避雷器与浪涌保护器的比较
浪涌保护器与防雷措施概述
浪涌保护器与防雷措施概述
防雷工作是现代建筑中尤其是高层建筑中的重要一环,做好防雷工作能够是建筑中的各种电子设备免受电涌或峰值电压的危害。
而浪涌保护器则是防雷工作中较为重要的元件。
下面是电工之家关于浪涌保护器与防雷措施的概述。
浪涌保护器又称SPD、防雷器、电涌保护器或避雷器,浪涌保护器的作用是将线路上出现的浪涌电压(瞬间过电压/浪涌电流)引导至接地装置,泄放到大地,保护电子设备免受“浪涌”的损害,从而达到保护设备的目的。
目前国内低压配电系统中所使用的浪涌保护器大多为金属氧化物避雷器也称氧化物避雷。
金属氧化物阀片是以氧化锌为主要成份,加入少量的铋、钴、铬、锰、锑等金属氧化物作为添加剂,经过混料、适粒、线型,在1000℃;以上的高温下烧制而成,形状呈圆饼形或环形,它有着优异的非线性物性,非线性系数α可低达0.01~0.04。
当正常工作时本身只有微安级的漏电流,它对过电压响应时间非常快,通流能力也很高。
整体来讲防雷工作可分为防直击雷和防感应雷,也可以理解为内部防雷和外部防雷。
过电压的保护也属防雷工作范畴,应涵盖在内部防雷工作当中去。
整体的防雷设计中主要有以下几项措施:避雷针、带;
引下线;
接地体;
屏蔽;
均压等电位;
减小接进耦合。
避雷器与浪涌保护器
避雷器和电涌保护器运用说明目录一、定义二、防雷器与浪涌保护器的比较三、线路避雷器运用及其说明四、浪涌保护器设计原理、特性、运用范畴五、参考依据与文献一、定义1.避雷器避雷器是变电站保护设备免遭雷电冲击波袭击的设备。
当沿线路传入变电站的雷电冲击波超过避雷器保护水平时,避雷器首先放电,并将雷电流经过良导体安全的引入大地,利用接地装置使雷电压幅值限制在被保护设备雷电冲击水平以下,使电气设备受到保护。
2.浪涌保护器也叫防雷器,是一种为各种电力设备、仪器仪表、通讯线路等提供安全防护的装置。
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他设备的损害。
➢从以下资料可以看出,浪涌保护器也是防雷器的一种,但是有很大的区别。
二、避雷器与浪涌保护器的比较避雷器指建筑物避雷器,与避雷针、接地排等一起形成一个法拉第笼,防止建筑物被损坏,避雷器的基本原理是把雷击电磁脉冲(LEMP)导入地进行消解。
但是为什么在安装避雷器后仍有大量的建筑物及其里面的设备被雷击损坏呢?首先,避雷器的导线采用铜铁合金,因此其导线性能是有限的,反应速度仅为200微妙(uS)。
而LEMP的半峰速度(能量达到最大值)为20微妙(uS),也就是说LEMP的速度快于避雷器,这样避雷器把第一次直击雷导入地后,对于二次雷、三次雷往往反应不过来,直接泄漏打在设备上。
也就是说,避雷器对二次雷、三次雷几乎不起作用。
其次,LEMP导入地后,会从地返回形成感应雷。
感应雷会从所有含有金属的导线上泄漏到设备(网线、电源线、信号线、传输线等)。
由于避雷器是单向作用的,因此它对感应雷不起作用,感应雷可以直接打坏设备。
更何况,导线部分往往不会安装避雷器。
再次,浪涌只有20%来自雷击等外部环境,80%来自系统内部运行,避雷器对这80%是不起任何作用的。
根据分析来回答电涌保护器(SPD,有的称浪涌保护器)和避雷器的区别:1、应用范围不同(电压):避雷器范围广泛,有很多电压等级,一般从0.4kV低压到500kV超高压都有(详见楼上分析),而SPD一般指1kV以下使用的过电压保护器;2、保护对象不同:避雷器是保护电气设备的,而SPD浪涌保护器一般是保护二次信号回路或给电子仪器仪表等末端供电回路。
浪涌保护器和防雷器的区别
浪涌保护器最原始的浪涌保护器羊角形间隙,出现于19世纪末期,用于架空输电线路,防止雷击损坏设备绝缘而造成停电,故称“浪涌保护器”。
20世纪20年代,出现了铝浪涌保护器,氧化膜浪涌保护器和丸式浪涌保护器。
30年代出现了管式浪涌保护器。
50年代出现了碳化硅防雷器。
70年代又出现了金属氧化物浪涌保护器。
现代高压浪涌保护器,不仅用于限制电力系统中因雷电引起的过电压,也用于限制因系统操作产生的过电压。
浪涌也叫突波,顾名思义就是超出正常工作电压的瞬间过电压。
本质上讲,浪涌是发生在仅仅几百万分之一秒时间内的一种剧烈脉冲,。
可能引起浪涌的原因有:重型设备、短路、电源切换或大型发动机。
而含有浪涌阻绝装置的产品可以有效地吸收突发的巨大能量,以保护连接设备免于受损。
浪涌保护器,也叫防雷器,是一种为各种电子设备、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他设备的损害。
