浪涌保护器在防雷工程中的应用.pdf

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1、第１期总第２4７期农业科技与装备Ｎｏ.１ＴｏｔａｌＮｏ．２4７２０１５年１月ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｑｕｉｐｍｅｎｔＪａｎ.２０１５浪涌保护器在防雷工程中的应用１２陈方帅，吴鑫（１．广州市水务规划勘测设计研究院，广州５１０６４０；２．南瑞集团北京科东电力控制系统有限责任公司，北京１００１９２）摘要：雷击及闪电电磁脉冲对电子系统的干扰和破坏日趋严重，在电气系统上加装ＳＰＤ，可有效防止雷电电磁脉冲的侵入，避免浪涌脉冲信号破坏设备。详细介绍ＳＰＤ的分类、主要参数、选择原则、保护配合方法，应用实例探讨ＳＰＤ的安装方案，为ＳＰ

2、Ｄ的应用提供应用。关键词：浪涌保护器；防雷；安装中图分类号：ＴＭ８６２文献标识码：Ａ文章编号：1674-1161（201５）０１-00４１-03随着信息网络的高速发展，智能化设备、通信设将电压开关型元件和限压型元件组合在一起。随所承备的数量和规模不断扩大，使得这些电子信息设备抗受的冲击电压特性的不同，呈现电压开关型ＳＰＤ特雷击电磁脉冲保护的重要性凸显。合理的屏接和接地性、限压型ＳＰＤ或特性同时呈现开关型及限压型特是减少浪涌过电压对人身及设备破坏的有效途径。在性。４）用于通信和信号网络中的ＳＰＤ除有上述特性电气系统上加装浪涌保护器（以下简称ＳＰＤ），可将浪要求外

3、，还按其内部是否串接限流元件的要求，分为涌电压限制在一定的耐压等级范围内，有效防止雷电有限流无件ＳＰＤ和无限流元件ＳＰＤ。电磁脉冲的侵入，避免浪涌脉冲信号破坏设备。现就按在系统中的用途，ＳＰＤ分为电源系统ＳＰＤ、信ＳＰＤ在防雷系统中的应用进行探讨。号系统ＳＰＤ和天馈系统ＳＰＤ；按端口型式和连接方１ＳＰＤ的分类及主要参数式，ＳＰＤ分为与保护电路并联接连的单端口ＳＰＤ、与１．１分类保护电路串联的双端口（输入、输出端口）ＳＰＤ，以及ＳＰＤ是一种限制带电系统中瞬态过电压和引导适用于电子系统的多端口ＳＰＤ等；按使用环境，ＳＰＤ泄放电涌电流的非线性防护器件，可使电气或电子

4、信又分为户内型ＳＰＤ和户外型ＳＰＤ。息系统免受雷击、操作过电压、涌流损害。２．２主要参数及定义按使用的非线性元件特性，ＳＰＤ分为以下类型：ＳＰＤ的主要技术参数为持续工作电压ＵＣ和额定１）ＳＰＤ电压开关型ＳＰＤ。当无电涌时，ＳＰＤ呈高泄放电流ｉｓｎ，常标于产品铭牌上。阻态；而当电涌电压达到一定值时，ＳＰＤ突然变为低持续工作电压ＵＣ是指可持续施加在ＳＰＤ端子阻抗。因此，这类ＳＰＤ被称为“短路开关型”，常用的上、ＳＰＤ不动作的最大电压。如果ＳＰＤ因电涌作用而非线性元件有放电间隙、气体放电管、双向可控硅开动作，在泄放规定波形涌流（如８／２０μｓ，５ｋＡ）后，关管等。它

5、具有通流容量大的特点，特别适用于ＬＰ鄄ＳＰＤ在此ＵＣ电压下切断来自电网的工频对地短路电ＺＯＡ区域、ＬＰＺＯＢ区与ＬＰＺ１区界面处的雷电浪涌保流ＵＣ应大于低压线路可能出现的最大持续工频电护，一般用于“３＋１”保护模式中低压Ｎ线与ＰＥ线间压。在国外的２２０／３８０Ｖ网络内，ＵＣ通常取２８０Ｖ左的电涌保护。２）限压型ＳＰＤ。当无电涌时，ＳＰＤ呈高右，但此ＵＣ值在我国不适用，因国外配电变电所接地阻抗；但随着电泳电压和电流的升高，其阻抗持续下电阻为１～２Ω，而我国接地规范电阻为４～１０Ω。因此降而呈低阻抗导通状态。这类非线性元件有压敏电在发生低压相线接大地故障时，另两相

6、对地电压常大阻、瞬态抑制二极管（如齐纳二极管或雪崩二极管）于上述２８０Ｖ的ＵＣ值，且长时间持续存在。在此故障等。这类ＳＰＤ常用于ＬＰＺＯＢ区、ＬＰＺ１区及以上雷电电压作用下，ＳＰＤ常被烧毁。因此，在我国应采用较大防护区的雷电、操作过电压保护。３）混合型ＳＰＤ。其ＵＣ值甚至接近线电压的ＳＰＤ，这将影响ＳＰＤ对电涌的防护效果。收稿日期：２０１４－１２－１７２ＳＰＤ的选择及保护配合作者简介：陈方帅（１９８８—），男，硕士，助理工程师，从事供配２．１ＳＰＤ的选用原则电电气设计工作。１）基本原则。ＳＰＤ的电压保护水平Ｕｐ应小于被４２农业科技与装备２０１５年1月保护设备的

7、冲击耐受电压Ｕｃｈｏｃ，即Ｕｐ﹤Ｕｃｈｏｃ。２）Ｕｐ过高原则。如果进线端ＳＰＤ的Ｕｐ与被保护设备的冲击耐压相比过高的话，则需在设备处加装二级ＳＰＤ。３）０．５ｍ原则。ＳＰＤ与被保护设备的两端引线应尽可能短，即０．５ｍ原则。４）ＳＰＤ两级配合的１０ｍ原则。为提供最佳保护，既能承受更强的电流又有较小的残余电压，通常应用ＳＰＤ作一级及二级保护。一级保护能承受高电压和大电流，并能快速灭弧。二级保护用来减小系统端的残余电压，应具有较高的斩波能力。两级ＳＰＤ之图１用断路器作为ＳＰＤ的后备保护Ｆｉｇｕｒｅ１Ｕｓｉｎｇｃｉｒｃｕｉｔｂｒｅａｋｅｒａｓｔｈｅｂａｃｋｕｐｐｒｏｔ

8、ｅｃｔｉｏｎ间的最短距离为１０ｍ。ｆｏ