浪涌保护器选择应注意的几个问题
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如何选择高品质SPD浪涌保护器了解了SPD的原理和技术参数和选型方法,但是面对市场上形形色色的SPD品牌,相差无几的参数,该如何去筛选高品质的SPD呢?今天地凯科技就来给大家分析!作为一个SPD开发人员,谈一下我的看法。
前面提到,选择SPD时,有几个重要的参数:最大持续工作电压Uc放电能力(In、Imax、IimP等)电压保护水平Up对于大多数SPD而言,∪c.UP主要取决于其选择的元器件,而放电能力,则不仅仅取决于其选择的元器件,SPD的每一个部分,都需要能承受放电电流。
瞬间的大电流的破坏作用不容小觑,在大的电流冲击下,SPD内部的连接点、焊接点、电阻、TVS等都可能会爆裂。
所以对SPD 而言,放电能力是其核心性能。
当然,选择合理的元器件,也是研发工作中重要的一环,不过SPD常用的核心元器件GDT、MOV、TVS技术都比较成熟,因此在选择上一般也没什么困难,选择有市场知名度的厂家的元器件就好。
不少SPD从业人员、SPD用户认为,SPD没什么技术含量,只需选好元器件就可以了,这也是导致市场上SPD品牌众多、质量良莠不齐的原因之一。
曾经有SPD厂家送样到防雷测试机构做测试后,样品四分五裂。
而一些进口的SPD品牌,在GDT.MOV、TVS之外的金属放电间隙技术上具有垄断地位,其产品从技术参数上看,有明显优势,但价格不菲。
国产SPD品牌,可以说依旧是任重道远,也希望国产品牌能踏踏实实研究,攻克技术难关,而不要去炒作各种概念。
除放电能力之外,还应重点关注SPD产品自身的安全性能。
现以I1类实验(8∕20us)的电源SPD为例,谈一谈SPD的安全要求。
1 .地凯科技开关型电源SPD需要具备续流遮断能力。
前面在介绍GDT工频续流问题时,提到了开关型SPD和限压型SPD的概念。
开关型SPD由于工频续流的存在,一般只用于N-PE之间(正常情况下,N-PE之间没有电压差)。
如果开关型SPD要应用在线与零(地)之间,必须具备续流遮断能力。
浪涌保护器的主要技术参数
摘要:
1.浪涌保护器的定义和作用
2.浪涌保护器的主要技术参数
3.浪涌保护器的应用场景
4.浪涌保护器的选择和安装注意事项
正文:
浪涌保护器,又称电涌保护器(Surge Protective Device,简称SPD),是一种用于保护电子设备、仪器仪表和通讯线路安全的电子装置。
它能够在电气回路或通信线路受到外界干扰而产生尖峰电流或电压时,迅速导通分流,从而避免浪涌对回路其他设备器材造成损害。
浪涌保护器的主要技术参数包括:
1.额定电压:指浪涌保护器正常工作时所能承受的电压范围。
一般而言,浪涌保护器适用于交流50/60HZ,额定电压220V 至380V 的供电系统(或通信系统)。
2.额定放电电流:表示浪涌保护器在瞬间能够承受的最大冲击电流。
常见的额定放电电流有100kA、40kA 等不同规格,适用于不同场景的需求。
3.响应时间:指浪涌保护器从检测到浪涌到启动保护作用的时间。
响应时间越短,保护效果越好。
一般而言,浪涌保护器的响应时间在10/350us 至8/20us 之间。
4.保护级别:根据浪涌保护器对浪涌电流的抑制能力,分为1 级、2 级、
3 级等不同保护级别。
其中,1 级保护级别最高,能够有效抑制100kA 以上的浪涌电流;2 级保护级别次之,能够抑制40kA 至100kA 的浪涌电流;3 级保护级别最低,只能抑制40kA 以下的浪涌电流。
浪涌保护器的应用场景非常广泛,不仅适用于家庭住宅,还广泛应用于第三产业和工业领域的电涌保护。
在选购浪涌保护器时,需根据实际应用场景选择合适的额定电压、额定放电电流和保护级别。
电涌保护器工作原理电涌保护器〔SPD〕工作原理及构造电涌保护器(Surge protection Device)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构造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。
用于电涌保护器的根本元器件有: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。
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的根本元器件及其工作原理1.放电间隙(又称保护间隙):它一般由暴露在空气中的两根相隔一定间隙的金属棒组成(如图15a),其中一根金属棒与所需保护设备的电源相线L1或零线〔N〕相连,另一根金属棒与接地线(PE)相连接,当瞬时过电压袭来时,间隙被击穿,把一部分过电压的电荷引入大地,防止了被保护设备上的电压升高。
浪涌保护器选型标准
浪涌保护器是一种用于保护电子设备免受电力系统中的浪涌干
扰的重要装置。
在选择合适的浪涌保护器时,需要考虑多种因素,
以确保设备能够有效地抵御浪涌干扰。
以下是浪涌保护器选型标准
的一些重要考虑因素。
首先,需要考虑的是设备的额定电压和电流。
浪涌保护器的额
定电压和电流应与被保护设备的额定电压和电流相匹配,以确保在
