浪涌保護(hù)器(電涌保護(hù)器)又稱避雷器,簡稱(SPD)適用于交50/60HZ,,額定電壓至380V的供電系統(tǒng)(或通信系統(tǒng))中,,對間接雷電和直接雷電影響或其他瞬時過壓的電涌行保護(hù),,適用于家庭住宅、三產(chǎn)業(yè)以及業(yè)域電涌保護(hù)的要求,,具有相對相,相對地,,相對中線,,中線對地及其組合等保護(hù)模式。
zui原始的電涌保護(hù)器羊角形間隙,,出現(xiàn)于19紀(jì)末期,,用于架空輸電線路,防止雷擊損壞設(shè)備緣而成停電,。20紀(jì)20年代,,出現(xiàn)了鋁浪涌保護(hù)器,氧化膜浪涌保護(hù)器和丸式浪涌保護(hù)器,。30年代出現(xiàn)了管式浪涌保護(hù)器,。50年代出現(xiàn)了碳化硅防雷器。70年代又出現(xiàn)了金屬氧化物浪涌保護(hù)器?,F(xiàn)代壓浪涌保護(hù)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,。
浪涌保護(hù)器的分類
SPD是電子設(shè)備雷電防護(hù)中*的種裝置,,其作用是把竄入電力線、信號傳輸線的瞬時過電壓限制在設(shè)備或系統(tǒng)所能承受的電壓范圍內(nèi),,或?qū)姶蟮睦纂娦谷氲?,保護(hù)被保護(hù)的設(shè)備或系統(tǒng)不受沖擊。
1 按作原理分類
按其作原理分類,,SPD可以分為電壓開關(guān)型,、限壓型及組合型。
?、烹妷洪_關(guān)型SPD,。在沒有瞬時過電壓時呈現(xiàn)阻抗,旦響應(yīng)雷電瞬時過電壓,,其阻抗就突變?yōu)榈妥杩?,允許雷電通過,也被稱為"短路開關(guān)型SPD",。
?、葡迚盒蚐PD。當(dāng)沒有瞬時過電壓時,,為阻抗,,但隨電涌電和電壓的增加,,其阻抗會不斷減小,其電電壓性為強烈非線性,,有時被稱為"鉗壓型SPD",。
⑶組合型SPD,。由電壓開關(guān)型組件和限壓型組件組合而成,,可以顯示為電壓開關(guān)型或限壓型或兩者兼有的性,這決定于所加電壓的性,。
2按用途分類
按其用途分類,,SPD可以分為電源線路SPD和信號線路SPD兩種。
電源線路SPD
由于雷擊的能量是非常巨大的,,需要通過分泄放的方法,,將雷擊能量逐步泄放到大地。在直擊雷非防護(hù)區(qū)(LPZ0A)或在直擊雷防護(hù)區(qū)(LPZ0B)與*防護(hù)區(qū)(LPZ1)交界處,,安裝通過Ⅰ分類試驗的浪涌保護(hù)器或限壓型浪涌保護(hù)器作為*保護(hù),對直擊雷電泄放,,或者當(dāng)電源傳輸線路遭受直接雷擊時,將傳導(dǎo)的巨大能量行泄放,。在*防護(hù)區(qū)之后的各分區(qū)(包含LPZ1區(qū))交界處安裝限壓型浪涌保護(hù)器,,作為二、三或更等保護(hù),。二保護(hù)器是針對前保護(hù)器的殘余電壓以及區(qū)內(nèi)感應(yīng)雷擊的防護(hù)設(shè)備,,在前發(fā)生較大雷擊能量吸收時,仍有分對設(shè)備或三保護(hù)器而言是相當(dāng)巨大的能量,,會傳導(dǎo)過來,,需要二保護(hù)器步吸收。同時,,經(jīng)過*防雷器的傳輸線路也會感應(yīng)雷擊電磁脈沖輻射,。當(dāng)線路足夠長時,感應(yīng)雷的能量就變得足夠大,,需要二保護(hù)器步對雷擊能量實施泄放,。三保護(hù)器對通過二保護(hù)器的殘余雷擊能量行保護(hù)。根據(jù)被保護(hù)設(shè)備的耐壓等,,假如兩防雷就可以做到限制電壓低于設(shè)備的耐壓水平,,就只需要做兩保護(hù);假如設(shè)備的耐壓水平較低,可能需要四甚至更多的保護(hù),。
選擇SPD,,需要了解些參數(shù)及其作原理。
?、?10/350μs波是模擬直擊雷的波形,,波形能量大; 8/20μs波是模擬雷電感應(yīng)和雷電傳導(dǎo)的波形,。
⑵標(biāo)稱放電電In是過SPD,、8/20μs電波的峰值電,。
⑶zui大放電電Imax又稱為zui大通量,,使用8/20μs電波沖擊SPD次能承受的zui大放電電,。
⑷zui大持續(xù)耐壓Uc(rms)可連續(xù)施加在SPD上的zui大交電壓有效值或直電壓,。
⑸殘壓Ur在額定放電電In下的殘壓值,。