一、浪涌保护器(SPD)工作原理浪涌、涌保护器(Surge protection Device)是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置,过去常称为“避雷器”或“过电压保护器”英文简写为SPD.电涌保护器的作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内,或将强大的雷电流泄流入地,保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。
浪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。
用于电涌保护器的基本元器件有:放电间隙、充气放电管、压敏电阻、抑制二极管和扼流线圈等。
浪涌保护器的基本元器件1.放电间隙(又称保护间隙):它一般由暴露在空气中的两根相隔一定间隙的金属棒组成,其中一根金属棒与所需保护设备的电源相线L1或零线(N)相连,另一根金属棒与接地线(PE)相连接,当瞬时过电压袭来时,间隙被击穿,把一部分过电压的电荷引入大地,避免了被保护设备上的电压升高。
避雷器、过电压保护器、浪涌保护器的区别
避雷器、过电压保护器、浪涌保护器的区别
1、避雷器: 又称:surge
arrester,能释放雷电或兼能释放电力系统操作过电压能量,保护电工设备免受瞬时过电压危害,又能截断续流,不致引起系统接地短路的电器装置。
避雷器通常接于带电导线与地之间,与被保护设备并联。
当过电压值达到规定的动作电压时,避雷器立即动作,流过电荷,限制过电压幅值,保护设备绝缘;电压值正常后,避雷器又迅速恢复原状,以保证系统正常供电。
2、过电压保护器[1]为一种新型的过电压保护器,主要用于保护发电机、变压器、真空开关、母线、电动机等电气设备的绝缘免受过电压的损害,过电压保护器是限制雷电过电压和操作过电压的一种先进的保护电器。
3、浪涌保护器对间接雷电和直接雷电影响或其他瞬时过压的电涌进行保护,适用于家庭住宅、第三产业以及工业领域电涌保护的要求,具有相对相,相对地,相对中线,中线对地及其组合等保护模式。
是一种为各种电子设备、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他设备的损害
从三者功能看避雷器保护的是雷电带来的高电压破坏力,过电压保护器保护的是雷电和供电网络带来的电压过高造成的损害,浪涌保护器保护的是雷电带来的高电压、高电流带来的损害。
避雷器和瞬时电涌电压保护器的区别
避雷器和瞬时电涌电压保护器的区别
谢国栋
【期刊名称】《电世界》
【年(卷),期】2004(45)10
【摘要】避雷器(即过电压限制器)和瞬态电涌电压保护器(TVSS,即SPD)都是保
护电涌的,但是NEC标准将它们进行了明确的区分。
它们到底有何区别呢?避雷
器通常只用于设备(如仪表)的电源侧(线路侧)(280.22),而瞬态电涌电压保护器通常只用于负载侧(285.21)。
虽然有些装置可以用于任何一侧,但是大部分电涌保护装置按只能用于某一侧来设计。
因此,NEC标准为两者制订了不同的技术条件。
【总页数】2页(P40-41)
【作者】谢国栋
【作者单位】
【正文语种】中文
【相关文献】
1.闪电电涌过电压与建筑物内系统电涌保护器工程技术 [J], 乔国林;
2.赛特浪涌过电压保护器(信号避雷器)及其在通信系统中的应用 [J], 黄大平
3.优异的瞬时电涌抑制元件:氧化锌压敏电阻器 [J], 李希光
4.闪电电涌过电压与建筑物内系统电涌保护器工程技术 [J], 乔国林
5.基于ATP-EMTP的金属氧化物避雷器雷电电涌防护模拟研究 [J], 周广珉;赵炜因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
浪涌保护器和避雷器的区别
浪涌保护器和避雷器的区别对于电力系统中的电气设备而言,浪涌和雷击都是常见的问题。
浪涌和雷击会对电气设备造成不同程度的损坏,甚至可能导致设备的短路、火灾等安全事故。
为了保护电气设备的安全运行,我们通常会使用浪涌保护器和避雷器。
浪涌保护器和避雷器都属于电力系统的过电压保护装置。
它们的主要作用是为了保护电气设备免于过电压的侵害。
然而,它们在工作原理、适用范围、使用方法以及应用场合上都存在很大的差异。
浪涌保护器工作原理浪涌保护器是通过快速隔离和限制浪涌过电压,将过电压的能量释放到地线上,保护电气设备不受过电压侵害。
浪涌保护器相当于一种“消弧器”,它可以在电气设备中引入一个小的不规则电容,利用这个电容来消除过度电压。
适用范围浪涌保护器一般用于保护电气设备不受瞬态过电压和电磁脉冲的影响,比如对于机器人、医疗设备、工业设备等高敏感电子产品使用浪涌保护器可以有效的保护设备免受过电压伤害。
使用方法浪涌保护器的安装位置通常设置在供电线路与受电设备之间,可以直接与设备的输入端口相连,可以在电源线或信号线上安装,视具体的应用场景而定。
