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1、優點:電路簡單,采用復合對稱電路,共模、差模全保護,L、N可以隨便接。
2、缺點:壓敏電阻RV1短路失效后易引起火災。好在每個壓敏電阻上串聯一個工頻保險絲以防壓敏電阻短路起火。如果L、N線不可能接反,則可省去壓敏電阻RV2、RV3,將放電管G的上端直接接到N線上,構成“1+1”電路。
3、壓敏電阻的壓敏電壓值參照下表選取(選壓敏電壓高一點的更、耐用,故障率低,但殘壓略高);根據通流容量要求選擇外形尺寸和封裝形式,或采用幾個壓敏電阻并聯(應挑選壓敏電壓相近的并聯,以延長使用壽命和確保)。
4、陶瓷氣體放電管的通流容量根據要求的通流容量選擇,直流擊穿電壓為470V~600V。當防雷器要求的通流容量≤3KA時,可以用玻璃放電管代替。
5、壓敏電阻和氣體放電管都必須按沖擊10次以上的降額值計算通流容量(壓敏電阻為一次沖擊通流容量的三分之一左右,氣體放電管為大通流容量的一半左右)
消費者在選購防雷器時往往了解不足,對防雷器存在多種誤區,造成選擇不當。選購防雷器有哪些注意事項呢?
點:防雷器外形和尺寸:
防雷器外形和尺寸與制造防雷器的閥片材料相關的。根據防雷器的使用環境,如果使用空間大不必可慮防雷器外形尺寸;如果使用在室內,那么要對防雷器的尺寸進行考慮:碳化硅防雷器SiC閥片,單位通流容量僅為ZnO閥片的1/4,在相同通流能力條件下,SiC閥片直徑較大,防雷器外徑也大;在相同額定電壓和殘壓條件下,碳浪涌保護器化硅防雷器高度比氧化鋅防雷器大。
第二點:防雷器性價比:
無間隙氧化鋅防雷器的閥片,長時間受到電網電壓作用,環境條件苛刻,在出廠時要對閥片進行嚴格檢驗。無間隙氧化鋅防雷器的閥片承受暫態過電壓的能力較弱,不能應用于3-35kv的電網中。對于間隙氧化鋅防雷器串聯使用,閥片長期作業不受損壞。
第三點:防雷器使用壽命:
使用環境、質量、耐用程度等等多方面因素都影響著防雷器的使用壽命。閥門的老化程度直接影響著防雷器的使用壽命。串聯間隙氧化鋅防雷器的間隙閥片耐久,無間隙氧化鋅防雷器的閥片次之,碳化硅防雷器閥片壽命短,時間一般為7-10年,如果使用條件苛刻的話使用壽命會大大縮短。串聯間隙氧化鋅防雷器的閥片綜合壽命高達20年以上。
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本文通過對進口防雷器的核心技術和參數進行詳細介紹,并對選擇電源防雷器的幾個重要的參數進行對比分析,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,在電源系統的防雷中起著重要的作用。它并聯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象。因此,為了克服上述元器件的缺點,充分發揮各自的優點,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的性能和技術參數指標得到優化,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個瞬態二極管(TVS)、浪涌電阻(SR)、溫度控制保險管等各種瞬態過電壓保護元器件通過串聯和并聯的矩陣方式排列在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(用于監測各種防雷元件器的工作和老化狀態)組成,充分利用不同元器件的優點,發揮其作用。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,監測后級SPD的殘壓,在后級能量承受極限之前,主動觸發放電間隙使之工作,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,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
