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防雷�
閱讀�9870�(shí)間:2010-11-01 12:43:06

  防雷器又稱等電位連接�、過電壓保護(hù)�、浪涌抑制器�突波吸收�、防雷保安器�,用�電源線防�(hù)的防雷器稱為電源防雷�。鑒于目前的雷電�?lián)p特點(diǎn),雷電防�(hù)尤其在防雷整改中,基于防雷器防護(hù)方案是最�(jiǎn)�、經(jīng)�(jì)的雷電防�(hù)解決方案�

分類

  按工作原理分�

  1.開�(guān)型:其工作原理是�(dāng)沒有瞬時(shí)過電壓時(shí)呈現(xiàn)為高阻抗,但一旦響�(yīng)雷電瞬時(shí)過電壓時(shí),其阻抗就突�?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:其工作原理是當(dāng)沒有瞬時(shí)過電壓時(shí)為高阻擾,但隨電涌電流和電壓的增加其阻抗�(huì)不斷減小,其電流電壓特性為�(qiáng)烈非線�。用作此類裝置的器件有:氧化�、壓敏電�、抑制二極管、雪崩二極管��

  3.分流型或扼流型

  分流型:與被保護(hù)的設(shè)備并�(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�(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�(xiàn)為低阻抗�

  用作此類裝置的器件有:扼流線�、高通濾波器、低通濾波器�1/4波長(zhǎng)短路器等�

  按用途分�

  (1)電源保護(hù)器:交流電源保護(hù)�、直流電源保�(hù)�、開�(guān)電源保護(hù)器等�

  (2)信號(hào)保護(hù)器:低頻信號(hào)保護(hù)�、高頻信�(hào)保護(hù)器、天饋保�(hù)器等�

作用

      瞬態(tài)�(xiàn)象時(shí)將其兩端的電位保持一致或限制在一�(gè)范圍�(nèi),轉(zhuǎn)移有源導(dǎo)體上多余能量� �(jìn)入地下泄�,是�(shí)�(xiàn)均壓等電位連接的重要組成部��

技�(shù)參數(shù)

  額定工作電壓、額定工作電�,特批串并式電源防雷器的載流量。通流能力,防雷器�(zhuǎn)移雷電流的能�,以千安為單位,與波開開式有�(guān)。防雷器在功能上可分為可防直擊雷的防雷器和防感應(yīng)雷的防雷�??煞乐睋衾椎姆览灼魍ǔS糜诳赡鼙恢睋衾讚糁械木€路保護(hù),如LPZOA區(qū)與LPZ1區(qū)交界處的保護(hù)。用10/35μs電流波形�(cè)試與表示其通流能力。防感應(yīng)雷的防雷器通常用于不可能被直擊雷擊中的線路保護(hù),如LPZOB區(qū)與LPX1區(qū)、LPZ1區(qū)交界處的保護(hù)。用8/20μs電流波形�(cè)試與表示其通流能力響應(yīng)�(shí)�,防雷器�(duì)瞬態(tài)�(xiàn)象起控制作用所需的時(shí)�,與波形性質(zhì)有關(guān)。殘�,防雷器�(duì)瞬態(tài)�(xiàn)象的電壓限制能力,與雷電流幅值及波形性質(zhì)有關(guān)�

選用

  基于防雷器的防護(hù)想要取得理想的效�,應(yīng)注重“在合適的地方合理地裝設(shè)合適的防雷器�,防雷器的選擇十分重要�

  1.�(jìn)入建筑物的各種設(shè)施之間的雷電流分配情況如下:約有50[%]的雷電流�(jīng)外部防雷裝置泄放入地,另�50[%]的雷電流將在整�(gè)系統(tǒng)的金屬物�(zhì)�(nèi)�(jìn)行分配。這�(gè)�(píng)估模式用于估算在LPAOA區(qū)、LPZOB區(qū)和LPZ1區(qū)交界處作等電位連接的防雷器的通流能力和金屬導(dǎo)線的�(guī)�。該處的雷電流為10/35μs電流波形。在各金屬物�(zhì)中雷電流的分配情況下:各部分雷電流幅值取決于各分配通道有的阻抗與感抗,分配通道是指可能被分配到雷電流的金屬物質(zhì),如電力�、信�(hào)�、自來水管、金屬構(gòu)架等金屬管級(jí)及其它接�,一般僅以各自的接地電阻值就可以大致估算。在不能確定的情況下,可以認(rèn)為接是電阻相�,即各金屬管線平均分配電��

  2.在電力線架空引�,并且電力線可能被直擊雷擊中�(shí),�(jìn)入建筑物�(nèi)保護(hù)區(qū)的雷電流取決于外引線�、防雷器放電支路和用戶側(cè)線路的阻抗和感抗。如�(nèi)外兩端阻抗一�,則電力線被分配到一半的直擊雷電流。在這種情況下必須采用具有防直擊雷功能的防雷��

