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文本内容:
浪涌保护器和避雷器的区别
1、避雷器有多个电压等级,从
0.38KV低压到500KV特高压均有,而浪涌保护器一般只有低压产品;
2、避雷器多安装在一次系统上,防止雷电波的直接侵入,而浪涌保护器大多安装在二次系统上,是在避雷器消除了雷电波的直接侵入后,或避雷器没有将雷电波消除干净时的补充措施;
3、避雷器避雷器是保护电气设备的,而浪涌保护器大多是为保护电子仪器或仪表的;
4、避雷器由于接于电气一次系统上,要有足够的外绝缘性能,外观尺寸比较大,而浪涌保护器由于接于低压,尺寸制作的可以很小浪涌保护器
1、变频控制柜必须加
2、使用真空断路器的控制柜必须加
3、供电系统的进线开关必须加
4、其它控制柜可以不加,当然如果为了保险起见有预算空间的话可以都加上浪涌保护器总体分为两类电机保护型、电站保护型在选择时必须注意!
1.主要结构及工作原理电涌保护器的工作原避雷器理见示意图,两个电极分别与L(或者N)和PE线相联,两个电极之间形成一个电气间隙电网在不超过最大持续运行电压的情况下运行时,两个电极之间呈高阻状态如果电网因雷击或者操作过电压使两个电极之间的电压超过点火电压时,间隙被击穿,通过弧光放电将过电压能量释放冲击波过后,电弧将被由分弧片和灭弧室组成的灭弧系统熄灭,恢复到高阻状态图1原理示意图
2.作用BY系列电涌保护器采用了一种非线性特性极好的压敏电阻,在正常情况下,电涌保护器外于极高的电阻状态,漏流几乎为零,保证电源系统避雷器正常供电当电源系统出现上述情况的过电压时不锈钢装饰,电涌保护器立即在纳秒级的时间内迅速导通,将该过电压的幅值限止在设备的安全工作范围内同时把该过电压的能量释放掉随后,保护器又迅速的变为高阻状态,因而不影响电源系统的正常供电电涌保护器SurgeprotectionDevice是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置,过去常称为“避雷器”或“过电压保护器”英文简写为SPD电涌保护器的作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内,或将强大的雷电流泄流入地,保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏 电涌保护器的类型和结构按不同的用途有所不同,但它至少应包含一个非线性电压限制元件用于电涌保护器的基本元器件有放电间隙、充气放电管、压敏电阻、抑制二极管和扼流线圈等
一、SPD的分类 1.按工作原理分
(1)开关型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)限压型其工作原理是当没有瞬时过电压时为高阻扰,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
(3)分流型或扼流型 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 2.按用途分
(1)电源保护器交流电源保护器、直流电源保护器、开关电源保护器等
(2)信号保护器低频信号保护器、高频信号保护器、天馈保护器等
二、SPD的基本元器件及其工作原理 1.放电间隙又称保护间隙2.气体放电管 3.压敏电阻 4.抑制二极管5.扼流线圈产品特点:
1.多级保护,流通容量大;
2.核心元件均经过严格筛选,且选用国际名牌产品,性能优越;
3.内置快速半导体保护器件,响应速度快;
4.低电容、电感设计,传输性能优越;
5.高传输频率(10-155Mbps),插入损耗小;
6.极低的在线电阻减少了信号强度不必要的衰减,使信号传输的距离增至最大;
7.限制电压极低;
8.生产工艺先进,外形美观;
9.安装方便技术参数型号KBT-C100工作电压6/12接口RJ45通流容量10KA(8/20us)限制电压<100钳位电压18传输速率Mbps155插入损耗db
0.3特性阻抗100响应时间<10^-12ns接地电阻≤4Ω工作环境温度-40℃至+85℃ 相对湿度≤95%(25℃)外形尺寸25*40*94注意事项
1、请认准接口以及连接方式;
2、认准防雷器输入/输出接口标识,输入接外线、输出接设备;
3、接地线应力求短、粗、直,以减少分布电感对雷击电磁脉冲能力泄放的影响;
4、信号防雷器接地宜通过电子开关与地网连接浪涌保护器防雷器电涌保护器都是防雷用的保护设备ES电源浪涌保护器选型文章来源ES编辑 发布者北京伊莱赛福 发布时间2011-5-913:14:49
1、TN-C-S系统防雷器的选型TN-C-S系统此系统的N线(中线),PE线(地线),是从变压器低压侧就合为一条PEN线,此位置只需在相线与PEN线之间加装防雷器,在进入建筑物总配电屏后,PEN线分N线和PE线两条进行独立布线,PEN线接于建筑物内总等电位接地母排并入地因此进入配电屏以后,N线对PE线就需要安装防雷器此时可选ES-B1-40/4ES-C1-20/
4.ES-D1-10/
4.
