当前位置:首页 >> 信息与通信 >> 电涌保护器知识小议

电涌保护器知识小议


电涌保护器知识小议 南通规划设计院 石玉琳 南通信达电器有限公司 秦海军 摘要:随着信息技术的快速发展,信息设备防雷电电磁脉冲越来越重要。本文就信息设备防 雷电电磁脉冲进行分析。 关键词:电磁脉冲 等电位 电涌保护器(SPD) 级间配合 近年来随着国民经济的不断提高。建筑物内安装各类信息设备和电子计算机设备的越来越 多。此类设备一般工作电压低,耐压水平低,抗干扰能力低,敏感性高的特点。极易受到雷 电电磁脉冲的危害。因此除考虑防护直击雷外,还要考虑雷电电磁脉冲的防护。 雷电电磁脉冲的防护应考虑如下:屏蔽,接地,等电位联结。其中等电位联结最为重要,在 等电位联结中那些不能直接接地的带电体如:电源进户线的相线,电话线,网络线等,必须 使用电涌保护器(SPD) 。电涌保护器有限制雷电反击侵入波,雷电感应和操作过电压以及 泄放电涌电压,从而保护信息设备。 一:SPD 的分类 《建筑物防雷设计规范》 GB50057-2000 版第 6.4.11 条提到电压开关型 SPD、 电压限制型 SPD 1) 电压开关型 SPD:在电压小时为开路状态,电压高到一定程度时电阻变小,转为导通 状态。电压开关型 SPD 常用元件的有放电间隙,气体放电管等。 2) 电压限制型 SPD:在随着电流的不断提高电阻连续变小。电压限制型 SPD 常用的元件 是金属氧化物的压敏电阻、抑制二极管等。 除此之外还有一种广为推行,那就是复合型 SPD 是电压开关型元件和电压限制型元件组成 的,其特征随所加电压的特性可以表现为电压开关型与电压限制型两者皆有。 二:SPD 的参数 1) 标称放电电流 In:流过 SPD8/20μs 电流波的峰值。用于Ⅱ级分类试验与 I 级分类试验 的预处理。 2) 最大放电电流 Imax:流过 SPD8/20μs 电流波的峰值。用于Ⅱ级分类试验。Imax 大于 In。 3) 冲击电流 Iimp:规定包括幅值 Ipeck 和电荷 Q。 4) 最大持续工作电压 Uc:可持续加于电涌保护器的最大方均根电压或直流电压。 5) 电压保护水平 Up:在电压限制 SPD。Up 是标称放电电流 In 下的残压,又称 SPD 的最 大钳压。在电压开关型 SPD,Up 是指在规定雷电波形下的最大放电电压。 6) 残压 Ur:是指通过 SPD 时两端出现的最大电压。 7) 续流 If:当 SPD 放电动作刚结束瞬间,流过 SPD 的由供电电源提供的工频电流。 8) 8/20 9) 10/350 三:SPD 的选择 1) SPD 的保护模式 共模保护:指 SPD 接在相线,中性线对地线之间,线路与设备内电路和器件对地绝缘。 差模保护:指 SPD 接在相线对中性线之间与相线与相线之间。保护设备两个输入端之间的 电路与器件。 全保护:指既有共模保护又有差模保护。全保护既可以防止相对地、中对地的过电压,又可 避免相对中的过电压。 2) 主要接线方式(三线为例) 3P 接线: N 线与 PE 线直接相连时。 当 SPD 接在 L 线与 PE 线之间。 具体位置在 TN-S, TN-C 系统中变压器低压侧,以及 TN-C-S 系统进户处。

