浪涌保护器的选用原则

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所属分类:电工基础 电工技术

浪涌保护器是通过泄放雷电流、限制浪涌电压来保护电子设备,是电子设备防雷的主要手段,也是内部防雷保护的主要措施,从而成为综合防雷体系中的重要组成部分。
浪涌保护器并联在被保护设备两端,通过泄放浪涌电流、限制浪涌电压来保护电子设备。泄放雷电流、限制浪涌电压这两个作用都是由其非线性元件(一个非线性电阻,或是一个开关元件)完成 的。在被保护电路正常工作,瞬态浪涌未到来以前,此元件呈现极高的电阻,对被保护电路没有影响;而当瞬态浪涌到来时,此元件迅速转变为很低的电阻,将浪涌电流旁路,并将被保护设备两端的电压限制在较低的水平。到浪涌结束,该非线性元件又迅速、自动地恢复为极高电阻。
首先划分建筑物内的雷电保护区,分为:LPZOA区、LPPB区、LPZl区及LPZn+l后续防雷区。所有进入建筑物的外来导电物均在L-P20A或LP2PB与LPZl区交界处做等电位连接,并设置SPD,如有后续分区,一般也适用此原则。然后,进行雷电流分流计算与雷击风险评估分级,并据此进行浪涌保护器的选择。
浪涌保护器从工作原理和性能上分为电压开关型、限压型和组合型。
(1)电压开关型SPD在无浪涌出现时为高阻抗,当浪涌电压达到一定值时突变为低阻抗,此类SPD通常采用放电间隙、充气放电管、闸流管和三端双向可控硅元件作为组件。它的特点是放电能力强,但残压较高,通常为2-4kV,测试该器件一般采用10/350ps的模拟雷电:中击电流波形。电压开关型SPD完全可以保护电气 线路免遭雷电造成的涌流损害,特别适用于I级雷电过电压保护,所以,一般安装在建筑物LP20与LPZl区的交界处,可最大限度地消除电网后续电流,疏导10/350us的雷电冲击电流。
(2)限压型SPD在无浪涌出现时为高阻抗,随着浪涌电流和电压的增加,阻抗连续变小。此类SPD通常采用压敏电阻、抑制二极管等作为组件,有时称这类SPD为钳制型SPD。它的残压较低,测试该器件一般采用8/20us的模拟雷电:中击电流波形。因其箝位电压水平比开关型SPD要低,故常用于II级或II级以下的雷电过电压和操作过电压保护。它一般安装在雷电保护区建筑物内,疏导8/20us的雷电冲击电流,在过电压保护中具有逐级限制雷电过电压的功能。
(3)组合型SPD是由电压开关型组件和限压型组件组合而成,利用限压型组件对浪涌电压的反应速度非常快的特点,在一般雷电过电压的保护时,由它承受浪涌电流,其标称放电电流可达10-20kA;若遇到较大量级的雷电过电压,第一级由限压型组件组成的电路保险管自动断开,由第二级电压开关型组件进行雷电过电压保护。作为组合型SPD,其电压型组件能随冲击电流容量一般>lOOkA。
因其同时兼有电压开关型和限压型两种特性,但没有电压开关型元件和限压型元件的单独特性好,并且这种元件价格较贵,在一般情况下或有几级SPD情况下尽量不用混合型SPD,只有在特殊情况下或用一级SPD隋况下才可以考虑用混合型SPD。

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