2、TN-S系统防雷器的选型TN-S系统PE线(地线)与N线(中线)在变压器低压侧出线端相连并与大地连接在后面的供电电路中PE线与N线分开布放,因此在选用和安装防雷器时需要分别在相线与PE线,N线和PE线之间进行保护此时可选ES-B1-60/4ES-C1-20/4ES-D1-10/
4.
3、TT系统防雷器的选型TT系统N线(中线)只在变压器的中性点接地,它与设备的保护接地是严格分开的,因此在选用防雷器时需要在相线与N线,N线与地线之间进行保护此时可选ES-B1-40/3+NPE、ES-C1-20/3+NPE
4、IT系统防雷器的选型IT系统的变压器中性点不接地或接地电阻接地,线路中无工作零线此时可选ES-B1-40/3ES-C1-20/3ES-D1-10/31引言电涌保护器SurgeProtectiveDevice,SPD又称浪涌保护器,是用于带电系统中限制瞬态过电压和导引泄放电涌电流的非线性防护器件,用以保护耐压水平低的电器或电子系统免遭雷击及雷击电磁脉冲或操作过电压的损害近年来,电子信息系统如电视、电话、通信、计算机网络等发展迅猛,电子信息设备大量涌现和普及这类系统和设备比较昂贵和重要,其工作电压、耐压水平很低,极易受到雷电电磁脉冲的危害,为此需采用SPD做过电压保护由于各国遵循的标准不一样,产品的规格没有统一,参数的标识也各自有侧重,远不如其他电气产品规范,给设计选型带来很大不便在工程设计中,常见品牌按产地划分主要分为国产产品、欧洲产品和美洲产品国产产品参数设置较乱,规格多样,残压较高规范产品的型号设置有的仿欧洲产品,有的遵循国标定参数,大部分产品都标注In与Imax由于国产产品对应用场所要求较低,建筑物等级不高,设备耐压值大,所以一些参数要求可适当放松欧洲产品一般标注最大放电电流,产品型号也是根据这个参数设定的例如欧洲某着名品牌XXX
65、XXX40,其中数值
65、40就是Imax但我国标准明确规定要用标称放电电流In来进行选型,这是目前在工程设计中遇到的一个尴尬情况经查该产品资料,XX65的In值不超过20kA,XX40的In值不超过15kA如果依照GB50343建议值,这两种产品只能用于设备末端三级保护,但在实际设计中,却装在了
一、二级上,这明显与国家标准的选型参数不符,且残压较高,普通型号一般超过1200V,一旦接线环境不好,很容易突破设备耐压值一般欧系产品Uc值较小,且投机取巧标注线电压,因此在选型时,较容易出现误导2SPD概述
2.1SPD的工作原理电涌保护器适用于220/380V低压电源保护,是一种非线性元件,根据IEC标准规定,电涌保护器是主要抑制传导过来的线路过电压和过电流的装置电涌保护器起到保护作用,基本要求是必须承受预期通过的雷电电流,并且通过电涌最大钳压,有效熄灭在雷电流通过后产生的工频续流,把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内,或将强大的雷电流泄流入地,保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏电涌保护器的类型和结构按不同的用途有所不同,但至少包含一个非线性电压限制元件常用电涌保护器有MOV(MetalOxideVaristor)同气体放电管等电涌包含强大的能量因此不能被阻止基于这种原因,保护敏感电气设备免受电涌损坏的策略是把电涌从设备分流后流入大地浪涌保护器MOV由三部分组成中间是一根金属氧化物材料,由两个半导体连接着电源和地线当产生浪涌时MOV立即动作,响应时间为1~3毫微秒MOV中的“V”是变阻器,在响应的一瞬间,MOV的电阻从最大值降到近乎零欧姆,过电流经MOV流入大地被保护电气设备继续在正常工作电压下运行其半导体元件具有随电压变化而改变电阻的性质当电压低于某个特定值时,半导体中的电子运动产生高电阻反之,当电压超过该特定值时,电子运动会发生变化,半导体电阻降低接近零欧姆电压正常,浪涌保护器MOV闲在一旁,不影响电力线路价浪涌保护器MOV优劣的指标
(1)箝位电压表示将导致MOV接通地线的电压值箝位电压越低,表示保护性能越好
(2)能量吸收/耗散能力此标称值表示浪涌保护器在烧毁前能够吸收多少能量,单位为焦耳其数值越高,保护性能就越好
(3)响应时间浪涌保护器不会立刻断开,它们对电涌做出响应会有略微的延迟另一种常见的浪涌保护装置是气体放电管这些气体放电管作用与MOV相同,它们将多余电流从火线移到地线,通过在两根电线之间使用惰性气体作为导体实现此功能当电压处于某一特定范围时,该气体的组成决定了它是不良导体如果电压出现浪涌并超过这一范围,电流的强度将足以使气体电离,从而使气体放电管成为非常良好的导体它会将电流传导至地线,直到电压恢复正常水平,随后又会成为不良导体
2.2浪涌保护器的分类SPD是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置,其作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内,或将强大的雷电流泄流入地,保护被保护的设备或系统不受冲击
2.