浪涌干扰发生时能够有效地保护设备。
其次,需要考虑浪涌保护器的响应时间。
浪涌保护器应能够在
浪涌干扰发生时迅速响应并启动保护措施,以最大程度地减少对设
备的损害。
另外,还需要考虑浪涌保护器的耐受能力。
浪涌保护器应能够
在长期、高强度的浪涌干扰下保持稳定可靠的工作,以确保设备长
时间内不受干扰。
此外,浪涌保护器的安装位置也是一个重要的考虑因素。
浪涌
保护器应尽可能靠近被保护设备,以最大程度地减少连接线路长度,
从而减小浪涌干扰的影响。
最后,还需要考虑浪涌保护器的可维护性和可靠性。
浪涌保护器应易于维护和检修,并且具有较高的可靠性,以确保长期稳定地保护设备。
综上所述,选择合适的浪涌保护器需要考虑设备的额定电压和电流、响应时间、耐受能力、安装位置、可维护性和可靠性等多个因素。
只有综合考虑这些因素,才能选择到最适合的浪涌保护器,从而有效地保护设备免受浪涌干扰的影响。
谈谈如何选用浪涌保护器随着电子产品的广泛应用,电子器件的微型化、集成度和精密度也在不断提高,但它们对过电压的耐受能力却越来越差,到了毫瓦級以下。
同时,自然界雷电磁场所产生的感应也可随电源线或信号线等途径侵入建筑物,其产生的雷电暂态过电压过电流(雷电浪涌)更易对建筑物内的电气设备尤其是电子设备造成破坏。
因此,防雷与安全防护中的浪涌保护技术已成为当前的一个热点,并引起了大家的高度重视。
1、浪涌的危害浪涌分为由雷击引起的浪涌以及电气系统内部产生的操作浪涌。
出现在建筑物内的浪涌从近kV到几十kV,如不加以限制会导致以下问题:1)引起电子设备的误动;2)电源设备和贵重的计算机及各种硬件设备的损坏,造成直接经济损失;3)在电子芯片中留下潜伏性的隐患,使电子设备运行不稳定和老化加速。
2、浪涌保护器的工作原理把窜入电力线、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,由其内部的非线性元件来完成。
在被保护电路正常工作,瞬态浪涌未到来以前,非线性元件呈现极高的电阻,对被保护电路没有影响;而当瞬态浪涌到来时,此元件迅速转变为很低的电阻,将浪涌电流旁路,并将被保护设备两端的电压限制在较低的水平。
到浪涌结束,该非线性元件又迅速、自动地恢复为极高电阻。
3、雷电危害的途径1)通过架空线路、电缆线路、金属管道入侵由于外部架空电源线与信号线进入建筑物,雷电入侵的途径分为以下3种情况:(1)当雷电直接击中线路时,强大的雷电电流通过线路直接对敏感电子元件造成毁灭性破坏,这种入侵沿线路传播,涉及线路广,危害范围大;(2)当雷、雨、云对地面放电时,在其附近的线路上会感应出强大的过电压,击坏与线路相关的设备;(3)多条电缆平行铺设,当某一导线被雷电击中时,会在相邻导线上感应出过电压,同时会击坏敏感电子设备。
2)通过接地装置的地电位反击电压入侵当雷电击中附近的建筑物或其他导电物体、地面时,在接地装置附近形成放射性的电位分布,使连接设备的接地装置产生高压地电位反击,对设备造成损坏。
浪涌保护器的选型要求摘要:本文通过介绍浪涌保护器的分类,从设计角度分析了浪涌保护器及其保护元件的选型要点和布置原则,给出浪涌保护器的正确使用方法。
关键词:浪涌保护器;选型;要求浪涌保护器作为一种新兴的防雷电保护器件,是弱电设备防雷的主要手段,也是内部防雷保护的主要措施,正在被越来越广泛的应用。
一、浪涌保护器的分类通常按工作原理,浪涌保护器分为电压开关型、限压型和混合型浪涌保护器。
1.1电压开关型浪涌保护器无电涌出现时为高阻抗,当突然出现电压电涌时变为低阻抗。
通常采用放电间隙、充气放电管、硅可控整流器或三段双向可控硅元件,做电压开关型电涌保护器的组件。
可疏导0.03μs的雷冲击电流,由于它的雷电泄放能量大,所以通常装在建筑物入口处。
但是其缺点是残压较高,一般可达2~4kV。
1.2限压型浪涌保护器无电涌出现时为高阻抗,随着电涌电流和电压的增加,阻抗连续变小。
通常采用压敏电阻、抑制二极管作限压型电涌保护器的组件。
可以用于疏导0.4μs的雷电冲击电流,虽然其雷电泄放能量小,但是过电压抑制能力好,用来限制因前级雷电流泄放后,在后级产生的过高电压。
1.3混合型将开关型和限压型原件组合在一起的一种SPD,随着施加的冲击电压特性不同,SPD有时会呈现开关型SPD特性,有时呈现限压型SPD特性,有时同时呈现两种特性。
电压开关型浪涌保护器为间隙放电型器件,其雷电能量泻放能力大,在线路上使用的主要作用是泻放雷电能量;限压型浪涌保护器为压敏电阻器件,其雷电能量泻放能力小,但其过电压抑制能力好,在线路上使用的主要作用是限制过电压。
因为,一般在建筑物入口处选用电压开关型浪涌保护器来泄放雷电能量,然后,在后级电路使用限压型浪涌保护器来限制因前级雷电能量泻放后,在后级线路产生的高过电压。
两种浪涌保护器需配合使用,方能保证配电线路中设备的安全。
二、浪涌保护器的选型安装浪涌保护器的安装位置如图1所示。
在任何两雷电防护区的交界处应装设浪涌保护器。
浪涌保护器选型标准浪涌保护器是电气系统中非常重要的一部分,它可以有效地保护电气设备免受电压浪涌的影响。
在选择浪涌保护器时,需要考虑一系列的标准和因素,以确保所选的浪涌保护器能够满足系统的需求并且具有良好的性能。
