SPD(避雷器、电涌保护器、浪涌保护器)的选择
如何选择高品质SPD浪涌保护器
如何选择高品质SPD浪涌保护器了解了SPD的原理和技术参数和选型方法,但是面对市场上形形色色的SPD品牌,相差无几的参数,该如何去筛选高品质的SPD呢?今天地凯科技就来给大家分析!作为一个SPD开发人员,谈一下我的看法。
前面提到,选择SPD时,有几个重要的参数:最大持续工作电压Uc放电能力(In、Imax、IimP等)电压保护水平Up对于大多数SPD而言,∪c.UP主要取决于其选择的元器件,而放电能力,则不仅仅取决于其选择的元器件,SPD的每一个部分,都需要能承受放电电流。
瞬间的大电流的破坏作用不容小觑,在大的电流冲击下,SPD内部的连接点、焊接点、电阻、TVS等都可能会爆裂。
所以对SPD 而言,放电能力是其核心性能。
当然,选择合理的元器件,也是研发工作中重要的一环,不过SPD常用的核心元器件GDT、MOV、TVS技术都比较成熟,因此在选择上一般也没什么困难,选择有市场知名度的厂家的元器件就好。
不少SPD从业人员、SPD用户认为,SPD没什么技术含量,只需选好元器件就可以了,这也是导致市场上SPD品牌众多、质量良莠不齐的原因之一。
曾经有SPD厂家送样到防雷测试机构做测试后,样品四分五裂。
而一些进口的SPD品牌,在GDT.MOV、TVS之外的金属放电间隙技术上具有垄断地位,其产品从技术参数上看,有明显优势,但价格不菲。
国产SPD品牌,可以说依旧是任重道远,也希望国产品牌能踏踏实实研究,攻克技术难关,而不要去炒作各种概念。
除放电能力之外,还应重点关注SPD产品自身的安全性能。
现以I1类实验(8∕20us)的电源SPD为例,谈一谈SPD的安全要求。
1 .地凯科技开关型电源SPD需要具备续流遮断能力。
前面在介绍GDT工频续流问题时,提到了开关型SPD和限压型SPD的概念。
开关型SPD由于工频续流的存在,一般只用于N-PE之间(正常情况下,N-PE之间没有电压差)。
如果开关型SPD要应用在线与零(地)之间,必须具备续流遮断能力。
SPD的选择原则方法
SPD的选择原则: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。
浪涌保护器(SPD)的选型
2.1 放电管
2.2 放电管
它是由相互离开的一对冷阴板封装在充有一定的惰性气体(Ar)的玻 璃管或陶瓷管内组成的。为了提高放电管的触发概率,在放电管内 还有助触发剂。这种充气放电管有二极型的,也有三极型的 。 气体放电管具有载流能力大、响应时间快、电容小、体积小、成本 低、性能稳定及寿命长等特点;缺点是点燃电压高,在直流电压下不 能恢复截止状态,不能用于保护低压电路,每次经瞬变 电压作用后, 性能还会下降。
-----C\D级(M-40/M-20)
产品特点:
◆插拔式设计,更换方便 ◆核心器件采用高质量压敏电阻 (MOV),通流容量 大,输出残压低, 响应速度快
◆脱扣装置隔仓式设计,确保保 护器因过热过流、击穿失效时, 自动脱离电网
◆外壳采用高阻燃性材料,符合电气安 全要求 ◆可附加声光报警遥信模块
1.3.3 参数对比
4. 直流电源防雷器
适用范围: 本系列产品适用于防雷区域LPZ2 区至LPZ3区(D级或III级)直流 电源线路的雷电及电涌防护。可 用于直流5V、12V、24V、48V、 110V设备的防护,如通信机房、 电力调度、铁路信号、医疗精密 设备、工厂自动化控制的低压配 电系统.
