电源防雷器是什么

小嘿 QA 2020-04-15 19:29:42 阅读(...)

电源防雷器(SPD)又名避雷器,浪涌保护器,电涌保护器。电脑网络和通讯设备越来越精密,其工作环境的要求也越来越高,而雷电以及大型电气设备的瞬间过电压会越来越频繁的通过电源、天线、无线电信号收发设备等线路侵入室内电气设备和网络设备。

电源防雷器SPD)又名避雷器浪涌保护器电涌保护器。在信息时代,电脑网络和通讯设备越来越精密,其工作环境的要求也越来越高,而雷电以及大型电气设备的瞬间过电压会越来越频繁的通过电源、天线、无线电信号收发设备等线路侵入室内电气设备和网络设备,造成设备或元器件损坏,人员伤亡,传输或储存的数据受到干扰或丢失,甚至使电子设备产生误动作或暂时瘫痪、系统停顿,数据传输中断,局域网乃至广域网遭到破坏。其危害触目惊心,间接损失一般远远大于直接经济损失。电源防雷器就是通过现代电学以及其它技术来防止被雷击中的设备。

电源防雷器是什么

简介

电源防雷器是浪涌保护器中最常用的一种,主要是针对电源系统所选用的浪涌保护。另外,还有网络防雷器,信号防雷器,视频防雷器,三合一防雷器等等。

发展历史

最原始的防雷器是羊角形间隙,出现于 19 世纪末期,用于架空输电线路,防止雷击损坏设备绝缘而造成停电,故称”防雷器”。20 世纪 20 年代,出现了铝防雷器,氧化膜防雷器和丸式防雷器。30 年代出现了管式防雷器。50 年代出现了碳化硅防雷器。70 年代又出现了金属氧化物防雷器。现代高压防雷器,不仅用于限制电力系统中因雷电引起的过电压,也用于限制因系统操作产生的过电压。1992 年以来,以德、法为代表的工控标准 35mm 导轨卡接式可拔插 SPD 防雷模块,开始大规模引进到中国,稍后以美、英为代表的一体化箱式电源防雷组合也进入了中国

组成

电源防雷器包括电源防雷模块、电源防雷箱、电源防雷插座等。

电源防雷模块和电源防雷箱的区别在于体积大小不同,后者功能更加强大,且拥有雷电计数器等,但模块比防雷箱更容易安装且低廉。

分类

按用途分

(1)开关型防雷器

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。用作此类装置时器件有:放电间隙、气体放电管、闸流晶体管等。

(2)限压型防雷器

其工作原理是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。用作此类装置的器件有:氧化锌、压敏电阻、抑制二极管、雪崩二极管等防雷器大多为限压型。

(3)分流型或扼流型防雷器

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。

扼流型:与被保护的设备串联,对雷电脉冲呈现为高阻抗,而对正常的工作频率呈现为低阻抗。

用作此类装置的器件有:扼流线圈、高通滤波器、低通滤波器、1/4 波长短路器等。

作用特点

防雷器是用来保护电力系统中各种电器设备免受雷电过电压、操作过电压、工频暂态过电压冲击而损坏的一种电器。防雷器的类型主要有保护间隙、阀型防雷器和氧化锌防雷器。保护间隙主要用于限制大气过电压,一般用于配电系统、线路和变电所进线段保护。阀型防雷器与氧化锌防雷器用于变电所和发电厂的保护,在 500KV 及以下系统主要用于限制大气过电压,在超高压系统中还将用来限制内过电压或作内过电压的后备保护。

选用要点

配电系统

首先要搞清楚自己的配电系统,是 TT、TN 还是 IT 系统?因为定了配电系统,我们才能确定单相,三相,接线方式等,以此选择合适的防雷产品,我国多数配电系统都为 TN-S 方式。

压敏电阻

防雷产品中的主要材料是氧化锌压敏电阻,其材料的品质和工艺水平的高低对产品遭受雷击时是否能产生预期的保护作用有直接的影响,所以你在选择防雷器时一定要了解厂家的压敏电阻的来源。

重要参数

标称电压 Un:被保护系统的额定电压相符,在信息技术系统中此参数表明了应该选用的保护器的类型,它标出交流或直流电压的有效值。

最大持续工作电压 Uc:能长久施加在保护器的指定端,而不引起保护器特性变化和激活保护元件的最大电压有效值。

标称放电电流 In:给保护器施加波形为 8/20s 的标准雷电波冲击 10 次时,保护器所耐受的最大冲击电流峰值。

最大放电电流 Imax:给保护器施加波形为 8/20s 的标准雷电波冲击 1 次时,保护器所耐受的最大冲击电流峰值。

电压保护级别 Up:保护器在下列测试中的最大值:1KV/s 斜率的跳火电压;额定放电电流的残压。

分级防护

第一级防雷器可以对于直接雷击电流进行泄放,或者当电源传输线路遭受直接雷击时传导的巨大能量进行泄放,对于有可能发生直接雷击的地方,必须进行 CLASS—I 的防雷。第二级防雷器是针对前级防雷器的残余电压以及区内感应雷击的防护设备,对于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防雷器而言是相当巨大的能量会传导过来,需要第二级防雷器进一步吸收。同时,经过第一级防雷器的传输线路也会感应雷击电磁脉冲辐射 LEMP,当线路足够长感应雷的能量就变得足够大,需要第二级防雷器进一步对雷击能量实施泄放。第三级防雷器是对 LEMP 和通过第二级防雷器的残余雷击能量进行保护。

安装方法

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,。

3)为避免不必要的感应回路,应标记每一设备的 PE 导体,

4)设备与 SPD 之间建立等电位连接。

5)要进行多级 SPD 的能量协调

为了限制安装后的保护部分和不受保护的设备部分之间感应耦合,需进行一定测量。通过感应源与牺牲电路的分离、回路角度的选择和闭合回路区域的限制能降低互感,当载流分量导线是闭合回路的一部分时,由于此导线接近电路而使回路和感应电压而减少。

一般来说,将被保护导线和没被保护的导线分开比较好,而且,应该与接地线分开。同时,为了避免动力电缆和通信电缆之间的瞬态正交耦合,应该进行必要的测量。

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