需要注意的是,浪涌保护器的工作原理需要保证地线的良好使用,因此在使用时需要注意地线的连接和接地。
避雷器工作原理避雷器是一种用来抵抗雷击过电压的设备。
其主要是通过引导电纹波的能量,将电纹波的能量放到地球上,以达到防雷的目的。
避雷器的工作原理类似于一台变压器,其主要是根据不同的电场和电荷性质之间的相互作用,将电纹波能量导入地线上。
适用范围避雷器主要用于通讯、计算机及各种电气设备中,其主要作用是防止雷击、雷电波等异常电压的伤害。
使用方法避雷器可以分为外避雷器和内避雷器两种,其安装位置的选择要根据具体的应用场合而定,对于高压变压器室、电子设备室、通讯设施等设备,通常都需要安装避雷器。
避雷器需要经过质检认证,使用时一定要严格按照厂商的安装说明、技术规范及安全操作规程等使用。
浪涌保护器与避雷器的区别总体来看,浪涌保护器和避雷器的主要区别在于:1.工作原理不同:浪涌保护器是通过限制浪涌过电压,将能量释放到地线上以保护设备;避雷器是通过引导电纹波的能量,将电纹波的能量导入地线。
浪涌装置、避雷器、漏保、空开、断路器区别是什么
浪涌装置、避雷器、漏保、空开、断路器区别是什么(1)浪涌和空开的区别1)浪涌保护器浪涌保护器(SPD)又称为“防雷器”和“避雷器”,是限制电气回路、通讯线路中强烈的瞬态过电压产生的浪涌,从而起到保护设备的作用。
其工作原理是当线路中出现瞬间过电压或过电流时,浪涌保护器会迅速导通,将线路中的浪涌泄放入大地。
按照保护设备的不同,可分为电源浪涌保护器和信号浪涌保护器两类。
其中电源浪涌保护器按照同容量的不同可一级电源浪涌保护器、二级电源浪涌保护器、三级电源浪涌保护器和四级电源浪涌保护器;信号浪涌保护器可分为网络信号浪涌保护器、视频浪涌保护器、监控三合一浪涌保护器、控制信号浪涌保护器、天馈信号浪涌保护器等。
2)空气开关空气开关又称为断路器,当电路中电流超过额定电流时会自动断开,并对电路或电气设备发生短路、过载等进行保护。
例如照明、泵房等电源都可以用空气开关控制。
其工作原理是通过开关的电流超过一定电流时会因发热使金属片弯曲,开关脱扣,切断电源,保护线路中的设备不因过大的电流而损坏。
3)两者的区别工作原理不一样:浪涌保护器在线路中瞬态过电压增大时,会及时导通,将线路上的过电压泄放入地;而空气开关在线路上电流超过额定电流时,会自动断开,保护用电设备。
保护作用不一样:浪涌保护器是针对线路中的用电设备、通信设备等免受线路中浪涌损害的设备,空气开关是保护线路中的短路、过载等。
保护范围不一样:浪涌保护器不仅能够保护电源,还能保护通信线路的设备;空气开关保护的是用电设备。
(2)空气开关、漏保、断路器的区别空气开关,从广义上讲,指所有以空气为隔弧、灭弧介质的开关。
包括空气断路器、空气负荷开关、空气隔离开关等。
从这个意义上看,低压的框架断路器、塑壳断路器、小型断路器、刀开关、隔离开关、高压压气式负荷开关、高压隔离开关等。
从狭义上讲,专指低压断路器,更狭义一点,专指塑壳断路器和小型(微型)断路器。
所以可以说:空气开关包括一些断路器,断路器不一定都是空气开关(如SF断路器)。
浪涌保护器和避雷器的区别
浪涌保护器和避雷器的区别一、应用范围不同(电压):避雷器的额定电压范围为0.28kV~3kV,而浪涌保护器的额定电压范围为5V~1.2kV;避雷器的标称放电电流为20kA、10kA、5kA、3kA、1kA,浪涌保护器的标称放电电流为120kA、100kA、80kA、60kA、40kA、20kA、10kA、5kA、3kA等类型。
二、保护对象不同:避雷器是保护电气设备的,而浪涌保护器大多是为保护电子仪器或仪表的;三、安装位置不同:避雷器一般安装在一次系统上,防止雷电波的直接侵入,保护架空线路及电器设备;而浪涌保护器多安装于二次系统上,是在避雷器消除了雷电波的直接侵入后,或避雷器没有将雷电波消除干净时的补充措施。
所以避雷器多安装在进线处,SPD多安装于末端出线或信号回路处。
四、通流容量不同:避雷器因为主要作用是防止雷电过电压,所以其相对通流容量较大;而对于电子设备,其绝缘水平远小于一般意义上的电器设备,故需要波涌保护器对雷电过电压和操作过电压进行防护,但其通流容量一般不大。
五、响应时间不同:浪涌保护器的响应时间一般在20-25ns之间,响应时间快,保护性能高,适用于较为敏感的电子设备的精细化防护。
而避雷器的响应时间一般在100ns以上,适用于输电线路的防护。
这也决定了其保护对象及安装位置的不同。
六、制造工艺及材质不同避雷器多采用氧化锌避雷元件,外有绝缘硅胶等材质制成,而浪涌保护器一般有压敏电阻、半导体器件、静电保护元件、外壳塑料及特种灌胶材料等组成,当然制造工艺有很大的不同。
