雷电电涌保护系统
电源浪涌保护器常识
电涌保护器SPD应用常识作者:来源:时间:2008-03-10电涌保护器SPD应用常识随着国民经济的不断发展,现代化水平的快速提高,在信息化带动工业化的指引下,各类信息设备、电子计算机、精密仪器、数据网络设备的应用越来越广泛,此类设备一般工作电压低、耐压水平低、敏感性高、抗干扰能力低,因而极易受到雷电电流脉冲的危害。
每年都给人类造成巨大的直接经济损失。
而因重要设备损坏使网络陷入瘫痪而造成的间接损失更是惊人,已引起国内相关领域对此类系统加强保护的高度重视。
近年来,“SPD”这个名词已越来越多地被专业研究、产品制造及工程设计的人们所提到。
作为雷电防护装置体系中的重要组成部分,“SPD”已被广泛用于邮电通讯、广播电视、金融证券、保险、电力、铁道、交通、机场、石化、市政建设等各个行业。
可以毫不夸张地说,凡是装有IT设备的场所,就有应用SPD的必须。
那么SPD究竟是一种什么产品呢?SPD有哪些功能呢?SPD是如何选择应用的呢?在这里我们着手用尽可能通俗的语言向各位介绍一些有关SPD产品的基础知识。
希望对那些尚未接触过SPD或对SPD知之甚少而又想掌握SPD知识,并进而使用SPD产品的读者有所收益。
一、什么是SPD(SPD介述)SPD这一名词英语全称是surge protectiye device其译意为电涌保护器,是限制雷电反击、侵入波、雷电感应和操作过电压而产生的瞬时过电压和泄放电涌电流(沿线路传送的电流、电压或功率的暂态波。
其特性是先快速上升后缓慢下降)的器件。
一端口SPD与被保护电路并联,能分开输入和输出端,在这些端子之间设有特殊的串联阻抗;二端口SPD有两组输入和输出端子,在这些端子之间有特殊的串联阻抗;电压开关型SPD在没有电涌时具有高阻抗,有电涌电压时能立即变成低阻抗,电压开关型SPD常用的元件有放电间隙、气体放电管、闸流管(硅可控整流器)和三端双向可控硅开关元件。
这类SPD有时也称“短路型SPD”;电压限制型SPD在没有电涌时具有高阻抗但随着电涌电流和电压的上升其阻抗将持续地减小。
电源系统电涌保护器(SPD)选用
电源系统电涌保护器(SPD)选用(2013版)一、主要依据《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2012《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010二、按建筑物电子信息系统的重要性和使用性质,确定本单位目前的设计的建筑物(主要为住宅)的雷电防护等级为D级。
经计算当第一级浪涌保护器保护的线路长度大于100m时,需设第二级浪涌保护器,当第二级浪涌保护器保护的线路长度大于50m时,需在被保护设备处设第三级浪涌保护器;在具有重要终端设备或精密敏感设备处,可安装第三级SPD。
三、SPD的选用原则及主要参数1、第一级SPD(主要安装在建筑物380V低压配电柜(箱)总进线处)1.1、在IPZ0A或LPZ0B区与LPZ1区交界处,在电源引入的总配电箱出应装设Ⅰ级试验的电涌保护器。
主要参数需满足以下要求:波形 10/350μS最大持续运行电压 Uc≥253V电压保护水平 Up≤2.5KV冲击电流Iimp≥12.5KA1.2、当进线完全在LPZ0B或雷击建筑物和雷击与建筑物相连接的电力线路或通信线上的失效风险可以忽略时,可采用Ⅱ级试验的电涌保护器。
主要参数需满足以下要求:波形8/20μS最大持续运行电压Uc≥253V电压保护水平Up≤2.5KV标称放电电流In≥50KA1.3、过电流保护器(熔断器和断路器,优先使用熔断器),选用100A2、第二级SPD (主要安装在动力配电柜、楼层配电箱、水泵房、中央控制室、消防、电梯机房、屋面用电设备等)。
2.1、主要参数需满足以下要求:波形8/20μS最大持续运行电压Uc≥253V电压保护水平Up≤2KV标称放电电流In≥10KA2.2、过电流保护器(熔断器和断路器,优先使用熔断器),选用32A3、第三级SPD (主要安装在重要的终端设备或精密敏感设备处,如信息机房、办公室入室配电箱等)。
3.1、主要参数需满足以下要求:波形8/20μS最大持续运行电压Uc≥253V电压保护水平Up≤1.2KV标称放电电流In≥3KA3.2、过电流保护器(熔断器和断路器,优先使用熔断器),选用16A四、产品选用要求(需在说明中注明)选用的浪涌保护器(SPD)须经过北京雷电防护装置测试中心或上海防雷产品测试中心的检测通过,并经过当地防雷装置主管机构的备案。
防雷电涌保护器原理
防雷电涌保护器原理
防雷电涌保护器是一种用于保护电子设备免受雷击和电涌影响的装置。
它的工作原理是利用一系列的电子元件将电流从雷电或电涌传导到地,以保护设备的安全运行。
防雷电涌保护器通常由两部分组成:放电管和保护电阻。
放电管是一种电子元件,能够在电压超过设定阈值时迅速导通,将电流引导到地。
保护电阻则用于限制电流,防止其过大损坏设备。
当雷电或电涌进入待保护设备时,其会产生一股瞬时高电压。
这时,放电管的阈值电压会被超过,放电管会立即变为导通状态,将电流导向地,形成了一条低阻抗的通路。
通过导向地的通路,大部分的电流将流回地面,并不会对设备产生伤害。
同时,保护电阻的作用是限制电流流过设备。
它能够通过合适的电阻值将电流限制在一个安全范围内,以避免设备受到过大的电流损坏。
防雷电涌保护器可以被应用于各种电子设备中,如计算机、电视、电话等。
它能够提供有效的保护,确保设备在雷电或电涌来临时免受损害。
然而,需要注意的是,防雷电涌保护器在每次雷击或电涌后都需要更换,以确保其正常工作。
电涌保护器 (SPD) 的测试参数