5.1 计算机防雷器
6.2 控制线防雷器
适用范围: 本系列产品用途广泛,适用于多种信号线路的雷电及电涌防 护,如4~20mA电流环,RS485,RS422,V.24/RS232C,令 牌环,工业总线,SDLC,V.11 ,X.27等等。
SPD选型参考资料
SPD选型参考资料随着电子产品的普及和进一步发展,人们对电子设备的要求越来越高。
而对于电子设备中SPD的选型,越来越成为人们关注的焦点。
本文将会为您提供一些SPD选型参考资料,以帮助您更好地了解和选择适合的SPD。
什么是SPD?SPD全称为Surge Protective Device,即浪涌保护器。
SPD是一种用于电力系统或通信系统中保护电气设备和电线电缆的设备,它能有效地保护电器设备免受电压浪涌、雷击和静电干扰等因素的损坏。
为了有效保护电气设备,选择适合的SPD显得十分重要。
下面是一些SPD选型参考资料,有助于为您选择适合的SPD。
SPD选型参考资料1. IEC标准IEC标准是一种被广泛应用于全球的技术性标准,该标准用于规范SPD。
IEC 标准对SPD的选型、测试、安装和保养都做了详细的规定,给用户提供了有力的支持和保障。
IEC标准主要分为以下几类:•IEC 61643-11: 低压设备浪涌保护器总则•IEC 61643-21: 低压设备浪涌保护器类型和开路电压试验•IEC 61643-22: 低压设备电缆进出口浪涌保护器•IEC 61643-311: 电信领域浪涌保护器2. UL认证UL认证是美国标准和认证公司UL公司的认证,也是世界著名的第三方安全认证机构。
UL认证的SPD能够保护您的设备免受电压浪涌和过电压的伤害,并且确保SPD满足质量和安全标准。
3. 产品手册各SPD厂商的产品手册也是选择SPD时必不可少的参考资料。
通常,SPD产品手册中会包含以下内容:•SPD产品的型号、规格和工作原理•SPD的技术参数和性能指标•SPD的选型指导和安装建议•SPD的应用案例和使用注意事项通过阅读产品手册,您可以更深入地了解不同品牌的SPD产品,有助于为您的选择提供更为准确的参考。
4. 专业咨询对于一些特殊场合或特殊的电气设备,选择SPD的过程会更为复杂。
此时,最好咨询一些专业的机构,如电力公司或电气工程师,以获得更为准确和专业的SPD 选型参考资料。
电涌保护器SPD的主要参数及选用
电涌保护器SPD的主要参数及选用什么是电涌保护器SPD?电涌保护器,又称为避雷器,是用于保护电气设备不受过压的影响,确保电气设备正常运行的一种保护设备。
SPD全称为Surge Protective Device,即电涌保护器。
电涌保护器是一种电气保护装置,主要用于保护电气设备,防止因外部电压骤变或雷电等因素造成的过电压袭击。
电涌保护器SPD的主要参数电涌保护器SPD的主要参数有:额定电压顾名思义,额定电压是指电涌保护器能承受的最大额定电压。
额定电压一般分为三个级别:低压、中压和高压,分别对应着0-1000V、1000-10,000V和10,000-100,000V的范围,同时,不同的额定电压对应不同的额定放电电流。
额定放电电流额定放电电流是指在电涌保护器工作时,所放电的电流强度,同时也代表着电涌保护器的放电能力。
额定放电电流越大,则代表着电涌保护器的防雷性能越强,但是也需要考虑到保护装置和所保护的设备适配的问题。
保护模式保护模式是指电涌保护器用来保护的设备类型,常用的保护模式包括电缆入口保护、电缆出口保护、数据线输入输出保护等等。
在购买电涌保护器时,需要选择与所保护设备类型相匹配的电涌保护器。
容性容性是指电涌保护器的额定容量,常用的单位为nF或μF。
通过增加容性,可以使电涌保护器具备更强的防护能力,能抵御更强的雷电电流。
但是需要注意,过大的容性可能会影响到设备的正常运行,同时也可能降低电涌保护器的额定电流。
如何选用电涌保护器SPD?在选用电涌保护器SPD时,需要根据实际情况进行选择,一般需要考虑以下几点:设备类型不同的设备类型对应不同的保护模式,需要根据所要保护的设备类型来选择相应的电涌保护器。