七、使用场所不同避雷器主要用在电站、线路、配电站、发电,电容器,电机、变压电器、中性点、炼钢铁、铁路。
浪涌保护器主要用在低压配电、柜、低压电器、通信、信号、机站、机房。
浪涌保护器和避雷器的区别
浪涌保护器和避雷器的区别1、避雷器有多个电压等级,从0.38KV低压到500KV特高压均有,而浪涌保护器一般只有低压产品;2、避雷器多安装在一次系统上,防止雷电波的直接侵入,而浪涌保护器大多安装在二次系统上,是在避雷器消除了雷电波的直接侵入后,或避雷器没有将雷电波消除干净时的补充措施;3、避雷器避雷器是保护电气设备的,而浪涌保护器大多是为保护电子仪器或仪表的;4、避雷器由于接于电气一次系统上,要有足够的外绝缘性能,外观尺寸比较大,而浪涌保护器由于接于低压,尺寸制作的可以很小。
浪涌保护器1、变频控制柜必须加2、使用真空断路器的控制柜必须加3、供电系统的进线开关必须加4、其它控制柜可以不加,当然如果为了保险起见有预算空间的话可以都加上浪涌保护器总体分为两类:电机保护型、电站保护型在选择时必须注意!1•主要结构及工作原理电涌保护器的工作原避雷器理见示意图,两个电极分别与L(或者N)和PE线相联,两个电极之间形成一个电气间隙。
电网在不超过最大持续运行电压的情况下运行时,两个电极之间呈高阻状态。
女口果电网因雷击或者操作过电压使两个电极之间的电压超过点火电压时,间隙被击穿,通过弧光放电将过电压能量释放。
冲击波过后,电弧将被由分弧片和灭弧室组成的灭弧系统熄灭,恢复到高阻状态。
图1原理示意图2•作用BY系列电涌保护器采用了一种非线性特性极好的压敏电阻,在正常情况下,电涌保护器外于极高的电阻状态,漏流几乎为零,保证电源系统避雷器正常供电。
当电源系统出现上述情况的过电压时,不锈钢装饰,电涌保护器立即在纳秒级的时间内迅速导通,将该过电压的幅值限止在设备的安全工作范围内。
同时把该过电压的能量释放掉。
随后,保护器又迅速的变为高阻状态,因而不影响电源系统的正常供电。
电涌保护器(SurgeprotectionDevice)是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置,过去常称为"避雷器"或“过电压保护器”英文简写为SPD。
季幼章著——避雷器和浪涌保护器的比较
Elements雷器两端电压峰值U1mA,定义为参考电压。
从这一电压开始,认为避雷器进入限制过电压的工作范围,所以也称为转折电压。
(4)压比K压比K系指避雷器通过波形为8/20μs的标称冲击放电电流时的残压与起始动作电压之比,例如5kA压比为K=U5KA/ U1mA,压比越小,表明残压越低,保护性能越好。
(5)荷电率荷电率表明单位电阻片上的电压负荷,η=U C/U1mA。
荷电率的高低对避雷器老化程度的影响很大,在中性点非有效接地系统中,一般采用较低的荷电率,而在中性点直接接地系统中,采用较高的荷电率。
(6)冲击残压这是避雷器保护特性中的主要指标,对于220kV及以下的避雷器,一般都是按波形为8/20μs,幅值为5kA的冲击电流来测量残压的,对于330kV及以上系统,由于可能出现较大的雷电流,因此使用幅度为10kA的冲击电流来测量残压。
残压越低,被保护设备的绝缘水平可以越低。
(7)通流容量通流容量表示避雷器阀片能耐受通过电流的能力。
因为避雷器中通过的电流主要有两种,一种是雷电流,另一种是工频续流。
所以通常分别用一定幅值的冲击电流和方波电流来进行试验,电流波形规定为4/10μs。
方波电流试验,虽然电流幅值较小,但持续时间长得多(2000μs),对阀片的考验是很严格的。
(8)泄漏电流氧化锌阀片相当于一个电阻和电容的混联电路,考虑杂散电容后,一支避雷器相当于一个阻容链。
在交流电压下,避雷器的总泄漏电流中包含着阻性电流(有功分量)和容性电流(无功分量)。
正常情况下,流过避雷器的主要为容性电流,阻性电流只占很小一部分。
当阀片老化时,以及避雷器受潮,内部绝缘部件受损以及表面严重污秽时,容性电流不大,而阻性电流大大增加。
所以测量泄漏电流是监测避雷器的主要方法,通常测量0.75U1mA下的泄漏电流值。
4 浪涌保护器4.1 浪涌保护器工作原理电路在遭雷击和接通、断开电感负载或大型负载时,常常会产生很高的操作过电压,当电压增加仅持续1ns或2ns时,被称为尖峰,当电压增加持续3ns或更长时间时,被称为浪涌。
你知道避雷器和浪涌保护器的区别吗
你知道避雷器和浪涌保护器的区别吗避雷器和浪涌保护器都是用于保护电气设备免受电压过高或电磁干扰的设备,但它们的功能和原理有所不同。
避雷器和浪涌保护器是用于保护电气设备免受过电压的损害的重要装置。
虽然它们都属于过电压保护设备,但在原理、工作方式和应用领域上存在一些区别。
1.功能区别:避雷器主要用于保护电力系统、通信系统等大型电气设备免受雷击的影响。
