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                低壓電網中的浪涌保護器設計及選型

                時間: 2021-7-10 8:57:42 發布者: admin

                當今社會跟著科技發展,電子產品品種越來越多,應用領域也越來越廣廣泛??墒沁@些電子產品耐沖擊電壓水平一般都低于低壓配電裝置。

                因而它們很容易遭到電壓動搖-即浪涌電壓-的危害,所謂浪涌又稱瞬態過電壓,是在電路中呈現的一種瞬時的電壓動搖,在電路中通常能夠繼續約百萬分之一秒,比如在雷電天氣中,雷電脈沖或許會在電路中發生電壓動搖。

                保護10V電路體系中會發生繼續瞬間可達到500010000V的電壓動搖,也便是浪涌或許瞬態過電壓。我國的雷電區較多,而雷電又作為在線路中發生浪涌電壓的一個重要因素,因而加強在低壓配電體系中的防雷電保護就顯得十分必要。 

                浪涌保護器既過電壓保護器,作業原理是當電力線、信號傳輸線呈現瞬時過電壓時,浪涌保護器就會將過電壓泄流來將電壓約束在設備所能承愛的電壓范圍內,從而保護設備不受電壓沖擊。

                浪涌保護器在正常情況時,處于高電阻狀況,不發生漏流;當電路中呈現過電壓時,浪涌保護器就會在極短時間內被觸發,將過電壓的能量漏流,保護設備;過電壓消失后,浪涌保護器恢復高阻狀況,徹底不會影響電源的正常供電。

                一、浪涌保護器的規劃

                1SPD規劃的缺乏

                現在,SPD的規劃還存在許多缺乏的當地,在實踐的施工中形成了許多問題,乃至形成工程延期,具體如下:

                1)對規劃的描繪過分簡單,意思表達不清晰,裝置要求也不行具體,施工時容易形成許多的不確認性,或許會使要被保護的電子設備遭到破壞或經濟損失。

                2)浪涌保護器的規劃不行靈活,有時乃至直接套用固定的防雷施工圖,沒有根據配電體系的接地制式進行針對性的規劃,或許會導致SPD在具體接線裝置時呈現過錯。

                3)在配電體系圖中,SPD的規劃參數不行完整,如電壓保護水平UP、是否防爆、最大運轉電壓UC等重要參數未規劃或部分規劃,又或許部分參數不準確,形成浪涌保護器實踐運轉中呈現毛病或對電子設備的損壞。

                4)規劃闡明書不具體。一般地,要有針對SPD規劃進行具體闡明的規劃闡明書,如建設項目概略、規劃的根據、是否包括有電子信息體系、SPD規劃的防護等級等。

                2SPD規劃的要點

                1SPD規劃闡明:工程概略、建筑物防雷分類、規劃的根據、電子信息體系的雷電防護等級、接地體系、電纜入戶的辦法、接地電阻的要求等。

                2)列表闡明SPD的裝置的方位、電箱的編號、防護的等級、數量、基本參數(標稱放電電流In或沖擊電流Iimp、最大運轉電壓UC、電壓保護水平UP)等,其間SPD裝置如表1所示。


                (表1 SPD裝置列表)

                3)配電體系中SPD的接線方式

                低壓配電體系的拉地制式有IT、TT、TN-S、TN-C-S四種方式,因而SPD要根據低壓配電體系的不同的接地制式而挑選不同的接線大樣圖,例如,當選用TN交流配電體系供電時,從建筑物內總配電箱引出的配電線路就需要選用TN-S的接地制式。

                二、浪涌保護SPD的挑選

                當從電網引來的低壓電源線路為架空的屏蔽層接地的電纜或埋地電纜時,能夠不裝浪涌保護器。而當低壓電源線路悉數或許部分為架空線路時,并且該區域雷暴日超過25d/a,這時要裝設浪涌保護器防范沿電源線路因導入雷電脈沖而發生過電壓,從而使過電壓水平處于2.5kV以下。

                浪涌保護器一般裝設在電源的進線處,其裝置的方位可認為電氣裝置內部,也可在國家輸電部分贊同的情況下,裝設在離建筑物最近的電源線路上,即裝設在架空線變電纜線處。如果電子設備對防過電壓有較高的要求,或許呈現過電壓時會導致比較嚴重的結果,例如能夠形成爆破乃至火災,或重要的電子設備的耐受過電壓的才能特別低時,還需添加浪涌保護器的裝置。

