。

第一級(jí)電源防雷器可防范10/350μs、100KA的雷電波,達(dá)到IEC規(guī)定的最高防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。其技術(shù)參考為:雷電通流量大于或等于100KA(10/350μs);殘壓值不大于2.5KV;響應(yīng)時(shí)間小于或等于100ns。

第二級(jí)防護(hù)

目的是進(jìn)一步將通過第一級(jí)防雷器的殘余浪涌電壓的值限制到1500-2000V,對(duì)LPZ1-LPZ2實(shí)施等電位連接。

分配電柜線路輸出的電源防雷器作為第二級(jí)保護(hù)時(shí)應(yīng)為限壓型電源防雷器,其雷電流容量不應(yīng)低于20KA,應(yīng)安裝在向重要或敏感用電設(shè)備供電的分路配電處。這些電源防雷器對(duì)于通過了用戶供電入口處浪涌放電器的剩余浪涌能量進(jìn)行更完善的吸收,對(duì)于瞬態(tài)過電壓具有極好的抑制作用。該處使用的電源防雷器要求的最大沖擊容量為每相45kA以上,要求的限制電壓應(yīng)小于1200V,稱之為CLASS Ⅱ級(jí)電源防雷器。一般用戶供電系統(tǒng)做到第二級(jí)保護(hù)就可以達(dá)到用電設(shè)備運(yùn)行的要求了

第二級(jí)電源防雷器采用C類保護(hù)器進(jìn)行相-中、相-地以及中-地的全模式保護(hù),主要技術(shù)參數(shù)為:雷電通流容量大于或等于40KA(8/20μs);殘壓峰值不大于1000V;響應(yīng)時(shí)間不大于25ns。

第三級(jí)保護(hù)

目的是最終保護(hù)設(shè)備的手段,將殘余浪涌電壓的值降低到1000V以內(nèi),使浪涌的能量不致?lián)p壞設(shè)備。

在電子信息設(shè)備交流電源進(jìn)線端安裝的電源防雷器作為第三級(jí)保護(hù)時(shí)應(yīng)為串聯(lián)式限壓型電源防雷器,其雷電通流容量不應(yīng)低于10KA。

最后的防線可在用電設(shè)備內(nèi)部電源部分采用一個(gè)內(nèi)置式的電源防雷器,以達(dá)到完全消除微小的瞬態(tài)過電壓的目的。該處使用的電源防雷器要求的最大沖擊容量為每相20KA或更低一些,要求的限制電壓應(yīng)小于1000V。對(duì)于一些特別重要或特別敏感的電子設(shè)備具備第三級(jí)保護(hù)是必要的,同時(shí)也可以保護(hù)用電設(shè)備免受系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的瞬態(tài)過電壓影響。

對(duì)于微波通信設(shè)備、移動(dòng)機(jī)站通信設(shè)備及雷達(dá)設(shè)備等使用的整流電源,宜視其工作電壓的保護(hù)需要分別選用工作電壓適配的直流電源防雷器作為末級(jí)保護(hù)。

第四級(jí)及以上

根據(jù)被保護(hù)設(shè)備的耐壓等級(jí),假如兩級(jí)防雷就可以做到限制電壓低于設(shè)備的耐壓水平,就只需要做兩級(jí)保護(hù),假如設(shè)備的耐壓水平較低,可能需要四級(jí)甚至更多級(jí)的保護(hù)。第四級(jí)保護(hù)其雷電通流容量不應(yīng)低于5KA。

專業(yè)術(shù)語
1、接閃器 Air-termination system

用于直接接受或承受雷擊的金屬物體和金屬結(jié)構(gòu),如:避雷針、避雷帶(線)、避雷網(wǎng)等。

2、引下線 Down conductor system

連接接閃器與接地裝置的金屬導(dǎo)體。

3、接地裝置 Earth termination system

接地體和接地體連接導(dǎo)體的總和。

4、接地體 Earth electrode

埋入地中直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體。也稱接地極。直接與大地接觸的各種金屬構(gòu)件、金屬設(shè)施、金屬管道、金屬設(shè)備等可以兼作接地體,稱為自然接地體。