以下是浪涌保护器选型的一些标准和建议。
首先,需要考虑的是浪涌保护器的额定电压。
在选择浪涌保护器时,需要确保其额定电压能够覆盖整个系统的工作电压范围,以保护系统免受电压浪涌的影响。
此外,还需要考虑系统中可能出现的过电压情况,以确定浪涌保护器的最大工作电压。
其次,浪涌保护器的额定电流也是一个重要的考虑因素。
在选择浪涌保护器时,需要确保其额定电流能够满足系统中可能出现的电流浪涌情况,以保护系统中的电气设备免受电流过载的影响。
此外,还需要考虑系统中可能出现的短路电流情况,以确定浪涌保护器的最大工作电流。
另外,浪涌保护器的响应时间也是一个需要考虑的因素。
在选择浪涌保护器时,需要确保其响应时间足够快,以在电压浪涌出现时能够及时地引导电流流向地,保护系统中的电气设备免受损坏。
通常情况下,浪涌保护器的响应时间应该在纳秒级别。
此外,浪涌保护器的容量和耐受能力也需要考虑。
在选择浪涌保护器时,需要确保其具有足够的容量和耐受能力,以应对系统中可能出现的大功率电压浪涌情况,保护系统中的电气设备免受损坏。
最后,还需要考虑浪涌保护器的安装和维护便利性。
在选择浪涌保护器时,需要确保其安装和维护便利,以降低系统的维护成本和提高系统的可靠性。
综上所述,浪涌保护器选型的标准包括额定电压、额定电流、响应时间、容量和耐受能力、安装和维护便利性等因素。
在选择浪涌保护器时,需要综合考虑这些因素,以确保所选的浪涌保护器能够满足系统的需求并且具有良好的性能。
浪涌保护器选择要点及相关问题(总4页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--浪涌保护器浪涌也叫突波,顾名思义就是超出正常工作电压的瞬间过电压。
本质上讲,浪涌是发生在仅仅几百万分之一秒时间内的一种剧烈脉冲,。
可能引起浪涌的原因有:重型设备、短路、电源切换或大型发动机。
而含有浪涌阻绝装置的产品可以有效地吸收突发的巨大能量,以保护连接设备免于受损。
浪涌保护器,也叫防雷器,是一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置。
当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时,浪涌保护器能在极短的时间内导通分流,从而避免浪涌对回路中其他设备的损害。
浪涌保护器(也称防雷器)的分级防护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。
第一级防雷器可以对于直接雷击电流进行泄放,或者当电源传输线路遭受直接雷击时传导的巨大能量进行泄放,对于有可能发生直接雷击的地方,必须进行CLASS—I的防雷。
第二级防雷器是针对前级防雷器的残余电压以及区内感应雷击的防护设备,对于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防雷器而言是相当巨大的能量会传导过来,需要第二级防雷器进一步吸收。
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LEMP,当线路足够长感应雷的能量就变得足够大,需要第二级防雷器进一步对雷击能量实施泄放。
第三级防雷器是对LEMP和通过第二级防雷器的残余雷击能量进行保护。
1、第一级保护目的是防止浪涌电压直接从LPZ0区传导进入LPZ1区,将数万至数十万伏的浪涌电压限制到2500—3000V。
入户电力变压器低压侧安装的电源防雷器作为第一级保护时应为三相电压开关型电源防雷器,其雷电通流量不应低于60KA。
该级电源防雷器应是连接在用户供电系统入口进线各相和大地之间的大容量电源防雷器。
一般要求该级电源防雷器具备每相100KA以上的最大冲击容量,要求的限制电压小于1500V,称之为CLASS I级电源防雷器。
浪涌保护器选择要点1. 电气参数:浪涌保护器的主要功能是限制过电压,因此关键的性能参数是其额定电压(Uc)和放电电流(In)。
额定电压应与所保护设备的额定电压匹配,而放电电流应能够有效地抑制电压浪涌。
另外,还需考虑保护器的额定运行电流(Imax)和极限电压(Up),以确保其能够正常工作。
2.设备类型:不同类型的设备可能对浪涌保护器的要求不同。
例如,电力系统可能需要采用高压浪涌保护器,而计算机设备可能只需要较低压的保护。
了解所保护设备的类型和特点,选择适合的浪涌保护器,可以有效地提供保护。
3.保护级别:浪涌保护器一般分为几个级别,如C、D、B等等。
级别越高,保护能力越强。
根据所需保护的设备和环境,选择适当的保护级别。
一般来说,重要的设备或易受损坏的环境应选择高级别的保护。
4.安全性能:浪涌保护器不仅需要有效地限制电压浪涌,还需要具备一定的安全性能,以防止火灾等危险。
关注保护器的灭弧能力、自恢复能力和外壳材料,确保其满足相关的安全标准和要求。
5.可靠性和寿命:浪涌保护器作为一种长期使用的设备,其可靠性和寿命也是需要考虑的因素。
查看产品说明,了解其可靠性指标和使用寿命,选择具有高可靠性和长使用寿命的浪涌保护器。
6.安装方式:根据实际情况,选择合适的浪涌保护器安装方式,如导轨安装、插头式安装、板式安装等。
