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基本参数
- 浪涌保护器
1
- 防雷器
2
雷电灾害是严重的自然灾害之一,全世界每年因雷电灾害造成的人员伤亡、财产损失不计其数。随着电子、电子集成化设备的大量应用,雷电过电压和雷击电磁脉冲所造成的系统和设备的损坏越来越多。因此,尽快解决建筑物和电子息系统雷电灾害防护问题显得十分重要。
随着相关设备对防雷要求的日益严格,安装浪涌保护器(SurgeProtectionDevice,SPD)抑制线路上的浪涌和瞬时过电压、泄放线路上的过电流成为现代防雷技术的重要环节之一。1雷电的特性防雷包括外部防雷和内部防雷。
外部防雷以接闪器(避雷针、避雷网、避雷带、避雷线)、引下线、接地装置为主,其主要的功能是为了确保建筑物本体免受直击雷的侵袭,将可能击中建筑物的雷电通过避雷针(带、网、线)、引下线等泄放入大地。内部防雷包括防雷电感应、线路浪涌、地电位反击、雷电波入侵以及电磁与静电感应的措施。
其基该方法是采用等电位联结,包括直接连接和通过SPD间接连接,使金属体、设备线路与大地形成一个有条件的等电位体,将因雷击和其他浪涌引起的内部设施分流和感应的雷电流或浪涌电流泄放入大地,从而保护建筑物内人员和设备的安全。
雷电的特点是电压上升非常快(10μs以内),峰值电压高(数万至数百万伏),电流大(几十至几百千安),维持时间较短(几十至几百秒),传输速度快(以光速传播),能量非常巨大,是浪涌电压中具破坏力的一种。
一、雷电的产生上一张提到的三条保护原则中,后面两条均需要外加一些保护元件才能实现.本章仅就常用保护元件的选择问题作进一步论述.不动作电压或称低限制电压,它指该管保持高阻状态时所能承受的高电压值(如图6所示的UA).此值因与流过的电流有关,因而规定电流为1mA时的电压即为不动作电压.从某种意义上讲。
国际上和我国都规定,电源线进户处应实施总等电位联接,即将电源线进户处附近所有的金属构件、管道均与PE线联接。在特别潮湿、触电危险的场所(如浴室)还必须进行辅助等电位联接,即将该场所内所有的金属构件、管道再与PE线相互连接。
例如:变压器中性点接地、接闪器和避雷器的接地是工作接地。互感器二次侧端子接地、设备外壳接地为保护接地。防直击雷采取的措施是引导雷云与避雷装置之间放电,使雷电流迅速流散到大地中去,从而保护建筑物免受雷击。
(二)引下线过流保护非自复型(串联用)自复型:正温度系数热敏电阻4、避雷器的使用类型及功用:还需要考虑的是压敏电阻的阻值(非动作时)并非无限大,工作与有恒定电压的情况下,会存在一定的漏电流,若产品质量不好,漏电流会逐渐增大甚至自行损坏.况且,长时间流过这些弱电流也会形成温升,只是慢慢老化而缩短寿命。
1个三级放电管[如土3(a)所示]其保护效果优于使用3个二级放电管[如图3(b)所示],更优于仅使用两个纵向保护二级放电管[如图3(b)所示中没有G3的情况].通常在a、b线上所感应的雷电压Uae(U’ae)和Ube(U’be),当线路结构、绝缘等条件相同,放电管尚未击穿前,Uae(U’ae)≈Ub。
冲击击穿电压值与施加至极间冲击波性的波前(沿)陡度有明显的关系,即波前越陡,电压值越高,反之亦然.当陡度降得很缓慢时,即为标称直流击穿电压值.这一特性常以放电管冲击击穿电压和放电(动作)时间关系的“伏秒特性”曲线来描述(如图2所示).图中的曲线越平直、越靠近Vdc值,则其保护效果越好.引下线沿建(构。