需要保护的电压需要根据所要保护的电压范围来选择电涌保护器的额定电压。
需要保护的电流需要根据所要保护的电气设备的额定电流来选择电涌保护器的额定放电电流。
工作环境在选用电涌保护器时,需要考虑到设备的工作环境,如温度、湿度、海拔等因素。
低压电源电涌保护器(SPD)的选择和安装方法
低压电源电涌保护器(SPD)的选择和安装方法低压电源电涌保护器(SPD)的选择和安装方法北京市避雷装置安全检测中心王凤山宋海岩1 问题的提出近些年来,为了防御雷电对电气、电子设备的危害和保障人身安全,人们比较注意对供电系统进行雷电过电压(电流)的防护,不少防雷公司为用户低压电源系统安装了电涌保护器,与其它防雷措施结合在一起进行综合防护,避免或减少了雷电灾害造成的损失。
但是,目前对采用哪种类型的电源电涌保护器、安装位置及数量,防雷界持有不同的看法,在所发布的各种防雷技术规范也不统一,我国在供电系统的接地方式在新、旧建筑物中用电设备的特殊性等也不相同。
这些问题的存在,使防雷设计、施工者和检测工作者在实际工作中带来了一定的困难。
为此,本文试图根据IEC、GB等有关标准,对如何选择和安装低压电源电涌保护器,提出我们的意见和建议,以供参考。
2 Ⅰ级分类试验电源电涌保护器(SPD)的选用条件2.1 Ⅰ级分类试验的电流波形:按IEC的定义,Ⅰ级分类试验是用标称放电电流In、1.2/50μS冲击电压和最大冲击电流Iimp所做的试验。
最大冲击电流在10ms内通过的电荷Q(As)等于幅值电流Ipeak(kA)的二分之一,即Q(As)=0.5Ipeak(kA)。
按其定义,Ⅰ级分类试验的电流波形应为10/350μs。
IEC 61312-3:2000、IDT中规定:从LPZ0A穿入LPZ1的线路承载着局部雷电流,SPD(Ⅰ级分类试验)在此界面上将这些局部雷电流大部分被分流。
因此,Ⅰ级分类试验的电涌保护器(SPD)是为防御直击雷的雷电流而使用的。
2.2 Ⅰ级分类试验电源电涌保护器(SPD)的使用场所根据上述分析,明确了Ⅰ级分类试验电源电涌保护器(SPD)的波形和防御对象,确定其使用场所如下:(1)供电系统所在的建筑物有防直击雷装置的供电电源的进线处。
(2)邻近建筑物有防直击雷装置,并与本建筑物采用电力线连通时,本建筑物供电电源的进线处。
防雷工程中电涌保护器(SPD)的选用分析
防雷工程中电涌保护器(SPD)的选用分析摘要:现阶段,高集成度的电子信息系统为人类的发展带来了巨大的便利,但是由于闪电过电压与电网的瞬态过电压及操作过电压等因素,给电涌保护器的安全工作带来了很大的威胁。
因此,研究防雷工程中电涌保护器(SPD)的选用具有重要意义。
下面本文就对此展开探讨。
关键词:防雷工程;电涌保护器(SPD);选用1 防雷工程的重要价值1.1 有助于减小雷电对电气设备产生的影响随着工业进程的加快,对电力的需求越来越多,由于外网的电能不能直接使用,需要供配电,所以电力供配电也比较多。
同时,对于电力系统的雷电防护难度也在不断增加,通过防雷接地技术的合理设计,可以在一定程度上减少雷电损害对整体电力系统的影响,并避免雷电损害对相关人员的生命安全和电力设备的运行带来的威胁。
所以,在电气设计及安装过程中,采用合适的防雷接地技术,可以更好地控制雷电损害所造成的影响,对电力系统产生更优异的保护作用,确保供配电设备能够更安全、平稳地发挥作用。
1.2 有助于保障电气系统运行的稳定性在进行电气工程的时候,会使用到了多种电气设备,随着新项目的建成,电子设备种类也变得更加繁多,这就造成了对电子信息系统的管理要求更高,也表现出了一定的复杂性。
此外,在电子信息系统中,对系统接地方式的选择,可以确保电力输送的具体效果和质量,从而推动电力系统和相关设备更加长期、稳定的发展,可以提供更加稳定的电力资源。
1.3 保护人员及财产安全在防雷工程施工过程中,如何进行防雷工作是关键问题,如果将闪电所产生的强电带到了地下,这就涉及到了接地的相关措施,需要根据具体工程中的实际情况及时处理,具体到电子设备安装、防雷接地技术的合理运用。