  3.后�(xù)的評(píng)估模式用于評(píng)估LPZ1區(qū)以后防護(hù)區(qū)交界處的雷電流分配情況。由于用戶側(cè)絕緣阻抗�(yuǎn)�(yuǎn)大于防雷器放電支路與外引線路的阻�,�(jìn)入后�(xù)防雷區(qū)的雷電流將減�,在�(shù)值上不需特別估算。一般要求用于后�(xù)防雷區(qū)的電源防雷器的通流能力�20kA�8/20μs)以�,不需采用大通流能力的防雷器。后�(xù)防雷區(qū)防雷器的選擇�(yīng)考慮各級(jí)之間的能量分配和電壓配合,在許多因素難以確定�(shí),采用串并式電源防雷器是�(gè)好的選擇。串并式是根�(jù)�(xiàn)代雷電防�(hù)中許多應(yīng)用場(chǎng)�、保�(hù)范圍層次區(qū)分等特點(diǎn)提出的概念(相對(duì)于傳�(tǒng)的并式防雷器而言�。其�(shí)�(zhì)是經(jīng)能量配合和電壓分配的多級(jí)放電器與濾波器技�(shù)的有效結(jié)合。串并式防雷有如下特�(diǎn):應(yīng)用廣�。不但可以按常規(guī)�(jìn)行應(yīng)�,也適合保護(hù)區(qū)難以區(qū)別的�(chǎng)所。感生退耦器件在瞬態(tài)過電壓下的分�、延遲作�,以幫助�(shí)�(xiàn)能量配合。減緩瞬�(tài)干擾的上升速率,以�(shí)�(xiàn)低殘壓與�(zhǎng)壽命以及極快的響�(yīng)�(shí)間�

  4.防雷器的其它參�(shù)選擇取決于各�(gè)被保�(hù)物所在防雷區(qū)的級(jí)�,其工作電壓以安裝在引電路中所有部件的額定電壓為準(zhǔn)。串并式防雷器還需注意其額定電��

  5.影響電子線雷電流分配的其它因素:變壓器端接地電阻降低將使電子線中分配電流增大。供電線纜的�(zhǎng)度的增加將使電力線中分配電流減少,并使幾要導(dǎo)線中有平衡的電流分配。過短的電纜�(zhǎng)度和過低的中性線阻抗將使電流不平�,從而引起差模干�。供電線纜并接多用戶將降低有效阻�,導(dǎo)致分配電流增�,在連成�(wǎng)狀的供電狀�(tài)�,雷臨時(shí)性流主要流入電力線,這是多數(shù)雷損�(fā)生在電力線處的原��

安裝

  1.電源線�(yīng)�(shí)�(xiàn)多級(jí)防護(hù),多�(jí)防護(hù)是以各防雷區(qū)為層�,對(duì)雷電能量的逐級(jí)減弱(能量分配),使各級(jí)限制電壓相互配合,最終使過電壓值限制在�(shè)備絕緣強(qiáng)度之�(nèi)(電壓配合)�

  在下列情況下,多�(jí)防護(hù)成為必須:某一�(jí)防雷器失效或防雷器某一路失�。防雷器的殘壓不配合�(shè)備絕緣強(qiáng)�,線纜在建筑物內(nèi)�(zhǎng)度較�(zhǎng)�(shí)�

  2.幾乎所有情況下的線纜防�(hù),至少應(yīng)分成兩級(jí)以上,同一�(jí)防雷器還可能包含多級(jí)保護(hù)(如串并式防雷器�。為了達(dá)到有效的保護(hù),可在各防雷區(qū)界面處設(shè)置相�(yīng)的防雷器,防雷器可針�(duì)單�(gè)電子�(shè)備,或一�(gè)裝有多�(gè)電子�(shè)備的空間,所有穿過通常具有空間屏蔽的防雷區(qū)的導(dǎo)線,在穿過防雷區(qū)界面同時(shí)接有防雷�。另外,防雷器的保護(hù)范圍是有限的,一般防雷器與設(shè)備線路距離超�10m以后將使防護(hù)效果劣化,這是�?yàn)榉览灼骱托枰Wo(hù)的設(shè)備之間的電纜上有反射造成的振蕩電�,其幅值與線路�(zhǎng)�、負(fù)載阻抗成正比�

  3.在使用電源孩子雷器的多�(jí)防護(hù)�,如果不注意能量分配,則可能引入更多的雷電能量�(jìn)入保�(hù)區(qū)�。這要求防雷器�(yīng)根據(jù)前述�(píng)估模式選�。一般防雷器都有通過雷電流越大,殘壓越高的特�(diǎn),通過能量分配后未�(jí)防雷器流過的雷電流極小,有利于電壓限�。注�,不考慮電壓配合而僅僅選擇低響應(yīng)電壓的防雷器作末�(jí)保護(hù)是危�(xiǎn)的�

  �(shí)�(xiàn)能量分配與電壓配合的要點(diǎn)在于利用兩級(jí)防雷器之間線纜本身的感抗。線纜本身的感抗有一定的阻礙埋電流及分壓作用,使雷電流更多地被分配到前級(jí)泄放。一般要求兩�(jí)防雷器之間線纜長(zhǎng)度在15m左右,適用于保護(hù)地線與其它線纜緊貼敷�(shè)或處于同一條電纜之�(nèi)的情�。線纜上分支線路的長(zhǎng)度對(duì)線纜要求�(zhǎng)度有影響,當(dāng)保護(hù)地線與被保護(hù)線纜有一定距離(>1m�,這時(shí)要求線纜�(zhǎng)度大�5m即可。在一些不適合采用線纜本身作退耦措施的如兩�(jí)防雷區(qū)界面靠近或線纜長(zhǎng)度較短時(shí),可利用專門的退耦器�,這時(shí)無距離要��

  4.退耦器件是�(shí)�(xiàn)能量分配與電壓配合的重要措施,以下幾種材料可作為退耦器件:線纜、電感和電阻。串并式電源防雷器就是一種考慮了能量分配與電壓配合,利用濾波器作為退耦器件的防雷器組合形式,適合于各種場(chǎng)合的�(yīng)��

  5.在某些極端情況下,裝上防雷器反而會(huì)增加�(shè)備損壞的可能,必須杜絕;這類情況�(fā)�。防雷器保護(hù)幾條�,其中一條線上的防雷器失效或響應(yīng)速度過慢。這可能使共模干擾�(zhuǎn)化為差模干擾而損壞設(shè)備。這要求必須實(shí)施多�(jí)防護(hù)及注意防雷器的維�(hù)。不考慮防雷保護(hù)區(qū)、能量配合及電壓分配而隨便安裝防雷器,比如僅僅在�(shè)備前端裝�(shè)一只防雷器,由于沒有前�(jí)保護(hù),強(qiáng)大的雷電流將被吸引到�(shè)備前�,致使防雷器殘壓超過�(shè)備絕緣強(qiáng)�。這要求防雷器必須按層次性原則安��

  6.在另外的一些情況下,錯(cuò)誤的安裝將使�(shè)備得不到有效保護(hù)。過�(zhǎng)的防雷器連接�、防雷器工作�(shí),連接線上由感抗引起的電壓將極�,加在設(shè)備上的仍�(huì)危險(xiǎn)電壓,這�(gè)問題在末�(jí)防雷器的�(yīng)用中更加明顯。解決這�(gè)問題的方法是采用短的連接�,也要以采用兩要以上分開的連接線以分擔(dān)磁場(chǎng)�(qiáng)�,減少壓�,單線加粗連接線是沒有什么效果的。必要時(shí)可通過改變被保�(hù)線的布線,使其靠近等電位連接排(接地�(diǎn))以減少連接線長(zhǎng)��

  防雷器輸出線和輸入線、接地線靠近、并排敷�(shè)。這種情況�(duì)串并式防雷器的影響比較嚴(yán)�。當(dāng)串并式電源防雷器的輸出線(已保護(hù)的線)和輸入線(未保�(hù)線)、地線靠近敷�(shè),會(huì)使輸出線�(nèi)感應(yīng)出瞬�(tài)浪涌,雖然其�(qiáng)度較原來�,但仍可能是危險(xiǎn)的。解決這�(gè)問題的方法是將輸入線、地線與輸出線分開敷�(shè)或垂直敷�(shè),盡量減少并行敷�(shè)的長(zhǎng)�,拉開敷�(shè)的距��

  防雷器接地線沒有與被保護(hù)�(shè)備的保護(hù)地相�,即采取單獨(dú)的防雷接�。這將使被保護(hù)線與�(shè)備保�(hù)地之間在瞬態(tài)�(shí)存在危險(xiǎn)電壓,解決這�(gè)問題的方法是防雷器的接地�(yīng)與設(shè)備保�(hù)地相��

  電涌保護(hù)�(Surge protection Device)是電子設(shè)備雷電防�(hù)中不可缺少的一種裝�,過去常稱為"避雷�"�"過電壓保�(hù)�"英文�(jiǎn)寫為SPD。電涌保�(hù)器的作用是把竄入電力�、信�(hào)傳輸線的瞬時(shí)過電壓限制在�(shè)備或系統(tǒng)所能承受的電壓范圍�(nèi),或?qū)�?qiáng)大的雷電流泄流入�,保�(hù)被保�(hù)的設(shè)備或系統(tǒng)不受沖擊而損��

  電涌保護(hù)器的類型和結(jié)�(gòu)按不同的用途有所不同,但它至少應(yīng)包含一�(gè)非線性電壓限制元�� 用于電涌保護(hù)器的基本元器件有:放電間�、充氣放電管、壓敏電�、抑制二極管和扼流線圈等�

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