防雷器学习资料SPD分类及参数选择技巧PPT课件

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•22
主要技术指标
• 2、放电电流 --In 标称放电电流:施加规定波形(8/20μs)和次数(同
一极性5次)放电电流冲击后标称导通电压变化率小于 10%,漏泄电流和限制电压仍在合格范围内的最大的放 电电流幅值。
最大放电电流:施加规定波形(8/20μs)放电电流冲 击1次后不发生实质性损坏,不炸裂,不燃烧的最大的放 电电流幅值,一般最大放电电流=(1.5~2.5)×标称放 电电流。
• SPD1若安装在某建筑物总配电室,用三片开关型电 涌保护器就能满足系统的要求。我国现行的供电方式 即使整个供电系统采用TN-S方式,而在总配电室N与 PE是一个接地点,如此在配电机房总配电柜安装三片 开关型SPD就能起到作用。N到地之间可以不加。
• 此建议要以现场勘察变压器的位置确定。
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• SPD1选择的建议参数如下: • 最大持续运行电压:Uc=440V~ • 最大放电电流:一般要按规范要求进行计算设计或参考标
磁干扰。 • 7)、保险丝中断产生10/1000us(通常在300—1000A)
电磁干扰。 • 8)、空调器的开启产生10/1000us(通常在300—1000A)
电磁干扰
•3
• 其实静电感应、电磁感应主要是通过供电线路破 坏设备的,因此对计算机信息系统的防雷保护首 先是合理地加装电源避雷器,其次是加装信号线 路和天馈线避雷器。
所以,规范要求SPD必须能够承受 预期通过它们的 雷电流 ;通过电涌时的最大钳压有能力熄灭在电流通过 后产生的 工频续流 。
•18
• 在建筑物进线处和其它分类区界面处的最大电 涌加上其两端引线的 感应电压 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协 调一致。
• 为使最大电涌电压足够低,其两端的引线应做 到足够短。

晶粒
尖晶石 界



u
泄漏区
限压区
过载区
O 参考电压
i
•16
•17
对SPD的基本要求
• 绝缘强度的合理配合 避雷器与被保护设备的伏秒特性应有合理的配合。在
绝缘强度的配合中,要求避雷器的伏秒特性比较平直、分 散性小。 • 绝缘强度的自恢复能力
避雷器一旦在冲击电压作用下放电,就造成对地短路。 随之工频短路电流(工频续流)要流过此间隙,避雷器应 当具有自行截断工频续流,恢复绝缘强度的能力,使电力 系统得以继续正常工作
•38
• 微带天馈避雷器 • 同轴天馈避雷器 • 宽带天馈避雷器
• 并联式天馈避雷器
天馈避雷器的分类
•34
第二级SPD选型的注意事项
本级SPD选择时有两个参数值得推敲, 一是Uc: 二是Up:
• 第二级SPD有关产品给出的参数为260V、275V、255V等 等,按规范的要求Uc≥1.15Uo(Uo为额定电压,我国供 电方式为220V)一般情况下Uc选择≥255V应该说是可以 的,但是我国的尤其是农村电网不稳定性也是普遍存在的。 Uc的选取直接关系到SPD的工作稳定性问题。
•28
电源SPD的产品特点
• (1)放电电流大(8/20μs 200kA,10/350μs 60kA)
• (2)限制电压低(≤800V) • (3)负载电流大(100A) • (4)可以带雷击计数和遥控端子。 • 在电源引入的总配电箱处应装设Ⅰ级试验的电
涌保护器。电涌保护器的电压保护水平值应 ≤2.5kV。每一保护模式的冲击电流值,当无法 确定时应当取≥12.5kA。
最大持续运行电压 :Uc=255V
标称放电电流(8/20µs):In L->N 3KA
N->PE 5KA
电压保护级别Up : L->N≤1.25KV
L->PE≤1.5KV
响应时间 :
tA≤25ns
•36
天馈避雷器
• 各种雷达、导航和卫星测控设备,各种固定的波长自短 波至微波的通信站台,移动通信的各种PHS、GSM和 CMDA基站,各种卫星数字通信和卫星电视接收站,均 有架设在铁塔或高楼顶部的天线和连接天线与机房内收 发设备的馈线系统。
•29
**电源SPD参数选择:
• SPD的标称放电电流并不是说选择得愈高愈好, 若选得太高,这无疑是一种资源浪费,同时也 增大了用户的工程费用。
• 但也不能选得太低,不然,对设备起不到保护 作用。在选择供电线路SPD的标称放电流参数 时,应选得科学、合理。
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一组TT系统电源SPD的安装
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电力系统氧化锌避雷器 ——用于A级防雷
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保护间隙
• 保护间隙是一种简单的避雷器,按其形状可分为:角型、 棒形、环形和球型等,常用角形保护间隙如图所示。
• 角型保护间隙1—角型电极 2—主间隙 3-支柱绝缘子 4—辅助间隙 5—电弧的运动方向 •9
当雷电侵入波要危 及它所保护的电气 设备的绝缘时, 间隙首先击穿,工 作母线接地,避免 了被保护设备 上的电压升高,
串联型电源避雷器一般是多级电源避雷器。
•20
辅助功能
• a、工作指示:绿灯亮表示供电正常 • b、劣化指示:红灯亮表示压敏电阻已劣化、失效。 • c、自动脱离:应用熔断器、断路器实现压敏电阻劣化、
失效后与电网脱离。 后备保护器的合格判定:SPD生产厂标称其产品有
后备保护器,如系热熔丝、热熔线圈或热敏电阻等限流 元件,应测试其两端是否导通,如不导通则需更换。 • d、遥信接口:电源避雷器劣化、失效时遥信接口内的 通—断开关自动进行通—断转换。 • e、雷击计数: • 记录幅度大于1kA的雷电流入侵的次数,用数码管或电 磁计数器显示累计的次数。
•21
主要技术指标
• 1、最大持续运行电压 --Uc • a、定义:SPD在运行中能持续耐受的最大直流电压
或工频电压有效值。 • b、最高持续运行电压取决于SPD的标称导通电压。 • C、SPD的最高持续运行电压应略高于当地电网可能
出现的最高电压。在不能到现场考察或在现场用户不 能提供最高电网电压时应选用U~max≥350V的产品。 • d、U~max=275V以下的SPD一般只能用在UPS电源 后面。
缺点:伏秒特性曲线比较陡, 绝缘配合不理想;
间隙动作后会形成截波;
熄弧能力低,需配合自动重 合闸使用;
作用原理:
•10
•11
•12

