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怎样防护浪涌电压的危害

日期:2019-9-19 9:52:54  人气指数:121
      浪涌保护要分级实施,最终达到对配电系统和电子设备完善保护的目的。分级实施浪涌防护的第一步是对浪涌环境进行分类。

      浪涌环境的分类是依据浪涌的强度和频度。国际上一般将浪涌环境分为3类(如图1所示):

      C类:指户外以及进线的总开关处,这些部位容易出现较强的雷电浪涌,具体位置包括:电表与配电盘之间的连线,建筑物之间的架空线,连接到井下的地下电缆;

      B类:指与C类环境之间连线较短的位置,以及大型建筑物中的照明系统,这些位置的浪涌既可以由雷电产生,也可以由内部电气开关产生,由雷电产生的浪涌经过配电线衰减,已经比C类环境中的浪涌衰减了一些;

      A类: 指房间内的电源插座和较长配电线的终端;较长的含义是离开B级规定的位置10米以上的电源插座,或者离开C级规定的位置20米以上的电源插座,这些位置的浪涌主要是内部电气开关产生的浪涌电压。

图1 浪涌环境分类

      按照电气电子工程师协会(IEEE)的推荐,浪涌保护应该分级实施,分级的方法与浪涌环境分类相对应:

      第一级:在入户配电柜处,消除户外雷电产生的浪涌,防止巨大的浪涌能量进入户内;

      第二级:在配电系统的配电盘处,其作用有两个,一个是进一步消弱第一级残留的浪涌能量,另一个是消除内部电气开关产生的浪涌;

      第三级:安装在敏感电子设备的电源入线处,为电子设备提供完善的保护。

      分级防护的目的有两个,一个是逐级衰减雷电浪涌,另一个是消除内部负荷接通和断开时产生的浪涌。

      第一级防护主要针对雷电在电源线上感应的浪涌电压,将雷电浪涌进行适度的衰减。这级防护要采用承受电流能量强的浪涌保护器。国外一些厂商推荐使用承受电流能力在200kA以上的产品。实际上,根据大量统计,大部分浪涌电流的幅度在10kA左右,之所以保留这样大的富余量,主要是考虑到延长保护器的寿命。浪涌保护器的寿命是有限的,每承受一次浪涌冲击后,导通电压就会降低一些,当降低到电源电压时,浪涌保护器就宣告寿命结束。浪涌保护器每次电压降低的幅度与其额定电流容量有关。额定电流越大,浪涌保护器的寿命越长。欧美的一些厂商承敢于诺保修20年,就是基于这样大的富余量。第一级浪涌保护器的特点是容量大,不需要正弦波跟踪功能。

      第二级防护的主要功能是进一步衰减残留的雷电浪涌,并衰减内部电气负荷产生的浪涌电压。这一级防护可以采用承受电流较小的浪涌保护器。根据后面是否有第三级保护,决定是否采用具有正弦波跟踪功能的保护器。如果有第三级防护,就不需要正弦波跟踪功能;如果没有第三级防护,并且负荷是电子设备,就需要具有正弦波跟踪功能。

      第三级防护的主要功能为用电设备提供没有浪涌的电压,要具有正弦波跟踪功能。遇到以下场合时,第三级防护是必要的:

      1.有基于微处理器的电子设备;
      2.贵重的电子设备或者维修周期很长的电子设备:
      3.雷电多发的地区;
      4.大功率电气负荷较多的地区;
      5.工厂、矿山中的自动化控制设备;
      6.自动化办公设备,电脑、复印机等;
      7.关键医疗设备,特别是生命监护设备。

      浪涌保护器能够满足三级防护的要求。用于第一级防护的浪涌保护器的电流容量为160kA,可以选择带正弦波跟踪功能的,也可以选择没有正弦波跟踪功能的。

      用于第二级防护的浪涌保护器的电流容量为80kA,可以选择带正弦波跟踪功能的,也可以选择没有正弦波跟踪功能的。

      用于第三级防护的浪涌保护器的电流容量为40kA,带正弦波跟踪功能,能够为电子设备提供完善的浪涌防护。


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