用正确的操作保障生命健康和财产安全。
施工人员的技术、先进的设备在电子设备安装中日益凸显其重要性,特别是在电子工程结构形式多元化的时代,对于电子工程的安装产生了更大的难度,对施工技术人员提出了更多的要求,所以电子设备要重视技术人才的培养,针对防雷技术进行专项研究,将雷击事故减小到最低。
浪涌保护器+电涌保护器+SPD的选用指南
浪涌保护器+电涌保护器+SPD的选用指南浪涌是指超出正常工作电压的瞬间过电压。
浪涌保护器,简称SPD(SurgeProtectionDevice),是一种低压配电系统使用的过电压保护器,为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置。
当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时,浪涌保护器能在极短的时间内导通分流,从而避免浪涌对回路中其它设备的损害,适用于交流50/60HZ,额定电压220V、380V和690V的供电系统中,对间接雷电和直接雷电影响或其他瞬时过压的电涌进行佛户。
1 .浪涌保护器的定义浪涌保护器是当低压电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者发过电压时,能在极短的时间内导通分流,从而避免浪涌对回路中其他设备的损害的电子装置。
2 .浪涌保护器的类别3 .(I)SPD可以分为电压开关型、限压型及组合型。
电压开关型SPD e在没有瞬时过电压时呈现高阻抗,一旦响应雷电瞬时过电压,其阻抗就突变为低阻抗,允许雷电流通过,也被称为“短路开关型SPD"。
限压型SPD e当没有瞬时过电压时,为高阻抗,但随电涌电流和电压的增加,其阻抗会不断减小,其电流电压特性为强烈非线性,有时被称为"钳压型SPD"。
组合型SPD e由电压开关型组件和限压型组件组合而成,可以显示为电压开关型或限压型或两者兼有的特性,这决定于所加电压的特性。
(2)按冲击试验分类如下:I类浪涌保护器:标称放电电流In,冲击电压1.2/50μs冲击电压和最大冲击电流IimP的试验,Iimp的波形为10∕350μsUp最大4kV(IEC61643-1;IEC60664-1)β口类浪涌保护器:标称放电电流In,冲击电压1.2/50μs冲击电压和最大冲击电流IimP的试验Jimp的波形为8∕25msβm类浪涌保护器:进行混合波合(开路电压1.2/50μs冲击电压,短路电流8/25μs)试验。
SPD分类与参数选择技巧
付国振 高级工程师
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 。
综合防雷系统
外部防雷措施
内部防雷措施
接
安
(
闪 器
针 网 带 线
引 下 线
屏 蔽
接 地 装 置
共 用 接
屏 蔽
地 系 统
电涌保护器中常用元件 (1)气体放电管
压敏电阻
晶
ZnO
晶
晶粒
尖晶石 界
界
层
层
u
泄漏区
限压区
过载区
O 参考电压
i
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
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。
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。
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
t 输出限制电压
什么是SP电涌保护器?如何选择电涌保护器SPD
什么是S P D电涌保护器浪涌(Surge),又称电涌,突波,是指瞬间超出稳定值的峰值,包括浪涌电压和浪涌电流。
供电系统的浪涌主要来自两方面的原因:1.外部(雷电原因)2.内部(电气设备造成的过电压,往往是毫秒级;)由于瞬时的电压和电流极大,极有可能对用电设备和电缆造成危害。