5、接地體連接導(dǎo)體 Earth conductor

從電氣設(shè)備接地端子接到接地裝置的連接導(dǎo)線或?qū)w,或從需要等電位連接的金屬物體、總接地端子、接地匯總板、總接地排、等電位連接排至接地裝置的連接導(dǎo)線或?qū)w。

6、直擊雷 Direct lightning flash

直接擊在建筑物、大地或防雷裝置等實(shí)際物體的雷電。

7、地電位反擊 Back flashover

雷電流經(jīng)過接地點(diǎn)或接地系統(tǒng)而引起該區(qū)域地電位的變化。地電位反擊會(huì)引起接地系統(tǒng)電位的變化,可能造成電子設(shè)備、電氣設(shè)備的損壞。

8、雷電防護(hù)系統(tǒng) Lightning protection system(LPS)

減少雷電對(duì)建筑物、裝置等防護(hù)目標(biāo)造成損害的系統(tǒng),包括外部和內(nèi)部雷電防護(hù)系統(tǒng)。

①外部雷電防護(hù)系統(tǒng) External lightning protection system

建(構(gòu))筑物外部或本體的雷電防護(hù)部分,通常由接閃器、引下線和接地裝置組成,用于防直擊雷。

②內(nèi)部雷電防護(hù)系統(tǒng) Internal lightning protection system

建(構(gòu))筑物內(nèi)部的雷電防護(hù)部分,通常由等電位連接系統(tǒng)、共用接地系統(tǒng)、屏蔽系統(tǒng)、合理布線、電涌防護(hù)器等組成,主要用于減小和防止雷電流在防護(hù)空間內(nèi)所產(chǎn)生的電磁效應(yīng)。

設(shè)計(jì)原理
針對(duì)市場(chǎng)上出現(xiàn)了各種各樣的防雷器,質(zhì)量參差不齊,有一些甚至聞所未問(如:不用接地的避雷器,到為止,都弄不明白它的工作原理),因此,通過介紹避雷器的工作原理及組成,對(duì)客戶甄別真假、優(yōu)劣,有所幫助。

防雷器元件從響應(yīng)特性看,有軟硬兩種。屬于硬響應(yīng)特性的放電元件有火花間隙(基于斬弧技術(shù)的角型火花隙和同軸放電火花隙)和氣體放電管,屬于軟響應(yīng)特性的放電元件有金屬氧化物壓敏電阻和瞬態(tài)抑制二極管。這些元件的區(qū)別在于放電能力、響應(yīng)特性和殘壓,避雷器就是利用它們不同的優(yōu)缺點(diǎn),揚(yáng)長避短,組合成各種避雷器,保護(hù)電路。

一、火花間隙(Arc chopping)

1、放電間隙:原理是兩個(gè)如角現(xiàn)狀的電極,距離很短,用絕緣材料分開,當(dāng)兩個(gè)電極間的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到擊穿強(qiáng)度時(shí),電極之間形成電流通路。當(dāng)雷電波來到的時(shí)候首先在間隙處擊穿,使間隙的空氣電離,形成短路,雷電流通過間隙流入大地,而此時(shí)間隙兩端的電壓很低,從而達(dá)到保護(hù)線路的目的。電場(chǎng)強(qiáng)度低于擊穿間隙時(shí),放電間隙型避雷器-又恢復(fù)絕緣狀態(tài)。常用于高壓線路的避雷防護(hù)中。在低壓系統(tǒng),常用于電源的前級(jí)保護(hù)。

火花間隙型避雷器產(chǎn)品的優(yōu)劣,在于制成電極的材料、間隙距離及絕緣材料。

優(yōu)點(diǎn):具有很強(qiáng)放電能力、通流量大,10/350μs脈沖波形能夠疏導(dǎo)50KA的脈沖電流,用于8/20μs脈沖電流,可以大于100KA,很高的絕緣電阻以及很小的寄生電容,漏電流小。對(duì)正常工作的設(shè)備不會(huì)帶來任何有害影響。

缺點(diǎn):殘壓高(2.5~3.5KV),反應(yīng)時(shí)間長(≦100ns),動(dòng)作電壓精度較低,有工頻續(xù)流,因此在保護(hù)電路中應(yīng)串聯(lián)一個(gè)熔斷器,使得工頻續(xù)流迅速被切斷。