当雷击产生高电压脉冲时,避雷器会引导这些脉冲通过其内部的气体放电管,从而将高电压脉冲释放到地面,保护设备免受损坏。
浪涌保护器则主要用于保护电子设备免受电源输入端的瞬态过电压(如电源开关、插座等)和电磁干扰的影响。
当电源输入端出现过电压或电磁干扰时,浪涌保护器会迅速导通其内部的气体放电管,将过高的电压限制在设备所能承受的范围内,从而保护设备免受损坏。
2.原理区别:避雷器主要利用了气体放电管(如普通放电管、快速恢复二极管等)的瞬态响应特性。
当雷击产生高电压脉冲时,气体放电管会迅速导通,将高电压脉冲释放到地面;当雷电消失时,气体放电管会迅速恢复截止状态。
这样一来,避雷器就能够有效地保护设备免受雷击的影响。
避雷器:避雷器主要用于保护电力系统免受雷电过电压的影响。
它基于气体放电原理,由一个或多个金属氧化锌(MOA)元件组成。
当系统中出现过电压时,避雷器会自动启动,将过电压引导到地,保护系统和设备不受损害。
避雷器具有高电压容量和快速响应的特点。
浪涌保护器主要利用了气体放电管的瞬态响应特性以及其对过电压的阻抗能力。
当电源输入端出现过电压或电磁干扰时,气体放电管会迅速导通,将过高的电压限制在设备所能承受的范围内;同时,气体放电管还能够吸收部分能量,从而减轻对设备的损害。
各类型电源浪涌避雷箱介绍
各类型电源浪涌避雷箱介绍
随着人们对电力和电器的依赖越来越大,电源浪涌和雷击成为了人们常备的考虑因素之一。
这种情况下,电源浪涌和避雷器就显得尤为重要,它们能够保护设备免受电击和浪涌损害。
本文将介绍各类型的电源浪涌和避雷器。
1. 手机充电器浪涌保护器
由于手机的使用频率极高,充电器就成为了最常用的电器之一。
但是,由于充电器中的电容器等元件不够稳定,较容易受到浪涌冲击的影响,所以必须使用一种专门的浪涌保护器来保护手机和充电器。
2. 低压配电系統浪涌保护器
低压配电系統是所有大楼和住宅的电源系统基础。
在电力运输过程中,由于很多不可预测的原因,会产生一些高电压浪涌影响到低压配电系统,这种浪涌会对电器造成严重的损坏。
浪涌保护器可以防止这些高峰浪涌。
3. 避雷器
在雷暴天气中,雷电会不断地砸向地面,对人和物造成极大的威胁。
避雷器是一种防止雷电伤害的装置,它起到了分散雷电的作用,通过吸收雷电,安抚电压、电流的目的来保护建筑和人员。
4. 电池浪涌保护器
电池也是人们生活中常见的电器,但由于电池存储的电能比较大,一旦电压过高就会造成电池爆炸的危险。
因此,必须使用一种浪涌保护器来避免电池过充和过放。
5. 雷击保护电器
电力输配电中经常会受到许多环境的干扰,如果没有相应的保护措施,就会很容易受到雷击的危害,严重时会导致损失甚至人员伤亡。
雷击保护电器是一种特别的电器,可以防止雷击损害。
总之,以上类型的电源浪涌避雷箱可以在保护电器方面提供了很大的帮助,保护设备不受雷击损害和浪涌冲击的侵害,使生活、工作、出行更加舒适和方便。
防雷和浪涌保护知识
防雷和浪涌保护知识1、浪涌保护器应用浪涌保护器和被保护设备的接地将被保护设备的接地线或外壳和浪涌保护器接地线之间用导线直接连接起来,并使连接导线尽可能缩短。
在浪涌保护器接地端单点接地。
这样可避免浪涌保护器与被保护设备的地线之间产生高电压,从而有效地起到保护作用。
本安型浪涌保护器安装和布线当用本安型浪涌保护器(SPD)保护安全栅及连接的设备时,应将浪涌保护器与安全栅分开安装(如下图),以满足危险侧与安全侧接线端子之间50mm的间隔要求,同时可使得布线更加整齐。
2、多级组合保护电路原理当浪涌电压加在保护电路的输入端时,响应时间速度最快的瞬态抑制二极管TVS首先动作。
通过选择适当耦合元件(电感或电阻)参数使线路设计为在抑制二极管可能损坏之前,随着放电电流的增加使其在L2上产生的压降加上在TVS上的压降达到MOV的击穿电压,这时MOV开始放电。
同样,随着放电电流进一步增加使其在L1上的压降加上MOV击穿电压达到GDT的动作电压,最终由GDT释放更大的浪涌电流,见图8。
例如:当浪涌电压以1KV/us的标准速率上升,峰值为6KV 的脉冲电压加在一个24V组合保护电路时,通过气体的放电管后电压大约被限制在700V。
此电压通过耦合元件(电感或电阻)的衰减和压敏电阻的抑制,电压大约被限制在150V左右。
再经抑制二极管箝位使输出电压限制在40V左右。
这样被保护的电子设备只需承受其额定1.5倍的瞬间过电压。
3、防雷元件雷击电涌保护器(SPD) 的基本要求是响应时间快,放电电流大,输出残余电压低和使用寿命长。
要想达到上述要求需采用不同的保护元件构成多级保护电路。
常用的保护元件有三种:陶瓷(或玻璃)气体放电管(GDT)、金属氧化物压敏电阻(MOV)、瞬态抑制二极管(TVS)。
气体放电管其结构是在陶瓷外壳内部(两端有金属电极)充入惰性气体,比如氩气或氖气。