电涌保护器(SPD) 的测试参数信息产业部邮电设计院金山石宇海李跃进摘要:了解电涌保护器(SPD )的测试参数是掌握SPD 防雷水平和产品品质的基础,对于测试参数满足通信局(站)雷电防护设计要求的SPD ,则该产品可以最大限度地保障通信系统的安全运行,否则将会对通信系统造成危害。
目前通信系统防雷已经成为通信防护领域最重要的内容之一,而在通信系统的雷电防护工程中合理地选择高质量和高可靠性的SPD 则是至关重要的,那么如何衡量SPD 的防雷水平和产品品质?目前主要是通过依据现行有效的测试标准,对SPD 产品的各个技术参数和指标一一进行测试,通过测试获得其科学、公正和有效的测试数据及结果。
而防雷工程设计人员则要依据这些测试数据和结果进行雷电防护工程设计。
可见要想合理和有效地选用SPD 产品,必须首先准确地了解SPD 的测试参数。
目前在我国通信防雷领域中所采用SPD 产品的主要测试参数有:•限压型SPD 标称导通电压和漏电流参数;•开关型SPD 的斜角波测试参数(100/V 、1kV/ m s );•限压型SPD 的标称放电电压和通流容量测试参数(8/20 m s );•开关型SPD 的标称放电电压和通流容量测试参数(10/350 m s );•残压及限制电压的测试参数;•点火电压的测试参数;•混合波测试参数。
图 1 的波形可定义如下:•视在头时间t f :为雷电波冲击电流波峰值的10% 到90%( 见图1) 间的时间间隔的 1.25 倍;•视在原点O 1 :为雷电波冲击电流峰值10% 和90% 两点画一直线与时间坐标轴的相交点。
•视在半峰值时间t t :为从雷电波冲击电流视在原点O 1 到电流降到半峰值时刻之间的时间间隔;雷电波冲击电流测试,主要用于雷电浪涌保护器的冲击通流容量及其残压的测试,测试这两个参数的意义、要求及定义如下:1.1 标称放电电流和通流容量标称放电电流和通流容量是衡量雷电浪涌保护器允许通过雷电流水平的参数,也是工程设计人员选择防雷器的重要依据之一。
低压配电系统的电涌保护器(SPD)
低压配电系统的电涌保护器(SPD)第一部分:性能要求和实验方法1 总则1.1使用范围GB 18802的本部分使用对于间接雷电和直接雷电影响或其他瞬时过电压的电涌进行保护的电器。
这些电器被组装后连接到交流额定电压不超过1000V(有效值)、50/60HZ或直流电压不超过500V的电路和设备。
本部分规定这些电器的性能特性、标准实验方法和额定值,这些电器至少包含一用来限制电涌电压和泄放电涌电流的非线性的原件。
1.2规范性引用文件下列文件中的条款通过GB18802的本部分的引用而成为本部分的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本部分。
GB2099.1—1996家用和类似用途插头插座第1部分:通用要求(eqvIEC60884-1:1994)GB/T4207—1984固体绝缘材料在潮湿条件下相比漏电器痕指数和耐漏电起痕指数的测定方法(eqvIEC60112:1979)GB4208—1993外壳防护等级(IP代码)(evqIEC60529:1989)GB5013—1997(全部)额定电压450/750V及以下橡皮绝缘电缆(idtIEC620245)GB5203—1997(全部)额定电压450/750V及以下聚氯乙烯绝缘电缆(idtIEC620227)GB/T5169.10—1997电工电子产品着火危险试验试验方法灼热丝试验方法总则(idt IEC 60695-2-1/0:1994)GB10963—1999家用及类似场所涌过电流保护断路器(idrIEC60947-1:1999)GB/T14048.1—2000低压开关设备和控制设备总则(eqv IEC 60947-1:1999)GB14048.5—1993低压开关设备和控制设备控制电路电器和开关元件第1部分:机电式控制电路电器(eqv IEC609947-5-1:1990)GB/T16927.1—1997高电压试验技术第一部分:一般试验要求:(eqv IEC 60060-1:1989)GB/T16935.1—1997低压系统内设备的绝缘配合第一部分:原理、要求和试验(idt IEV 60664-1:1992)GB/T17627.1—1998 低压电气设备的高电压试验技术第一部分:定义和试验要求(eqv IEC 61180-1:1992)IEC 60364-4-442:1993建筑物的电气装置第4部分:安全性保护第44章:防过电压保护第442节:防高压系统对地之间故障的低压装置保护IEC 60364-4-442::1993建筑物的电气装置第5部分:电气设备的使选用第534节:过电压保护装置IEC 60999(全部)连接设备与铜导线电气连接的螺钉和无螺钉夹紧器的安全要求IEC 61643-12连接低压配电系统的电涌保护器第12部分:选择和使用原则2使用条件2.1.1频率:电源的交流频率在48HZ和62HZ之间2.1.2电压:持续施加在SPD的连接线端子之间的电压不应超过其最大持续工作的电压。
防雷工程中使用浪涌保护器的作用
防雷工程中使用浪涌保护器的作用防雷工程是指为了保护建筑物、设备和人员免受雷电危害而采取的一系列技术措施。
防雷工程主要包括外部防雷和内部防雷两个方面。
外部防雷是指在建筑物外部设置避雷针、避雷带、避雷网等装置,以吸引或拦截雷电,并将其安全地导入地下。
内部防雷是指在建筑物内部设置接地系统、均压系统、屏蔽系统和浪涌保护系统,以消除或减小雷电感应电压、雷电侵入电压和静电放电对设备和人员的危害。
浪涌保护系统是内部防雷的重要组成部分,它的作用是限制或消除由雷电直击或感应引起的过电压和过电流对电气设备和信号线路的破坏地凯科技浪涌保护系统主要由浪涌保护器(SPD)和其连接线路组成。