四、雷电发生时如何注意人身安全当有雷电流通过接地装置向大地流散时,在接地装置附近的地面上,将形成较高的跨步电压,危及行人安全,因此接地体应埋设在行人较少的地方,要求接地装置距建筑物或构筑物出入口及人行道不应小于3m,当受地方限制而小于3m时,应采取降低跨步电压的措施,如在接地装置上面敷设50~80m。
引下线不得少于两根,其间距不大于30m。而当技术上处理有困难的,允许放宽到40m,好是沿建筑物周边均匀引下。但对于周长和高度均不超过40m的建筑物,可只设一根引下线。当采用两根以上引下线时,为了便于测量接地电阻以及检查引下线与接地线的连接状况,在距地面1.8m以下处,设置断接卡子。
设备与SPD之间建立等电位连接。气体放电管可在直流和交流条件下使用,其所选用的直流放电电压Udc分别如下:在直流条件下使用:Udc≥1.8U0(U0为线路正常工作的直流电压)4、雷电时,在野外要立即寻找躲蔽场所。
装有避雷针的混凝土建筑物是避雷的好场所。一是:直接雷电——又称直击雷的保护间隙,是一种简单的防雷保护设备,由于制成角型,所以也称羊角间隙,它主要由镀锌圆钢制成的主间隙和辅助间隙组成。保护间隙结构简单,成本低,维护方便,但保护性能差,灭弧能力小,容易引起线路开关跳闸或熔断器熔断,造成停电。
所以对于装有保护间隙的线路上,一般要求装设有自动重合闸装置或自重合熔断器与其配合,以提高供电可靠性。(三)接地装置1.保护元件的分类3)线圈中的磁芯应与线圈绝缘,以防止在瞬时过电压作用下两者之间发生击穿。
3.提高系统的耐雷水平(3)保护远见的残压无论何时都应低于被保护设备或电路的损坏电压,好还有一定的程度.气体放电管一节中曾提到“伏秒特性”,其实每一种保护元件都有此特性,它能动态的反映保护效果.同样,每一被保护设备或电路也有它们各自的“伏秒特性”,只不过它动态的反映地是其损坏值(安全值).保护设计。
这些电源防雷器对于通过了用户供电入口处浪涌放电器的剩余浪涌能量进行更完善的吸收,对于瞬态过电压具有极好的抑制作用。该处使用的电源防雷器要求的大冲击容量为每相45kA以上,要求的限制电压应小于1200V,称之为CLASSⅡ级电源防雷器。
一般用户供电系统做到第二级保护就可以达到用电设备运行的要求了第二级电源防雷器采用C类保护器进行相-中、相-地以及中-地的全模式保护,主要技术参数为:雷电通流容量大于或等于40KA(8/20μs);残压峰值不大于1000V;响应时间不大于25ns。
第三级保护目的是终保护设备的手段,将残余浪涌电压的值降低到1000V以内,使浪涌的能量不致损坏设备。在电子息设备交流电源进线端安装的电源防雷器作为第三级保护时应为串联式限压型电源防雷器,其雷电通流容量不应低于10KA。
后的防线可在用电设备内部电源部分采用一个内置式的电源防雷器,以达到完全消除小的瞬态过电压的目的。该处使用的电源防雷器要求的大冲击容量为每相20KA或更低一些,要求的限制电压应小于1000V。对于一些特别重要或特别敏感的电子设备具备第三级保护是必要的,同时也可以保护用电设备免受系统内部产生的瞬态过电压影响。
对于波通设备、移动机站通设备及雷达设备等使用的整流电源,宜视其工作电压的保护需要分别选用工作电压适配的直流电源防雷器作为末级保护。第四级及以上根据被保护设备的耐压等级,假如两级防雷就可以做到限制电压低于设备的耐压水平,就只需要做两级保护,假如设备的耐压水平较低,可能需要四级甚至更多级的保护。
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