?、时Wo(hù)電壓Up表征SPD限制接線端子間的電壓性參數(shù),其值可從優(yōu)選值的列表中選取,,應(yīng)大于限制電壓的zui值,。
⑺電壓開關(guān)型SPD主要泄放的是10/350μs電波,,限壓型SPD主要泄放的是8/20μs電波,。
信號線路SPD
信號線路SPD其實就是信號避雷器,安裝在信號傳輸線路中,,般在設(shè)備前端,,用來保護(hù)后續(xù)設(shè)備,防止雷電波從信號線路涌入損傷設(shè)備,。
1)電壓保護(hù)水平(UP)的選擇
UP 值不應(yīng)過被保護(hù)設(shè)備耐沖擊電壓額定值,,UP 要求SPD 與被保護(hù)的設(shè)備的緣應(yīng)有良好配合。
在低壓供配電系統(tǒng)裝置中,,設(shè)備均應(yīng)具有定的耐受電涌能力,,即耐沖擊過電壓能力。當(dāng)無法獲得220/380V 三相系統(tǒng)各種設(shè)備的耐沖擊過電壓值時,,可按IEC 60664-1 和GB 50057-1994(2000 版)的給定標(biāo)選用,。
2)標(biāo)稱放電電In 的(沖擊通容量)選擇
過SPD、8/20 μs 電波的峰值電,。用于對SPD 做II 分類試驗,,也用于對SPD 做I 和II 分類試驗的預(yù)處理。
事實上,,In 是SPD 不發(fā)生實質(zhì)性破壞而能通過規(guī)定次數(shù)(般為20 次),、規(guī)定波形(8/20 μs)的zui大限度的沖擊電峰值。
3)zui大放電電Imax(限沖擊通容量)的選擇
過SPD,、8/20 μs 電波的峰值電,,用于II 分類試驗,。Imax 與In 有許多相同點,他們都是用8/20 μs 電波的峰值電對SPD 做II 分類試驗,。不同之處也很明顯,,Imax 只對SPD 做次沖擊試驗,試驗后SPD 不發(fā)生實質(zhì)性破壞;而In 可以做20次這樣的試驗,,試驗后SPD 也不能有實質(zhì)性破壞,。因此,Imax 是沖擊的電限值,,所以zui大放電電也稱為限沖擊通容量,。顯然,Imax>In,。
折疊編輯本段作原理
浪涌保護(hù)器(Surge protection Device)是電子設(shè)備雷電防護(hù)中*的種裝置,,過去常稱為"避雷器"或"過電壓保護(hù)器"英文簡寫為SPD.浪涌保護(hù)器的作用是把竄入電力線、信號傳輸線的瞬時過電壓限制在設(shè)備或系統(tǒng)所能承受的電壓范圍內(nèi),,或?qū)姶蟮睦纂娦谷氲?,保護(hù)被保護(hù)的設(shè)備或系統(tǒng)不受沖擊而損壞。
浪涌保護(hù)器的類型和結(jié)構(gòu)按不同的用途有所不同,,但它至少應(yīng)包含個非線性電壓限制元件,。用于浪涌保護(hù)器的基本元器件有:放電間隙、充氣放電管,、壓敏電阻,、抑制二管和扼線圈等。
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
對于固定式SPD,,常規(guī)安裝應(yīng)遵循下述步驟:
1)確定放電電路徑
2)標(biāo)記在設(shè)備終端引起的額外電壓降的導(dǎo)線,,。
3)為避免不的感應(yīng)回路,,應(yīng)標(biāo)記每設(shè)備的 PE導(dǎo)體,,
4)設(shè)備與SPD之間建立等電位連接。
5)要行多SPD的能量協(xié)調(diào)
為了限制安裝后的保護(hù)分和不受保護(hù)的設(shè)備分之間感應(yīng)耦合,,需行定測量,。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)載分量導(dǎo)線是閉合回路的分時,,由于此導(dǎo)線接近電路而使回路和感應(yīng)電壓而減少。
般來說,,將被保護(hù)導(dǎo)線和沒被保護(hù)的導(dǎo)線分開好,,而且,應(yīng)該與接地線分開。同時,,為了避免動力電纜和通信電纜之間的瞬態(tài)正交耦合,,應(yīng)該行的測量。
浪涌保護(hù)器安裝接線圖
浪涌保護(hù)器安裝接線圖
SPD接地線徑選擇
數(shù)據(jù)線:要求大于2.5mm2 ;當(dāng)長度過0.5米時要求大于4mm2,。YD/T5098-1998,。
電源線:相線截面積S≤16mm2 時,地線用S ;相線截面積16mm2≤S≤35mm2 時,,地線用16mm2 ;相線截面積S≥35mm2時,,地線要求S/2 ;GB 500542.2.9條