SPD是Surge Protective Device的缩写,中文名称为“电涌保护器”,是一种限制瞬态过电压和泄放电涌电流,从而保护电气或电子设备的器件。
SPD一般是与被保护的设备并联,当产生过压时,可以起到分流和限压的效果,防止过大的电流与电压对设备产生损害。
市场上常见的称谓还有“电涌防护器”、“浪涌保护器”、“防雷栅”、“防雷器”、“避雷器”、“过电压保护器”、“电流放电器”、“突波抑制器”等。
根据所保护的对象不同,SPD主要分为:信号SPD,电源SPD, 数据网络SPD等。
电涌保护器(SPD)都有哪些类型?怎么选?SPD的分类常规而言,SPD一般分为两类:信号SPD:产品需符合GB/T 18802.21 / IEC 61643.21《低压电涌保护器?第21部分:?电信和信号网络的电涌保护器(SPD)—性能要求和试验方法》标准要求。
电源SPD:产品需符合GB 18802.1 / IEC 61643.1《低压电涌保护器(SPD)?第1部分:?低压配电系统的电涌保护器?性能要求和试验方法》标准。
针对电源SPD的细分类还有开关型SPD和限压型SPD。
开关型SPD指的是采用气体放电管(GDT)、火花间隙等开关型元器件的SPD;限压型SPD采用压敏电阻(MOV)等限压型元器件的SPD按照SPD的使用的场合,除了信号SPD,电源SPD之外,还可以分为现场安装型SPD,本安型SPD,视频SPD,网络SPD等。
适合选用信号SPD标称供电电压为24VDC的两线制、三线制、四线制的4mA~20mA信号仪表,回路直流电源线属于信号供电,应为信号仪表类型,不属于直流电源类,应按信号仪表配备信号SPD。
浪涌保护器SPD的选择与配合
1. 背景SPD在低压配电中的应用是非常广泛的,同时对低压测控装置的冲击耐压值是直接相关的,因此对 SPD的原理,选择与配合原则进行分析,对理解测控装置的冲击耐压要求很有必要,同时SPD因为存在失效的可能性,因此这也是电力运维的一部分。
2. 防雷分区其定义见下表, 这里需要注意的是装置的天线如果装在室外就属于LPZ0B。
装置做浮地系统不利于防雷击安全。
3.SPD的类型和指标SPD的类型分为下面3类:电压开关型:通流能力强,比较适用于LPZ0A,LPZ0B与LPZ1区交界处的雷电浪涌保护。
电压限制型:电压限制水平比电压开关型低,因此适用于LPZ0B与LPZ1以上的区。
复合型:综合以上两种的特点。
SPD的主要参数如下:最大持续工作电压Uc:允许施加于SPD两端的最大电压的有效值,Uc的最小值按照下面确定,注意Uc越大的,限制电压Up也会越大。
限制电压Up:表征SPD限制接线端子间电压的性能参数,对于电压开关型指的是规定陡度下的最大放电电压,对于电压限制型是指在规定电流波形下的最大残压,这个应该从电压的优先级列表中选择,优先级列表电压为2.5kV,2kV,1.8kV,1.5kV,1.2kV,1.0kV。
SPD 残压指的是当流过放电电流时电涌保护器指定端的峰值电压,也可以叫做雷电放电电流通过防雷设备时,其端子间呈现的电压,在不同电流作用下出现的最大残压值为电涌保护器的限制电压;电压保护水平为制造厂家规定的参数,此参数应大于电涌保护器的限制电压。
SPD的特点:(1)SPD是有泄露电流的,一般为微安级别。
(2)SPD有配合的波形,10/350μs波是模拟直击雷的波形,波形能量大; 8/20μs波是模拟雷电感应和雷电传导的波形。
电压开关型SPD主要泄放的是10/350μs电流波,限压型SPD主要泄放的是8/20μs电流波,因此安装在0区和1区交界处的SPD,应该选择10/350μs的。
4.SPD的配合和选择(1) 保护和测控装置过电压等级相关等级请看GB14598.3的下表,其中过电压类别I是指采取了特别措施,将冲击电压限制要额定冲击电压以下。
浪涌保护器的选用原则