注:由于兩只放電管分別裝在一個(gè)回路的兩根導(dǎo)線上,有時(shí)會(huì)不同時(shí)放電,使兩導(dǎo)線之間出現(xiàn)電位差,為了使兩根導(dǎo)線上的放電管能接近統(tǒng)一時(shí)間放電,減少兩線之間的電位差,又研制了三級(jí)放電管?梢钥醋魇怯蓛芍欢(jí)放電管合并在一起構(gòu)成的。三級(jí)放電管中間的一級(jí)作為公共地線,另兩級(jí)分別接在回路的兩條導(dǎo)線上。

2、氣體放電管(Gas discharge tube,GDT):是一種陶瓷或玻璃封裝,管內(nèi)再充以一定壓力的惰性氣體(如氬氣),開關(guān)型的保護(hù)元件,有二電極和三電極兩種結(jié)構(gòu)。當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到擊穿惰性氣體強(qiáng)度時(shí),就引起間隙放電,從而限制極間的電壓。8/20μs脈沖電流能夠疏導(dǎo)10KA。放電電壓不穩(wěn)定,當(dāng)電壓大于12V、電流電壓100mA時(shí),會(huì)產(chǎn)生后續(xù)電流。通常用于測(cè)量、控制、調(diào)節(jié)技術(shù)電路和電子數(shù)據(jù)處理傳輸電路中。

二、金屬氧化物壓敏電阻(Metal oxide varistor,MOV):

以氧化鋅為主要成分的金屬氧化物半導(dǎo)體非線性電阻,當(dāng)加在電阻兩端的電壓小于壓敏電壓時(shí),壓敏電阻呈高阻狀態(tài),如果并聯(lián)在電路上,該閥片呈斷路狀態(tài);當(dāng)加在壓敏電阻兩端的電壓大于壓敏電壓時(shí),壓敏電阻就會(huì)擊穿,呈現(xiàn)低阻值,甚至接近短路狀態(tài)。壓敏電阻這種被擊穿狀態(tài)是可以恢復(fù)的,當(dāng)高于壓敏電壓的電壓被撤銷以后,它又恢復(fù)高阻狀態(tài)。當(dāng)電力線被雷擊時(shí),雷電波的高電壓使壓敏電阻擊穿,雷電流通過壓敏電阻流入大地,使電力線上的類電壓被鉗制在安全范圍內(nèi)。

氧化鋅壓敏電阻避雷器,市場(chǎng)上流通很多,我國在20世紀(jì)80年代末才大批生產(chǎn),被認(rèn)為目前最新型、技術(shù)最先進(jìn),會(huì)做專題詳細(xì)介紹。我國的輸電線路的避雷器,都采用氧化鋅避雷器。

優(yōu)點(diǎn):開關(guān)電壓范圍寬:6V~1.5KV,反應(yīng)速度快(25ns),殘壓低(可以達(dá)到終端設(shè)備的安全工作電壓),通流量大(2KA/cm2),無續(xù)流,壽命長。

缺點(diǎn):容易老化,動(dòng)作幾次后,漏電流會(huì)增大,從而導(dǎo)致壓敏電阻過熱,最終導(dǎo)致老化失效。

電容較大,許多情況下不在高頻、超高頻系統(tǒng)中使用。該電容又與導(dǎo)線電容構(gòu)成一個(gè)低通。該低通會(huì)造成信號(hào)的嚴(yán)重衰減。但在頻率低于30KHZ時(shí),這種衰減可以忽略。

三、瞬態(tài)抑制式二極管(Transient voltage suppressor,TVS):

1、二極放電管:有兩種形式:一是齊納型(為單向雪崩擊穿),二是雙向的硅壓敏電阻。性能類似開關(guān)二極管等。在規(guī)定的反向電壓作用下,兩端電壓大于門限電壓時(shí),其工作阻抗能立即降至很低的水平以允許大電流通過,并將兩端電壓鉗制在很低的水平,從而有效地保護(hù)末端電子產(chǎn)品中的精密元件避免損壞。雙向TVS可在正反兩個(gè)方向吸收瞬時(shí)大脈動(dòng)功率,并把電壓鉗制在預(yù)定水平。適用于交流電路。

