浪涌保护器选择要点及相关问题分析


浪涌保护器是一种高效能的电路保护器,当它承受瞬态高压、高能量脉冲时,快速(10-9S)由原来的高阻抗变为低阻抗,并将瞬变高压干扰脉冲抑制到预定电压,从而有效地保护设备和敏感器件不受损坏,电路工作不受干扰。

浪涌产生的时间非常短,大概在微微秒级。浪涌出现时,电压电流的幅值超过正常值的两倍以上。今天小编就跟大家分享浪涌保护器选择要点及相关问题分析,希望能给大家在工作中带来帮助!

(1)浪涌保护器从级别上分三个等级

第一级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,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。一般用于总配电。

第二级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-LPZ2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。

第三级目的是最终保护设备的手段,将残余浪涌电压的值降低到1000V以内。作为第三级保护时应为串联式限压型电源防雷器,其雷电通流容量不应低于10kA。一般用于终端配电设备。

不同的配电系统应该选择相应浪涌保护器,可分TN(TN-S,N-C,TN-C-s),IT,TT。

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CLASSI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CLASSI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10/350us、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(10/350us);残压值不大于2.5kV;响应时间小于或等于100ns。

2)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-LPZ2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CLASSII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类保护器进行相一中、相一地以及中一地的全模式保护,主要技术参数为:雷电通流容量大于或等于40kA(8/20us);残压峰值不大于1000V;响应时间不大于25ns。

3)第三级保护

目的是最终保护设备的手段,将残余浪涌电压的值降低到1000V以内,使浪涌的能量有致损坏设备。

在电子信息设备交流电源进线端安装的电源防雷器作为第三级保护时应为串联式限压型电源防雷器,其雷电通流容量不应低于10kA。

最后的防线可在用电设备内部电源部分采用一个内置式的电源防雷器,以达到完全消除微小的瞬态过电压的目的。该处使用的电源防雷器要求的最大冲击容量为每相20kA或更低一些,要求的限制电压应小于1000V。对于一些特别重要或特别敏感的电子设备具备第三级保护是必要的,同时也可以保护用电设备免受系统内部产生的瞬态过电压影响。对于微波通信设备、移动基站通信设备及雷达设备等使用的整流电源,宜视其工作电压的保护需要分别选用工作电压适配的直流电源防雷器作为未级保护。

4)根据被保护设备的耐压等级

假如两级防雷就可以做到限制电压低于设备的耐压水平,就只需要做两级保护,假如设备的耐压水平较低,可能需要四级甚至更多级的保护。第四级保护其雷电通流容量不应低于5kA。

(2)浪涌保护器前面为什么要配熔断器和断路器?

当通过浪涌保护器的涌流大于其Imax,浪涌保护器将被击穿失效,从而造成回路的短路故障,为切断短路故障,需要加装断路器或熔断器。每次发生雷击都会引起浪涌保护器的老化,例如:电流长时间存在,浪涌保护器会过热加速老化,此时需要断路器或熔断器的热保护系统在浪涌保护器达到最大可承受热量前动作断开电涌器。

浪涌保护器对配熔断器和断路器要求:在额定电流下施加20个标准的8/20微秒和1.2/50微秒测试脉冲时,断路器或熔断器不脱扣。浪涌保护器被击穿短路时断路器或熔断器要动作。如果浪涌保护器是开关型模块,由于其损坏方式为开路,因此可以不用装微型断路器和熔断器作为保护。

熔断器和断路器都可以作为浪涌保护器的上级保护用。熔断器的特点;熔断器有反时限特性的长延时和瞬时电流两段保护功能,分别作为过载和短路防护用,就是故障熔断后必须更换熔断体。用断路器的特点:断路器有瞬时电流保护和过载热保护,故障断开后,可以手操复位,不必更换元件。

看进线区别:三相280V五线制或者三相380V四线制的选用440V浪涌保护器。单相220V两线制或者单相220V三线制的选用220V浪涌保护器。另外注意:选用的浪涌保护器的防护级别,住宅楼进线处三相280V用2级;单相220V用3级。

TN-C-S系统线路在进入建筑物总配电箱后,PEN线分为N线和PE线独立布线,只需在相线一-PEN 线之间加装电涌保护器。

浪涌保护器前面的开关可选用熔断器和断路器。一般Imax>40kA的宜选40~63A的,Imax<40kA的宜选20~32A的。

(3)浪涌保护器和避雷器是一回事吗?

浪涌保护器和避雷器虽然二者都有防止过电压,特别是防止雷电过电压的功能,但在应用上还是有许多区别。

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。

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