考虑保护器的安装空间和对设备及系统的影响,选择适合的安装方式。
7.价格和供应:最后,还需考虑浪涌保护器的价格和供应情况。
比较不同品牌和型号的浪涌保护器的价格和性能,选择性价比高的产品。
同时,还需考虑供应商的信誉和交货能力,确保能够及时供应所需的保护器。
综上所述,选择浪涌保护器时,需要考虑电气参数、设备类型、保护级别、安全性能、可靠性和寿命、安装方式、价格和供应等要素。
根据实际需求,权衡这些要素,选择适合的浪涌保护器,以保护电气设备免受过电压浪涌的影响。
防雷浪涌保护器选型方案防雷浪涌保护器是一种用于保护电气设备免受雷电或其他电源干扰引起的过电压或过电流的装置。
防雷浪涌保护器的选型应根据国家标准、设备要求和实际工程条件进行,以达到既满足防雷验收要求,又能有效保护设备的目的地凯科技介绍一些常用的防雷浪涌保护器选型方法和技巧,以及一些具体的行业浪涌保护器选型方案。
一、防雷浪涌保护器选型的基本原则根据GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》1、GB50343-2012《建筑物电子信息系统防雷技术规范》2和IEC61312《雷电电磁脉冲的防护》3等标准,防雷浪涌保护器选型应遵循以下基本原则:根据建筑物的防雷等级、设备的重要性和敏感性,确定所需的浪涌保护器的试验等级、通流容量和保护水平;根据供电系统的类型、电压等级和波形,确定所需的浪涌保护器的最大持续工作电压和保护模式;根据浪涌保护器的安装位置和距离,确定所需的浪涌保护器的响应时间和后备保护措施;根据工程实际情况,选择合适的浪涌保护器产品,考虑其结构、尺寸、安装方式、遥信报警功能等因素。
二、防雷浪涌保护器选型的主要参数防雷浪涌保护器选型时,需要关注以下几个主要参数:试验等级:指浪涌保护器按照不同的测试波形进行试验时所达到的等级,分为口、T2、T3三个等级。
T1试验用10/350μs波形模拟直接雷击效应,T2试验用8/20μS波形模拟间接雷击效应,T3试验用12/50Us波形模拟开关效应。
不同试验等级对应不同通流容量参数。
通流容量:指浪涌保护器能够承受并泄放的最大放电电流或冲击电流,是衡量其性能利可靠性的重要指标。
通流容量有以下几种表述方式:冲击电流1imp:指T1试验下通过浪涌保护器的峰值电流,单位为kA;最大放电电流Imax:指T2试验下通过浪涌保护器的峰值电流,单位为kA;标称放电电流In:指T2试验下通过浪涌保护器多次重复放电时不损坏其性能的峰值电流,单位为kA;额定负载电流I1:指在最大持续工作电压下通过浪涌保护器不引起其损坏或影响其性能的有效值交流或直流负载电流,单位为A。
建筑电气——浪涌保护器的选择电涌保护器选择是电气应用中十分复杂的一个问题,其中涉及到系统接地形式、暴露程度、防雷分区、电缆长度、级间保护、保护点短路电流大小、分流回路数等方面。
一、电涌保护器电涌保护器(Surge Protective Device, SPD)是一种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,用以保护电气或电子系统免遭雷电或操作过电压及涌流的损害。
树上鸟教育电气设计视频教程二、电涌保护器的分类可以按照非线性元件的特性进行分类,也可以按照不同系统中的不同使用要求分类2.1 按照非线性元件的特性进行分类(1)电压开关型电涌保护器:无电涌出现时为高阻抗,当出现电压电涌时突变为低阻抗。
通常采用放电间隙、充气放电管、硅可控整流器或三端双向可控硅元件做电压开关型电涌保护器的组件。
也称'克罗巴型'电涌保护器。
具有不连续的电压、电流特性。
(2)限压型电涌保护器无电涌出现时为高阻抗,随着电涌电流和电压的增加,阻抗连续变小。
通常采用压敏电阻、抑制二极管作限压型电涌保护器的组件。
也称'箝压型'电涌保护器。
具有连续的电压、电流特性。
树上鸟教育电气设计视频教程(3)组合型电涌保护器由电压开关型元件和限压型元件组合而成的电涌保护器,其特性随所加电压的特性可以表现为电压开关型、限压型或电压开关型和限压型皆有。
2.2 按照不同系统中的不同使用要求分类按用途分为电源系统 SPD、信号系统 SPD 和天馈系统 SPD;三、选择电源系统SPD的几个关键参数3.1 SPD试验类别的选择SPD的试验类别共计3类,即IIIIII类。
一般总配电柜使用I类或II类;分配电箱可用II和III类;后端也可用II和III类;规范中如下描述:(1)进入建筑物的交流供电线路,在线路的总配电箱等LPZ0A 或LPZ0B与LPZ1区交界处,应设置Ⅰ类试验的浪涌保护器或Ⅱ类试验的浪涌保护器作为第一级保护;(2)在配电线路分配电箱、电子设备机房配电箱等后续防护区交界处,可设置Ⅱ类或Ⅲ类试验的浪涌保护器作为后级保护;树上鸟教育电气设计视频教程(3)特殊重要的电子信息设备电源端口可安装Ⅱ类或Ⅲ类试验的浪涌保护器作为精细保护使用直流电源的信息设备,视其工作电压要求,宜安装适配的直流电源线路浪涌保护器。
浪涌保护器如何选型1、在选择浪涌保护器的大小的时候,一般需要根据浪涌保护器的实际安装位置来进行选择,也就是根据电源来进行选择。