續流抑制、遮斷專利技術,工作原理以徑向和軸向吹弧優化電弧冷卻為基礎,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,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。
一、防雷檢測周期
防雷產品應根據其重要性、使用性質、氣象、地理環境及土地特性等安排合適的檢驗周期。例如,一般對安裝在爆炸和火災危險環境的防雷裝置,宜每半年檢測一次。對其他場所防雷裝置應每年檢測一次。對電力系統的輸變電桿塔一般每6年檢測一次。
實際上.對有大量測試點的某建筑物的防雷檢測也是按主要測試點每年檢測一次.對其他次要測試點輪流抽測來進行的。
二、防雷檢測程序
防雷檢驗就是按照規定的程序,為了確定防雷產品的一種或多種特性或性能的技術操作。為達到質量要求應采取一系列作業技術和活動。
防雷設備質量檢驗機構應正確配備進行檢驗的全部儀器設備。儀器設備驗收、流轉應受控。應對所有儀器設備進行正常維護,并有維護程序。如果任一儀器設備有過載或錯誤操作、或顯示的結果可疑、或通過檢定(驗證)或其他方式表明有缺陷時,應立即停止使用,并加以明顯標識,如可能應將其貯存在規定的地方直至修復,修復的儀器設備必須經校準、檢定(驗證),或檢驗證明其功能指標已恢復。實驗室應檢查由于這種缺陷對過去進行的檢驗所造成的影響。
每一臺檢測用儀器設備都應有明顯的標志來表明其校準或檢定狀態。應有“合格”、“準用”、“停用”等計量標志;通常上述標志用“綠”、“黃”、“紅”三色標志表示;(非計量)測試設備也應有類似的彩色標志.表明其經驗證后是否處于完好狀態。具體標志管理為:
(1)合格證(綠色)為計量檢定合格者;
(2)準用證(黃色)為不必檢定的設備,經檢查其功能正常者(如計算機,打印機等);
多功能檢測設備,某些功能巳喪失.但檢測工作所用功能正常,經校準合格者;測試設備某一量程準確度不合格,但檢驗(測)工作所用量程合格者;降級使用。
(3)停用證(紅色)
檢測儀器、設備損壞者,
檢測儀器、設備經計量檢定不合格者;
檢測儀器、設備性能無法確定者,
檢測儀器、設備超過檢定周期者;
每次使用前都應進行儀器有效期確認、基本功能的檢查和零點的調整(如果有的話)。
防雷產品質量檢驗機構應使用適當的方法和程序進行所有檢驗工作以及職責范圍內的其他有關業務活動(包括樣品的抽取、處置,測量不確定度的估算,檢驗數據的分析),這些方法和程序應與所要求的準確度和有關檢驗的標準規范一致.防雷產品質量檢驗機構除了應按《防雷裝置檢測技術規范》的條文要求進行檢測作業外,好專門制定相應的作業指導書,規范檢測工作.
大多數建筑物應先通過查閱防雷工程技術資料、圖紙,了解被檢方的防雷設施的基本情況,然后進行現場檢測。
三、防雷檢測數據處理
防雷產品質量檢驗機構應有適合自身具體情況并符合現行規章的記錄制度.所有的原始測試記錄、計算和導出數據、記錄以及副本、檢驗副本、檢驗報告副本均應歸檔并保存適當的期限。例如,保存兩個檢測周期以上時間。
每次檢驗的記錄應包含足夠的息以保證其能夠再現。記錄應包括參與檢驗人員的標識.記錄更改應按適當程序規范進行.應使用預先設計好的原始記錄表,現場記錄,現場簽名.杜絕現場用白紙臨時記錄,回去再重新登錄整理記錄的情況發生。
所有記錄(包括有關校準和檢驗儀器設備的記錄)、和報告都應貯存、妥善保管并為委托方保密。
對于實驗室完成的每一項或每一系列檢臉的結果,均應按照檢驗方法中的規定,準確、清晰、明確、客觀地在檢臉或報告中表述.應采用法定計量單位。或報告中還應包括為說明檢驗結果所必需的各種息采用方法所要求的全部息。應合理地編制檢驗或報告,尤其是檢驗數據的表達應易于讀者理解.注意逐一設計所承擔不同類型檢驗或報告的格式,但標題應盡量標準化.
