浪涌保護器的參數(shù)及分類
浪涌保護器(Surge protection Device)是電子設(shè)備雷電防護中不可缺少的一種裝置,過去常稱為“避雷器”或“過電壓保護器”英文簡寫為SPD,浪涌保護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?u>電流泄流入地,保護被保護的設(shè)備或系統(tǒng)不受沖擊而損壞。
浪涌保護器的類型和結(jié)構(gòu)按不同的用途有所不同,但它至少應(yīng)包含一個非線性電壓限制元件。用于浪涌保護器的基本元器件有:放電間隙、充氣放電管、壓敏電阻、抑制二極管和扼流線圈等
浪涌保護器的參數(shù)介紹???1、最大持續(xù)運行電壓Uc?
在220/380V三相系統(tǒng)中選擇SPD時,其最大持續(xù)運行電壓Uc應(yīng)根據(jù)不同的接地系統(tǒng)形式來選擇。?
(1)當(dāng)電源采用TN系統(tǒng)時,從建筑物內(nèi)總配電盤(箱)開始引出的配電線路和分支線路必須采用TN-S系統(tǒng);?
(2)在下列場所應(yīng)視具體情況對氧化鋅壓敏電阻SPD提高上述規(guī)定的Uc值:???①供電電壓偏差超過所規(guī)定的10%的場所;???②諧波使電壓幅值加大的場所。???
2、沖擊電流Iimp?
規(guī)定包括幅值電流Ipeak和電荷Q.???
3、標(biāo)稱放電電流In?
流過SPD、8/20μs電流波的峰值電流,用于對SPD做Ⅱ級分類試驗,也用于對SPD做Ⅰ級和Ⅱ級分類試驗的預(yù)處理。對Ⅰ級分類試驗In不宜小于15kA,對Ⅱ級分類試驗In不宜小于5kA.?
4、電壓保護水平Up?
即在標(biāo)稱放電電流In下的殘壓,或浪涌保護器的最大鉗壓。?
為使被保護設(shè)備免受過電壓的侵害,SPD的電壓保護水平Up應(yīng)始終小于被保護設(shè)備的沖擊耐受電壓Uchoc,并應(yīng)大于根據(jù)接地類型得出的電網(wǎng)最高運行電壓Usmax,即要求Usmax《Up《Uchoc.當(dāng)無法獲得設(shè)備的耐受沖擊電壓時,220/380V三相配電系統(tǒng)的設(shè)備可按表3選擇。?
5、Ⅱ級分類試驗的最大放電電流Imax?
流過SPD、8/20μs電流波的峰值電流。用于Ⅱ級分類試驗,Imax》In.
浪涌保護器的分類
SPD是電子設(shè)備雷電防護中不可缺少的一種裝置,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)姶蟮睦纂娏餍沽魅氲兀Wo被保護的設(shè)備或系統(tǒng)不受沖擊。
按工作原理分
按其工作原理分類,SPD可以分為電壓開關(guān)型、限壓型及組合型。
⑴電壓開關(guān)型SPD。在沒有瞬時過電壓時呈現(xiàn)高阻抗,一旦響應(yīng)雷電瞬時過電壓,其阻抗就突變?yōu)榈妥杩梗试S雷電流通過,也被稱為“短路開關(guān)型SPD”。
⑵限壓型SPD。當(dāng)沒有瞬時過電壓時,為高阻抗,但隨電涌電流和電壓的增加,其阻抗會不斷減小,其電流電壓特性為強烈非線性,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特性,這決定于所加電壓的特性。
按用途分
1.電源線路SPD
由于雷擊的能量是非常巨大的,需要通過分級泄放的方法,將雷擊能量逐步泄放到大地。在直擊雷非防護區(qū)(LPZ0A)或在直擊雷防護區(qū)(LPZ0B)與第一防護區(qū)(LPZ1)交界處,安裝通過Ⅰ級分類試驗的浪涌保護器或限壓型浪涌保護器作為第一級保護,對直擊雷電流進行泄放,或者當(dāng)電源傳輸線路遭受直接雷擊時,將傳導(dǎo)的巨大能量進行泄放。在第一防護區(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器,作為二、三級或更高等級保護。第二級保護器是針對前級保護器的殘余電壓以及區(qū)內(nèi)感應(yīng)雷擊的防護設(shè)備,在前級發(fā)生較大雷擊能量吸收時,仍有一部分對設(shè)備或第三級保護器而言是相當(dāng)巨大的能量,會傳導(dǎo)過來,需要第二級保護器進一步吸收。同時,經(jīng)過第一級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,需要第二級保護器進一步對雷擊能量實施泄放。第三級保護器對通過第二級保護器的殘余雷擊能量進行保護。根據(jù)被保護設(shè)備的耐壓等級,假如兩級防雷就可以做到限制電壓低于設(shè)備的耐壓水平,就只需要做兩級保護;假如設(shè)備的耐壓水平較低,可能需要四級甚至更多級的保護。
選擇SPD,首先需要了解一些參數(shù)及其工作原理。
⑴ 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)稱放電電流In是指流過SPD、8/20μs電流波的峰值電流。
⑶最大放電電流Imax又稱為最大通流量,指使用8/20μs電流波沖擊SPD一次能承受的最大放電電流。
⑷最大持續(xù)耐壓Uc(rms)指可連續(xù)施加在SPD上的最大交流電壓有效值或直流電壓。
⑸殘壓Ur指在額定放電電流In下的殘壓值。
⑹保護電壓Up表征SPD限制接線端子間的電壓特性參數(shù),其值可從優(yōu)選值的列表中選取,應(yīng)大于限制電壓的最高值。
⑺電壓開關(guān)型SPD主要泄放的是10/350μs電流波,限壓型SPD主要泄放的是8/20μs電流波。
2.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,一般在設(shè)備前端,用來保護后續(xù)設(shè)備,防止雷電波從信號線路涌入損傷設(shè)備。
1)電壓保護水平(UP)的選擇
UP 值不應(yīng)超過被保護設(shè)備耐沖擊電壓額定值,UP 要求SPD 與被保護的設(shè)備的絕緣應(yīng)有良好配合。
在低壓供配電系統(tǒng)裝置中,設(shè)備均應(yīng)具有一定的耐受電涌能力,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)的給定指標(biāo)選用。
2)標(biāo)稱放電電流In 的(沖擊通流容量)選擇
流過SPD、8/20 μs 電流波的峰值電流。用于對SPD 做II 級分類試驗,也用于對SPD 做I 級和II 級分類試驗的預(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)(一般為20 次)、規(guī)定波形(8/20 μs)的最大限度的沖擊電流峰值。
3)最大放電電流Imax(極限沖擊通流容量)的選擇
流過SPD、8/20 μs 電流波的峰值電流,用于II 級分類試驗。Imax 與In 有許多相同點,他們都是用8/20 μs 電流波的峰值電流對SPD 做II 級分類試驗。不同之處也很明顯,Imax 只對SPD 做一次沖擊試驗,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 是沖擊的電流極限值,所以最大放電電流也稱為極限沖擊通流容量。顯然,Imax》In。