若浪涌保护器是被安装在变压器的低压侧面位置的话,那么就应该选择使用高于60KA的浪涌保护器,一般可以选择使用120KA或者是100KA,10/350US型的浪涌保护器。
2、若浪涌保护器是被安装在配电柜的进线侧面位置的话,那么就应该选择使用高于40KA的浪涌保护器,一般可以选择使用80KA或者是60KA,8/20US型的浪涌保护器。
若浪涌保护器是被安装在配电箱的进线侧面位置的话,那么就应该选择使用高于20KA的浪涌保护器,一般可以选择使用20KA或者是40KA,8/20型的的浪涌保护器。
3、家中若要安装空开的话,那么就是根据浪涌保护器的放电电流来选择空开大小的,一般情况下,浪涌保护器的放电电流若是60KA的话,则应该选择63A 的空开,浪涌保护器的放电电流若是40KA的话,则应该选择40A的空开,浪涌保护器的放电电流若是20KA的话,则应该选择25A的空开。
浪涌保护器前面为什么要加熔断器和断路器当通过浪涌保护器的涌流大于其Imax,浪涌保护器将被击穿失效,从而造成回路的短路故障,为切断短路故障,需要加装断路器或熔断器。
每次发生雷击都会引起浪涌保护器的老化,如漏电流长时间存在,浪涌保护器会过热加速老化,此时需要断路器或熔断器的热保护系统在浪涌保护器达到最大可承受热量前动作断开电涌器。
浪涌保护器加熔断器的目的:1,防止因雷击而产生的工频续流(针对放电间隙型器件)对SPD及其线路的损坏。
2,方便维护更换SPD。
3,防止因SPD老化(如mov器件的漏流增大)而造成线路故障 SPD前端熔断器应根据避雷器厂家的参数安装。
如厂家没有规定,一般选用原则:根据(浪涌保护器的最大保险丝强度A)和(所接入配电线路最大供电电流B)来确定(开关或熔断器的断路电流C)。
确定方法:当:B大于A时 C小于等于A当:B等于A时 C小于A或不安装C当:B小于A时 C大于等于A浪涌保护器选型的误区:相电压和线电压很多人在进行浪涌保护器选型的时候,经常发现这样一个问题:为什么线路电压是380v或440v,而防雷厂家给我选用的浪涌保护器型号Uc值只有320v 或385v?浪涌保护器的工作电压小于我的电压值,这样选出来的浪涌保护器安装在线路上能防雷吗?其实,这里存在一个对浪涌保护器选型电压参数的误区,也就是相电压和线电压的区别。
光伏逆变器浪涌保护器选择与使用方法光伏逆变器浪涌保护器是用于保护光伏逆变器系统免受电网波动和过电压的影响的重要设备。
为了选择和使用合适的浪涌保护器,下面列出了50条关于光伏逆变器浪涌保护器选择与使用方法的详细描述:1. 确定系统额定电压和电流,以便选择合适的浪涌保护器。
2. 了解电网的波动情况和过电压情况,以确定所需的保护等级。
3. 根据系统的接线方式(单相或三相)选择相应的浪涌保护器。
4. 确保所选的浪涌保护器符合当地的标准和法规要求。
5. 选择具有过载保护功能的浪涌保护器,以防止过电流损坏设备。
6. 确保所选的浪涌保护器具有快速响应时间,以尽快将过电压引到地。
7. 考虑使用多级保护系统,以提高系统的安全性和可靠性。
8. 确保浪涌保护器具有可视的状态指示灯,以方便检查其工作状态。
9. 考虑使用带有熔断器的浪涌保护器,以提高系统的安全性。
10. 根据系统的环境条件选择具有防腐蚀和防水功能的浪涌保护器。
11. 确保所选的浪涌保护器能够承受系统的额定电流和瞬时过电流。
12. 定期检查浪涌保护器的状态,及时更换损坏或过期的保护器。
13. 在选择浪涌保护器时考虑其寿命和可靠性,以减少系统的故障率。
14. 选择具有自动复位功能的浪涌保护器,以减少维护和更换的频率。
15. 使用专业的浪涌保护器安装工具和材料,确保安装质量和可靠性。
16. 安装浪涌保护器时注意绝缘问题,避免产生漏电或短路。
17. 在浪涌保护器的安装位置选择上考虑方便维护和更换。
18. 使用防雷设备和接地系统与浪涌保护器相结合,提高系统的抗雷击能力。
19. 在选择浪涌保护器时考虑系统的扩展性和升级性,以适应未来的需求。
20. 确保浪涌保护器的安装符合相关标准和规范要求,以保证系统的安全性和可靠性。
21. 定期对浪涌保护器进行测试和维护,确保其正常工作状态。
22. 阅读浪涌保护器的安装和维护手册,了解其使用方法和注意事项。
23. 在使用过程中注意浪涌保护器的工作温度范围,避免过热引起的故障。
浪涌保护器的选用原则浪涌爱护器是通过泄放雷电流、限制浪涌电压来爱护电子设备,是电子设备防雷的主要手段,也是内部防雷爱护的主要措施,从而成为综合防雷体系中的重要组成部分。
浪涌爱护器并联在被爱护设备两端,通过泄放浪涌电流、限制浪涌电压来爱护电子设备。
泄放雷电流、限制浪涌电压这两个作用都是由其非线性元件(一个非线性电阻,或是一个开关元件)完成的。
在被爱护电路正常工作,瞬态浪涌未到来以前,此元件呈现极高的电阻,对被爱护电路没有影响;而当瞬态浪涌到来时,此元件快速转变为很低的电阻,将浪涌电流旁路,并将被爱护设备两端的电压限制在较低的水平。
到浪涌结束,该非线性元件又快速、自动地恢复为极高电阻。
首先划分建筑物内的雷电爱护区,分为:LPZOA区、LPPB区、LPZl 区及LPZn+l后续防雷区。
全部进入建筑物的外来导电物均在L-P20A 或LP2PB与LPZl区交界处做等电位连接,并设置SPD,如有后续分区,一般也适用此原则。
