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本文通過對進口防雷器的核心技術和參數(shù)進行詳細介紹,并對選擇電源防雷器的幾個重要的參數(shù)進行對比分析,對技術人員以后在電源防雷器上的選擇起到一定的參考。
1、電源防雷器介紹
電源防雷器,即電源SPD,在電源系統(tǒng)的防雷中起著重要的作用。它并聯(lián)在線路中為雷電流提供一個泄放通道,并將加在后端設備的過電壓限制在一定的范圍內,從而對后面的設備進行保護。
組成電源SPD的元器件主要有陶瓷氣體放電管(GDT)、氧化鋅壓敏電阻(MOV)、瞬態(tài)抑制二極管(TVS)。根據三種主要元件器的組合方式不同,可以分為單一元件的電源SPD和組合式的電源SPD。國內的電源SPD都是采用單一的氣體放電管或壓敏電阻組成SPD,成本較低,但存在許多缺陷,如單一的氣體放電管具有殘壓高、響應時間長、工頻續(xù)流等缺點,而單一的壓敏電阻存在漏電的問題,這將大大減小SPD的使用壽命,并且可能產生自然自爆的現(xiàn)象。因此,為了克服上述元器件的缺點,充分發(fā)揮各自的優(yōu)點,對元器件進行各種組合,并在技術工藝上進行革新,使得電源SPD的性能和技術參數(shù)指標得到優(yōu)化,更加和有效地保護電氣設備。2、 四種進口電源SPD核心技術介紹
四種進口電源SPD擁有的核心技術分別是:Palmas的復合型技術、PHOENIX的AEC能量配合技術、德國DEHN
的RADAX Flow技術、OBO的多層石墨火花間隙技術。
2.1復合型技術
該技術是將n個壓敏電阻(MOV)、n個陶瓷放電管(GTD)、n個瞬態(tài)二極管(TVS)、浪涌電阻(SR)、溫度控制保險管等各種瞬態(tài)過電壓保護元器件通過串聯(lián)和并聯(lián)的矩陣方式排列在PCB電路板,由主放電電路(為雷電流泄放提供通道,并將殘壓逐步限制在很低的水平)和控制電路(用于監(jiān)測各種防雷元件器的工作和老化狀態(tài))組成,充分利用不同元器件的優(yōu)點,發(fā)揮其作用。它主要解決了殘壓、響應時間、漏電流、通流量、工頻續(xù)流、使用壽命的問題。
2.2 AEC能量控制技術
主動能量控制的核心是一個屬于B+C類的SPD,該SPD是在一個用特殊合金材料間隙的電極間加裝了一個主動能量控制器,監(jiān)測后級SPD的殘壓,在后級能量承受極限之前,主動觸發(fā)放電間隙使之工作,并因開關型SPD工作之后維持放電電弧的電壓較低,從而使得點火電路和后級SPD不再因過電壓而處于工作狀態(tài),使得其承受的能量極小。它解決了殘壓、通流量、使用壽命的問題。
2.3 RADAX Flow技術
續(xù)流抑制、遮斷專利技術,工作原理以徑向和軸向吹弧優(yōu)化電弧冷卻為基礎,必須的冷卻氣體是在電弧的影響下由周圍的塑料材料產生的。它可實現(xiàn)被保護電氣裝置工作的高可靠性,與DEHNventil
M 輔助電路配合使用,可以有效降低防雷器的電壓保護水平。它解決了殘壓、能量配合、工頻續(xù)流的問題。
2.4多層石墨火花間隙技術
該技術的裝置由九層火花間隙組成,這九層火花間隙由十片高能石墨電極圓盤疊合在一起夠成,高耐熱的特氟綸隔環(huán),可靠地保證了火花間隙內部的距離,用螺栓固定的壓鑄鋅金屬連接板,將火花間隙組合在一起,箝制在的位置上,九層火花間隙中的八層間隙經過了大容量電容控制,因而保證了設定的保護電壓水平小于2KV。
電力系統(tǒng)中將電源避雷器分為高壓和低壓兩種.其技術要求和指標如下:
一、高壓避雷器驗收技術要求和指標
A.避雷器型號:檢查是否按設計要求安裝相應的避雷器。要求3-10 kV配電變壓器。采用閥式避雷器保護(型號有:FS,FZ閥式,F(xiàn)CD,FCZ磁吹式,GB管式).
