浪湧保護器工作原理及分級防護
時間:2018-03-09 08:32 來源:ob体育竞彩
浪湧保護器是電子設備雷電防護中不可缺少的一種裝置，過去常稱為“避雷器”或“過電壓保護器”英文簡寫為SPD.浪湧保護器的作用是把竄入電力線、信號傳輸線的瞬時過電壓限製在設備或係統所能承受的電壓範圍內，或將強大的雷電流泄流入地，保護被保護的設備或係統不受衝擊而損壞。
浪湧保護器的類型和結構按不同的用途有所不同，但它至少應包含一個非線性電壓限製元件。用於浪湧保護器的基本元器件有：放電間隙、充氣放電管、壓敏電阻、抑製二極管和扼流線圈等。
浪湧保護器工作原理圖
浪湧保護器基本電路
浪湧保護器的電路根據不同需要，有不同的形式，其基本元器件就是上麵介紹的幾種，一個技術精通的防雷產品研究工作者，可設計出五花八門的電路，好似一盒積木可搭出不同的結構圖案。根據電路係統的區別，主要的SPD電路有單相、TN-C、TN-S三種。
浪湧保護器分級防護
第一級防雷器可以對於直接雷擊電流進行泄放，或者當電源傳輸線路遭受直接雷擊時傳導的巨大能量進行泄放，對於有可能發生直接雷擊的地方，必須進行CLASS—I的防雷。第二級防雷器是針對前級防雷器的殘餘電壓以及區內感應雷擊的防護設備，對於前級發生較大雷擊能量吸收時，仍有一部分對設備或第三級防雷器而言是相當巨大的能量會傳導過來，需要第二級防雷器進一步吸收。同時，經過第一級防雷器的傳輸線路也會感應雷擊電磁脈衝輻射LEMP，當線路足夠長感應雷的能量就變得足夠大，需要第二級防雷器進一步對雷擊能量實施泄放。第三級防雷器是對LEMP和通過第二級防雷器的殘餘雷擊能量進行保護。
第一級保護
目的是防止浪湧電壓直接從LPZ0區傳導進入LPZ1區，將數萬至數十萬伏的浪湧電壓限製到2500—3000V。
入戶電力變壓器低壓側安裝的電源防雷器作為第一級保護時應為三相電壓開關型電源防雷器，其雷電通流量不應低於60KA。該級電源防雷器應是連接在用戶供電係統入口進線各相和大地之間的大容量電源防雷器。一般要求該級電源防雷器具備每相100KA以上的最大衝擊容量，要求的限製電壓小於2500V，稱之為CLASS I級電源防雷器。這些電磁防雷器是專為承受雷電和感應雷擊的大電流以及吸引高能量浪湧而設計的，可將大量的浪湧電流分流到大地。它們僅提供限製電壓（衝擊電流流過電源防雷器時，線路上出現的最大電壓稱為限製電壓）為中等級別的保護，因為CLASS I級保護器主要是對大浪湧電流進行吸收，僅靠它們是不能完全保護供電係統內部的敏感用電設備的。
第一級電源防雷器可防範10/350μs、100KA的雷電波，達到IEC規定的最高防護標準。其技術參考為：雷電通流量大於或等於100KA（10/350μs）；殘壓值不大於2.5KV；響應時間小於或等於100ns。
第二級保護
目的是進一步將通過第一級防雷器的殘餘浪湧電壓的值限製到1500—2000V，對LPZ1—LPZ2實
分配電櫃線路輸出的電源防雷器作為第二級保護時應為限壓型電源防雷器，其雷電流容量不應低於20KA，應安裝在向重要或敏感用電設備供電的分路配電處。這些電源防雷器對於通過了用戶供電入口處浪湧放電器的剩餘浪湧能量進行更完善的吸收，對於瞬態過電壓具有極好的抑製作用。該處使用的電源防雷器要求的最大衝擊容量為每相45kA以上，要求的限製電壓應小於1200V，稱之為CLASS Ⅱ級電源防雷器。一般用戶供電係統做到第二級保護就可以達到用電設備運行的要求了
第二級電源防雷器采用C類保護器進行相—中、相—地以及中—地的全模式保護，主要技術參數為：雷電通流容量大於或等於40KA（8/20μs）；殘壓峰值不大於1000V；響應時間不大於25ns。
第三級保護
目的是最終保護設備的手段，將殘餘浪湧電壓的值降低到1000V以內，使浪湧的能量不致損壞設備。
在電子信息設備交流電源進線端安裝的電源防雷器作為第三級保護時應為串聯式限壓型電源防雷器，其雷電通流容量不應低於10KA。
最後的防線可在用電設備內部電源部分采用一個內置式的電源防雷器，以達到完全消除微小的瞬態過電壓的目的。該處使用的電源防雷器要求的最大衝擊容量為每相20KA或更低一些，要求的限製電壓應小於1000V。對於一些特別重要或特別敏感的電子設備具備第三級保護是必要的，同時也可以保護用電設備免受係統內部產生的瞬態過電壓影響。
對於微波通信設備、移動機站通信設備及雷達設備等使用的整流電源，宜視其工作電壓的保護需要分別選用工作電壓適配的直流電源防雷器作為末級保護。