優(yōu)點(diǎn):動(dòng)作時(shí)間極快,達(dá)到皮秒級(jí)。限制電壓低,擊穿電壓低,應(yīng)用于各種電子領(lǐng)域。

缺點(diǎn):電流負(fù)荷量小,電容相當(dāng)高,一般在20pF以下,陶瓷放電管能夠做到3~5pF。

電子信息系統(tǒng)所需的浪涌保護(hù)系統(tǒng)一般采用兩級(jí)或三級(jí)組成。采用氣體放電管、壓敏電阻和抑制二極管,并利用各種浪涌抑制器的特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)可靠保護(hù)。氣體放電管一般放在線路輸入端作為一級(jí)浪涌保護(hù)器件,承受大的浪涌電流,屬于泄流型器件。二級(jí)保護(hù)器件采用壓敏電阻,可在極短時(shí)間內(nèi)(ns)將浪涌電壓限制在較低的水平。對(duì)于高度靈敏的電子電路,可采用抑制二極管作為三級(jí)保護(hù)。在更短的時(shí)間內(nèi)將浪涌電壓限制在末端電子設(shè)備的絕緣水平以內(nèi)。如圖,當(dāng)雷電等浪涌到來時(shí),抑制二極管首先導(dǎo)通,把瞬間過電壓精確地控制在一定的水平,如果浪涌電流較大,則壓敏電阻啟動(dòng)并泄放一定的浪涌電流,這時(shí)壓敏電阻兩端的電壓會(huì)有所升高,直至推動(dòng)前級(jí)氣體放電管放電,把大電流泄放到地。當(dāng)三種器件在線路中的距離較遠(yuǎn)時(shí),導(dǎo)通順序會(huì)從氣體放電管開始,依次導(dǎo)通。

避雷器的工作,是從反應(yīng)時(shí)間最快、設(shè)備的最末端開始的,然后逐級(jí)往前端啟動(dòng)的。

,單純用氣體放電管保護(hù)后端的設(shè)備會(huì)出現(xiàn)下列問題:導(dǎo)通時(shí)間過長,殘壓過大,有可能超過后端設(shè)備的耐壓水平。放電后,會(huì)產(chǎn)生工頻續(xù)流。為避免上述問題,采用另外一種電路(圖三)。為了解決產(chǎn)生工頻續(xù)流的問題,同時(shí)也避免壓敏電阻因漏電流過大而發(fā)熱自爆或老化,我們?cè)跉怏w放電管上串聯(lián)一個(gè)壓敏電阻,這樣就可避免產(chǎn)生工頻續(xù)流,又可以防止壓敏電阻因漏電流而自爆、老化。但新的問題又產(chǎn)生了,這樣避雷器的動(dòng)作時(shí)間為氣體放電管的導(dǎo)通時(shí)間和壓敏電阻導(dǎo)通時(shí)間的總和。假設(shè)氣體放電管的導(dǎo)通時(shí)間為100ns,壓敏電阻的導(dǎo)通時(shí)間為25ns,則它們總的反應(yīng)時(shí)間為125ns。為了減小反應(yīng)時(shí)間,在電路中并入一個(gè)壓敏電阻,這樣可使總的反應(yīng)時(shí)間為25ns。

:當(dāng)過電壓出現(xiàn)時(shí),抑制二極管作為動(dòng)作最快的元件首先動(dòng)作,線路設(shè)計(jì)為,在抑制二極管可能毀壞之前,放電電流即隨著幅值的上升轉(zhuǎn)換到前置的放電路徑上,即充氣式放電路上。

Us+△u≥Ug

Us:抑制二極管上的電壓

△u:去耦感應(yīng)線圈上的電壓

Ug:氣體放電管的動(dòng)作電壓

如果放電電流小于該值,則充氣放電管不動(dòng)作。采用這種線路不僅可以在低保護(hù)水平的條件下利用放電器動(dòng)作迅速的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)還可以達(dá)到很高的放電電容。這樣就可以消除抑制二極管過載一級(jí)熔斷器在出現(xiàn)電源續(xù)流時(shí)頻繁切斷電路的缺點(diǎn)。