然后,进行雷电流分流计算与雷击风险评估分级,并据此进行浪涌爱护器的选择。
浪涌爱护器从工作原理和性能上分为电压开关型、限压型和组合型。
(1)电压开关型SPD在无浪涌消失时为高阻抗,当浪涌电压达到肯定值时突变为低阻抗,此类SPD通常采纳放电间隙、充气放电管、闸流管和三端双向可控硅元件作为组件。
它的特点是放电力量强,但残压较高,通常为2-4kV,测试该器件一般采纳10/350ps的模拟雷电:中击电流波形。
电压开关型SPD完全可以爱护电气线路免遭雷电造成的涌流损害,特殊适用于I级雷电过电压爱护,所以,一般安装在建筑物LP20与LPZl区的交界处,可最大限度地消退电网后续电流,疏导10/350us的雷电冲击电流。
(2)限压型SPD在无浪涌消失时为高阻抗,随着浪涌电流和电压的增加,阻抗连续变小。
此类SPD通常采纳压敏电阻、抑制二极管等作为组件,有时称这类SPD为钳制型SPD。
它的残压较低,测试该器件一般采纳8/20us的模拟雷电:中击电流波形。
浪涌保护器是自动控制系统、关键的信息系统中不可缺少的保护设备。
正确使用浪涌保护器能够使系统的可靠性大幅度提高。
某化工厂,经常出现PLC数据丢失的现象,系统维修和生产中断给企业带来了巨大的经济损失。
在PLC的电源线上安装了HTSP正弦波跟踪浪涌保护器后,没有再出现数据丢失的现象。
一般,当系统出现以下故障现象时,可以考虑时出现了浪涌的问题,需要采取浪涌保护措施:1) 只读存储器内的数据丢失,微处理器失去功能,必须由厂家重新写入数据2) 微处理器电路复位,导致控制过程中断,影响正常生产3) 硬件电路损坏,必须更换器件才能够恢复功能4) 预置的校准值漂移,导致控制参数错误5) 程序跑飞、系统死锁6) 可控硅整流器故障7) 数字、模拟控制误动作虽然,浪涌保护器对制造系统的保护效果十分显著,但是,这是以正确的使用方法为前提的。
浪涌保护器的正确使用包括正确的选择和正确的安装两个方面的内容。
选择浪涌保护器时,主要注意三点:第一,浪涌保护器的电流承受能力,选择的方法在浪涌分级防护一节已经介绍,如果选择不当,会造成浪涌保护器过早失效,或者经济性降低;第二:是否需要正弦波跟踪功能,如果防护的目的是避免控制系统、信息处理系统的数据错误,则正弦波跟踪功能是必要的;第三:失效保护和显示功能,也就是浪涌保护器在失效(导通电压低于电源电压)时,要有保护装置将浪涌保护器件从线路上脱开,并显示其已经失效。
关于第三点,读者需要特别关注。
浪涌保护器内部重要的器件是压敏电阻。
压敏电阻并联安装在需要保护的线路上,如图1所示。
线路上没有浪涌电压时,它的阻抗很大,不会影响电路的正常工作;当浪涌电压出现时,它的阻抗变得很低,为浪涌能量提供一个旁路,从而保护电路是其免受浪涌的危害。
目前,常用的浪涌保护器使用氧化锌压敏电阻作为核心保护器件。
氧化锌压敏电阻的一个特性是,随着承受浪涌冲击的次数增加,它的导通电压数值下降。
当导通电压下降到电网电压的峰值时,电网电压也能够使其导通。
配电箱中浪涌保护器(SPD)选用的9大原则,做电气设计都用得到配电箱中浪涌保护器的选用原则:1、SPD的电压保护水平Up应始终小于被保护设备的冲击耐受电压Uchoc,并且大于根据接地类型得出的电网最高运行电压Usmax,即Usmax<Up<Uchoc,若线路无屏蔽,尚应计入线路感应电压,Uchoc宜按其值的80%考虑;2、SPD与被保护设备两端引线应尽可能短,控制在0.5m以内;3、如果进线端SPD的Up加上其两端引线的感应电压以及反射波效应与距其较远处的被保护设备的冲击耐受电压相比过高,则需在此设备处加装第二级SPD,其标称放电电流In不宜小于8/20μs 3kA;当进线端SPD距被保护设备不大于10m时,若该SPD的Up加上其两端引线的感应电压小于设备的Uchoc的80%,一般情况在该设备处可不装SPD;4、当按上述第3点要求装的SPD之间设有配电盘时,若第一级SPD的Up加上其两端引线的感应电压保护不了该配电盘内的设备,应在该配电盘内安装第二级SPD,其标称放电电流In不宜小于8/20μs 5kA;5、当在线路上多处安装SPD时,电压开关型SPD与限压型SPD 之间的线路长度不宜小于10m,限压型SPD之间的线路长度不宜小于5m。
例如:被保护设备与配电中心距离较近,在线路敷设上可特意多绕一些导线;6、当进线端的SPD与被保护设备之间的距离大于30m时,应在离被保护设备尽可能近的地方安装另一个SPD,通流容量可为8kA;7、选择SPD时应注意保证不会因工频过压而烧毁SPD,因SPD 是防瞬态过电压(μs级),工频过电压是暂态过电压(ms级),工频过电压的能量是瞬态过电压能量的几百倍,因此,应注意选择较高工频工作电压的SPD;8、SPD的保护:每级SPD都应设保护,可采用断路器或熔断器进行保护,保护器的断流容量均大于该处最大短路电流;9、此外,选用SPD时还应注意:响应时间尽可能快;使用寿命的长短、价格因素、可维护性要好、通流容量的大小、耐湿性能等方面。
浪涌保护器(SPD)的设计要点和选型原则当前随着科技发展,电子产品种类越来越多,应用领域也越来越广广泛。
但是这些电子产品耐冲击电压水平一般都低于低压配电装置。
