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防雷器在電源系統中的應用

作者: 時間:2011-02-28 來源:網絡 收藏

本文引用地址:http://www.bjwjmy.cn/article/179607.htm

(3)影響電力線雷電流分配的其它因素:

S變壓器端接地電阻降低將使電力線中分配電流增大;

S供電線纜長度的增加將使電力線中分配電流減少,并使幾根導線中有平衡的電流分配;

S過短的電纜長度和過低的中性線阻抗將使電流不平衡,從而引起差模干擾;

S供電線纜并接多個用戶將降低有效阻抗,導致分配電流增大,在連成網狀的供電狀態(tài)下,雷電流主要流入電力線,這是多數雷損發(fā)生在電力線處的原因。

(4)后續(xù)的評估模式用于評估LPZ1區(qū)以后防護區(qū)交界處的雷電流分配情況。由于用戶側絕緣阻抗遠遠大于防雷器放電支路與外引線路的阻抗,進入后續(xù)防雷區(qū)的雷電流將減少,在數值上不需特別估算。一般要求用于后續(xù)防雷區(qū)的電源防雷器的通流能力在20kA(8/20μs)以下,不需采用大通流能力的防雷器。后續(xù)防雷區(qū)防雷器的選擇應考慮各級之間的能量分配和電壓配合,在許多因素難以確定時,采用串并式電源防雷器是個好的選擇。串并式是根據現代雷電防護中許多應用場合、保護范圍、層次區(qū)分等特點提出的概念(相對于傳統的并式防雷器而言)。其實質是經能量配合和電壓分配的多級放電器與濾波器技術的有效結合。串并式有如下特點:

S應用廣泛:不但可以按常規(guī)進行應用,也適合保護區(qū)難以區(qū)別的場所;

S濾波器本身對雷電感應的抑制;

S感性退耦器件在瞬態(tài)過電壓下的分壓、延遲作用,以幫助實現能量配合;

S減少過電壓、過電流的上升速率,以實現低殘壓與長壽命以及極快的響應時間。

(5)防雷器的其它參數選擇取決于各個被保護物體所在防雷區(qū)的級別,其工作電壓以安裝在此電路中所有部件的額定電壓為準。串并式防雷器還需注意其額定電流。

4防雷器的安裝

(1)電源線應實現多級防護,多級防護是以各防雷區(qū)為層次,對雷電能量的逐級減弱(能量分配),使各級限制電壓相互配合,最終使過電壓值限制在設備絕緣強度之內(電壓配合)。在下列情況下,多級防護成為必須:

S某一級防雷器失效或防雷器某一路失效;

S安裝的防雷器的通流能力小于應轉移的雷電流;

S防雷器的殘壓高于設備的絕緣強度;

S線纜在建筑物內長度較長時。

(2)幾乎所有情況下的線纜防護,至少應分成兩級以上,同一級防雷器還可能包含多級保護(如串并式防雷器)。為了達到有效的保護,可在各防雷區(qū)界面處設置相應的防雷器,防雷器可針對單個電子設備,或一個裝有多個電子設備的空間,所有穿過通常具有空間屏蔽的防雷區(qū)的導線,在穿過防雷區(qū)界面同時接有防雷器。也就是說,防雷器應安裝在防雷區(qū)的界面處,以符合防護的層次性原則,末級防雷器則應靠近設備安裝,設備外殼實際上也提供了一個防雷保護區(qū)的交界處。另外,防雷器的保護范圍是有限的,一般防雷器與設備線路距離超過10m以上將使防護效果劣化,這是因為防雷器和需要保護的設備之間的電纜上有反射造成的振蕩過電壓,其輻值與線路長度、負載阻抗成正比。

(3)在使用電源防雷器的多級防護中,如果不注意能量分配,則可能引入更多的雷電能量進入保護區(qū)域。這要求用于第一級的防雷器根據前述評估模式估算,其通流能力要求較大,而后續(xù)防雷器的通流能力可逐級減少。

S實現能量分配的要點在于利用兩級防雷器之間線纜本身的感抗。線纜本身的感抗有一定的阻礙雷電流作用,使雷電流更多地被分配到前級泄放。

S一般要求兩級防雷器之間線纜長度在15m左右,適用于保護地線與其它線纜緊貼敷設或處于同一條電纜之內的情況。

S線纜上分支線路的長度對線纜要求長度有影響,適用于保護地線與被保護線纜有一定距離(>1m),這時要求線纜長度大于5m即可。

S在一些不適合采用線纜本身作退耦措施如兩級防雷區(qū)界面靠近時,可利用專門的退耦器件,這時無距離要求。

(4)電壓配合是通過各級防雷器限制電壓值的逐級控制,最終將過電壓值限制在設備允許范圍內。一般防雷器都有通過雷電流越大,殘壓越高的特點,通過能量分配后末級防雷器流過的雷電流極小,有利于電壓限制。

S在一條線纜上的過電壓通過電壓配合一級級降低,這要求防雷器的殘壓逐級減少。

S在流過同樣雷電流的情況下,防雷器的殘壓與其響應電壓有關,注意在這種情況下,不考慮電壓配合而僅僅選擇低響應電壓的防雷器作末級保護是危險的。比如末級防雷器響應電壓過低導致其響應提早,從而引入的雷電流增大,響應殘壓會過高。

S實現電壓分配的要點在于利用線纜本身的分壓作用,對其長度要求與能量分配一致。

S在一些不適合采用線纜本身作退耦措施如線纜長度較短時,可利用專門的退耦器件,這時無距離要求。



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