A
峰值电流 Ipeak
t 输入冲击电流
in
out
电压开关型SPD
A
峰值电流 Ipeak
t 输入冲击电流
in
out
电压限制型SPD
V
限制电压 Doc
输出限制电压
V
残压 Ures
输出限制电压
A
峰值电流 Ipeak
in
t 输入冲击电流
Z 复合型SPD
out
V
保护水平 Up
输出限制电压
t
t
t
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•电 源 •信 号 •天 馈
SPD分类
• 两个基本的因素影响着电涌防护装置的最低 预期寿命:频率和电涌发生事件的强度
•14
电涌保护器中常用元件 (1)气体放电管
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压敏电阻

ZnO
•24
主要技术指标
• (4)漏泄电流
• 定义: 限压型SPD的泄漏电流Ile 除放电间隙外,限压型SPD在并联接入低压配 电线路后所通过的微安级电流。
• 漏泄电流指标反映了所用压敏电阻的劣化情况,电 源避雷器泄漏电流一般应≤20μA。
•25
• 限压型SPD的直流参考电压U1mA 当限压型SPD上流过规定的直流电流时,从其
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SPD其它重要参数
• 浪涌能力(寿命)
指电涌防护器在某波型下所承受的冲击次数, 一般为 8/20us(20KA)波型。
• 自动防故障保护
SPD要具有自动防故障保护功能,才能保证
浪涌防护器件的安全和使用寿命。 • 绝缘电阻:≥50M护器冲击电流参数推荐值
两端测得的电压值,一般将通过1mA直流电流的参 考电压称为压敏电压。
直流参考电压(U1mA)合格判定: (1)当U1mA值不低于交流电路中U。值1.86倍时,在直流电 路中为直流电压1.33至1.6倍时,在脉冲电路中为脉冲初始 峰值电压1.4至2.0倍时,可判定为合格。 (2)也可与生产厂提供的允许公差范围表对比判定。
准中要求 • 保护电平:Up≤2.5KV • 响应时间:tA≤100ns
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• 第二级电源电涌保护器应是应用最广泛的一个产品,雷电 电磁脉冲能对LPZ1区电源线入侵产生20KA以上的雷电流 情况不多,因此第二级SPD作为限压型电涌保护器额定通 流量In定位20KA~40KA。
• 第二级SPD2建议技术参数选择如下: • 最大持续运行电压 Uc=260V~(320V~) • 额定放电电流(8/20µs)In=20KA • 最大放电电流(8/20µs)Imax=40 • 保护电平()Up≤1.5KV • 响应时间:tA≤25ns
•4
• 智能大楼设备配置中有计算机中心机房、消防监 控、音响、程控交换等机房及机要设备等很多机 房。
• 除了需要在大楼总电源处加装电源避雷器。按照 标准要求,还必须在0区、1区、2区分别加装避 雷器。
• 在各设备前端分别要加装电源避雷器,以最大限度 地抑制雷电感应的能量。
•5
• 信号系统所有出户线路都应视为雷电引入通道, 都应加装信号避雷器。
前言
现代防雷技术是多学科、多行业相互合作、 协调、配合,通过外部防雷和内部防雷及综 合布线等措施来最大限度地减小这种雷击灾 害的系统工程技术 。
•1
综合防雷系统
外部防雷措施
内部防雷措施