2.1按工作原理分类按其工作原理分类,SPD可以分为电压开关型、限压型及组合型1电压开关型SPD在没有瞬时过电压时呈现高阻抗,一旦响应雷电瞬时过电压,其阻抗就突变为低阻抗,允许雷电流通过,也被称为“短路开关型SPD”2限压型SPD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,有时被称为“钳压型SPD”3组合型SPD由电压开关型组件和限压型组件组合而成,可以显示为电压开关型或限压型或两者兼有的特性,这决定于所加电压的特性
2.
2.2按用途分类按其用途分类,SPD可以分为电源线路SPD和信号线路SPD两种1电源线路SPD由于雷击的能量是非常巨大的,需要通过分级泄放的方法,将雷击能量逐步泄放到大地在直击雷非防护区LPZ0A或在直击雷防护区LPZ0B与第一防护区LPZ1交界处,安装通过Ⅰ级分类试验的浪涌保护器或限压型浪涌保护器作为第一级保护,对直击雷电流进行泄放,或者当电源传输线路遭受直接雷击时,将传导的巨大能量进行泄放在第一防护区之后的各分区包含LPZ1区交界处安装限压型浪涌保护器,作为
二、三级或更高等级保护第二级保护器是针对前级保护器的残余电压以及区内感应雷击的防护设备,在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保护器而言是相当巨大的能量,会传导过来,需要第二级保护器进一步吸收同时,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当线路足够长时,感应雷的能量就变得足够大,需要第二级保护器进一步对雷击能量实施泄放第三级保护器对通过第二级保护器的残余雷击能量进行保护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2信号线路SPD随着信息系统的广泛应用,由于网络线路多,电子设备的耐压水平低,雷击对信息系统的危害越来越大雷电对信息系统的危害主要是雷击电磁脉冲造成的,包括沿线路传导的雷电过电压波、雷电流在接地线产生的高电位反击、雷击电磁场的静电感应和电磁感应对电磁脉冲的防护措施有拦截、分流、等电位联结、屏蔽、接地、合理布线等在信号线路上安装SPD是信息系统防电磁脉冲的一个重要措施,它可以同时起到拦截、分流、等电位联结的作用信号线路SPD应连接在被保护设备的信号端口上其输出端与被保护设备的端口相连,有串接和并接之分,一般是串联安装在信号线路上因此,在选择信号SPD时,应选用插入损耗较小的SPD
2.3SPD在防雷中的重要性根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)的规定,在LPZ0B,LPZ1,LPZn+1防雷区建筑物应视情况采取防止感应雷、静电或电涌措施感应雷是由雷闪电流产生的强大电磁场变化(电磁脉冲感应或静电感应)在导体上感应出的过电压、过电流形成的雷击,对建筑物内的电气设备,尤其低压电子设备威胁巨大建筑物内部设备防雷保护的重点是防止感应雷入侵在感应雷的防护当中,电涌保护器(SPD)是不可缺少的装置,它能根据各种线路中出现的过电压过电流及时做出反应,泄放线路中的过电流或对线路上的过电压进行钳制,从而达到保护电气设备的目的静电、电涌和感应雷的性质一样,都可以通过电涌保护器(SPD)加以抑制静电产生的另一种形式是由于摩擦或电子设备的高速运行,在人体和电子设备上产生大量静电电荷,人与物、物与物间易发生高压放电现象,放电后极易损坏精密的电子设备;电涌日常产生的面很广,如电源的开和关,电源的插拔,电梯、电闸门、电动机的启动和停止,电钻、电焊、电气设备损坏和电线短路等都会产生电涌另外,电涌也常发生在电源系统内部,电源干线、支线、发电机、变配电装置、UPS、交直流电源、甚至电气设备终端都可能发生
