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1992年以来,以德、法为代表的工控标准35mm导轨卡接式可拔插SPD防雷模块,开始大规模引进到中国,稍后以美、英为代表的一体化箱式电源防雷组合也进入了中国。分析引言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。雷电的特性防雷包括外部防雷和内部防雷。
[2]分类KEJIA浪涌保护器KEJIA浪涌保护器(3张)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、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。
按工作原理分按其工作原理分类,SPD可以分为电压开关型、限压型及组合型。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”。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”。
按用途分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。2.号线路SPD号线路SPD其实就是号避雷器,安装在号传输线路中,一般在设备前端,用来保护后续设备,防止雷电波从号线路涌入损伤设备。
工作原理浪涌保护器(SurgeprotectionDevice)是电子设备雷电防护中浪涌保护器工作原理图浪涌保护器工作原理图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.浪涌保护器的作用是把窜入电力线、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。
但由于工艺要求或其它原因,被保护设备的安装位置不会正好设在界面处而是设在其附近,在这种情况下,当线路能承受所发生的电涌电压时,浪涌保护器可安装在被保护设备处,而线路的金属保护层或屏蔽层宜首先于界面处做一次等电位连接。
在正常状态下,Ic应不会造成任何人身危害(非直接接触)或设备故障(如RCD)。在实际的工作中,一般都将电源浪涌保护器设在总配电房、各楼层的配电箱中及被保护设备前,均取得了较好的防护效果。3.1.1在LPZ0区与LPZ1区交界处,在从室外引来的线路上安装的SPD应选用符合T1级分类试验(即通过SPD的10/350us波形的雷电流幅值)的产品。
通过对建筑物的防雷类别确定雷电流的幅值及雷电流直击在该建筑后在各种管道、线路上的能量分配来确定其通流量的取值。3.1.2在LPZ1区与LPZ2区交界处,分配电盘处或UPS前端宜安装第二级SPD,可选用经T1或T2级分类试验的产品。
其标称放电电流In通常为20KA(8/20us)。3.1.3在重要的终端设备或精密敏感设备处,宜安装第三级SPD,可选用经T1或T2级分类试验的产品,其标称放电电流In通常为10KA(8/20us),同时具有更短的响应时间。
3.2间距与能量匹配问题在安装SPD时要考虑两级之间的能量匹配问题,在一般情况下,当在线路上多处安装SPD且无准确数据时,电压开关型SPD与限压型SPD之间的线路长度不宜小于10米,限压型SPD之间的线路长度不宜小于5米。
还应注意以下几点:3.2.1SPD采用低-高配置时,第二级SPD几乎没有用处,而采用高-低配置时,能前后配合分流。3.2.2随着两极间距的缩短,前级分流作用下降,后级通过的电流和能量上升,当距离过近时,前级几乎不起作用。
如下图所示安装方式安装方式由上图可知,在设备两端的残压ULPE=U1+Up,由于连接导线较短,大大减少了电涌在导线上的压降(实验证明:1m导线在20KA、8/20us波形冲击下产生的压降为1KV),也使加在设备两端的电压降低,从而起到保护的作用。
西藏昌都温州盾开电气有限公司是一家以现代化高性能西藏昌都--电涌保护器,信号隔离器为主导产品,集科、工、贸为一体的大型厂家。可以为不同地区的客户快速生产,发运产品,并凭借多方面的资源优势及地域便利进行多产业发展。
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⑹响应时间:10-11s⒌扼流线圈:扼流线圈是一个以铁氧体为磁芯的共模干扰抑制器件,它由两个尺寸相同,匝数相同的线圈对称地绕制在同一个铁氧体环形磁芯上,形成一个四端器件,要对于共模号呈现出大电感具有抑制作用,而对于差模号呈现出很小的漏电感几乎不起作用。
⑷反向变位电压:它是指管子在反向泄漏区,其两端所能施加的大电压,在此电压下管子不应击穿。⑸大泄漏电流:它是指在反向变位电压作用下,管子中流过的大反向电流。扼流线圈在制作时应满足以下要求1)绕制在线圈磁芯上的导线要相互绝缘,以保证在瞬时过电压作用下线圈的匝间不发生击穿短路。
⒍1/4波长短路器1/4波长短路器是根据雷电波的频谱分析和天馈线的驻波理论所制作的波号浪涌保护器,这种保护器中的金属短路棒长度是根据工作号频率(如900MHZ或1800MHZ)的1/4波长的大小来确定的。
由于1/4波长短路棒的直径一般为几毫米,因此耐冲击电流性能好,可达到30KA(8/20μs)以上,而且残压很小,此残压主要是由短路棒的自身电感所引起的,其不足之处是工频带较窄,带宽约为2%~20%左右,另一个缺点是不能对天馈设施加直流偏置,使某些应用受到限制。
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。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。
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