现代新建筑的电涌保护器应用
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摘要:电涌保护器是电子设备雷电防护中不可或缺的一种装置。本文首先论述了电涌保护器的工作原理、分类及性能,进而分析了电涌保护器选择的几个原则,最后阐述了电涌保护器安装时应注意事项,以供参考。
关键词:建筑;电涌保护器;应用
电涌保护器(SPD)又称浪涌保护器,是一种限制雷电反击、侵入波、雷达感应和操作过电压而产生的瞬时过电压和泄放电涌电流的器件,主要用在低压配电系统和信息系统中,对雷电过电压、电气系统操作过电压、雷击电磁脉冲或电磁干扰(EMI)脉冲进行防护。近年来,SPD作为雷电防护装置体系中的重要组成部分,其应用已日趋频繁,目前已被广泛用于通讯、电力、交通等各个行业。
1电涌保护器的工作原理、分类及性能
1.1电涌保护器的工作原理
电涌保护器适用于220/380V低压电源保护,是一种非线性元件,根据IEC标准规定,电涌保护器是主要抑制传导过来的线路过电压和过电流的装置。当瞬态过电压消失后,SPD立即恢复到高阻状态,有效熄灭在过电压通过后产生的工频续流,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。
1.2电涌保护器的分类
1.2.1 按工作原理分
1.开关型:其是正常情况下呈高阻态(断开),当电涌电压达到一定值时SPD突变为低阻抗(闭合),常用的有放电间隙、气体放电管、闸流晶体管等。
2.限压型:其特性是正常情况下呈高阻态,但随电涌电流和电压的增加其阻抗会不断减小,其阻抗持续下降而呈低阻态,敌又称“箝压型”, 常用的有氧化锌、压敏电阻、齐纳二极管、雪崩二极管等。
3.分流型或扼流型:分流型是将电涌保护器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;扼流型是将电涌保护器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。常用的有扼流线圈、高通滤波器、低通滤波器、1/4波长短路器等。
1.2.2 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。
1.3电涌保护器的主要性能指标
1.3.1最大持续运行电压Uc
在220/380V三相系统中选择SPD时,其最大持续运行电压Uc应根据不同的接地系统形式来选择。
1.3.2 冲击电流Iimp
由电流峰值Ipeak和总电荷量Q所规定的脉冲电流,一般用于SPD的I级分类试验。
1.3.3标称放电电流In
流过SPD、8/20s电流波的峰值电流。用于对SPD做Ⅱ级分类试验,也用于对SPD做I级和Ⅱ级分类试验的预处理。对Ⅰ级分类试验In不宜小于15kA,对Ⅱ级分类试验In不宜小于5kA。
1.3.4电压保护水平Up
即在标称放电电流In下的残压。或电涌保护器的最大钳压。
1.3.5 Ⅱ级分类试验的最大放电电流Imax
流过SPD、8/20s电流波的峰值电流。用于Ⅱ级分类试验,Imax>In。
2电涌保护器选择的几个原则
选择SPD应根据电网接地形式、安装地点、安装距离、预期电网后续短路电流、设备绝缘耐压、信号传输协议、信号接口方式等条件选用。一般,其选择的原则如下:
2.1 为使被保护设备免受过电压的侵害,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。即要求Usmax
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