浪涌保护器是一种非线性元件,它在正常情况下呈高阻态,不影响正常工作电压;当发生过电压时,它迅速变为低阻态,将过电压泄放到地或其他回路中,从而保护被保护设备。
地凯科技浪涌保护器的选择和安装应遵循国家标准《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010)1和《低压配电系统浪涌保护器的选择与应用》(GB/T18802.1-2011)2的规定。
根据不同的安装位置和功能,浪涌保护器分为一级、二级和三级三种类型。
一级浪涌保护器主要用于建筑物进线处或总配电箱处,用于承受直接雷击或感应雷击引起的大电流冲击;二级浪涌保护器主要用于分配电箱处或重要负荷处,用于承受由一级浪涌保护器未能完全限制的过电压冲击;三级浪涌保护器主要用于终端设备处或敏感负荷处,用于承受由二级浪涌保护器未能完全限制的过电压冲击。
浪涌保护器的选择应根据被保护设备的耐冲击水平、供电系统的类型、接地方式、额定工作电压、标称放电电流、最大连续工作电压、最大放电能力、最小响应时间等参数进行。
一般来说,一级浪涌保护器应具有较高的最大放电能力(不小于60kA),二级浪涌保护器应具有较低的电压保护水平(不大于2.5kV),三级浪涌保护器应具有较快的响应时间(不大于25ns)。
此外,还应考虑浪涌保护器的可靠性、安全性、可视化指示、远程信号输出等功能。
电涌保护器选用原则-2013
电源系统电涌保护器(SPD)选用(2013版)一、主要依据《建筑物电子信息系统防雷技术规范》 GB50343-2012《建筑物防雷设计规范》 GB50057-2010二、按建筑物电子信息系统的重要性和使用性质,确定本单位目前的设计的建筑物(主要为住宅)的雷电防护等级为D级。
经计算当第一级浪涌保护器保护的线路长度大于100m 时,需设第二级浪涌保护器,当第二级浪涌保护器保护的线路长度大于50m时,需在被保护设备处设第三级浪涌保护器;在具有重要终端设备或精密敏感设备处,可安装第三级SPD。
三、SPD的选用原则及主要参数1、第一级SPD (主要安装在建筑物380V低压配电柜(箱)总进线处)1.1、在IPZ0A或LPZ0B区与LPZ1区交界处,在电源引入的总配电箱出应装设Ⅰ级试验的电涌保护器。
主要参数需满足以下要求:波形 10/350μS最大持续运行电压Uc≥253V电压保护水平Up≤2.5KV冲击电流Iimp≥12.5KA1.2、当进线完全在LPZ0B或雷击建筑物和雷击与建筑物相连接的电力线路或通信线上的失效风险可以忽略时,可采用Ⅱ级试验的电涌保护器。
主要参数需满足以下要求:波形 8/20μS最大持续运行电压Uc≥253V电压保护水平Up≤2.5KV标称放电电流In≥50KA1.3、过电流保护器(熔断器和断路器,优先使用熔断器),选用100A2、第二级SPD (主要安装在动力配电柜、楼层配电箱、水泵房、中央控制室、消防、电梯机房、屋面用电设备等)。
2.1、主要参数需满足以下要求:波形 8/20μS最大持续运行电压Uc≥253V电压保护水平Up≤2KV标称放电电流In≥10KA2.2、过电流保护器(熔断器和断路器,优先使用熔断器),选用32A3、第三级SPD (主要安装在重要的终端设备或精密敏感设备处,如信息机房、办公室入室配电箱等)。
3.1、主要参数需满足以下要求:波形 8/20μS最大持续运行电压Uc≥253V电压保护水平Up≤1.2KV标称放电电流In≥3KA3.2、过电流保护器(熔断器和断路器,优先使用熔断器),选用16A四、产品选用要求(需在说明中注明)选用的浪涌保护器(SPD)须经过北京雷电防护装置测试中心或上海防雷产品测试中心的检测通过,并经过当地防雷装置主管机构的备案。
电涌保护器(SPD)工作原理及结构
电涌保护器(SPD)工作原理及结构电涌保护器(Surge protectionDevice)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。
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。
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。
一、SPD的分类:1、按工作原理分:1.开关型:其工作原理是当没有瞬时过电压时呈现为高阻抗,但一旦响应雷电瞬时过电压时,其阻抗就突变为低值,允许雷电流通过。
用作此类装置时器件有:放电间隙、气体放电管、闸流晶体管等。
2.限压型:其工作原理是当没有瞬时过电压时为高阻扰,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。
用作此类装置的器件有:氧化锌、压敏电阻、抑制二极管、雪崩二极管等。
3.分流型或扼流型分流型: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。
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。
用作此类装置的器件有:扼流线圈、高通滤波器、低通滤波器、1/4波长短路器等。
按用途分:(1)电源保护器:交流电源保护器、直流电源保护器、开关电源保护器等。
(2)信号保护器:低频信号保护器、高频信号保护器、天馈保护器等。
二、SPD的基本元器件及其工作原理: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(如图15a),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。
什么是防雷浪涌模块(浪涌保护器),它的使用原理是什么?