B.安裝位置:要求每相線上安裝一只閥式避雷器;也可兩相裝閥式避雷器,一相裝保護間隙或三相均用保護間隙.避雷器應并列安裝在同一直線上并保持垂直.支架牢固。
C.拉緊絕緣子串受力:拉緊絕緣子串必須緊固,彈簧應能伸縮自如.同相各拉緊絕緣子串的拉力應均勻。
D.器件外觀:避雷器外部應完整無損,封口處密封良好,器件的銘牌應位于易觀察的同一側,油漆完整,相色正確。
E.傾斜角度:閥式避雷器必須垂直安裝.排氣式避雷器應傾斜安裝,其軸線與水平方向夾角不應小于15°;無續(xù)流避雷器不應小于45°;裝于污穢地區(qū)時,應加大傾斜角度。
F.絕緣墊:放電計數(shù)器密封良好,絕緣墊子及接地良好,牢靠。
G.接地電阻:避雷器應用短的接地線接地,并與絕緣子鐵腳、變壓器接地連接.接地電阻值R≤5歐姆.
二、低壓防雷器驗收技術要求和指標
A. 防雷器型號:檢查是否按設計要求安裝相應的防雷器.檢查通流量是否符合指標數(shù)據及防爆要求。根據IEC的規(guī)定,防雷器的選擇應根據雷電流分配原理確定各級防雷器通流量的大小.在可能被直擊雷擊中的線路上,采用10/350 雷電流波形測試表示其通流能力的防雷器.在不可能被直擊雷擊中的線路上,采用8/20雷電流波形測試表示其通流能力的防雷器.
B.安裝位置及保護等級:要求多級防護.每級防護器件安裝位置為:
級:應安裝在架空線和埋地電纜的連接處,或安裝在總配電柜(屏)架上。
第二級:要求安裝在樓層的配電箱(柜)_上。
第三級:要求安裝在被保護設備前端的配電柜處或設備處。
三、接地電阻:
接地線共用接地時,R≤4歐姆,單獨接地時,R≤5歐姆。根據防雷器所處位置,接地線應采用≥6mm2(LPZ1與LPZ2區(qū)處交界處)或16mm2(LPZ-PB區(qū)與LPZ1區(qū)交界處)以上的多股或單股銅芯線,并盡量短。
四、狀態(tài)顯示:
檢查器件工作狀態(tài)是否正常,觀察狀態(tài)顯示窗口或按下號顯示按鈕,窗口或發(fā)光二極管為綠色時為正常,紅色為不正常,重要場所應選用帶有聲光報替裝置的SPD.
五、漏電流和啟動電壓:
用防雷元件測試儀檢測所需安裝的防雷器的漏電電流、啟動電壓值是否符合出廠時的檢測結果,是否符合設計要求。
一、標準1、GB50057-94(2000版)建筑物防雷設計規(guī)范2、GB50343-2004建筑物電子息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范3、GB16895.22-2004過電壓保護器4、GB18802.1-2002低壓配電系統(tǒng)的電涌保護器性能要求和試驗方法5、GB18802.21-2004電和號網絡的電涌保護性能要求和試驗方法6、GJB5080-2004軍用通設施雷電防護設計與使用要求7、GB50198-94民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術規(guī)范二、政府政策1、2005年兩會提出平安中國,目前平安中國的試點城市為北京、天津、鄭州,因此也會促進安防與防雷市場發(fā)展。2、2002年北京出臺102號文件(北京市防御雷電災害若干規(guī)定)3、1999年氣象局出臺《防雷減災管理辦法》4、各地政府相應出臺地方《防雷減災管理規(guī)定》三、防雷市場現(xiàn)況1、弱電設備越來越普及,弱電設備耐壓水平越來越低。2、重要場所因雷擊造成設備損壞的間接損失比較嚴重3、甲方標書基本上都會要求作防雷四、當前防雷企業(yè)情況1、進口品牌2、國內品牌3、國內防雷產品小企業(yè)(全國幾百家,僅浙江就有近200家)
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