浪涌保護(hù)器的主要參數(shù)
1、標(biāo)稱電壓Un:被保護(hù)系統(tǒng)的額定電壓相符,,在信息系統(tǒng)中此參數(shù)表明了應(yīng)該選用的保護(hù)
浪涌保證器
浪涌保證器
器的類型,,它標(biāo)出交或直電壓的有效值。
2,、額定電壓Uc:能長久施加在保護(hù)器的端,,而不引起保護(hù)器性變化和激活保護(hù)元件的zui大電壓有效值。
3,、額定放電電Isn:給保護(hù)器施加波形為8/20μs的標(biāo)準(zhǔn)雷電波沖擊10次時,,保護(hù)器所耐受的zui大沖擊電峰值,。
4,、zui大放電電Imax:給保護(hù)器施加波形為8/20μs的標(biāo)準(zhǔn)雷電波沖擊1次時,保護(hù)器所耐受的zui大沖擊電峰值,。
5,、電壓保護(hù)別Up:保護(hù)器在下列測試中的zui大值:1KV/μs斜率的跳火電壓;額定放電電的殘壓。
6,、響應(yīng)時間tA:主要反應(yīng)在保護(hù)器里的殊保護(hù)元件的動作靈敏度,、擊穿時間,在定時間內(nèi)變化取決于du/dt或di/dt的斜率,。
7,、數(shù)據(jù)傳輸速率Vs:表示在秒內(nèi)傳輸多少比值,單位:bps;是數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中正確選用防雷器的參考值,,防雷保護(hù)器的數(shù)據(jù)傳輸速率取決于系統(tǒng)的傳輸方式,。
8、插入損耗Ae:在給定頻率下保護(hù)器插入前和插入后的電壓比率,。
9,、回波損耗Ar:表示前沿波在保護(hù)設(shè)備(反射點)被反射的比例,是直接衡量保護(hù)設(shè)備同系統(tǒng)阻抗是否兼容的參數(shù),。
10,、zui大縱向放電電:每線對地施加波形為8/20μs的標(biāo)準(zhǔn)雷電波沖擊1次時,保護(hù)器所耐受的zui大沖擊電峰值。
11,、zui大橫向放電電:線與線之間施加波形為8/20μs的標(biāo)準(zhǔn)雷電波沖擊1次時,,保護(hù)器所耐受的zui大沖擊電峰值。
12,、在線阻抗:在標(biāo)稱電壓Un下經(jīng)保護(hù)器的回路阻抗和感抗的和,。通常稱為"系統(tǒng)阻抗"。
13,、峰值放電電:分兩種:額定放電電Isn和zui大放電電Imax,。
14、漏電:在75或80標(biāo)稱電壓Un下經(jīng)保護(hù)器的直電
分類
作原理
1.開關(guān)型:其作原理是當(dāng)沒有瞬時過電壓時呈現(xiàn)為阻抗,,但旦響應(yīng)雷電瞬時過電壓時,,其阻抗就突變?yōu)榈椭担试S雷電通過,。用作此類裝置時器件有:放電間隙,、氣體放電管、閘晶體管等,。
2.限壓型:其作原理是當(dāng)沒有瞬時過電壓時為阻擾,,但隨電涌電和電壓的增加其阻抗會不斷減小,其電電壓性為強烈非線性,。用作此類裝置的器件有:氧化鋅,、壓敏電阻、抑制二管,、雪崩二管等,。
3.分型或扼型
分型:與被保護(hù)的設(shè)備并聯(lián),對雷電脈沖呈現(xiàn)為低阻抗,,而對正常作頻率呈現(xiàn)為阻抗,。
扼型:與被保護(hù)的設(shè)備串聯(lián),對雷電脈沖呈現(xiàn)為阻抗,,而對正常的作頻率呈現(xiàn)為低阻抗,。
用作此類裝置的器件有:扼線圈、通濾波器,、低通濾波器,、1/4波長短路器等。
折疊用途
?、烹娫幢Wo(hù)器:交電源保護(hù)器,、直電源保護(hù)器、開關(guān)電源保護(hù)器等,。
· 交電源防雷模塊適用于配電室,、配電柜、開關(guān)柜、交直配電屏等系統(tǒng)的電源保護(hù);
· 建筑物內(nèi)有室外輸入的配電箱,、建筑物層配電箱;
電源型浪涌保護(hù)器
電源型浪涌保護(hù)器
· 用于低壓(220/380VAC)業(yè)電網(wǎng)和民用電網(wǎng);
· 在電力系統(tǒng)中,, 主要用于自動化機房、變電站主控制室電源屏內(nèi)三相電源輸入或輸出端,。
適用于各種直電源系統(tǒng),,如:
· 直配電屏;
· 直供電設(shè)備;
· 直配電箱;
·電子信息系統(tǒng)柜;
· 二次電源設(shè)備的輸出端。
?、菩盘柋Wo(hù)器:低頻信號保護(hù)器,、頻信號保護(hù)器、天饋保護(hù)器等,。