前言:在电路保护解决方案中,雷击浪涌防护是电子工程师尤为关注的一个防护重点,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,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,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。
1最原始的浪涌防雷保护器羊角形间隙,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。
1、浪涌防雷保护器按工作原理分:浪涌保护器中的元件(压敏电阻MOV,硅雪崩二极管SAD、空气导管、大放电电容)是采用损耗自身的方式对冲击电流进行消解(发热,融化),从而使导入地下的冲击电流在安全范围之内,不会形成二次反击。
抑制元件的自身寿命会因为反复承受电流冲击而缩短,SineTamer采用了40模块和热、电熔断双保险、热分担算法等,确保了SineTamer的使用寿命。
SineTamer约消解90%的过电压和过电流,剩余的10%则导入地下。
2SPD并联于线路(L/N)与大地之间,在正常工作电压情况下,MOV处于高阻状态,相当于线路对地开路,不影响线路正常工作,故障显示窗口呈绿色,当线路由于雷电或开关操作出现瞬时脉冲过电压时,防雷模块在纳秒级时间内迅速导通,将过电压短路到大地泄放,当该脉冲过电压消失后,防雷模块又自动恢复高阻状态,不影响用户供电。
当防雷模块长期工作在超负荷工作状态,其性能劣化而发热到一定温度,模块中的热感断路器(K1)会自动断开避雷模块回路,保护电源电路工作不受影响,防止火灾发生,当线路感应过大雷电流时,过流断路器(K2)迅速断开,防止SPD爆炸。
电涌保护器的选择
电涌保护器的选择1、动作电压的选择变压器低压侧的电涌保护器其三相电压为动作电压;U0 = 400V2、电涌保护器的通信容量选择首级电涌保护器标称放电电流的选择GB 50057-94(2000版)和IEC 61312指出:二类保护要求,应按总雷电流150KA(10×350μS波)来考虑电涌保护器选择,按照其建议的雷电流分配方式其中50%即75KA是通过接地系统(水管、铠装电缆外皮或导线的我属保护管等)直接入地;另外50%通过安装在相线和中线上的电涌保护器入地。
依据以上标准考虑到50%雷电流分配到电源系统的最恶劣环境,按照GB 50057-94(2000版)标准表6.1提供的雷电流参数电涌保护器每相上的雷电流约为:当线路无屏蔽时,Iimp =[150 KA×50%>÷4 =18.75KA当线路有屏蔽时,Iimp =[150 KA×50%×30%>÷4 =5.625KA对于本系统电源线路的特点,按《建筑物防雷设计规范》第六章:第四节:第6.4.7条要求每线标称放电电流不宜小于15KA的要求。
首级电涌保护器的每相标称放电电流应大于15KA(10/350μS)。
次级电涌保护器标称放电电流的选择依据国标GB 50057-94第6.4.8条:在前级按第6.4.7条要求安装的10/350μs SPD 所得到的电压保护水平加上其两端引线的感应电压以及反射波效应不足以保护距其较远处的被保护设备的情况下,尚应在被保护设备处装设 SPD。
且该 SPD 的电压保护水平加上其两端引线的感应电压小于被保护设备耐压水平的 80%。
根据被保护设备的特性(如高电阻型、电容型)或开路时,反射波效应最大可将侵入的电涌电压加倍。
依据国标GB 50057-94第6.4.9条:当按第6.4.7条和第6.4.8条要求安装的 SPD 之间设有配电盘时,若第一级 SPD 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盘内的设备,应在该盘内安装第二级SPD。
电涌保护器的作用及工作原理_电涌保护器在低压配电系统瞬态过电压保护中的应用
电涌保护器的作用及工作原理_电涌保护器在低压配电系统瞬态过电压保护中的应用1.概述电涌爱护器(Surge Protective Device,简称SPD),又称为浪涌爱护器、浪涌抑制器、低压避雷器、防雷器、防雷保安器等,主要用于低压配电系统中瞬态过电压的防护。
瞬态过电压是指在电路中叠加到系统标称电压上的一种猛烈脉冲,幅值可达到标称电压的数十倍,持续时间极短,一般包括雷电过电压和操作过电压。
比如当雷电落在建筑物或者建筑物四周以及输电线路,会侵入或感应出数十千伏的瞬态过电压,并沿着线路侵入配电回路而损坏电气电子设备,为了爱护电气电子设备免遭雷击过电压的损坏,低压配电系统必需安装电涌爱护器。
2.电涌爱护器的作用及工作原理电涌爱护器的主要作用是将瞬态过电压产生的强大的电流对地进行泄放,把瞬态过电压限制在电气电子设备能够承受电压的范围内,使得被爱护设备不受冲击电压而损坏。
电涌爱护器的工作原理为:电涌爱护器一般安装在被爱护设备的两端并接地。
在正常工作状况下,电涌爱护器对正常的工频电压呈现高阻抗,几乎没有电流通过,相当于开路;当系统中消失了瞬态过电压时,电涌爱护器对高频瞬态过电压呈现低阻抗,相当于把被爱护设备短路,使得瞬态过电压产生的强大的过电流对地进行泄放,将瞬态过电压限制在设备可以承受的电压范围内,从而使设备得到爱护。
3.电涌爱护器的主要参数电涌爱护器对地泄放雷电流时,必需平安地完成,不造成电涌爱护器本身损坏。
电涌爱护器需要长期接入在被爱护回路中,这就要求电涌爱护器在长期工作电压作用下应当不劣化、损坏、断开,更不能短路使被爱护电路中断工作。