闪 器
针 网 带 线
引 下 线
屏 蔽
接 地 装 置
共 用 接
屏 蔽
地 系 统
隔 离

等 电 位 连 接
合 理 布 线
• 天馈线易遭雷击,包括直接雷击和雷电感应。在收发设 备的射频输出、输入端口加装天馈避雷器可以有效的防 止雷电感应的破坏。
•37
如何选择SPD
• 1. 设施对电涌的暴露程度(不是设备容量的大小); • 2. 被保护设备的重要程度和价值; • 3. 被保护设备所处雷击区的强度; • 4. 配电设施系统里电涌防护装置安装的位置; • 5.设施内电子和电气设备产生的电力干扰程度;
注: 放电电流是衡量电源避雷器泄放雷电流能 力的指标,应根据当地雷电强度、被保护设备重 要性选择SPD的放电电流。
•23
主要技术指标
• 3、限制电压 ---UP
定义:施加规定波形(8/20μs)、幅值(标称放电 电流)和次数(同一极性5次)的冲击时,在SPD端子 间测得的电压峰值的最大值。
在选用SPD时应兼顾限制电压和最大持续运 行电压,限制电压是SPD对设备保护的有效性 指标,而最大持续运行电压与SPD本身工作可 靠性相关。
•19
电源避雷器的分类
• (1)按保护电源的特性分类: 交流电源避雷器和直流电源避雷器。 单相电源避雷器和三相电源避雷器。
• (2)按所使用的防雷元件的特性分类: 开关型电源避雷器 限压型电源避雷器。
• (3)按电源避雷器组成的级数多少分类: 单级电源避雷器和多级电源避雷器。
(4)并联型电源避雷器。 串联型电源避雷器。
• Uc选取值高则SPD的MOV起动电压也高,则SPD的灵敏 度下降,Uc选取值低则SPD的MOV起动电压也低,则 SPD的灵敏度也高,但SPD的稳定性无疑要下降。
• 综合分析,针对本地区的雷电活动的特点,稳定性要作为 一个重要因素来考虑。
•35
关于第三级电源SPD的参数选择
• 本级SPD一般安装于重要设备的前端,所谓细保护,其 技术指标一般选取
装 浪 涌 保 护 器

( SPD)

•2
雷击造成信息系统设备损坏的主要途经:
• 1)、雷电通过通信线路感应而传入。 • 2)、雷击建筑物或邻近地区雷电放电,由于空间电磁
感应产生瞬态过电压造成损坏。 • 3)、雷电通过供电线路的感应而引入系统。 • 4)、接地技术处理不当,引起地电位反击。 • 5)、 静电感应产生瞬变电荷的反击。 • 6)、电网切换产生10/1000us(通常在300—1000A)电
• 同时必须注意:对大楼内计算机等电子设备进行 防护的前提是首先对建(构)筑物安装外部防雷 设施。
•6
• 避雷器(SPD)的作用是什么,有哪些类型呢?
• 避雷器实质上是一种过电压限制器,与被保护的电气设
备并联连接。每种避雷器从制成时起就有它的一定的开关 电压,当加在其两端的电压低于该数值时,避雷器呈现高 阻值状态;当过电压出现并超过避雷器的放电电压时,避 雷器先放电,当雷电波过后,其快速恢复高阻状态,线路 恢复正常输电,从而限制了过电压的发展,使电子电气设 备免遭过电压损坏。 • 避雷器的常用类型有:保护间隙、阀式避雷器和金属氧化 物避雷器。
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