對已發出的檢驗或報告作重大修改,只能以另發文的方式,或采用對“編號為xxxx的檢驗或報告”作出補充聲明或以檢驗數據修改單的方式。這種修改應有相應規定。
當發現諸如檢驗儀器設備有缺陷等情況,而對任何、報告或對或報告的修改單所給出結果的有效性產生疑問時,防雷產品質量檢驗機構應立即以書面形式通知被檢方。
當被檢方要求用、電傳、圖文傳真或其他電子和電磁設備傳送檢驗結果時,實驗室應保證其工作人員遵循質量文件規定的程序.這些程序應滿足本準則的要求,并為委托方保密。
防雷技術術語或定義屬于基本的防雷理論.作為防雷基本工作的防雷工程檢測、審核與驗收的技術人員,應能深刻理解并牢記。
3. 1 IEC62305,61312,61643等規定的防雷設備的構成框圖見圖1-1.應注意防雷裝置除了明顯的、專用的、為大家所熟知的接閃器、引下線、接地裝置、電涌保護
器(SPI))外,還有許多可以兼作防雷用的其他金屬裝置。例如剪力墻中的鋼筋,接了地的金屬門窗及其他所有連接導體,它們的作用往往不被人們所認識,但實際上它們
同樣重要,不可或缺.再如在建筑物玻璃幕墻的設計中,應將玻瑞幕墻的金屬豎向龍骨、橫向龍骨和建筑物的框架柱、梁內鋼筋等防雷網接通,連成一個格姍更密的整體
防雷法拉第籠,把可能施加于玻璃幕墻的巨大雷電能量.通過建筑物的接地系統,迅速地泄放到大地,保護玻璃幕坡和建筑物免遭雷電破壞.在這里,玻瑞幕堵的金屬龍
骨自然也就具備了接閃器的功能,可以有效防止側擊雷的危害,同時還加強了電磁屏蔽3.2外部防雷裝置由子可能直接截收直擊雷擊.需要承受強大雷電流帶來的電效應、熱效應和機械效應等.所以.強調使用的導體的規格尺寸.與上一條一樣,要注
意用作接閃、引下的金屬屋面和金屬構件等同樣是外部防雷裝置的一部分.例如:金屬的廣告架、旗桿、欄桿、水箱、放散管、爬梯等。
3. 3內部防雷裝置利用的主要防雷技術措施是屏蔽、分流、等電位、接地、合理布線等,用來減小和防止雷電流在需防護空間所產生的電磁效應。所以.甚至連重要
設備的安放位置都屬于內部防雷技術中的一部分。
3.4接地是重要的防雷技術措施之一它是雷電防護技術中基礎的技術環節。同時.良好的接地也是電工技術中電氣設備和人員的基本保障措施之一接地裝置的好壞不能簡單地用接地電阻值來衡量.例如.同樣的接地電阻但不同的接地體規格尺寸.或者同樣的接地體規格尺寸但不同的接地線,都會影響到雷電流散流入地的效果。
接地按電流頗率可分為直流接地、交流接地(工頗)和沖擊接地(雷電、投切操作、核電磁脈沖等)。它們的功能有所差異.在設計施工時就有所不同。例如:交流接地
(工頻)的工頗接地電阻主要決定于土壤電阻率和接地網的面積。因此,變電所和發電廠的大地網常常主要由水平接地帶組成面積很大的網格狀接地。在發生工頻故降
短路電流時,網格式地網接地電阻與地網面積的平方根成正比,這是因為電位分布均勻,全部地網的導體都起散流作用,整個接地網都起到泄流的作用。對于沖擊接地裝置,由于雷電流的沖擊特性.接地電限與工頗接地電阻不同.其主要原因是沖擊電流的幅值可能很大.會引起土城放電,而且沖擊電流的等效頻率又比工頻高得多.當沖
擊電流進人接地體時,會引起一系列復雜的過渡過程,每一瞬間接地體呈現的等效電阻值都可能有所不同,而且接地體上大電壓出現的時刻不一定就是電流大的時
刻。網格式地網在沖擊電流作用下,由于電感作用,電位分布很不均勻.遠處電位很低,只有在接閃處電流注人附近小范圍內的導體起散流作用。也就是說,沖擊接地裝
置中的接地體不宜過長,GB50057-94規定沖擊接地裝置中的接地體長度不應大于
有效長度。
接地還是提高電子電氣設備電磁兼容有效性的重要手段之一。正確的接地既能抑制外部電磁干擾的影響,又能防止電子電氣設備向外部發射電磁波;而錯誤的接地
常常會引入非常嚴重的干擾,甚至會使電子電氣設備無法正常工作.尤其是成套控制設備和自動化控制系統,因為有多種控制裝置分散布置在許多地方.所以它們各自
的接地往往會形成十分復雜的接地網絡.不僅需要在系統設計時周密考慮.而且在安裝調試時也要仔細檢查和做適當的調整。
接地裝置由接地體和接地線組成.接地體的關鍵指標是接地體的規格尺寸大小、接地電阻大小以及耐腐蝕程度.它們關系到泄流效果、穩定性和使用壽命。接地
導體也稱接地線.對于一個聯合接地的大地網來說,可能需要多個接地線從接地網不同的部位引出,以滿足不同的功能需要.其關鍵指標是接地線的截面積和各聯結處
的連接電阻。
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