浪涌保护器的选用原则什么是浪涌保护器浪涌保护器(Surge Protector),英文简称SPD,又称过电压保护器(Overvoltage Protector),是一种用于保护电子设备、电视机、电脑、电话线路、电话交换机、电线等电力和通信设备的电气器材。
浪涌保护器的主要功能是对设备进行保护,防止因过电压等因素而造成的瞬间损坏或持续性损坏。
选用浪涌保护器的原则正确选择和应用浪涌保护器,可以大大提高电力和通信设备的使用寿命,减少因各种因素产生的损坏。
以下是选用浪涌保护器的原则:1. 合理的额定电压浪涌保护器的额定电压应与被保护设备的额定电压相一致,不能因为价格问题而缩小额定电压,否则会影响保护效果;也不能因随便选用超过被保护设备额定电压的浪涌保护器,这样做会导致保护器内的元器件发生短路并造成电路烧毁。
2. 安全性能好浪涌保护器的安全性能是防止由于保护器烧坏或损坏而导致的损失,所以必须确保浪涌保护器的安全性能要好。
3. 额定电流大浪涌保护器的额定电流要比被保护设备所需的电流大,这样才能保证在短时间内承受浪涌电流,对被保护设备进行保护。
4. 快速响应在保护电路中使用快速响应的浪涌保护器,可以保护设备免受过热或电路损坏的危险,并且可以帮助保持设备的正常工作状态。
5. 对设备不会产生负面影响浪涌保护器的设计要贴近设备的使用环境,避免不必要的破坏,否则会对设备产生负面影响,进而影响设备的工作正常。
如何正确使用浪涌保护器在正确选用浪涌保护器的基础上,正确使用浪涌保护器也非常重要:1. 与设备相连浪涌保护器必须与被保护设备相连,避免使用过长的电缆或滤波器等附加装置,否则会影响保护效果。
2. 良好的接地浪涌保护器对地的接线必须良好,避免失效或电流过高的问题。
3. 定期测试定期测试浪涌保护器的保护效果,可以确保浪涌保护器的正确使用和保护效果。
4. 及时更换浪涌保护器具有一定的使用寿命,在使用一定时间后,应及时对其进行更换,以确保设备的安全与正常运行。
民用建筑中浪涌保护器SPD的选择
民用建筑中浪涌保护器SPD的选择摘要:通过对建筑物的电子信息系统各级防雷的电源线路浪涌保护器保护水平的分析,阐述了在低压配电系统中浪涌保护器的设计与选择原理,使设备免受雷电电磁脉冲的破坏,达到保护设备的目的,同时也为电气设计人员提供了理论依据。
关键词:浪涌保护器;SPD;后备保护选用引言:随着我国经济、社会的快速发展,随着电子产品的广泛应用,各种电子信息技术产品越来越多地渗入到社会和家庭生活的各个领域,其产生的雷电暂态过电压过电流(雷电浪涌)更易对建筑物内的电气设备尤其是电子设备造成破坏。
因此在民用建筑中SPD(浪涌保护器)被大量的使用。
1.电涌保护器分类电涌保护器的类型和结构按不同的用途有所不同,但它至少应包含一个非线性电压限制元件。
1.1SPD的分类:1.开关型:一旦响应雷电瞬时过电压时,允许雷电流通过。
2.限压型:随电涌电流和电压的增加其阻抗会不断减小,其电流电压特性为强烈非线性。
1.2分流型或扼流型扼流型:与被保护的设备串联,对雷电脉冲呈现为高阻抗,而对正常的工作频率呈现为低阻抗。
分流型:与被保护的设备并联,对雷电脉冲呈现为低阻抗,而对正常工作频率呈现为高阻抗。
按用途分:电源保护器、信号保护器。
2.SPD后备保护2.1SPD为什么要设置后备保护现在市场上可以购买的SPD主要可分为三种型式:电压开关型、电压限制型和复合型。
复合型SPD常采用电压开关型和电压限制型SPD串联或并联以满足限制电压或通流量的要求。
所有这些双端口装置在遭受瞬态电浪涌时,通过钳制跨接在浪涌保护器两端之间的瞬态电压工作。
在被保护线路的工频电压的作用下原先处于导通状态下的电子固态保护器件有可能不会灭弧,出现续流。
如此大的短路电流产生的热效将使SPD的电子固态保护器件发生爆裂或爆炸,影响其他设备的安全、正常运行,使系统的可靠性降低。
2.2如何设置SPD的后备保护建筑电气低压配电系统中通常在SPD支路中接入一个限流元件作为SPD故障短路的后备保护。
浪涌保护器(SPD)的选择与使用
住宅配电系统中的浪涌保护需求
由于住宅配电系统可能受到雷电、开关操作等引 起的浪涌影响,因此需要安装浪涌保护器来保护 电器设备和人身安全。
