雷电是一种常见的自然现象,它除了危及人身安全外,还会对电气设备,特别是电子设备产生巨大的破坏作用。从雷害发生的地区看,我国人口密集、经济发达的大中城市均处在中等以上雷电区,在这些地区计算机及其他电子信息产品得到了广泛应用,遇到雷害的概率很高。因此,我们必须不断提高对雷灾的防御能力。
SPD主要用来限制在电源系统中由雷电引起的瞬态过电压 (即雷电电涌) 和大部分的操作过电压。雷电电涌可以通过电源或信号线路侵入设备,可以由于雷击时地电位升高反击设备,也可以因雷击建筑物本身 (或在附近) 产生的脉冲电磁场在电缆和环路中感应产生。
因此,除了配备良好的避雷针、引下线和接地装置等外部防雷措施,还需要安装SPD。因为它们无法防止雷电感应电涌沿线的传导侵入和雷电二次回击。特别是如果建筑物内有价值较高、影响较大信息电子设备和/或电力电子设备,其耐受雷电电涌的能力大大低于常规电气设备,更加需要安装SPD。
1.电涌保护器一般可由气体放电管、放电间隙、半导体放电管、氧化锌压敏电阻、齐纳二极管、滤波器、保险丝等元件组合而成。
2.电涌保护器从用途上可分为三类:电源浪涌保护器、信号防雷浪涌保护器、天线馈线浪涌保护器。
3.从工作原理和性能上,电涌保护器可分为电压开关型、限压型、组合型三类。
电压开关型SPD无电涌出现时为高阻抗,当出现电压电涌时突变为低阻抗,又称“短路开关型”SPD。通常用放电间隙、充气放电管、闸流管和三端双向可控硅元件作为组件。其特点是放电能力强,但残压高,为2-4kV。测试该器件一般用10/350μS的模拟雷电流波形。一般安装在建筑物LPZ0与PZL1区的交界处。
限压型SPD无电涌出现时为高阻抗,随着电涌电流和电压的增加,阻抗跟着连续变小,又称“钳压型”SPD。通常采用压敏电阻、抑制二极管作为组件。其特点是残压低。测试该器件一般采用8/20μS的模拟雷电冲击电流波形。一般安装在雷电保护区建筑物内,疏导8/20μS的雷电冲击电流。
组合型SPD是由电压开关型组件和限压型组件组合而成。在一般雷电过电压保护时,由限压型组件承受浪涌电流,其标称放电电流可达10―20kA;若遇较大量级雷电流过电压,第一级由限压型组成的电路保险管可自动断开,由第二级电压开关型组件进行雷电过压保护。组合型SPD能承受冲击电流容量一般大于100kA。
(1) 10/350μs波是模拟直击雷的波形,波形能量大; 8/20μs波是模拟雷电感应和雷电传导的波形。
(2)标称放电电流In是指流过SPD、8/20μs电流波的峰值电流。
(3)最大放电电流Imax又称为最大通流量,指使用8/20μs电流波冲击SPD一次能承受的最大放电电流。
(4)最大持续耐压Uc(rms)指可连续施加在SPD上的最大交流电压有效值或直流电压。
(5)残压Ur指在额定放电电流In下的残压值。
(6)保护电压Up表征SPD限制接线端子间的电压特性参数,其值可从优选值的列表中选取,应大于限制电压的最高值。
(7)电压开关型SPD主要泄放的是10/350μs电流波,限压型SPD主要泄放的是8/20μs电流波。
一般情况下:①电压保护水平。通常电压保护水平越低,保护效果越好。②流通容量。通常流通容量越高,雷电下安全性越好。但是流通容量越大,SPD价格也就越高。③最大持续运行电压。通常最大持续运行电压越高,长期安全性越好,但是最大持续运行电压越高,电压保护水平也水涨船高。
1.电涌保护器必须能承受预期通过它们的雷电流。在建筑物进线处和其它防雷区界面处的最大电涌电压应与所属系统的基本绝缘水平和设备允许的最大电涌电压协调一致。为使最大电涌电压足够低,其两端的引线应做到最短,总不超过0.5米。
2.当电源进线端的电涌保护器与被保护设备之间距离较远(大于30m)时,或者SPD的电压保护水平Up加上其两端引线的感应电压以及反射波效应不足以保护敏感设备,则应在被保护设备处安装第二级SPD,其标称放电电流不宜小于8/20μS5kA。
3.当在线路上多处安装SPD时,电压开关型SPD和限压型SPD之间的线路长度不宜小于5m。
4.为防止SPD因各处原因损坏时,每级SPD须设置熔丝或断路器保护。
5.当保护设备的线路有屏蔽时,SPD宜靠近屏蔽线路末端安装。
不论是在工作、生活还是在私人领域,我们对电气和电子产品的依赖性都在不断地增加。而浪涌保护器作为现代防雷技术的重要组成部分,越来越广泛的应用于供配电与电子信息领域。这说明国民防雷保护意识在不断的提高,及时了解和应用先进技术,进一步保证各类电子信息系统的安全性与稳定性,为我们的美好生活保驾护航。
|