4P 接线: N 线与 PE 线直接相连时, 当 SPD 接在 L 线与 PE 线之间。 线与 PE 线之间, N TN-S, TN-C,TN-C-S 系统之外。TT 系统剩余电流保护器(RCD)的负荷侧。 3+1 接线:二个 MOV 或三个间隙 SPD 接于 L 与 N 之间,一个间隙型 SPD 接于 N 与 PE 之 间,主要安装于 TT 系统剩余电流保护器(RCD)的电源侧。 3) SPD 持续工作电压的选择 TT 系统中 Uc 不应小于 1.55Uo TN 系统与 TT 系统中电涌保护器安装在剩余电流保护器的电源侧。Uc 不应小于 1.15Uo IT 系统中 Uc 不应小于 1.15U(U 为线间电压) 注:Uo 是低压系统相线对中性线的标称电压。在 220/380V 二相系统中 Uo=220V 4) SPD 容量选择 建筑物入户处第一级 SPD 的保护水平 Up 不应大于 2.5KV。雷击冲击电流 Iimp(10/350μs) 无法确定时,不应小于 12.5KA,若采用 3+1 的方式则 N 与 PE 之间的 Iimp 应乘以 4 倍(即 12.5×4=60KA)日前国内南通信达电器有限公司棰产 AG40 TDX) 。 ( 产品做到 100KA (10/350 μs)Up 达到 1.8KV。得到防雷专家的一致好评。 四:级间配合 在电涌作用时,要求在不同位置上安装的各 SPD,能承担应该从其位置通过的电流和相应 消耗的能量而不损坏或劣化。 而同时还能满足各位置上的电压保护水平要求 (第一级应释入 绝大部分电流和能量,第二级次之,第三级更少)但由于一条线路上装的几个 SPD 动作是 互相影响的,几个 SPD 都连上以后,各个 SPD 的通流并不一定设想的那样依次降低,如果 配合得不好,可能并非第一级通过大部分电流和能量。右第二级能过了大部分能量和电流, 第三级通流容量相对较小。这就可能使其损坏或爆炸。 解决 SPD 级间配合的问题常用方法: 1) 级间距离:当 SPD 间有足够的线路距离时,利用线路自然电感的阻滞作用达到要求, 当建筑物的规模小,SPD 间没有足够的距离。加长电源线的长度,如为电缆可以盘绕成圈 以减少空间,散线则不行。 2) 解耦器:当 SPD 间没有足够的距离时,中间加解耦器达到级间配合。 3) SPD 参数配合:在工程上可以近似地以主要

低压配电系统中电涌保护器的选择及安装

近年来, 随着现代化水平的不断提高, 民用建筑物内安装的电子信息设备和计算机设备 越来越多,电子信息设备一般工作电压较低,耐压水平也很低,极易受到雷电电磁脉冲的危 害,因此设有信息系统设备的民用建筑物,除应考虑防直击雷措施外,还应考虑雷电电磁脉 冲的防护措施。 建立完善的雷电浪涌过电压保护措施是电气工程设计的重要组成部分, 为此 本文提出了在实际工程中, 如何根据被保护建筑物的特点选择电涌保护器, 如何根据低压电 源系统的不同形式安装电涌保护器及有关的注意事项。可供工程设计人员实际应用中参考。 1.电涌保护器(英文缩写为 SPD,以下简称 SPD)的分类 (1)开关型 SPD,又称雷电流避雷器,这种 SPD 在没有电涌时为高阻抗,但一旦响应电压 电涌时其阻抗就突变为低值,用作这种非线性装置的常见例子有放电间隙,气体放电管,闸 流晶体管(可控硅)及三端双向可控硅开关。这类 SPD 有时称为克罗巴型 SPD。 (2)限压型 SPD,这种 SPD 在没有电涌时为高阻抗,但随着电涌电流和电压的增加其阻抗 会不断减小,用作这类非线性组件的例子是压敏电阻和抑制二极管,这类 SPD 有时称为箝 压型 SPD。

(3)联合型 SPD,这种 SPD 由电压开关型部件和限压型部件联合组装在一起,根据二者的 联合参数和应用电压特性可组合装成具有电压开关﹑限压或这两种特性兼有的联合型 SPD。 2、SPD 的主要性能、指标 (1)最大持续运行电压 Uc: 可以持续施加于电涌保护器的最大交流有效值电压或最大直流电压, 等于电涌保护器的额定 电压。 (2)冲击电流 Iimp: 用于电源的第一级保护 SPD,反映了 SPD 的耐直击雷能力(采用 10/350μs 波形) 。包括幅 值电流 Ipeak 和电荷 Q,其值可根据建筑物防雷等级和进入建筑物的各种设施(导电物、电 力线、通讯线等)进行分流计算。 (3)标称放电电流 In: 流过 SPD 的 8/20μs 电流波的峰值电流,用于对 SPD 做Ⅱ级分类实验或做Ⅰ级分类实验的 预处理。对于Ⅰ级分类实验 In 不小于 15 KA,对于Ⅱ级分类实验 In 不小于 5KA。 (4)保护电压水平 Up: 在标称放电电流(In)下的残压,又称 SPD 的最大钳压,对于电源保护器而言,可分为一、 二、三、四级保护,保护级别决定其安装位置,在信息系统中保护级别需与被保护系统和设 备的耐压能力相匹配。