当外部电压(两极)增大到使两极间的电场超过气体的绝缘强度,两极发生间隙击穿。
电力系统防雷电与防浪涌
电力系统防雷电与防浪涌来源:爱劳防雷发布时间:05-7-28第一部分:低压供电系统的防雷防浪涌保护低压供电系统可能遭遇的浪涌电压主要由雷电引起或由大容量电气设备引起。
在当前供电系统越来越复杂的情况下,如何防雷电和防浪涌保护,日益成为人们关注的重要的课题。
雷电放电可能发生在云层之间或云层内部,或云层对地之间;雷云放电对供电系统(我国为AC 50Hz 220/380V)和用电设备的影响越来越明显。
云层与地之间的雷击放电,由一次或若干次单独的闪电组成,每次闪电都携带若干幅值很高、持续时间很短的电流。
一个典型的雷电放电将包括二次或三次的闪电,每次闪电之间大约相隔二十分之一秒的时间。
大多数闪电电流在10KA---100KA范围内,其持续时间一般小于100微秒。
雷闪可能以两种途径作用在低压供电系统上:1、直接雷击:雷电放电直接击中电力系统的部件,注入很大的脉冲电流。
2、间接雷击:雷电放电击中设备附近的大地,在电力线上感应中等强度的电流和电压。
供电系统内部由于大容量设备和变频设备的使用,带来日益严重的内部浪涌问题。
我们将其归结为瞬态过电压(TVS)的影响。
任何用电设备都存在供电电源电压的允许范围。
有时即便是很窄的过电压冲击也会造成设备的电源或全部损坏。
瞬态过电压(TVS)破坏作用就是这样。
特别是对一些敏感的微电子设备,有时很小的浪涌冲击就可能造成致命的损坏。
供电系统浪涌电压的来源分别来自外部和内部:内部浪涌发生的原因同供电系统内部的设备启停和供电网络运行的故障有关; 供电系统内部由于大功率设备的启停、线路故障、投切动作和变频设备的运行等原因,都会带来内部浪涌,给用电设备带来不利影响。
特别会给计算机、通讯系统等微电子设备带来致命的冲击。
即便是没有造成永久的设备损坏,但系统运行的异常和停顿都会带来很严重的后果。
比如核电站、医疗系统、大型工厂自动化系统、证券交易系统、电信局用交换机、网络枢纽等。
直接雷击会造成最严重的后果,尤其是如果雷击击中靠近用户进线的架空输电线路时,架空输电线路电压将上升到几十万伏特,将引起绝缘闪络。
63. 过压测试中的保护装置有哪些?
63. 过压测试中的保护装置有哪些?63、过压测试中的保护装置有哪些?在电子设备和电力系统的运行中,过压现象是一种常见且具有潜在危险的情况。
过压可能由多种原因引起,例如雷电冲击、电网故障、操作失误等。
为了确保设备和系统的安全稳定运行,过压测试以及相应的保护装置就显得至关重要。
过压保护装置的主要作用是在检测到过压情况时,迅速采取措施将电压限制在安全范围内,以防止设备损坏和故障的发生。
以下是一些常见的过压保护装置:一、避雷器避雷器是一种广泛应用于电力系统中的过压保护装置。
它主要用于保护电气设备免受雷电过电压和操作过电压的侵害。
避雷器通常由非线性电阻元件组成,如氧化锌(ZnO)阀片。
在正常工作电压下,避雷器呈现高电阻状态,几乎不导通电流。
然而,当出现过电压时,阀片的电阻迅速降低,将过电压电流引入大地,从而限制了设备上的电压升高。
避雷器分为多种类型,包括阀型避雷器、氧化锌避雷器等。
氧化锌避雷器具有良好的非线性特性、通流容量大、残压低等优点,在现代电力系统中得到了广泛的应用。
二、压敏电阻压敏电阻是一种基于氧化锌等材料的非线性电阻元件。
它的电阻值随着电压的变化而急剧变化。
在正常电压下,压敏电阻的电阻值很大,流过的电流很小。
但当电压超过其阈值时,电阻值迅速减小,从而吸收过电压能量,保护后端的电路和设备。
压敏电阻常用于电子设备的电源输入端,以防止电源过压对设备造成损害。
它具有响应速度快、成本低等优点,但通流容量相对较小。
三、气体放电管气体放电管是一种利用气体放电原理来限制过电压的保护装置。
当两端的电压超过一定值时,管内的气体发生电离放电,形成短路通道,将过电压能量释放掉。
气体放电管具有通流容量大、绝缘电阻高、寄生电容小等优点,但响应速度较慢。
四、瞬态电压抑制二极管(TVS)TVS 二极管是一种专门用于抑制瞬态过电压的半导体器件。
它具有极快的响应速度(通常在皮秒级),能够在瞬间将过高的电压钳位到一个安全值。
TVS 二极管的击穿电压可以根据需要进行选择,广泛应用于集成电路、通信设备等对过压保护要求较高的场合。
浪涌保护器简介
浪涌保护器浪涌也叫突波,顾名思义就是超出正常工作电压的瞬间过电压。
本质上讲,浪涌是发生在仅仅几百万分之一秒时间内的一种剧烈脉冲,。
可能引起浪涌的原因有:重型设备、短路、电源切换或大型发动机。
而含有浪涌阻绝装置的产品可以有效地吸收突发的巨大能量,以保护连接设备免于受损。