頻率較高的線路也可以采用歐姆式電阻作為去耦元件,與低電容橋接線路共同使用。

2、三極放電管:在兩根的導(dǎo)線上,安裝兩個(gè)二極放電管,會(huì)出現(xiàn)電位差,因此就有三極放電管,多了一極做公共接地,可以減少時(shí)間差(0.15~0.2μs),及由此產(chǎn)生的橫向雷電壓幅值。

市場(chǎng)上普通電源避雷器器件一般采用壓敏電阻,用于一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)電源。這種組合方式在距離大于5米時(shí),導(dǎo)通時(shí)間從第一級(jí)開始逐級(jí)向后導(dǎo)通。

若第一級(jí)采用氣體放電管,二級(jí)和三級(jí)采用壓敏電阻,則必須滿足第一級(jí)與第二級(jí)滿足大于十米的距離,第二級(jí)與第三級(jí)滿足大于5米的距離,這樣才能保證前一級(jí)先動(dòng)作。否則可能導(dǎo)致第一級(jí)不動(dòng)作的現(xiàn)象,而二級(jí)和三級(jí)避雷器又沒有那么大的通流量,導(dǎo)致避雷器無法切實(shí)保護(hù)設(shè)備。這點(diǎn)在工程設(shè)計(jì)中一定要引起注意。

安裝界面

安裝界面單相一體化電源防雷箱可用于電源線路的負(fù)載設(shè)備第二級(jí)防護(hù),防止低壓設(shè)備受到過壓干擾或雷擊破壞。安裝于防雷分區(qū)LPZOA-2界面。

作用特點(diǎn)
防雷器的作用是用來保護(hù)電力系統(tǒng)中各種電器設(shè)備免受雷電過電壓、操作過電壓、工頻暫態(tài)過電壓沖擊而損壞的一種電器。防雷器的類型主要有保護(hù)間隙、閥型防雷器和氧化鋅防雷器。保護(hù)間隙主要用于限制大氣過電壓,一般用于配電系統(tǒng)、線路和變電所進(jìn)線段保護(hù)。閥型防雷器與氧化鋅防雷器用于變電所和發(fā)電廠的保護(hù),在500KV及以下系統(tǒng)主要用于限制大氣過電壓,在超高壓系統(tǒng)中還將用來限制內(nèi)過電壓或作內(nèi)過電壓的后備保護(hù)。
安裝方法
SPD常規(guī)安裝要求

浪涌保護(hù)器采用35MM標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝

對(duì)于固定式SPD,常規(guī)安裝應(yīng)遵循下述步驟:

1、確定放電電流路徑

2、標(biāo)記在設(shè)備終端引起的額外電壓降的導(dǎo)線,。

3、為避免不必要的感應(yīng)回路,應(yīng)標(biāo)記每一設(shè)備的 PE導(dǎo)體,

4、設(shè)備與SPD之間建立等電位連接。

5、要進(jìn)行多級(jí)SPD的能量協(xié)調(diào)

為了限制安裝后的保護(hù)部分和不受保護(hù)的設(shè)備部分之間感應(yīng)耦合,需進(jìn)行一定測(cè)量。通過感應(yīng)源與犧牲電路的分離、回路角度的選擇和閉合回路區(qū)域的限制能降低互感,

當(dāng)載流分量導(dǎo)線是閉合回路的一部分時(shí),由于此導(dǎo)線接近電路而使回路和感應(yīng)電壓而減少。

一般來說,將被保護(hù)導(dǎo)線和沒被保護(hù)的導(dǎo)線分開比較好,而且,應(yīng)該與接地線分開。同時(shí),為了避免動(dòng)力電纜通信電纜之間的瞬態(tài)正交耦合,應(yīng)該進(jìn)行必要的測(cè)量。

SPD接地線徑選擇

數(shù)據(jù)線:要求大于2.5mm2;當(dāng)長度超過0.5米時(shí)要求大于4mm2。YD/T5098-1998。

電源線:相線截面積S≤16mm2 時(shí),地線用S ;相線截面積16mm2≤S≤35mm2 時(shí),地線用16mm2 ;相線截面積S≥35mm2時(shí),地線要求S/2 ;GB 50057第2.2.9條。

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    100
    經(jīng)營模式:
    生產(chǎn)型
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