发短消息 加为好友 当前离线 7# 大 中 小 发表于 2005-8-25 09:02 显示全部帖子 3、电涌保护器 SPD 的主要性能、指标的确定 3.1 最大持续运行电压 Uc 的选择: 选择 220/380V 三相系统中的电涌保护器时,其最大持续运行电压 Uc 应符合表 1 规定: 表 1 SPD 的持续运行电压 Uc 电涌保护器接于 配电网络的系统特征 TT 系统 TN-C 系统 TN-S 系统 引出中性线的 IT 系统 不引出中性线的 IT 系统 每一相线和中性线间。 1.1 Uo NA 1.1 Uo 1.1 Uo NA 每一相线和 PE 线间。 1.1 Uo NA 1.1 Uo Uoa 线电压 a 中性线和 PE 线间 Uoa NA Uoa Uoa NA 每一相线和 PEN 线间。 NA 1.1 Uo NA NA NA NA: 不适用注 1.Uo 是指低压系统相线对中性线的标称电压,在 220/380V 系统中, Uo=220V。 注 2.此表基于 IEC61634-1 修改版 1。 a 这些值对应于最严重的故障状况,因而没有考虑 10%的余量。 3.2 SPD 的电压保护水平 Up 的选择: 最大电涌电压,即 SPD 的最大箝压(Up)加上其两端的引线的感应电压(UL)应与所属系 统的基本绝缘水平和设备允许的最大电涌电压相一致,即: Up+UL ≤设备耐冲击过电压 水平。无论对远处雷击,直接雷击或操作过电压,均不应大于表 2 中的Ⅱ类,即对于 220/380V 电气装置 Up 值不应大于 2.5kV。采用接线形式 2(注:见本文第 4 部分)时,接于相线与 PE 线之间的 SPD 的总保护水平也应符合上述要求。

表 2 220V/380V 三相配电系统的各种设备绝缘耐冲击过电压额定值 设备位置 电源处的设备 配电线路和最后分支线路的设备 用电设备 特殊需要保护的设备

耐冲击过电压类别 Ⅳ类 Ⅲ类 Ⅱ类 Ⅰ类 耐冲击电压额定值 6 kV 4kV 2.5 kV 1.5 kV 注: Ⅰ类-需要将瞬态电压限制到特定水平的设备; Ⅱ类-如家用电器、 手提工具及类似负荷; Ⅲ类-如配电盘、断路器、布线系统(包括电缆、母线、分线盒、开关、插座)及应用于工 业设备和一些其他设备如永久接至固定装置的固定安装的电动机。Ⅳ类-如电气计量仪表、 一次线过流保护设备、波纹控制设备。 3.3 SPD 的雷击冲击电流 Imp 及标称放电电流 I n 的确定: (1) 在已具备防雷装置的情况下使用 SPD 防止直接雷击或在建筑物临近处被雷击引起的瞬 态过电压时,应根据雷电防护区分区的原则选用 I 级试验、Ⅱ级试验、Ⅲ级试验的 SPD。 确定 SPD 的雷击冲击电流 Imp 一般应进行分流计算(计算方法参见防雷规范条文说明第 6.4.7 条) 。当电流值计算无法确定时,其雷击冲击电流不应小于表 3 中所列指标。 表 3 SPD 的标称放电电流和雷击冲击电流 雷电防护分区交界面 接在每一保护模式通路上的 SPD 接在中性线和 PE 线之间的 SPD 试 验类别 三相系统 单相系统 PZ0A 区或 LPZ0B 区与 LPZ1 区 雷击冲击电流 Imp10/350μs,12.5kA 雷击冲击电流 Imp10/350μs,50kA 雷击冲击电流 Imp10/350μs,25kA I 级分类试验 LPZ1 区与 LPZ2 区 标称放电电流 In8/20μs,5kA 标称放电电流 In8/20μs,20kA 标称放电电 流 In8/20μs,10kA Ⅱ级分类试验 LPZ2 区与其后续防雷区 标称放电电流 In8/20μs,3kA 标称放电电流 In8/20μs,12kA 标称放 电电流 In8/20μs,6kA Ⅲ级分类试验 注 1:表中的雷击冲击电流 Imp 值规定引自 IEC60364-5-534:过电压保护器注 2:表中的分 类试验的定义见防雷规范附录八。 (2)在建筑物电气装置中使用 SPD 限制从电源系统传来的大气瞬态过电压(由间接的,远 处的雷击引起的)和操作过电压时,可选用Ⅱ级分类试验的 SPD 及必要时加装Ⅲ级分类试 验的 SPD。符合Ⅱ级、Ⅲ级分类试验的 SPD 的标称放电电流 I n 不应小于表 3 中所列指标。