第四級及以上
根據被保護設備的耐壓等級，假如兩級防雷就可以做到限製電壓低於設備的耐壓水平，就隻需要做兩級保護，假如設備的耐壓水平較低，可能需要四級甚至更多級的保護。第四級保護其雷電通流容量不應低於5KA。
浪湧保護器基本電路
浪湧保護器的電路根據不同需要，有不同的形式，其基本元器件就是上麵介紹的幾種，一個技術精通的防雷產品研究工作者，可設計出五花八門的電路，好似一盒積木可搭出不同的結構圖案。根據電路係統的區別，主要的SPD電路有單相、TN-C、TN-S三種。
浪湧保護器分級防護
第一級防雷器可以對於直接雷擊電流進行泄放，或者當電源傳輸線路遭受直接雷擊時傳導的巨大能量進行泄放，對於有可能發生直接雷擊的地方，必須進行CLASS—I的防雷。第二級防雷器是針對前級防雷器的殘餘電壓以及區內感應雷擊的防護設備，對於前級發生較大雷擊能量吸收時，仍有一部分對設備或第三級防雷器而言是相當巨大的能量會傳導過來，需要第二級防雷器進一步吸收。同時，經過第一級防雷器的傳輸線路也會感應雷擊電磁脈衝輻射LEMP，當線路足夠長感應雷的能量就變得足夠大，需要第二級防雷器進一步對雷擊能量實施泄放。第三級防雷器是對LEMP和通過第二級防雷器的殘餘雷擊能量進行保護。
第一級保護
目的是防止浪湧電壓直接從LPZ0區傳導進入LPZ1區，將數萬至數十萬伏的浪湧電壓限製到2500—3000V。
入戶電力變壓器低壓側安裝的電源防雷器作為第一級保護時應為三相電壓開關型電源防雷器，其雷電通流量不應低於60KA。該級電源防雷器應是連接在用戶供電係統入口進線各相和大地之間的大容量電源防雷器。一般要求該級電源防雷器具備每相100KA以上的最大衝擊容量，要求的限製電壓小於2500V，稱之為CLASS I級電源防雷器。這些電磁防雷器是專為承受雷電和感應雷擊的大電流以及吸引高能量浪湧而設計的，可將大量的浪湧電流分流到大地。它們僅提供限製電壓（衝擊電流流過電源防雷器時，線路上出現的最大電壓稱為限製電壓）為中等級別的保護，因為CLASS I級保護器主要是對大浪湧電流進行吸收，僅靠它們是不能完全保護供電係統內部的敏感用電設備的。
第一級電源防雷器可防範10/350μs、100KA的雷電波，達到IEC規定的最高防護標準。其技術參考為：雷電通流量大於或等於100KA（10/350μs）；殘壓值不大於2.5KV；響應時間小於或等於100ns。
第二級保護
目的是進一步將通過第一級防雷器的殘餘浪湧電壓的值限製到1500—2000V，對LPZ1—LPZ2實
分配電櫃線路輸出的電源防雷器作為第二級保護時應為限壓型電源防雷器，其雷電流容量不應低於20KA，應安裝在向重要或敏感用電設備供電的分路配電處。這些電源防雷器對於通過了用戶供電入口處浪湧放電器的剩餘浪湧能量進行更完善的吸收，對於瞬態過電壓具有極好的抑製作用。該處使用的電源防雷器要求的最大衝擊容量為每相45kA以上，要求的限製電壓應小於1200V，稱之為CLASS Ⅱ級電源防雷器。一般用戶供電係統做到第二級保護就可以達到用電設備運行的要求了
第二級電源防雷器采用C類保護器進行相—中、相—地以及中—地的全模式保護，主要技術參數為：雷電通流容量大於或等於40KA（8/20μs）；殘壓峰值不大於1000V；響應時間不大於25ns。
第三級保護
目的是最終保護設備的手段，將殘餘浪湧電壓的值降低到1000V以內，使浪湧的能量不致損壞設備。
在電子信息設備交流電源進線端安裝的電源防雷器作為第三級保護時應為串聯式限壓型電源防雷器，其雷電通流容量不應低於10KA。
最後的防線可在用電設備內部電源部分采用一個內置式的電源防雷器，以達到完全消除微小的瞬態過電壓的目的。該處使用的電源防雷器要求的最大衝擊容量為每相20KA或更低一些，要求的限製電壓應小於1000V。對於一些特別重要或特別敏感的電子設備具備第三級保護是必要的，同時也可以保護用電設備免受係統內部產生的瞬態過電壓影響。
對於微波通信設備、移動機站通信設備及雷達設備等使用的整流電源，宜視其工作電壓的保護需要分別選用工作電壓適配的直流電源防雷器作為末級保護。
第四級及以上
根據被保護設備的耐壓等級，假如兩級防雷就可以做到限製電壓低於設備的耐壓水平，就隻需要做兩級保護，假如設備的耐壓水平較低，可能需要四級甚至更多級的保護。第四級保護其雷電通流容量不應低於5KA。
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