SPD的选型与配置
根据住宅配电系统的规模和需求,选择合适的浪 涌保护器型号和配置方式,如多级保护、模块化 设计等。
效果分析
安装浪涌保护器后,可以有效降低电器设备损坏 的风险,提高供电可靠性,同时保障居民的人身 安全。
安装固定
将SPD固定在指定位置,确保其稳 定、牢固,并按照接地要求连接接 地线。
使用与维护
定期检查
定期检查SPD的工作状态,查看是否有异常现象,如变色、发热 等。
清洁保养
定期清理SPD表面灰尘,保持其良好的散热性能。
更换周期
根据使用环境和频率,确定合理的更换周期,确保SPD始终处于良 好工作状态。
效果分析结论
根据实际应用案例的效果评估,可以得出浪涌保护器在各个领域中都具有显著的保护效果和实 际应用价值,能够有效降低因浪涌引起的设备损坏和故障风险。
THANKS
感谢观看
01 测试电源
提供稳定的电源,用于测 试SPD的性能。
03 浪涌发生器
用于模拟雷电和电气过载
等浪涌现象,对SPD进行
测试。
02 示波器
用于观测和记录SPD的响
应和动作波形。
04 万用表
用于测量SPD的电气参数,
如导通电阻、漏电流等。
05
SPD的应用案例与效果分析
应用案例一:住宅配电系统
1 2 3
验收流程与要求
检查产品合格证和认证标识
确保SPD符合相关标准和规定,具有有效 的认证标识。
检查安装指南和注意事项
确认SPD的安装指南和注意事项,确保正 确安装和使用。
SPD的分类及参数选择
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。
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。
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。
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。
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
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。
SPD的分类及参数选择
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 。
综合防雷系统
外部防雷措施
内部防雷措施
接
安
(
闪 器
针 网 带 线
引 下 线
屏 蔽
接 地 装 置
共 用 接
屏 蔽
配电箱中浪涌保护器(SPD)选用的9大原则,做电气设计都用得到
配电箱中浪涌保护器(SPD)选用的9大原则,做电气设计都用得到配电箱中浪涌保护器的选用原则:1、SPD的电压保护水平Up应始终小于被保护设备的冲击耐受电压Uchoc,并且大于根据接地类型得出的电网最高运行电压Usmax,即Usmax<Up<Uchoc,若线路无屏蔽,尚应计入线路感应电压,Uchoc宜按其值的80%考虑;2、SPD与被保护设备两端引线应尽可能短,控制在0.5m以内;3、如果进线端SPD的Up加上其两端引线的感应电压以及反射波效应与距其较远处的被保护设备的冲击耐受电压相比过高,则需在此设备处加装第二级SPD,其标称放电电流In不宜小于8/20μs 3kA;当进线端SPD距被保护设备不大于10m时,若该SPD的Up加上其两端引线的感应电压小于设备的Uchoc的80%,一般情况在该设备处可不装SPD;4、当按上述第3点要求装的SPD之间设有配电盘时,若第一级SPD的Up加上其两端引线的感应电压保护不了该配电盘内的设备,应在该配电盘内安装第二级SPD,其标称放电电流In不宜小于8/20μs 5kA;5、当在线路上多处安装SPD时,电压开关型SPD与限压型SPD 之间的线路长度不宜小于10m,限压型SPD之间的线路长度不宜小于5m。