4、SPD 在低压电源系统中的安装及接线 4.1 装置的电源进线端或其附近装设 SPD 时,应在下面所列的各点之间装设: (1)当在电源进线端,中性线与 PE(保护线)直接相连或没有中性线时,接在每一线与总 接地端子或总保护线之间,取其路径最短者。接线参见图 1。 1-装置的电源;2-配电盘;3-总接地端或总接地连接带;4-电涌保护器(SPD) ;5-电涌保护 器的接地连接,5a 或 5b;6-需要保护的设备;7-PE 线与 N 线的连接带;F-保护电涌保护器 推荐的熔丝、断路器或剩余电流保护器;RA-本装置的接地电阻;RB-供电系统的接地电阻 图 1 TN 系统中的 SPD 安装 (2)当在电源进线端,中性线与 PE(保护线)不直接相连时: 接线形式 1:接在每一相线与总接地端子或总保护线之间,和接在中性线与总接地端子或总 保护线之间,取其路径最短者。接线参见图 2。 1-装置的电源;2-配电盘;3-总接地端或总接地连接带;4-电涌保护器(SPD) ;5-电涌保护 器的接地连接,5a 或 5b;6-需要保护的设备;7-剩余电流保护器,应考虑通雷电流的能力; F-保护电涌保护器推荐的熔丝、断路器或剩余电流保护器;RA-本装置的接地电阻;RB-供

电系统的接地电阻 图 2 TT 系统中 SPD 安装在剩余电流保护器的负荷侧 接线形式 2:接在每一相线与中性线之间和接在中性线与总接地端子或总保护线之间,取其 路径最短者。接线参见图 3。 1-装置的电源;2-配电盘;3-总接地端或总接地连接带;4-电涌保护器(SPD) ;5-电涌保护 器的接地连接,5a 或 5b;6-需要保护的设备;7-剩余电流保护器,可位于母线的上方或或 下方; F-保护电涌保护器推荐的熔丝、断路器或剩余电流保护器;RA-本装置的接地电阻;RB-供 电系统的接地电阻 图 3 系统中电涌保护器安装在 SPD 的电源侧 在低压配电系统的电源进线端或其附近装设 SPD 的安装要求见表 4。 表 4 SPD 的安装要求 电涌保护器接于 电涌保护器安装点的系统特点 TT 系统 TN-C 系统 TN-S 系统 引出中性线的 IT 系统 不引出中性线的 IT 系统 装设依据 装设依据 装设依据 接线型式 1 接线型式 2 接线型式 1 接线型式 2 接线型式 1 接线型式 2 每一相线和中性线间。 + · NA + · + · NA 每一相线和 PE 线间。 · NA NA · NA · NA · 中性线和 PE 线间 · · NA · · · · NA 每一相线和 PEN 线间。 NA NA · NA NA NA NA NA 相线 + + + + + + + + 5、低压电源系统中 SPD 的选择及安装位置 5.1 信息系统雷击电磁脉冲的防护应按其所处的建筑物条件、信息设备的重要程度、发生雷 击事故严重程度等进行雷击风险评估,将信息系统雷击电磁脉冲的防护分为 A、B、C、D 四级,分别采用相应防护措施: A 级:宜在低压系统中采取 3-4 级 SPD 进行保护。 B 级:宜在低压系统中采取 2-3 级 SPD 进行保护。 C 级:宜在低压系统中采取 2 级 SPD 进行保护。 D 级:宜在低压系统中采取 1 级或以上 SPD 进行保护。 [说明] 风险评估计算方法参见 IEC61662:雷击损害风险的评估。 5.2 SPD 在电源系统中的安装位置如下: (1)在 LPZ0A 区和 LPZ0B 区与 LPZ1 区交界面处连续穿越的电源线路上应安装符合 I 级 分类试验的 SPD,如总电源进线配电柜内、配电变压器的低压侧主配电柜内、引出至本建 筑物防直击雷装置保护范围以外的电源线路的配电箱内。 (2)在 LPZ0B 区与 LPZ1 区交界面处穿越的电源线路上应安装符合Ⅱ级分类试验的 SPD, 如引出至本建筑物防直击雷装置的保护范围之内的屋顶风机、屋顶广告照明的电源配电箱 内。 (3)当电源进线处安装的电涌保护器的电压保护水平加上其两端引线的感应电压保护不了 该配电箱供电的设备时,应在该级配电箱安装符合Ⅱ级分类试验的 SPD,其位置一般设在 LPZ1 区和 LPZ2 区交界面处。如:楼层配电箱、计算机中心、电信机房、电梯控制室 、有 线电视机房、楼宇自控室、保安监控中心、消防中心、工业自控室、变频设备控制室、医院 手术室、监护室及装有电子医疗设备的场所的配电箱内。 (4)对于需要将瞬态过电压限制到特定水平的设备(尤其是信息系统设备) ,应考虑在该设