浪涌保护器,也叫防雷器,是一种为各种电子设备、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他设备的损害。
浪涌保护器(也称防雷器)的分级防护由于雷击的能量是非常巨大的,需要通过分级泄放的方法,将雷击能量逐步泄放到大地。
第一级防雷器可以对于直接雷击电流进行泄放,或者当电源传输线路遭受直接雷击时传导的巨大能量进行泄放,对于有可能发生直接雷击的地方,必须进行CLASS—I的防雷。
第二级防雷器是针对前级防雷器的残余电压以及区内感应雷击的防护设备,对于前级发生较大雷击能量吸收时,仍有一部分对设备或第三级防雷器而言是相当巨大的能量会传导过来,需要第二级防雷器进一步吸收。
同时,经过第一级防雷器的传输线路也会感应雷击电磁脉冲辐射LEMP,当线路足够长感应雷的能量就变得足够大,需要第二级防雷器进一步对雷击能量实施泄放。
第三级防雷器是对LEMP和通过第二级防雷器的残余雷击能量进行保护。
1、第一级保护目的是防止浪涌电压直接从LPZ0区传导进入LPZ1区,将数万至数十万伏的浪涌电压限制到2500—3000V。
入户电力变压器低压侧安装的电源防雷器作为第一级保护时应为三相电压开关型电源防雷器,其雷电通流量不应低于60KA。
该级电源防雷器应是连接在用户供电系统入口进线各相和大地之间的大容量电源防雷器。
一般要求该级电源防雷器具备每相100KA以上的最大冲击容量,要求的限制电压小于1500V,称之为CLASS I级电源防雷器。
这些电磁防雷器是专为承受雷电和感应雷击的大电流以及吸引高能量浪涌而设计的,可将大量的浪涌电流分流到大地。
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。
什么是浪涌保护器或避雷器及其原理和符号
三、浪涌保护器:
浪涌保护器,简称SPD,是一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置,主要用于限制过电压和泄放电涌电流。浪涌保护器一般是与被保护的设备并联,当产生过电压时,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。
四、浪涌保护器的工作原理:
1、浪涌保护器的核心元件是内部的一个非线性元件。根据非线性元件的不同,浪涌保护器可以分为开关型(核心元件主要为放电间隙)和限压型(核心元件主要为压敏电阻)。
一、浪涌定义:
浪涌(surge),又称为电涌、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。
二、浪涌的原因:
供电系统的浪涌主要来自两方面的原因:外部(雷电原因)和内部(电气设备启停和故障等)。浪涌的特点往往是时间很短(雷电造成的过电压往往在微秒级,电气设备造成的过电压往往在毫秒级),但是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,所以需要浪涌保护器对它们进行保护。
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避雷器与浪涌保护器的比较
避雷器指建筑物避雷器,与避雷针、接地排等一起形成一个法拉第笼,防止建筑物被损坏,避雷器的基本原理是把雷击电磁脉冲(LEMP)导入地进行消解。
但是为什么在安装避雷器后仍有大量的建筑物及其里面的设备被雷击损坏呢?
首先,避雷器的导线采用铜铁合金,因此其导线性能是有限的,反应速度仅为200微妙(uS)。
而LEMP的半峰速度(能量达到最大值)为20微妙(uS),也就是说LEMP的速度快于避雷器,这样避雷器把第一次直击雷导入地后,对于二次雷、三次雷往往反应不过来,直接泄漏打在设备上。
也就是说,避雷器对二次雷、三次雷几乎不起作用。
其次,LEMP导入地后,会从地返回形成感应雷。
感应雷会从所有含有金属的导线上泄漏到设备(网线、电源线、信号线、传输线等)。
由于避雷器是单向作用的,因此它对感应雷不起作用,感应雷可以直接打坏设备。
更何况,导线部分往往不会安装避雷器。
再次,浪涌只有20%来自雷击等外部环境,80%来自系统内部运行,避雷器对这80%是不起任何作用的。
根据分析来回答电涌保护器(SPD,有的称浪涌保护器)和避雷器的区别:
应用范围不同(电压):避雷器范围广泛,有很多电压等级,一般从0.4kV低压到500kV 超高压都有(详见楼上分析),而SPD一般指1kV以下使用的过电压保护器; 避雷针保护对象不同:避雷器是保护电气设备的,而SPD浪涌保护器一般是保护二次信号回路或给电子仪器仪表等末端供电回路。
绝缘水平或耐压水平不同:电器设备和电子设备的耐压水平不在一个数量级上,过电压保护装置的残压应与保护对象的耐压水平匹配。
