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浪涌保護(hù)器和避雷器的區(qū)別是什么,,浪涌保護(hù)器如何設(shè)計(jì)和選擇,?

 電氣知識(shí)課堂 2023-09-29 發(fā)布于廣東

我們都知道浪涌保護(hù)器(SPD)是一種用于限制瞬態(tài)過(guò)電壓和電流的設(shè)備,以防止電氣系統(tǒng)中的設(shè)備受到損壞,。因此,,浪涌保護(hù)器(SPD)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)和選型原則對(duì)于保護(hù)電氣設(shè)備和系統(tǒng)穩(wěn)定性至關(guān)重要。因此,,在選擇浪涌保護(hù)器(SPD)時(shí),,必須根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理的分析和選擇,以確保電氣系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,。那么,,浪涌保護(hù)器(SPD)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)和選型原則具體是什么呢?下面就跟著小編一起來(lái)學(xué)習(xí)一下吧,。

▌01浪涌保護(hù)器(SPD)的設(shè)計(jì)

(1)SPD設(shè)計(jì)的不足

目前,,SPD的設(shè)計(jì)還存在很多不足的地方,在實(shí)際的施工中造成了很多問(wèn)題,甚至造成工程延期,具體如下:

1)對(duì)設(shè)計(jì)的描述太過(guò)簡(jiǎn)單,意思表達(dá)不清晰,安裝要求也不夠具體,施工時(shí)容易造成很多的不確定性,可能會(huì)使要被保護(hù)的電子設(shè)備受到破壞或經(jīng)濟(jì)損失。

2)浪涌保護(hù)器的設(shè)計(jì)不夠靈活,,有時(shí)甚至直接套用固定的防雷施工圖,,沒(méi)有根據(jù)配電系統(tǒng)的接地制式進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)計(jì),可能會(huì)導(dǎo)致SPD在具體接線安裝時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤,。

3)在配電系統(tǒng)圖中,,SPD的設(shè)計(jì)參數(shù)不夠完整,如電壓保護(hù)水平UP,、是否防爆,、最大運(yùn)行電壓Uc等重要參數(shù)未設(shè)計(jì)或部分設(shè)計(jì),又或者部分參數(shù)不準(zhǔn)確,,造成浪涌保護(hù)器實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)故障或?qū)﹄娮釉O(shè)備的損壞,。

4)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)不詳細(xì),。一般地,要有針對(duì)SPD設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū),,如建設(shè)項(xiàng)目概況,、設(shè)計(jì)的依據(jù)、是否包含有電子信息系統(tǒng),、SPD設(shè)計(jì)的防護(hù)等級(jí)等,。

(2)浪涌保護(hù)器(SPD)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

1)SPD設(shè)計(jì)說(shuō)明:工程概況、建筑物防雷分類,、設(shè)計(jì)的依據(jù),、電子信息系統(tǒng)的雷電防護(hù)等級(jí)、接地系統(tǒng),、電纜入戶的方式,、接地電阻的要求等。

2)列表說(shuō)明SPD的安裝的位置,、電箱的編號(hào),、防護(hù)的等級(jí)、數(shù)量,、基本參數(shù)(標(biāo)稱放電電流In或沖擊電流Iimp,、最大運(yùn)行電壓Uc、電壓保護(hù)水平Up)等,,其中SPD安裝如表1所示,。

(表1 SPD安裝列表)

▌02 配電系統(tǒng)中浪涌保護(hù)器(SPD)的接線形式

低壓配電系統(tǒng)的拉地制式有IT、TT,、TN-S,、TN-C-S四種形式,因此SPD要根據(jù)低壓配電系統(tǒng)的不同的接地制式而選擇不同的接線大樣圖,,例如,,當(dāng)采用TN交流配電系統(tǒng)供電時(shí),從建筑物內(nèi)總配電箱引出的配電線路就需要采用TN-S的接地制式,。

▌03 浪涌保護(hù)器(SPD)的選擇

當(dāng)從電網(wǎng)引來(lái)的低壓電源線路為架空的屏蔽層接地的電纜或埋地電纜時(shí),,可以不裝浪涌保護(hù)器。而當(dāng)?shù)蛪弘娫淳€路全部或者部分為架空線路時(shí),,并且該地區(qū)雷暴日超過(guò)25d/a,,這時(shí)要裝設(shè)浪涌保護(hù)器防范沿電源線路因?qū)肜纂娒}沖而產(chǎn)生過(guò)電壓,從而使過(guò)電壓水平處于2.5kV以下,。

浪涌保護(hù)器一般裝設(shè)在電源的進(jìn)線處,,其安裝的位置可以為電氣裝置內(nèi)部,也可在國(guó)家輸電部門同意的情況下,,裝設(shè)在離建筑物最近的電源線路上,,即裝設(shè)在架空線變電纜線處,。如果電子設(shè)備對(duì)防過(guò)電壓有較高的要求,或者出現(xiàn)過(guò)電壓時(shí)會(huì)導(dǎo)致比較嚴(yán)重的后果,,例如能夠造成爆炸甚至火災(zāi),,或重要的電子設(shè)備的耐受過(guò)電壓的能力特別低時(shí),還需增加浪涌保護(hù)器的安裝,。

在低壓配電系統(tǒng)中選擇浪涌保護(hù)器SPD時(shí)主要考慮的因素如下:

(1)確定SPD的電壓保護(hù)水平Up,。電壓保護(hù)水平UP是指在標(biāo)稱放電電流作用時(shí)測(cè)量到的浪涌保護(hù)器的兩端的最大電壓,一般分為2.5,、2、1.8,、1.5,、1.2、1.0六級(jí),,單位為kV,。為了使電氣設(shè)備不受過(guò)電壓的危害,我們首先考慮要使被保護(hù)的電氣設(shè)備的沖擊耐受電壓大于浪涌保護(hù)器的電壓保護(hù)水平Up,。