为满意以上要求应掌握一下几个技术参数。
(1)电压爱护水平。
通常电压爱护水平越低,爱护效果越好。
(2)通流容量。
通常通流容量越高,雷电下平安性越好。
但是通流容量越大,电涌爱护器的电压爱护水平和价格也就越高。
(3)最大持续运行电压。
最大持续运行电压是指可持续加在电涌爱护器,并且电涌爱护器还可以正常工作的最大方均根电压。
浪涌保护常见问题
电涌保护器(一)基本概念1. 电涌保护器的功能是什么?哪些情况下需要使用电涌保护器?♦SPD的功能是通过泄放电涌电流来限制电涌电压。
♦SPD主要是用来限制雷电引起的瞬态过电压,即雷电电涌,也可限制一部分的操作过电压。
雷电电涌可以沿电源或信号进线侵入,可以由于雷击时地电位升高反击而来,可以由于雷击建筑物本身或附近的磁场感应而在电缆和环路中产生。
因此,即使有了良好的避雷针、引下线和接地装置,也并非不要SPD,因为避雷针无法防止雷电感应和电涌沿线侵入,实际的接地装置难以防止反击。
特别是如果建筑物内有价值较高、影响较大的信息电子设备和/或电力电子设备,其耐受雷电电涌的能力大大低于常规电气设备,就有采用SPD的必要。
当然,SPD是要一定投资的,最好在进行雷击风险分析评估后,并考虑技术经济比较,不仅考虑直接损失,而且考虑间接损失(对信息系统,间接损失往往大大高于直接损失),然后决定究竟是否采用SPD,以及采用什么样的SPD。
2. 过电压分为几种类型?是否都可以采用电涌保护器来保护?过电压可以分为:♦雷电引起的高频脉冲大气过电压(MHz,1至100微秒)。
♦投切变压器、电容器、电动机等电气设备引起的操作过电压(100KHz至1MHz,0.05至10毫秒)。
♦电路故障引起的工频过电压(50Hz,持续时间约0.03至1秒),为高能量长波。
♦电涌保护器主要保护其中的大气过电压,对部分操作过电压有一定的保护作用。
♦据美国和德国的研究,大部分操作过电压(电涌)的电压峰值不高(多数在3KV左右,很少会超过6KV),能量没雷电电涌大。
所以,能够限制雷电电涌的SPD,一般都能限制大部分操作过电压(电涌)。
但是在靠近电气设备操作十分频繁的地点(如电梯控制中心和有电容补偿的母线),应该提高其最大持续运行电压,至少要求Uc >1.45Uo。
3. 什么是操作过电压?产生操作过电压的原因是什么?♦随着电力系统中断路器或隔离开关的正常操作或切换故障的操作,在系统的相与地间、相与相间以及断路器或隔离开关的两触头间产生的过电压,称为操作过电压。
浪涌保护器(防雷器)科普知识
浪涌保护器(防雷器)科普知识电涌保护器SPD也称为电涌放电器,所有用于特定目的的电涌保护器实际上都是一种快速开关,并且电涌保护器在一定的电压范围内被激活。
激活后,浪涌保护器的抑制元件将从高阻抗状态断开,L极将变为低电阻状态。
通过这种方式,可以排出电子设备中的局部能量浪涌电流。
在整个雷电过程中,电涌保护器将在极点上保持相对恒定的电压。
该电压可确保浪涌保护器始终开启,并且可以安全地将浪涌电流释放到大地。
换句话说,电涌保护器可保护敏感的电子设备免受雷电事件、公共电网开关活动、功率因数校正过程以及内部和外部短期活动产生的其他能量的影响。
应用闪电对人身安全有明显的威胁,对各种设备构成潜在威胁。
电涌对设备的损害不仅限于直接交流电涌保护器T2SLP40-275-1S+1雷击。
近距离雷击对敏感的现代电子设备构成巨大威胁;另一方面,雷云之间的距离和放电中的雷电活动会在电源和信号回路中产生强烈的浪涌电流,使正常流量设备正常。
运行并缩短设备的使用寿命。
由于接地电阻的存在,雷电流流过大地,从而产生高电压。
这种高电压不仅危及电子设备,而且由于步进电压而危及人的生命。
浪涌,顾名思义是超过正常工作电压的瞬态过电压。
从本质上讲,电涌保护器是一种在短短几百万分之一秒内发生的猛脉冲,并可能导致浪涌:重型设备、短路、电源开关或大型发动机。
含有避雷器的产品可以有效吸收突然爆发的能量,以保护连接的设备免受损坏。
电涌保护器,也称为避雷器,是为各种电子设备、仪器和通信线路提供安全保护的电子设备。
当由于外部干扰在电路或通信线路中突然产生电流或电压时,电涌保护器可以在很短的时间内进行分流,从而避免浪涌损坏电路中的其他设备。
基本功能电涌保护器流量大,残余电压低,响应时间快;采用最新的灭弧技术,彻底避免火灾;内置热保护的温控保护电路;带有电源状态指示,指示电涌保护器的工作状态;结构严谨,工作稳定可靠。
术语1、空气终端系统电涌保护器用于直接接受或承受雷击的金属物体和金属结构,例如避雷针,防雷带(线),防雷网等。
安全防范系统雷电浪涌防护技术要求GAT670-2006
安全防范系统雷电浪涌防护技术要求GA/T670-20061 范围本标准规定了安全防范系统雷电防护的基本要求,着重规定了安全防范系统雷电浪涌防护的具体要求。
本标准适用于安全防范系统雷电防护的设计、实施和检验等。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本,凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB 18802.1—2002 低压配电系统的电涌保护器(SPD) 第1部分:性能要求和试验方法(IEC 61643—l:1998,IDE)GB 50057—1994(2000年版) 建筑物防雷设计规范GB 50343-2004 建筑物电子信息系统防雷技术规范GB 50348--2004 安全防范工程技术规范3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。