因此它们很容易受到电压波动-即浪涌电压-的损害,所谓浪涌又称瞬态过电压,是在电路中出现的一种瞬时的电压波动,在电路中通常可以持续约百万分之一秒,比如在雷电天气中,雷电脉冲可能会在电路中产生电压波动。
220V电路系统中会产生持续瞬间可达到5000或10000V的电压波动,也就是浪涌或者瞬态过电压。
我国的雷电区较多,而雷电又作为在线路中产生浪涌电压的一个重要因素,因此加强在低压配电系统中的防雷电保护就显得十分必要。
浪涌保护器既过电压保护器,工作原理是当电力线、信号传输线出现瞬时过电压时,浪涌保护器就会将过电压泄流来将电压限制在设备所能承受的电压范围内,从而保护设备不受电压冲击。
浪涌保护器在正常情况时,处于高电阻状态,不发生漏流;当电路中出现过电压时,浪涌保护器就会在极短时间内被触发,将过电压的能量漏流,保护设备;过电压消失后,浪涌保护器恢复高阻状态,完全不会影响电源的正常供电。
一、浪涌保护器的设计(1)SPD设计的不足目前,SPD的设计还存在很多不足的地方,在实际的施工中造成了很多问题,甚至造成工程延期,具体如下:1)对设计的描述太过简单,意思表达不清晰,安装要求也不够具体,施工时容易造成很多的不确定性,可能会使要被保护的电子设备受到破坏或经济损失。
2)浪涌保护器的设计不够灵活,有时甚至直接套用固定的防雷施工图,没有根据配电系统的接地制式进行针对性的设计,可能会导致SPD在具体接线安装时出现错误。
3)在配电系统图中,SPD的设计参数不够完整,如电压保护水平UP、是否防爆、最大运行电压Uc等重要参数未设计或部分设计,又或者部分参数不准确,造成浪涌保护器实际运行中出现故障或对电子设备的损坏。
4)设计说明书不详细。
一般地,要有针对SPD设计进行详细说明的设计说明书,如建设项目概况、设计的依据、是否包含有电子信息系统、SPD设计的防护等级等。
浅谈民用建筑电气设计中电涌保护器的选用要点摘要:建筑物的保护在现代工程设计中非常重要,特别是在雷电活动频繁的地区,必须在建筑物上安装防雷装置。
长期以来,避雷器是建筑物防雷的重要设备,发挥了一定的作用。
随着时代的发展和技术的进步,建筑物内设置的浪涌保护器越来越受到人们的重视。
由于公众防雷意识淡薄,浪涌保护器的选择已成为一个重要问题。
什么样的标准浪涌保护器能够适应民用建筑的防护需求,从而提供实用有效的保护,这方面的研究一直在推进。
关键词:民用建筑;电气设计;电涌保护器;选用要点1电涌保护器的基本工作原理浪涌保护器可以限制雷击引起的瞬时过电压,限制流入电子产品或系统软件可承受的工作电压的电流量,并将强影响电流传输到地面,从而保护机器设备和系统软件免受浪涌保护的损坏。
其原理是利用充放电间隙完成保护。
充放电间隙是两个金属棒之间拉下的一定保护间隙。
一根金属棒连接到接地装置,另一根连接到必须保护的机器设备和系统软件的带电线路或零线。
如果出现瞬时过电压,可能会穿透保护间隙,然后根据接地装置一侧的金属棒将过电压引入地面,以保护金属棒另一端的设施免受工作电压升高的伤害。
浪涌保护器根据元件的不同又分为功率开关型和限压型。
工作电压电源开关类型包括充放电间隙、气体放电管和闸流管。
这种功率开关型浪涌保护器能在无潮流的过程中保持特性阻抗,在高压时会成为特性阻抗的低值;限压浪涌保护器包括氧化锌压敏电阻和抑制二极管。
电压限制是在遇到高压时逐渐降低自身的特性阻抗。
浪涌保护器按应用领域划分,可分为保护电气系统、保护通信系统和保护同轴电缆系统软件。
2浪涌保护器的分类2.1一级分类浪涌保护器这种电涌保护器在工业建筑的封闭式电涌保护器中很常见。
此外,它通常用于三相四线制和三相五线制操作系统中。
必须注意的是,只有当中间部件在整个供应区域内时,才能真正建立三级保护管理体系。
一级和二级电涌保护器之间的距离应保持至少10米。
就尺寸而言,它通常与标准保护器没有区别。
低压配电系统SPD选择应注意的几个问题
1. SPD最大持续工作电压U C
1)TN系统U C≥1.15U0 (U0=220V相电压)
由于GB12325《电能质量供电电压》标准规定220V电网内的正偏差不大于7%,但我国实际电压正偏差往往超过此值,再加上SPD老化等因素,所以规定U C ≥1.15U0
2)TT系统U C≥1.55U0(在剩余电流保护器负荷侧,U0=220V相电压)
此种TT系统变电所10kV侧必须为中性点不接地系统。
根据IEC标准,为防范TT系统内绝缘击穿事故而规定的过电压允许值和切断电源时间:低压电气绝缘允许承受的过电压为U0+250V,切断时间>5s。
按此规定低压电气绝缘允许承受的过电压为450V且切断时间大于5s。
根据电力行业标准DL/T620-1997相关规定,10kV中性点不接地系统允许最大接地故障电容电流按线路不同情况分别为10A、20A、30A,因线路情况复杂取其中间值20A。
当10kV线路发生单相接地故障时接地故障电容电流会流经变电所变压器中性点的接地电阻流回不接地的两相,一般接地电阻不大于4Ω,此时可能产生80V的最大故障电压,使地电位升高80V。
低压电气绝缘允许承受的过电压为U0+80V,切断时间>5s。
在此系统中低压电气绝缘允许承受的过电压为300V且切断时间大于5s,同理需考虑1)款中的系数则