[2]与雷电相比,虽然电涌的脉冲电压较低,但其脉冲宽、持续时间长,强度仍然不小,但足以干扰和损坏电气设备3SPD在计算机信息系统中的应用现代计算机信息系统大多由大规模集成电路组成,微电子器件的绝缘强度低,而这些敏感电子设备的工作电压却在不断降低,其数量和规模不断扩大,因而它们受过电压特别是雷电袭击而受到损害的可能性就大大增加,其后果可能使整个系统运行中断,并造成难以估量的经济损失雷电和浪涌电压成为信息时代的一大公害
3.1 电源系统的防雷设计1主配电屏三相线上加装3只MC50-B模块,并分别加上空气开关,在N线和地线之间加装MC125-B/NPE模块2UPS保护在每个相线与中线之间加装V20-C模块,并在每个模块前加装空气开关,在N线与地线之间加装V20-C/NPE模块3需要保护的重要设备端使用CNS32D对其电源线加以保护4弱电设备的电源保护使用V20-C防雷模块或VF系列电源精细保护模块电源防雷器示意图如图1所示,其中MC50-B/3+NPE为3个高能石墨间隙防雷器和1个MC125-B/NPE模块的组合,V20-C/3+NPE/AS为增强型带声光功能的防雷器防雷器及空气开关分别安装于相应的MCCB旁
3.2 计算机网络的防雷设计在进出机房的百兆双绞线两端都加装RJ45S-E100/4-F网络防雷器;光纤线不需加装防雷器,但其加强芯应在入户处接地处理在网络交换机出线端口处也安装RJ45S-E100/4-F网络防雷器,从而形成多级保护4SPD应用中的几个问题
4.1SPD的连接线和接地线导体的截面积SPD的连接线和接地线一般采用多股铜线,其接地线截面积应大于连接线的截面积,并按与SPD连接的等电位联结排主接地线截面的50%确定安装在电气装置电源进线端或靠近进线处的Ⅱ级分类试验的SPD,其接地线应为不小于4mm2的多股铜线对于防直击雷的Ⅰ级分类试验的SPD,其接地线宜为不小于16mm2的多股铜线当采用其他材质导线时,其截面积应与上述铜导线截面等效SPD两端引线应短而直,避免形成过大环路
4.2SPD的附件现有大部分电源系统SPD产品都像微型断路器一样采用模块化导轨安装形式,有单极和一体化的多极产品,有固定式和芯体可插拔更换的插拔式两种安装形式为了监视SPD的老化和运行状态,采用金属氧化物电阻元件的限压型SPD,带有老化显示及过载热分断装置和失效指示功能根据系统运行需要还可装设工作状态监视报警模块或远程监控辅助触头间隙型SPD可选用运行状态指示器和雷击计数器的产品
4.3SPD的过流保护SPD安装线路上应有过电流保护器件,并参照制造商的建议配置当采用断路器时,应采用具有C型脱扣曲线的延时型脱扣器,其额定电流第一级不小于50A可选63A,以后各级不小于20A可选32A当采用熔断器时,其配置原则与断路器相同当SPD装于剩余电流保护装置RCD的负荷侧时,为防止电涌电流通过时,RCD误动作,可采用带延时的S型剩余电流保护器对特别重要的负荷设备可采用对大气过电压不敏感的SI型剩余电流保护器,且应具有不小于3kA8/20μs的电涌电流抗干扰能力5结论电涌保护器(SPD)是综合防雷系统的重要组成部分,有着不可替代的作用电涌保护器(SPD)的连接电路根据不同需要,有不同的形式,在做好屏蔽(线路、机房、设备)、等电位连接和建立联合共同接地系统后,将其保护认真做深、做细、做好,筑起一道雷电、静电和电涌无法逾越的防线,才能真正保障信息系统和电气设备的安全。