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防雷器選型 基于防雷器的改進參數和選型規范

時間 : 2024-11-20     

防雷器又稱等電位連接器、過電壓保護器、浪涌抑制器、突波吸收器、防雷保安器等,用于電源線防護的防雷器稱為電源防雷器。鑒于目前的雷電致損特點,雷電防護尤其在防雷整改中,基于防雷器防護方案是最簡單、經濟的雷電防護解決方案。下面基于防雷器的關鍵參數和效果來確定防雷器的選型。

防雷器又稱等電位連接器、過電壓保護器、浪涌抑制器、突波吸收器、防雷保安器等,用于電源線防護的防雷器稱為電源防雷器。鑒于目前的雷電致損特點,雷電防護尤其在防雷整改中,基于防雷器防護方案是最簡單、經濟的雷電防護解決方案。下面基于防雷器的關鍵參數和效果來確定防雷器的選型。

防雷器選型

防雷器關鍵參數

Ⅰ.最大放電電流Imax:

使用8/20μs波沖擊避雷器一次,能承受的最大放電電流。可根據當地的雷暴強度Ng(或年均雷暴日Td)以及環境因素作適當選擇。

Ⅱ.最大持續耐壓Uc(rms):

指避雷器在此電壓值下能連續工作而不影響其作為避雷器的參數。Uc與保護電壓Up成非線性正比。

Ⅲ.殘壓Ur和保護電壓Up:

殘壓Ur:指在額定放電電流In下的殘壓值。

保護電壓Up:保護電壓Up與Uc電壓和Ur有關,Ur

根據氧化鋅壓敏電阻特性,當選用的壓敏電阻的Uc值高時,其Up和Ur也會相應提高,如在放電電流為10kA(8/20μs)時:

Uc=275V Ur(10kA,8/20μs)≤1200V

Uc=385V Ur(10kA,8/20μs)≤1600V

Uc=440V Ur(10kA,8/20μs)≤1800V

二、防雷器的選型

基于防雷器的防護想要取得理想的效果,應注重“在合適的地方合理地裝設合適的防雷器”,防雷器的選擇十分重要。

1.進入建筑物的各種設施之間的雷電流分配情況如下:約有50%的雷電流經外部防雷裝置泄放入地,另有50%的雷電流將在整個系統的金屬物質內進行分配。這個評估模式用于估算在LPAOA區、LPZOB區和LPZ1區交界處作等電位連接的防雷器的通流能力和金屬導線的規格。該處的雷電流為10/35μs電流波形。在各金屬物質中雷電流的分配情況下:各部分雷電流幅值取決于各分配通道有的阻抗與感抗,分配通道是指可能被分配到雷電流的金屬物質,如電力線、信號線、自來水管、金屬構架等金屬管級及其它接地,一般僅以各自的接地電阻值就可以大致估算。在不能確定的情況下,可以認為接是電阻相等,即各金屬管線平均分配電流。

2.在電力線架空引入,并且電力線可能被直擊雷擊中時,進入建筑物內保護區的雷電流取決于外引線路、防雷器放電支路和用戶側線路的阻抗和感抗。如內外兩端阻抗一致,則電力線被分配到一半的直擊雷電流。在這種情況下必須采用具有防直擊雷功能的防雷器。

3.后續的評估模式用于評估LPZ1區以后防護區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,進入后續防雷區的雷電流將減少,在數值上不需特別估算。一般要求用于后續防雷區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。

后續防雷區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。串并式防雷有如下特點:應用廣泛。不但可以按常規進行應用,也適合保護區難以區別的場所。感生退耦器件在瞬態過電壓下的分壓、延遲作用,以幫助實現能量配合。減緩瞬態干擾的上升速率,以實現低殘壓與長壽命以及極快的響應時間。

4.防雷器的其它參數選擇取決于各個被保護物所在防雷區的級別,其工作電壓以安裝在引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。

5.影響電子線雷電流分配的其它因素:變壓器端接地電阻降低將使電子線中分配電流增大。供電線纜的長度的增加將使電力線中分配電流減少,并使幾要導線中有平衡的電流分配。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。供電線纜并接多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下,雷臨時性流主要流入電力線,這是多數雷損發生在電力線處的原因。

防雷器是電子設備雷電防護中不可缺少的一種裝置,過去常稱為"電涌保護器"或"過電壓保護器"英文簡寫為SPD。防雷器的作用是把竄入電力線、信號傳輸線的瞬時過電壓限制在設備或系統所能承受的電壓范圍內,或將強大的雷電流泄流入地,保護被保護的設備或系統不受沖擊而損壞。基于防雷器在現代防雷電設施中有著廣泛的應用。

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