U C≥1.15×300=345V≈1.55×U0=341V。
由于断路器的额定工作电压均为400V,冲击耐压为6000V,所以SPD可以以四星型接法接在剩余电流保护器负荷侧。
3)TT系统U C≥1.15U0(在剩余电流保护器电源侧,U0=220V相电压)
此种TT系统变电所10kV侧采用小电阻接地,同时和变压器低压侧中性点接
地共用接地装置。
SPD必须为3+1接法。
根据IEC标准,为防范TT系统内绝缘击穿事故而规定的过电压允许值和切断电源时间:低压电气绝缘允许承受的过电压为U0+1200V,切断时间≤5s。
当10kV线路发生单相接地故障时接地故障电流可达数百安以至近千安,在变电所接地电阻上产生的电压降将达数百伏以至千伏以上,此时相线和中性线将带此对地暂时工频过电压,其持续时间以数百毫秒计,如仍采用四星型接法,SPD可能被击穿而短路,并被持续数百毫秒的短路电流烧毁,所以SPD必须为3+1接法。
接于中性线和PE线之间的NPESPD为开关型(放电间隙),当10kV 线路发生单相接地故障产生的对地暂时工频过电压时,放电间隙可以阻止接于相线和中性线之间的SPD导通,NPESPD只能在更高幅值的雷电冲击过电压的冲击下放电间隙被击穿而导通。
这种接线方法可以保护SPD,但是NPESPD需通过1500V持续200ms的试验。
这种接线方式在一定程度上提高了U P值,对于后面的敏感设备难免有不利影响。
所以规定开关型SPD与后级限压型SPD 之间的电气线路距离必须大于10m。
2. SPD的电压保护水平U p
SPD的作用是将雷电冲击电压幅值降低到所要求的水平,满足配电线路中各种电气设备耐冲击过电压的额定值(见GB50343-2004中表5.4.1-1)。
对电压开关型SPD指规定陡度下的最大放电电压,对电压限制型SPD指规定电流波形下的最大残压。
这里有一个概念需要弄清楚,SPD的U p≠电气设备所能耐受的冲击过电压额定值,而是SPD在雷电冲击电压或冲击电流作用下导通时在SPD两端的最大钳压(也称残压)加上其两端引线的感应电压之和应小于被保护设备的耐冲击过电压值,且不宜大于80%。
可用下面的表达式表示:
对限压型SPD 应为(U P +ΔU)≤0.8U w
对电压开关型SPD应为U P或ΔU 取其中大的值≤0.8Uw
式中: U P—SPD的电压保护水平(kV);
ΔU —SPD两端引线的感应电压降,即L ×(di/dt),可按1 kV/m 计算;
U w—被保护设备耐冲击过压额定值(kV),按GB50343-2004中表5.4.1-1选取。
1)以常用的TN-S或TN-C-S为例:
按GB50343-2004中表5.4.1-2保护分级A、B、C、D的要求(应注意GB50343-2004的电源系统是TN-S,且均用限压型SPD(8/20μs))参考各SPD制造商的产品样本作如下分述:
⑴A级标称放电电流
第一级≥80kA、第二级≥40kA、第三级≥20kA、第四级≥10kA。
SPD产品样本中U P值第一级为2.5~2.8kV、第二级为2.0~2.5kV、第三级为1.5~2.0kV第四级为1.2~1.8kV。
⑵B级标称放电电流
第一级≥60kA、第二级≥40kA、第三级≥20kA
SPD产品样本中U P值第一级为2.0~2.5kV、第二级为2.0~2.5kV、第三级为1.5~2.0kV。
⑶C级标称放电电流
第一级≥50kA、第二级≥20kA。
SPD产品样本中U p值第一级为2.0~2.5kV、第二级为1.5~2.0kV。
⑷D级标称放电电流
第一级≥50kA、第二级≥10kA。
SPD产品样本中U p值第一级为2.0~2.5kV、第二级为1.2~1.8kV。
3.标称放电电流I n
流过SPD的8/20μs波形的放电电流峰值(kA)。
一般用于对SPD做Ⅱ级分类试验。
4.冲击电流I imp(脉冲电流)
是表征开关型SPD的通流容量,一般用于对开关型SPD做Ⅰ级分类试验,波形为10/350μs。
这里需要弄清楚冲击电流与标称放电流是有区别的,而在GB50343-2004表5.4.1-2中没有区分,只有标称放电流而没有冲击电流。
根据GB/T21714.4-2008《雷电防护第4部分:建筑物内电气和电子系统》对于开关型SPD的通流容量是用冲击电流I imp表征。
对于限压型SPD的通流容量是用标称放电电流I n表征(波形8/20μs)。
另外请注意JGJ16-2008 《民用建筑电气设计规范》第162页,《表11.9.4-2 配电线路SPD最大放电电流参数》把SPD 的通流容量定为最大放电电流(I max)与GB50343-2004表5.4.1-2采用标称放电电流(I n)是有矛盾的,一般规定I max=2 I n,如果把I max等同于I n选SPD那SPD的I n肯定是选小了。
从JGJ16-2008《表11.9.4-2 配电线路SPD最大放电电流参数》看,其表中的数值与GB50343-2004表5.4.1-2中的数值是一样的,这样就造成把I max= I n,这显然是有问题的,所以选SPD的通流容量还是应该按GB50343-2004表5.4.1-2中的数值。
蒋光中编写于
2011-3-24。