3.1安全防范系统security and protection system;SPS以维护社会公共安全为目的,运用安全防范产品和其他相关产品,所构成的人侵报警系统、视频安防监控系统、出入口控制系统、防爆安全检查系统等;或由这些系统作为子系统组合或集成的电子系统或网络。
[GB 50348——2004,2,0.2]3.2直击雷direct lightning flash闪击直接击在建筑物、其他物体、大地或防雷装置上,产生电效应、热效应和机械力者。
[GB 50057———1994(2000年版)附录8]3.3雷电感应lightning induction闪电放电时,在附近导体上产生的静电感应和电磁感应,它可能使金属部件之间产生火花。
[GB 50057—1994(2000年版)附录8]3.4雷电浪涌lightning surge与雷电放电相联系的电磁辐射,所产生的电场和磁场能够耦合到电气(电子)系统中而产生破坏性的冲击电流或电压。
电气系统中电涌保护器的雷电流能量配合设计
雷 击 可能 造 成 的雷击 电磁 脉 冲对 计 算 机 、 信 通 设备 等微 电 子设 备 的 危 害 已经 日益 受 到 广 泛 的 重
视, 为防止各种雷击造成的设备过电压和过电流 , 各 种 电源 线路 的 防雷 电涌 保 护 器 (P S rePoe— S D:ug rtc t e ei ) i vc 正被 日益 推 广 应 用 于建 筑 物 、 算 机 房 vD e 计
应用 于 电气 系统 防 雷 电 流入 侵 的 S D 的能 量 配 合 P
设计 提 出操作 可行 的建议 。 1 电源 S D的类型 和功 能 P
I∑ i } r r— { () ()d, 是雷电流持续时f, ( 、 r t q . )
一
U =1
为 防止雷 击 电流对 用 电设 备 或者线 路 的 冲击 过
的仅 相 当于单 级 的功 能 , 的则 根 本 不 能 满 足设 计 有 要求 E 。 2 ]
般而 言 , 用合 适 的单级 S D或 多级 S D组 采 P P
合能 够最 大 限度 地将 雷 击 产 生 的过 流 、 压 抑制 在 过 相对 较低 的水 平 , 以避 免后 续各 种设 备受 雷击 损害 。
时依 此类推 。
要有 开关 型和 限压 型 2种 。开 关 型 S D( P 主要 结 构
是精 致 的金 属 间 隙 , 又称 火花 间 隙 , 是指 当雷击 电流
作者简介: 陈军 , ,9 1年生 , 男 17 在职硕士研究生 , 工程师 , 事雷电防护技术工作 ,mal cj6 8 6 .o 从 E i h16 @13 em : 收稿 日期 :0 6年 8月 3日; 20 定稿 日期 :0 6年 1 20 0月 7日
防雷SPD(电涌保护器)检测技术概述
技术创新198 2015年4期防雷SPD(电涌保护器)检测技术概述林鹏1吴小鹏2李俊3庄亮4吴陈凡11.福州市防雷中心,福建福州 3500142.平潭县气象局,福建福州 3504003.永泰县气象局,福建福州 3507004.永安市气象局,福建福州 366000摘要:防雷SPD(电涌保护器)随着各种电子设备在日常生活中拓展应用,也逐渐在雷电防护领域愈发受到重视,本文依据作者多年一线防雷检测经验及结合相关技术规范要求,总结出专门针对SPD(电涌保护器)的相关检测内容并予以概述整理。
关键词:防雷;SPD(电涌保护器);检测中图分类号:TM862 文献标识码:A 文章编号:1671-5780(2015)04-0198-021 引言雷电电涌是近年来由于精密设备的不断应用扩展而引起人们极大重视的一种雷电危害形式。
最常见的电子设备危害常常不是由于直接雷击引起的,而是由于雷击发生时在电源和通讯线路中感应的电流电涌而产生的。
SPD(电涌保护器)是雷电防护中针对闪电感应及闪电电涌的一种重要有效手段,而根据历年雷击灾害统计数据,闪电感应及闪电电涌引起的雷击事故(电气电子设备损坏或故障等)占了事故法的绝大部分。
故笔者结合自己多年一线现场检测经验,将SPD 做了相应的汇总和归纳。
2 SPD(电涌保护器)简介2.1 电压开关型电涌保护器无电涌时为高阻抗,当出现电压电涌时突变为低阻抗。
通常采用放电间隙、充气放电管、硅可控整流器或三端双向可控硅元件做这类电涌保护器的组件。
这类电涌保护器也称“克罗巴型”电涌保护器。
2.2 限压型电涌保护器无电涌出现时为高阻抗,随着电涌电流和电压增加,阻抗跟着连续变小。
通常采用压敏电阻、抑制二极管做这类电涌保护器的组件。
2.3 组合型电涌保护器由电压开关型元件和限压型元件组合而成的电涌保护器,其特性随所加电压的特性可以表现为电压开关型、限压型或两者皆有。
3 SPD(电涌保护器)检测内容3.1 SPD(电涌保护器)安装位置确认SPD(电涌保护器)安设位置,与经过技术评价(图审)的配电系统图进行对照,确认安装位置是否按设计实施,防止错装、漏装等现象发生。
SPD你了解多少
试试你对浪涌保护器(SPD)了解多少
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380V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。
那么你对它的具体了解有多少?
