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基本参数
- 浪涌保护器
1
- 防雷器
2
雷电灾害是严重的自然灾害之一,全世界每年因雷电灾害造成的人员伤亡、财产损失不计其数。随着电子、电子集成化设备的大量应用,雷电过电压和雷击电磁脉冲所造成的系统和设备的损坏越来越多。因此,尽快解决建筑物和电子息系统雷电灾害防护问题显得十分重要。
随着相关设备对防雷要求的日益严格,安装浪涌保护器(SurgeProtectionDevice,SPD)抑制线路上的浪涌和瞬时过电压、泄放线路上的过电流成为现代防雷技术的重要环节之一。1雷电的特性防雷包括外部防雷和内部防雷。
外部防雷以接闪器(避雷针、避雷网、避雷带、避雷线)、引下线、接地装置为主,其主要的功能是为了确保建筑物本体免受直击雷的侵袭,将可能击中建筑物的雷电通过避雷针(带、网、线)、引下线等泄放入大地。内部防雷包括防雷电感应、线路浪涌、地电位反击、雷电波入侵以及电磁与静电感应的措施。
其基该方法是采用等电位联结,包括直接连接和通过SPD间接连接,使金属体、设备线路与大地形成一个有条件的等电位体,将因雷击和其他浪涌引起的内部设施分流和感应的雷电流或浪涌电流泄放入大地,从而保护建筑物内人员和设备的安全。
雷电的特点是电压上升非常快(10μs以内),峰值电压高(数万至数百万伏),电流大(几十至几百千安),维持时间较短(几十至几百秒),传输速度快(以光速传播),能量非常巨大,是浪涌电压中具破坏力的一种。
用于电涌保护器的基本元器件有:放电间隙、充气放电管、压敏电阻、抑制二极管和扼流线圈等。一、SPD的分类:1.电涌保护器按工作原理分:(1)开关型:其工作原理是当没有瞬时过电压时呈现为高阻抗,但一旦响应雷电瞬时过电压时,其阻抗就突变为低值,允许雷电流通过。
(2)限压型:其工作原理是当没有瞬时过电压时为高阻扰,但随电涌电流和电压的增加其阻抗会不断减小,其电流电压特性为强烈非线性。(3)分流型或扼流型分流型:与被保护的设备并联,对雷电脉冲呈现为低阻抗,而对正常工作频率呈现为高阻抗。
2.电涌保护器的类型和结构按不同的用途有所不同,但它至少应包含一个非线性电压限制元件。按用途分:(1)电源保护器:交流电源保护器、直流电源保护器、开关电源保护器等。(2)号保护器:低频号保护器、高频号保护器、天馈保护器等。
电涌的来源有两类:外部电涌和内部电涌。外部电涌主要来源于雷电,另一个来源是电网中开关操作等在电力线路上产生的过电压。内部电涌:经研究发现,低压电源线上88%的电涌产生于建筑物内部设备,如:空调、电梯、电焊机、空气压缩机和其它感应性负荷。
根据统计,在美国:由于电涌给各行业造成的停产、时间的损失、设备维修、过早地更换设备等直接损失每年高达260亿美金,在中国,据有关统计,在保修期内出现问题的电气产品中,有63%是由于电涌产生的。麦克风线路的标准号大值通常为5.5Vp-p,大频率低于10kHz。
在该频率下,不需要考虑抑制器的电容量。存在ESD电气危害。解决方案说明:如左图所示,可使用分立式多层压敏电阻,以便灵活布局。由于音频号具有模拟属性,因此建议仅在号负值为-0.5V或更小时使用单级瞬态抑制二极管阵列,因为它们可在量值较大时削减音频号的负值。
2浪涌保护器的分类SPD是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置,其作用是把窜入电力线、号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内,或将强大的雷电流泄流入地,保护被保护的设备或系统不受冲击。
2.1按工作原理分类按其工作原理分类,SPD可以分为电压开关型、限压型及组合型。⑴电压开关型SPD。在没有瞬时过电压时呈现高阻抗,一旦响应雷电瞬时过电压,其阻抗就突变为低阻抗,允许雷电流通过,也被称为"短路开关型SPD"。
⑵限压型SPD。当没有瞬时过电压时,为高阻抗,但随电涌电流和电压的增加,其阻抗会不断减小,其电流电压特性为强烈非线性,有时被称为"钳压型SPD"。⑶组合型SPD。由电压开关型组件和限压型组件组合而成,可以显示为电压开关型或限压型或两者兼有的特性,这决定于所加电压的特性。
在直击雷非防护区(LPZ0A)或在直击雷防护区(LPZ0B)与防护区(LPZ1)交界处,安装通过Ⅰ级分类试验的浪涌保护器或限压型浪涌保护器作为级保护,对直击雷电流进行泄放,或者当电源传输线路遭受直接雷击时,将传导的巨大能量进行泄放。
2.2按用途分类按其用途分类,SPD可以分为电源线路SPD和号线路SPD两种。2.2.1电源线路SPD由于雷击的能量是非常巨大的,需要通过分级泄放的方法,将雷击能量逐步泄放到大地。在防护区之后的各分区(包含LPZ1区)交界处安装限压型浪涌保护器,作为二、三级或更高等级保护。
第二级保护器是针对前级保护器的残余电压以及区内感应雷击的防护设备,在前级发生较大雷击能量吸收时,仍有一部分对设备或第三级保护器而言是相当巨大的能量,会传导过来,需要第二级保护器进一步吸收。同时,经过级防雷器的传输线路也会感应雷击电磁脉冲辐射。
第二级防护目的是进一步将通过级防雷器的残余浪涌电压的值限制到1500—2000V,对LPZ1—LPZ2实施等电位连接。[4]安装方法1、SPD常规安装要求浪涌保护器采用35MM标准导轨安装对于固定式SPD,常规安装应遵循下述步骤:1)确定放电电流路径2)标记在设备终端引起的额外电压降的导线,。
电源线:相线截面积S≤16mm2时,地线用S;相线截面积16mm2≤S≤35mm2时,地线用16mm2;相线截面积S≥35mm2时,地线要求S/2;GB50054第2.2.9条浪涌保护器的主要参数1、标称电压Un:被保护系统的额定电压相符,在息技术系统中此参数表明了应该选用的保护器的类型,它标出交。
[1]作用雷电放电可能发生在云层之间或云层内部,或云层对地之间;另外许多大容量电气设备的使用带来的内部浪涌,对供电系统(中国低压供电系统标准:AC50Hz220/380V)和用电设备的影响以及防雷和防浪涌的保护,已成为人们关注的焦点。
浪涌保护器安装接线图浪涌保护器安装接线图2、SPD接地线径选择数据线:要求大于2.5mm2;当长度超过0.5米时要求大于4mm2。14、漏电流:指在75或80标称电压Un下流经保护器的直流电流。云层与地之间的雷击放电,由一次或若干次单独的闪电组成,每次闪电都携带若干幅值很高、持续时间很短的电流。
一个典型的雷电放电将包括二次或三次的闪电,每次闪电之间大约相隔二十分之一秒的时间。大多数闪电电流在10,000至100,000安培的范围之间降落,其持续时间一般小于100秒。供电系统内部由于大容量设备和变频设备等的使用,带来日益严重的内部浪涌问题。
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