浪涌保护器在电源系统应用.pdfVIP

六、雷电防护技术与应用 Protection and Lightning TechnologyApplications 浪涌保护器在电源系统中的应用 曾诚 (陕西省防雷中心，西安710015) 随着现代高新技术的发展，设备对于对于电力的需求越来越强烈，可靠有效的供电是最基本的 要求，而且现代大量微电子设备以及大功率设备的应用又对电力提出了更加严格的要求，但是每年 因为操作过电压及雷电流的侵入，给人们的生产生活造成了重要的影响，配电系统的问题既会引起 硬件性能的下降等相对较轻的不良影响，也可能导致数据完全丢失或主机烧毁等较大事故，其中操 作过电压和雷电流对设备的损害占据了很大比例，这已引起人们的高度重视，并正在采取各种措施 加以抑制。 雷电危害可分为商接雷、雷电感应和雷电波侵入几种类型。普通的避雷针只能防护直接雷，而 由强大的磁场产生的感应雷和脉冲电压却能沿电源线、电话线、天线潜入室内，危害设备及人身安 全。为了最大限度地保障设备的安全，在线路适当地布置SPD是很有必要的。为了使电源系统中。 SPD必须正确配置，既保证电压保护水平(UP)满足被保护用电器件的正常工作要求，又保证在SPD故 障或特殊浪涌能量冲击时确保电网供电的正常可靠。 l基本防护措施 电源系统防止浪涌一般采取三级防雷 第一级防雷的目的：防止浪涌电压直接从LPZ0传导进入LPAl区，将数万至数十万的浪涌电 压限制到2500～3000V 进行等电位连接。 第三级防护的目的：最终保护设备的手段，将残余浪涌电压的值降到1000V以内，使浪涌的能 量不致损坏设备。 是否必须采取三级防雷应该根据被保护设备的耐压等级而定，假如两级防雷就可以将做到限制 电压低于设备的耐压水平，就只需要做两级防护，假如设备的耐压水平较低，则可能需要做四级甚 至五级防护。 三级防雷是因为能量需要逐级泄放，传输线路会感应LEMP(雷击电磁脉冲辐射)，对于拥有 信息系统的建筑物，三级防雷是成本较低保护较为充分的选择。 2 SPD的分类 浪涌保护器一般有气体放电管、放电间隙、压敏电阻，齐纳二极管、熔断器等元件组合而成。 从用途上可以分为三大类：电源SPD、信号SPD、天馈线SPD。凡是进出建筑物的电源线路 都要装设SPD。从工作原理和性能上也可以分为三大类：电压开关型SPD、限压型SPD、组合型 SPD。 电压开关型SPD在无浪涌时为高阻抗，当出现浪涌电压时为低阻抗。此类SPD通常采用放电 间隙、气体放电管、闸流管和三端可控硅元件作为组件。它的特点是通流能力强，但残压较高，通 区的交界处，可最大限度地消除电网后续电流，疏导10／350us的雷电冲击电流。 限压型SPD在无浪涌时为高阻抗，随着浪涌电流和电压的持续加大，阻抗连续变小。此类SPD 通常用压敏电阻、瞬态抑制二极管等作为组件。它的残压较低，测试该器件一般使用8／20us模拟雷 电流冲击波形。它一般安装在雷电保护区建筑物内，疏导8／20us的雷电冲击电流，在过电压保护中 具有逐级限制雷电过电压的功能。 组合型SPD是由电压开关型组件和限压型组件组合而成，利用限压型组件对浪涌电压的响应 速度非常快的特点，在一般雷电流过电压保护是，由它承受浪涌电流，其标称放电电流可达10．20kA； 413 第八届中同国际防雷论坛论文摘编 onInternationalConferencein Proceeding Lightning China(ILCC) 若遇到较大量级的雷电过电压，第一级由电压型组件组成的电路保险管可以自动断开，由第二级电 压开关型组件进行过电压保护，作为组合型SPD，其电压型组件能承受冲击电流容量一般大于 100lA。 3 SPD的安装使用 3．1SPD安装位置 电源线应实现多级防护，多级防护是以各防雷区为层次，对雷电能量的逐级减弱，使各级限制电 压相瓦配合，最终使过电压限制