你对SPD的符号单位了解多少?你知道Un,Up,Uc,Iimp,Imax分别代表什么意思吗?
答:Un表示SPD的标称工作电压;Up
表示SPD在额定放电电流的情况下的限制电
压;Uc表示可以加在SPD两端连续持久的
最大交流电压有效值或直流电压。
Iimp是表
示电涌保护器的通流容量(SPD最大能承受
的雷电能量)的技术参数;Imax表示SPD
的最大放电电流。
SPD的型号不一样,符号所代表的值也
不一样,具体就看它的铭牌。
你知道什么是过电流保护装置电流值?什么是过渡电阻值吗?
答:过电流保护装置电流值就是用来反映避雷器接线
处有没有良好连接。
过度电阻值:过渡电阻是一种瞬间
状态的电阻。
当电气设备发生相间短路时,短路电流
从一相流到另一相或从一相流入接地部位的途径中所
通过的电阻。
相间短路时,过渡电阻主要是电弧电阻。
接地短路时,过渡电阻主要是杆塔及其接地电阻。
一
旦故障消失,过渡电阻也随之消失。
以上就是小编对SPD的简单介绍,你看了之后是懵逼,
更懵逼,还是超懵逼,还是生无可恋呢。
如果你想知
道更多的SPD的知识,且听下回分解。
中能测出版。
RMU1系列电涌保护器
工作原理
电源电涌保护器是一种并联型的电涌保护器。其内部分别采用压敏电阻和气体放电管等技术。当电源系统正常 时,电涌保护器内部元件处于高阻状态,不会影响系统正常运行。当系统线路中出现过电压时,内部元件以纳秒级速 度开始泄放电流,呈现低阻状态,将过电压幅值限制到较低的水平,过电压消失,迅速恢复高阻状态。从而保护了设 备免遭过电压的损坏。
无源触点输出:额定电压(Un)AC125V;额定电流(In)1A
注意事项:1)4P即(3P+N),其N极参数与同型号的其他各极参数相同, 2)1P+NPE、3P+NPE组合方式(同型号组合)仅适合用于TT供电系统的防雷保护,不能单独使用。
RMK/RMKC
RMS1
RMD2
P1700
RMU1-9
产品选型依据
GB 50057-1994《建筑物防雷设计规范》(2000年版)。 GB 50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》。
RMQ5
RMU1
RMK/RMKC
RMS1
RMD2
P1700
RMU1-6
自动控制类
在不同配电系统中的应用
TN-S系统
RMU1系列
RMQ1
RMQ3
RMQ5
RMU1
电气原理图
RMQ5
RMU1
RMK/RMKC
RMS1
RMD2
RMU1系列4P
RMU1-C型、D型4P附带 FS遥信装置(外置式)
RMU1- B型、C型、D型 中3P+NPE组合方式
RMU1-3
P1700
RMQ1
RMQ3
RMQ5
RMU1
技术参数
自动控制类
技术参数
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电源开关转换
效应 原因
: 电源线上的过电压(浪涌) : 在电源线上的开关转换所致的暂态浪涌
(操作过电压)的高电流陡度。
开关转换几乎发生在任何有用电设备的地方。 特别是在一些有大容量电感设备的场合, 例如:
• 电动机 • 变压器 • 扼流线圈 • 空调装置 • 焊接设备 • 长的灯串
雷电电涌保护系统
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雷电防护专题的内容和顺序
1.雷电的产生及特征 2.雷电电涌保护系统总体介绍 3. 浪涌过电压的成因和效应 4. 对雷击放电及其效应的保护体系 5. 电涌保护器器的工作原理 6. 电涌保护器的安装和选用 7. 电涌保护器应用示例 8. 总结 /问题和解答 !