                在低壓配電體系中挑選浪涌保護SPD時首要考慮的因素如下:

                1)確認SPD的電壓保護水平UP。電壓保護水平UP是指在標稱放電電流作用時測量到的浪涌保護器的兩端的最大電壓,一般分為2.5、2、1.8、1.5、1.2、1.0六級,單位為KV。為了使電氣設備不受過電壓的危害,我們首先考慮要使被保護的電氣設備的沖擊耐受電壓大于浪涌保護器的電壓保護水平UP。

                2SPD使用全保護形式。也便是要在L-PE、L-NL-L線間均裝設浪涌保護器,以便起到對線路起到全面的保護,這樣能夠保證雷電脈沖無論在哪個線間發生過電壓,都會使電子設備得到有用的保護。一起,敞開全保護形式的浪涌保護器可一起泄放能量,避免浪涌保護器啟動上形成的差異對其本身的破壞,從而延長了浪涌保護器的使用壽命。

                3)挑選浪涌保護器的最大可繼續運轉的電壓UC。最大可繼續運轉的電壓是指能夠繼續加在SPD上并且不會形成浪涌保護器特性的變化和激活SPD的最大電壓。

                4)根據現場的環境特性來選用適宜的浪涌保護器最大放電電流。最大放電電流是指浪涌保護器只能夠通過28/20μs的電流波的峰值電流而浪涌保護器不遭到損壞,實踐上浪涌保護器都有最大放電電流。

                三、SPD本身的保護

                浪涌保護器盡管對保護電子設備免受過電壓的危害起到了十分大的作用,可是因為電路中發生的過電壓有時也或許超過浪涌保護器的范圍,因而當SPD長期在過電壓狀況下作業時,SPD也會在不同程度上遭到損毀,這些都嚴重影響了浪涌保護器的使用壽命,例如當瞬態過電壓過高時,或許會將浪涌保護器擊穿而形成嚴重的短路,如圖1所示,

                 

                (圖1用斷路器切除浪涌保護器)

                如果SPD上未串接斷路器,則線路斷路器D1就會自動跳閘,因為毛病電流ICC仍存在,只要SPD被替換今后,線路短路器D1才會重新合閘,這樣體系就失去了供電的連續性。處理這一問題的辦法便是在SPD的上端串聯一個線路斷路器,要根據浪涌保護器最大放電電流來挑選線路斷路器的額外電流,以便斷路器正常作業,并且脫扣曲線選用C型,其分斷才能必須大于裝置處的最大短路電流。如表2所示,

                 

                (表保護2斷路器D2的挑選)

                四、浪涌保護器和避雷器的差異

                1)應用領域上講可從電壓等級來分。避雷器的額外電壓以﹤3kV1000kV,低壓0.28kV,0.5kV。浪涌保護器的額外電壓≦1.2kV、380、保護0~10V~5V。 

                2)從標稱放電電流上講:避雷器指標放電電流In1.5kV、2.5kV、5kV、10kV、20kV。8/20us的標稱雷電流,浪涌保護器標稱放電電流從5kA、10kA、0.5kA、20kA、30、20、120kV。

                3)試驗規范和要求上講:差異很大。

                4)從外觀體積上講:避雷器首要以硅橡膠、陶瓷、鐵罐為主,體積大,重量重浪涌保護器以硅膠少量、環氧包、塑料外殼、金屬與陶瓷、金屬與塑料。

                 

                5)使用場所:避雷器首要用在電站、線路、配電站、發電,電容器,電機、變壓電器、中性點、煉鋼鐵、鐵路。浪涌保護器首要用在低壓配電、柜、低壓電器、通信、信號、機站、機房。

                五、總結

                浪涌電壓是廣泛存在的。據統計,在國家電網中每8分鐘便有一個浪涌過電壓發生,并且20%-30%的電腦毛病由浪涌電壓形成,因而浪涌保護規劃十分必要。浪涌保護規劃是預防性規劃,只要這樣才能保護我們的設備盡或許少地遭到過電壓的危害。

                浪涌保護器的規劃應該要綜合地考慮各種影響因素,只要這樣才能讓浪涌保護器起到最大的保護作用,更有用地保護電子設備不受過電壓的危害。

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