安装位置不同:避雷器一般安装在一次系统上,防止雷电波的直接侵入,保护架空线路及电器设备;而SPD浪涌保护器多安装于二次系统上,是在避雷器消除了雷电波的直接侵入后,或避雷器没有将雷电波消除干净时的补充措施;所以避雷器多安装在进线处;SPD多安装于末端出线或信号回路处。
浪涌保护器1、变频控制柜必须加2、使用真空断路器的控制柜必须加3、供电系统的进线开关必须加4、其它控制柜可以不加,当然如果为了保险起见有预算空间的话可以都加上
通流容量不同:避雷器因为主要作用是防止雷电过电压,所以其相对通流容量较大;而对于电子设备,其绝缘水平远小于一般意义上的电器设备,故需要SPD对雷电过电压和操作过电压进行防护,但其通流容量一般不大。
(SPD一般在末端,不会直接与架空线路连接,经过上一级的限流作用,雷电流已经被限制到较低值,这样通流容量不大的SPD完全可以起到保护作用,通流值不重要,重要的是残压。
)
其它绝缘水平、对参数的着眼点等也有较大差异。
避雷针浪涌保护器适用于低压供电系统的精细保护,依据不同的交直流电源电床可选择各种相应的规格。
电源浪涌保护器一精细由于终端设备离前级浪涌保护器距离较大,从而使得该线路上容易产生振荡过电压或感应到其他过电压。
适用于终端设备的精细电源浪涌保护,与前级浪涌保护器配合使用,则保护效果更好。
避雷器主材质多为氧化锌(金属氧化物变阻器中的一种),而浪涌保护器主材质根据抗浪涌等级、分级防护(IEC61312)的不同是不一样的,而且在设计上比普通防雷器精密得多。
由于雷击的能量是非常巨大的,需要通过分级泄放的方法,将雷击能量逐步泄放到大地。
第一级防雷器可以对于直接雷击电流进行泄放,或者当电源传输线路遭受直接雷击时传导的巨大能量进行泄放,对于有可能发生直接雷击的地方,必须进行CLASS—I的防雷。
第二级防雷器是针对前级防雷器的残余电压以及区内感应雷击的防护设备,对于前级发生较大雷击能量吸收时,仍有一部分对设备或第三级防雷器而言是相当巨大的能量会传导过来,需要第
二级防雷器进一步吸收。
同时,经过第一级防雷器的传输线路也会感应雷击电磁脉冲辐射LEMP,当线路足够长感应雷的能量就变得足够大,需要第二级防雷器进一步对雷击能量实施泄放。
第三级防雷器是对LEMP和通过第二级防雷器的残余雷击能量进行保护。
一级浪涌保护器和二级浪涌保护器区别
机电工程
专业回答
2015-05-20 10:27
浪涌保护器(电涌保护器)又称避雷器,简称(SPD)适用于交流50/60HZ,额定电压至3 80V的供电系统(或通信系统)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保护,适用于家庭住宅、第三产业以及工业领域电涌保护的要求,具有相对相,相对地,相对中线,中线对地及其组合等保护模式。
第一级保护
目的是防止浪涌电压直接从LPZ0区传导进入LPZ1区,将数万至数十万伏的浪涌电压限制到2500—3000V。
入户电力变压器低压侧安装的电源防雷器作为第一级保护时应为三相电压开关型电源防雷器,其雷电通流量不应低于60KA。
该级电源防雷器应是连接在用户供电系统入口进线各相和大地之间的大容量电源防雷器。
一般要求该级电源防雷器具备每相100KA以上的最大冲击容量,要求的限制电压小于1500V,称之为CLASS I级电源防雷器。
这些电磁防雷器是专为承受雷电和感应雷击的大电流以及吸引高能量浪涌而设计的,可将大量的浪涌电流分流到大地。
它们仅提供限制电压(冲击电流流过电源防雷器时,线路上出现的最大电压称为限制电压)为中等级别的保护,因为CLASS I级保护器主要是对大浪涌电流进行吸收,仅靠它们是不能完全保护供电系统内部的敏感用电设备的。
第一级电源防雷器可防范10/350μs、100KA的雷电波,达到IEC规定的最高防护标准。
其技术参考为:雷电通流量大于或等于100KA(10/350μs);残压值不大于2.5KV;响应时间小于或等于100ns。
第二级防护
目的是进一步将通过第一级防雷器的残余浪涌电压的值限制到1500—2000V,对LPZ1—L PZ2实施等电位连接。
分配电柜线路输出的电源防雷器作为第二级保护时应为限压型电源防雷器,其雷电流容量不应低于20KA,应安装在向重
要或敏感用电设备供电的分路配电处。
这些电源防雷器对于通过了用户供电入口处浪涌放电器的剩余浪涌能量进行更完善的吸收,对于瞬态过电压具有极好的抑制作
用。
该处使用的电源防雷器要求的最大冲击容量为每相45kA以上,要求的限制电压应小于1200V,称之为CLASS
Ⅱ级电源防雷器。
一般用户供电系统做到第二级保护就可以达到用电设备运行的要求了
第二级电源防雷器采用C类保护器进行相—中、相—地以及中—地的全模式保护,主要技术参数为:雷电通流容量大于或等于40KA(8/20μs);残压峰值不大于1000V;响应时间不大于25ns。