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2浪涌保護器的分類SPD是電子設備雷電防護中不可缺少的一種裝置,其作用是把竄入電力線、號傳輸線的瞬時過電壓限制在設備或系統所能承受的電壓范圍內,或將強大的雷電流泄流入地,保護被保護的設備或系統不受沖擊。
2.1按工作原理分類按其工作原理分類,SPD可以分為電壓開關型、限壓型及組合型。⑴電壓開關型SPD。在沒有瞬時過電壓時呈現高阻抗,一旦響應雷電瞬時過電壓,其阻抗就突變為低阻抗,允許雷電流通過,也被稱為"短路開關型SPD"。
⑵限壓型SPD。當沒有瞬時過電壓時,為高阻抗,但隨電涌電流和電壓的增加,其阻抗會不斷減小,其電流電壓特性為強烈非線性,有時被稱為"鉗壓型SPD"。⑶組合型SPD。由電壓開關型組件和限壓型組件組合而成,可以顯示為電壓開關型或限壓型或兩者兼有的特性,這決定于所加電壓的特性。
在直擊雷非防護區(LPZ0A)或在直擊雷防護區(LPZ0B)與防護區(LPZ1)交界處,安裝通過Ⅰ級分類試驗的浪涌保護器或限壓型浪涌保護器作為級保護,對直擊雷電流進行泄放,或者當電源傳輸線路遭受直接雷擊時,將傳導的巨大能量進行泄放。
2.2按用途分類按其用途分類,SPD可以分為電源線路SPD和號線路SPD兩種。2.2.1電源線路SPD由于雷擊的能量是非常巨大的,需要通過分級泄放的方法,將雷擊能量逐步泄放到大地。在防護區之后的各分區(包含LPZ1區)交界處安裝限壓型浪涌保護器,作為二、三級或更高等級保護。
第二級保護器是針對前級保護器的殘余電壓以及區內感應雷擊的防護設備,在前級發生較大雷擊能量吸收時,仍有一部分對設備或第三級保護器而言是相當巨大的能量,會傳導過來,需要第二級保護器進一步吸收。同時,經過級防雷器的傳輸線路也會感應雷擊電磁脈沖輻射。
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隨后,浪涌保護器又迅速變為高阻狀態,從而不影響正常供電。性能特點1.保護通流量大,殘壓極低,響應時間快2.采用新滅弧技術,徹底避免火災;3.采用溫控保護電路,內置熱保護;4.帶有電源狀態指示,指示浪涌保護器工作狀態;5.結構嚴謹,工作穩定可靠[1]。
參數選擇及線路保護編輯1.浪涌保護器(SPD)的分類按使用非線性元件的特性來分1.1電壓開關型SPD常用的非線性元件有放電間隙、氣體放電管等,它具有大通流容量(標稱通流電流和大通流電流)的特點,特別適用于易遭受直接雷擊部位的雷電過電壓保護(即LPZ0A區)。
1.2電壓限制型SPD常用的非線性元件有氧化鋅壓敏電阻、瞬態抑制二極管等,是大量常用的過電壓保護器,一般適用于室內(即LPZ0B、LPZ1、LPZ2區)。1.3組合型SPD由電壓開關型元件和限壓型元件混合使用,隨著施加的沖擊電壓特性不同,SPD有時會呈現開關型SPD特性,有時呈現限壓型SPD特性,有時同時呈現兩種特性。
2.表征SPD的主要技術參數選擇2.1保護模式SPD可連接在L(相線)、N(中性線)、PE(保護線)間,如L2L、L2N、L2PE、N2PE,這些連接方式與供電系統的接地型式有關。2.2大持續工作電壓Uc可能持續加于SPD兩端的大方均根電壓或直流電壓,其值等于SPD本身的額定電壓。
IEC中提出,在TT系統中,當SPD設在漏電流保護器(RCD)的電源側時,Uc≥1.1Uo;當SPD設在漏電流保護器的負荷側時,Uc≥1.5Uo.在TN系統和IT系統中,Uc≥1.1U的選擇要考慮到當地電網的水平波動及用戶用電的具體情況,不是一味取大值為好,因為Uc取大,整個壓敏器件啟動電壓也高,浪。
國際標準有一系列的優選值,與當地電網水平有關。2.3雷電通流量Imax一般在LPZ0與LPZ1區交界處選用10/350us波形、每相通流量≥10KA的SPD安裝,在LPZ1與LPZ2區交界處選用8/20us波形,每相通流量≥5KA的SPD安裝。
這些電源防雷器對于通過了用戶供電入口處浪涌放電器的剩余浪涌能量進行更完善的吸收,對于瞬態過電壓具有極好的抑制作用。該處使用的電源防雷器要求的大沖擊容量為每相45kA以上,要求的限制電壓應小于1200V,稱之為CLASSⅡ級電源防雷器。
一般用戶供電系統做到第二級保護就可以達到用電設備運行的要求了第二級電源防雷器采用C類保護器進行相-中、相-地以及中-地的全模式保護,主要技術參數為:雷電通流容量大于或等于40KA(8/20μs);殘壓峰值不大于1000V;響應時間不大于25ns。
第三級保護目的是終保護設備的手段,將殘余浪涌電壓的值降低到1000V以內,使浪涌的能量不致損壞設備。在電子息設備交流電源進線端安裝的電源防雷器作為第三級保護時應為串聯式限壓型電源防雷器,其雷電通流容量不應低于10KA。
后的防線可在用電設備內部電源部分采用一個內置式的電源防雷器,以達到完全小的瞬態過電壓的目的。該處使用的電源防雷器要求的大沖擊容量為每相20KA或更低一些,要求的限制電壓應小于1000V。對于一些特別重要或特別敏感的電子設備具備第三級保護是必要的,同時也可以保護用電設備免受系統內部產生的瞬態過電壓影響。
對于波通設備、移動機站通設備及雷達設備等使用的整流電源,宜視其工作電壓的保護需要分別選用工作電壓適配的直流電源防雷器作為末級保護。第四級及以上根據被保護設備的耐壓等級,假如兩級防雷就可以做到限制電壓低于設備的耐壓水平,就只需要做兩級保護,假如設備的耐壓水平較低,可能需要四級甚至更多級的保護。
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