例如:被保护设备与配电中心距离较近,在线路敷设上可特意多绕一些导线;6、当进线端的SPD与被保护设备之间的距离大于30m时,应在离被保护设备尽可能近的地方安装另一个SPD,通流容量可为8kA;7、选择SPD时应注意保证不会因工频过压而烧毁SPD,因SPD 是防瞬态过电压(μs级),工频过电压是暂态过电压(ms级),工频过电压的能量是瞬态过电压能量的几百倍,因此,应注意选择较高工频工作电压的SPD;8、SPD的保护:每级SPD都应设保护,可采用断路器或熔断器进行保护,保护器的断流容量均大于该处最大短路电流;9、此外,选用SPD时还应注意:响应时间尽可能快;使用寿命的长短、价格因素、可维护性要好、通流容量的大小、耐湿性能等方面。
浪涌保护器(SPD)的设计要点和选型原则
浪涌保护器(SPD)的设计要点和选型原则当前随着科技发展,电子产品种类越来越多,应用领域也越来越广广泛。
但是这些电子产品耐冲击电压水平一般都低于低压配电装置。
因此它们很容易受到电压波动-即浪涌电压-的损害,所谓浪涌又称瞬态过电压,是在电路中出现的一种瞬时的电压波动,在电路中通常可以持续约百万分之一秒,比如在雷电天气中,雷电脉冲可能会在电路中产生电压波动。
220V电路系统中会产生持续瞬间可达到5000或10000V的电压波动,也就是浪涌或者瞬态过电压。
我国的雷电区较多,而雷电又作为在线路中产生浪涌电压的一个重要因素,因此加强在低压配电系统中的防雷电保护就显得十分必要。
浪涌保护器既过电压保护器,工作原理是当电力线、信号传输线出现瞬时过电压时,浪涌保护器就会将过电压泄流来将电压限制在设备所能承受的电压范围内,从而保护设备不受电压冲击。
浪涌保护器在正常情况时,处于高电阻状态,不发生漏流;当电路中出现过电压时,浪涌保护器就会在极短时间内被触发,将过电压的能量漏流,保护设备;过电压消失后,浪涌保护器恢复高阻状态,完全不会影响电源的正常供电。
一、浪涌保护器的设计(1)SPD设计的不足目前,SPD的设计还存在很多不足的地方,在实际的施工中造成了很多问题,甚至造成工程延期,具体如下:1)对设计的描述太过简单,意思表达不清晰,安装要求也不够具体,施工时容易造成很多的不确定性,可能会使要被保护的电子设备受到破坏或经济损失。
2)浪涌保护器的设计不够灵活,有时甚至直接套用固定的防雷施工图,没有根据配电系统的接地制式进行针对性的设计,可能会导致SPD在具体接线安装时出现错误。
3)在配电系统图中,SPD的设计参数不够完整,如电压保护水平UP、是否防爆、最大运行电压Uc等重要参数未设计或部分设计,又或者部分参数不准确,造成浪涌保护器实际运行中出现故障或对电子设备的损坏。
4)设计说明书不详细。
一般地,要有针对SPD设计进行详细说明的设计说明书,如建设项目概况、设计的依据、是否包含有电子信息系统、SPD设计的防护等级等。
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低压配电系统中电涌保护器的选择及安装[日期:2005-10-24] 来源:转引自“中国防雷商务网”作者:[字体:大中小]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(浪涌、避雷器)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S PD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。
3.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 NANA: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(U L)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S PD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。