备前安装符合Ⅲ级分类试验的 SPD, 其位置一般设在 LPZ2 区和其后续防雷区交界面处。 如: 计算机设备、信息设备、电子设备及控制设备前或最近的插座箱内。 5.3 SPD 在住宅中的安装: (1)高层住宅应在照明、动力总配电箱内安装符合 I 级分类试验的 SPD,并宜在屋顶风机、 电梯等设备的电源配电箱内安装符合Ⅱ级分类试验的 SPD。高层住宅在工程档次较高及造 价允许的情况下宜在住户配电箱内安装符合Ⅲ级分类试验的 SPD。 (2)多层住宅在符合本文第五部分 2 条 1 款时,宜在照明总配电箱内安装符合 I 级分类试 验的 SPD。符合本文第五部分 2 条 2 款时,宜在照明总配电箱内安装符合Ⅱ级分类试验的 SPD。分散型小别墅宜将 SPD 安装在住户配电箱内。 6、电涌保护器安装的注意事项: SPD 的安装应注意如下问题: (1)第一级保护的 SPD 应靠近建筑物的入户线的总等电位连接端子处,


赞助商链接
更多相关文档:

浅谈浪涌保护器(SPD)的应用及注意事项

浅谈浪涌保护器(SPD)的应用及注意事项_电子/电路_工程科技_专业资料。浅谈浪涌保护器(SPD)的应用及注意事项 摘要: 随着科学技术的发展, 信息化的设备在各行各业...

浅谈计算机信息系统的防雷_电脑基础知识_IT/计算机_专业资料

浅谈计算机信息系统的防雷_电脑基础知识_IT/计算机_专业资料。浅谈计算机网络系统...我们可通过对电源线路和通信线路等潜在雷电入侵隐患加装 SPD(电涌 保护器) ,来...

06-浅谈地铁低压供电系统的过电压保护

摘要:地铁低压供电系统的过电压冲击主要来自外部的雷电过电压和内部的操作过电压,过电压保护对供电系统的稳定可靠运行具有重要作用,合理选择电涌保护器等防护元件是过...

小议中国人向西方学习的历程

小议中国人向西方学习的历程_文化/宗教_人文社科_专业...“法者天下之公器,变者天下之公理”只有变法才是...中国知识分子在新文化运动中,受到一次 西方民主和...

浅谈加油站防雷装置检测

2 防雷电波侵入检测 2.1 供电系统 依据 GB50156-2012 规范第 11.1、11.2 条的规定,加油加气站信息系统的配 电线路首、末端装设过电压(电涌)保护器,主要是...

CCTV系统防雷保护设计浅谈(0826)

监控室内应设置一等电位连接母线(或 金属板),该等电位连接母线应与建筑物防雷接地、PE 线、设备保护地、防静电地等连接到一起防止危险的电位差。 各种电涌保护器...

小议教师日常工作中涉及的知识产权开发及保护

小议教师日常工作中 涉及的知识产权开发及保护生命科学与技术学院 制药工程专业在职研究生 蔡鹏 2011318015 知识产权的开发与保护——是个每每都被强调却又很容易 在...

小议知识产权对于国家生物科学发展的重要性

小议知识产权对于国家生物科学发展的重要性摘要 随着现代生物科学技术的蓬勃发展, 世界各国早已对生物技术领域的发明创新的保护问 题予以高度重视。当然,每个国家的立法...

建筑物防雷保护设计浅析

现在,我们根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000 年版)附录六规 定的各类防雷建筑物的雷击电流值进行电涌保护器的最大放电电流的选择。 一、一类...

浅谈液化气站防雷措施

本文根据自身开展防雷工作多年的实践经验和所掌握的有关防雷基 本知识,着重就...有线电视线路通常也是由户外架空明线引入的,并 且通常未安装专用电涌保护器(SPD...

更多相关标签:
网站地图

文档资料共享网 nexoncn.com copyright ©right 2010-2020。
文档资料共享网内容来自网络,如有侵犯请联系客服。email:zhit325@126.com