1 防雷保护系统
外部防雷保护
• 接闪器 • 引下线 • 接地体 • 空间屏蔽
防雷保护系统
内部防雷保护
• 防雷等电位连接 • 空间屏蔽 • 安全距离
浪涌保护
浪涌保护装置SPD是防雷 保护系统的一部分。浪 涌保护器的配置必须与 内部防雷保护相配合。 外部防雷保护系统须和 内部防雷系统有机组合 。才构成更有效和完善 整体防雷保护。
雷电流产生的电磁场导致的感应耦合。
6 远处的雷击
6.1 效应(感应雷击)
Conductor loop 导线环路
Lightning arresters
Lines running parallel
远处的雷击
效应
: 感应耦合
引起原因 :雷电流的最大陡度
di dt max
当雷电流通过某导体时,在该导体周围 将会形成磁场。
W R
i2dt
0
Q idt
0
雷电直接对建筑物放电,使大电流流过建筑 物,雷电流的能量将发生转换。建筑物某些 部分的温度将急剧升高,产生火灾现象。
另外,雷电流通过时,材料可能被熔化或产 生爆炸。
2 雷电击中高压架空线
2.1 效应(传导雷)
雷电击中高压架空线
效应 原因
: 过电压 (电压浪涌) : 雷击脉冲电流峰值
U i ×R 接地
当雷电流沿着引下线分流到地时,导致接地体 的电位升高,高电压将通过接地等电位连接系 统进入到建筑物内部。
在电源线上的雷电保护的等电位连接(防雷器 /B类)保护电气安装不被损坏。
5 建筑物附近雷击
建筑物附近的雷击
效应: 雷电流通过耦合的方式进入埋地的管道、 电源线等等。(电流耦合) 这增加了建筑物内部火灾的危险性。
一 雷电的产生及特征
1 雷电的种类
➢ 直击雷 ➢ 感应雷击 ➢ 传导雷 ➢ 操作过电压
2 雷电的成因
放电类型
发生在云地之间90%的雷击现象是属于云 /地负闪击情况,在本处作主要描述。其 他雷击分类如下:
负闪击 地/云 正闪击 云/地 正闪击 地/云
然而,多数的雷击放电是发生在云层内部 或两个云层之间。
2.4 雷电的成因
雷电全过程:
3 雷电流波形
I (kA) -40
首次雷击
Iimp -20
实测的雷电流脉冲波形 雷电流脉冲模拟波形, 10/350 µs
经过几毫秒(ms)
后续雷击
0 0
100 200
300 400 500 600 700 800
900 t (µs) 1100
在一个放电通道内的主放电和后续放电的能量效应与模拟雷电波形10/350 µs相似,在 IEC 61024-1“建筑物防雷保护”,以及IEC 61312-1“雷电电磁脉冲防护”中提出和确认。
实验室研究表明:冰块带负电荷,小 冰晶带正电荷。因为冰晶较轻,被上 升气流带到云的上部,而冰块下降到 云的中部。
这种过程使云的不同区域带上不同的 电荷。
2.3 雷电的成因
大约 6000 米 -
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
电场
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
典型分布:正电荷位于云的上部,负电荷在云的下部。 另外,接近地面的部分带上正电荷(地平面的磁场强度作用)! 可触发雷电的电场强度与空气的绝缘度相关,电场强度在0.5-10kV/cm之间。
4 直击雷波形与感应雷波形的区别
current [kA]
60 50
40 30
20 10
0 0
-10
直击雷电流脉冲波形, 10/350 µs 感应浪涌电流波形, 8/20 µs
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 time [µs]
二 雷电电涌保护系统 总体介绍
2.1 雷电的成因
大约 6 000 米
雷云的锋面是由上升的暖湿气流形成,这些暖湿气流上升到大约6000米的高空。 强烈的上升气流位于锋面中心,在云中产生出正、负电荷。
2.2 雷电的成因
+
+
+
++
+
+
+
+ +
+
++
+
+
+
+ ++
+
冰块
-
-
+
+
++
+
+-
+ +
+
用雷达和探测器进行的研究表明:云 内电场的形式与冰晶和过冷水滴的存 在紧密相关。
U
ZW
I 2
当雷击架空线时,瞬时的阻抗是由导线本身的浪涌 阻抗决定的。
对于单一导线,该阻抗(ZW)通常在400-500 ohms 之 间。
3 雷电击中低压架空线
3.1 效应(传导雷)
雷击低压架空线
效应: 原因:
在低流。 雷电电流脉冲峰值。
低压架空线上的雷击的效应与高压架空线上的雷击 的效应是不同的。
基本的区别是:低压架空线上的雷击非常接近建筑 物,导线上可传导部分的雷击电流进入邻近建筑物 内。
4 雷电击中有外部防雷装置的建筑物
4.1 效应(传导雷)
L1 L2 L3 PEN
有外部防雷系统的建筑物遭受雷击, 该建筑物并没有做防雷等电位连接。
效应: 原因:
电压浪涌 (过电压) 绝缘崩溃 雷电脉冲电流峰值
如果某一导线环路靠近有雷电流通过的 导体(雷电放电通道),根据电磁感应 原理,导线上就会产生感应过电压。
7 远处的雷击
雷击发生时产生极大峰值 和陡度的雷电流
雷电流在周围空间产生强 大的变化磁场
磁场中的导体感应出较 大的过电压
感应过电压通过传导线 击毁设备
8 电源开关转换
8.1 效应(操作过电压)
2 EMC电磁兼容的历史
真空管
晶体管
集成电路
1950
1960
1970
1980
干扰变量/ 设备内置电子元件数量
抗干扰能力
个人电脑
1990
2000
时间
三 浪涌过电压成因和效应
1 雷电击中没有外部防雷装置的建筑物
1.1 效应(直击雷)
雷电击中没有外部避雷系统的建筑物
效应 : 原因 :
火灾 雷电流携带的电量和能量。