(2)SPD使用全保護(hù)模式,。也就是要在L-PE、L-N及L-L線間均裝設(shè)浪涌保護(hù)器,,以便起到對(duì)線路起到全面的保護(hù),,這樣可以保障雷電脈沖無(wú)論在哪個(gè)線間產(chǎn)生過(guò)電壓,都會(huì)使電子設(shè)備得到有效的保護(hù),。同時(shí),,開(kāi)啟全保護(hù)模式的浪涌保護(hù)器可同時(shí)泄放能量,避免浪涌保護(hù)器啟動(dòng)上造成的差異對(duì)其自身的破壞,,從而延長(zhǎng)了浪涌保護(hù)器的使用壽命,。

(3)選擇浪涌保護(hù)器的最大可持續(xù)運(yùn)行的電壓Uc。最大可持續(xù)運(yùn)行的電壓是指可以持續(xù)加在SPD上并且不會(huì)造成浪涌保護(hù)器特性的變化和導(dǎo)通SPD的最大電壓,。

(4)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境特性來(lái)選用合適的浪涌保護(hù)器最大放電電流,。最大放電電流是指浪涌保護(hù)器只可以通過(guò)2次8/20μs的電流波的峰值電流而浪涌保護(hù)器不受到損壞,實(shí)際上浪涌保護(hù)器都有最大放電電流,。

▌04 浪涌保護(hù)器(SPD)自身的保護(hù)

浪涌保護(hù)器雖然對(duì)保護(hù)電子設(shè)備免受過(guò)電壓的損害起到了非常大的作用,,但是由于電路中產(chǎn)生的過(guò)電壓有時(shí)也可能超過(guò)浪涌保護(hù)器的范圍,因此當(dāng)SPD長(zhǎng)時(shí)間在過(guò)電壓狀態(tài)下工作時(shí),,SPD也會(huì)在不同程度上受到損毀,,這些都嚴(yán)重影響了浪涌保護(hù)器的使用壽命,例如當(dāng)瞬態(tài)過(guò)電壓過(guò)高時(shí),,可能會(huì)將浪涌保護(hù)器擊穿而造成嚴(yán)重的短路,,如圖1所示,,

(圖1用斷路器切除浪涌保護(hù)器)

如果SPD上未串接斷路器,則線路斷路器D1就會(huì)自動(dòng)跳閘,,由于故障電流Icc仍存在,,只有SPD被更換以后,線路短路器D1才會(huì)重新合閘,,這樣系統(tǒng)就失去了供電的連續(xù)性,。解決這一問(wèn)題的方法就是在SPD的上端串聯(lián)一個(gè)線路斷路器,要根據(jù)浪涌保護(hù)器最大放電電流來(lái)選擇線路斷路器的額定電流,,以便斷路器正常工作,,并且脫扣曲線采用C型,其分?jǐn)嗄芰Ρ仨毚笥诎惭b處的最大短路電流,。如表2所示,,

(表2保護(hù)斷路器D2的選擇)

補(bǔ)充:常規(guī)微型斷路器分?jǐn)嚯娏鞑淮笥?0kA,由表可以看出選用微型斷路器很難滿足分?jǐn)嗄芰Ρ仨毚笥诎惭b處的最大短路電流,。

使用熔斷器保護(hù)浪涌保護(hù)器才是正確的選擇,!

▌05 浪涌保護(hù)器和避雷器的區(qū)別

(1)應(yīng)用領(lǐng)域上講可從電壓等級(jí)來(lái)分。避雷器的額定電壓以3kV到1000kV,,低壓0.28kV,,0.5kV。浪涌保護(hù)器的額定電壓≦1.2kV,、380,、220~10V~5V。

(2)從標(biāo)稱放電電流上講:避雷器指標(biāo)放電電流In:1.5kA,、2.5kA,、5kA、10kA,、20kA,。8/20us的標(biāo)稱雷電流,浪涌保護(hù)器標(biāo)稱放電電流從5kA,、10kA,、0.5kA、20kA,、30,、20、120kV,。

(3)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和要求上講:區(qū)別很大,。

(4)從外觀體積上講:避雷器主要以硅橡膠、陶瓷,、鐵罐為主,,體積大,,重量重浪涌保護(hù)器以硅膠少量、環(huán)氧包,、塑料外殼,、金屬與陶瓷、金屬與塑料,。

(5)使用場(chǎng)所:避雷器主要用在電站,、線路、配電站,、發(fā)電,,電容器,電機(jī),、變壓電器,、中性點(diǎn)、煉鋼鐵,、鐵路。浪涌保護(hù)器主要用在低壓配電,、柜,、低壓電器、通信,、信號(hào),、機(jī)站、機(jī)房,。

▌06 小結(jié)

浪涌電壓是廣泛存在的,。據(jù)統(tǒng)計(jì),在國(guó)家電網(wǎng)中每8分鐘便有一個(gè)浪涌過(guò)電壓產(chǎn)生,,而且20%-30%的電腦故障由浪涌電壓造成,,因此浪涌保護(hù)設(shè)計(jì)非常必要。浪涌保護(hù)設(shè)計(jì)是預(yù)防性設(shè)計(jì),,只有這樣才能保護(hù)我們的設(shè)備盡可能少地受到過(guò)電壓的損害,。

浪涌保護(hù)器的設(shè)計(jì)應(yīng)該要綜合地考慮各種影響因素,只有這樣才能讓浪涌保護(hù)器起到最大的保護(hù)作用,,更有效地保護(hù)電子設(shè)備不受過(guò)電壓的損害,。

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