通常,很多人说到防雷,就是说安装避雷针,从这么一句简单的话就可以看出人们的防雷知识水平和防雷意识确实有待提高。合格的避雷针确实能够有效防护建筑物免遭直击雷。在200多年前,避雷针确实是包括了防雷设施的一切,但是今天,随着社会经济和科学技术的不断发展,电气化使用的日趋成熟,人民物质文化生活水平的不断提高,几乎家家户户都安装有了或多或少的电器,通讯电缆、电源线、电话线等等已经通进千家万户,电子设备及微电子设备得到了广泛的应用。因此,感应雷、高电位入侵等新型的雷电灾害应运而生,当初的避雷针已经不可以独揽重任,感应雷、高电位入侵的防护就有依赖于新型防雷设施比如电涌保护器等了。
一、电涌保护器的工作原理
电涌保护器俗称电子避雷器或防雷保护器,简称“SPD—surg protection device”。电涌保护器的基本工作原理是在瞬态过电压(雷电波)发生后经过避雷器而还没有到达设备或已经达到设备但电压还在设备承受范围内的瞬间(通常只有几微秒甚至几纳秒),将保护区内的所有被防护对象(设备、线路等)接入等电位系统中,从而将回路中的瞬态过电压幅值限制在设备能够承受的范围内,保证用电设备不被击穿,以起到保护设备的作用。
二、电涌保护器类型选择要点
人们意识到需要安装“SPD”仍远远不足,“SPD”的正确选型至关重要。常常出现那些安装了“SPD”的设备还遭受雷击的情况,很大一部分是因为“SPD”没有正确选型。下面是“SPD”选型的几点要点:(1)对第一级可选限压型、开关型或复合型电涌保护器,条件允许的情况下,首选的应是以金属氧化物非线性电阻为核心元件的限压型电涌保护器。(2)其余各级均宜以金属氧化物非线性电阻为核心元件的限压型电涌保护器。
三、电涌保护器级位配置要点、安装位置、参数及接线技巧
“SPD”的级位配置和技术参数也是一个重要条件,不正确的级位配置和技术参数往往会造成不必要的浪费乃至“SPD”作用失效。 1、级位配置要点(1)在建筑物供电的变压器低压侧应配置低压电涌保护器。如果变压器和总配电柜距离小于20m,此电涌保护器可以和建筑物内部第一级电涌保护器合并。(2)低压侧电涌保护器要求作分散的多级配置(但当1.2Up≤Uw时,只在建筑物入口处安装一级SPD即可。Up——SPD的电压保护水平;Uw——被保护设备耐冲击电压额定值。本文讨论的多级配置仅指在有必要安装前提下)。(3)配置原则:首先应在任意两个防雷区的交接处设置,然后再考虑同一防雷区中电源线路是否过长以至需在该区中再加一级。(4)在重要的设备电源端口设置电涌保护器。 2、安装位置及技术参数为保证避雷器依次由前到后顺序泄放,应用行波原理进行精确计算。计算公式如下: S=V×T S:两级SPD之间的安装间距(m); V:波在电缆中的传播速度(V=1.5×108m/s); T:放电间隙的动作响应时间和限压元件的响应时间差(单位换算:1ns=10-9s);在一般情况下,当在线路上多处安装SPD且无准确数据时,电压开关型SPD与限压型SPD之间的线路长度不宜小于10m,限压型SPD之间的线路长度不宜小于5m。第一级保护,在雷击区域的LPZ0与LPZ1区之间,安装在总电源进线的配电箱前。最大放电电流80KA(10/350μs),动作时间小于100ns,其主要作用是泄放直击雷的能量。第二级保护,在雷击区域的0区与此1区之间,安装在UPS或配电箱前。最大放电电流40KA(8/20μs),动作时间小于25ns,其主要作用是限制感应过电压的电压幅值。第三级保护,并联安装在电源终端配电箱的空气开关后,最大放电电流10KA(8/20μs),动用时间小于25ns,其主要作用与第二极保护相同。第四级保护,主要用于保护重要设备(如服务器“主机”、程控交换机等)的电源系统,安装在重要设备的电源插座上。最大放电电流5KA(8/20μs),动用时间小于25ns,其主要作用其主要作用与第二极保护相同。 3、接线技巧在电气装置的电源进线端或其附近的电涌保护器,至少应接在下面所列各点之间:(1)当在电气装置的电源进线端或其附近,中性线与PE线直接相连,或者没有中性线时,接在每一相线与总接地端子或总保护线之间,取其路径最短者。(2)当在电气装置的电源进线端或其附近,中性线与PE线不直接相连时:①、接在每一相线与总接地端子或总保护线之间,和接在中性线与总接地端子或保护线之间,取其路径最短者。②、接在每一相线与中性线之间和接在中性线与总保护端子或保护线之间,取其路径最短者。
四、电涌保护器安装注意事项
(1)电浪涌保护器前端保护。当供电回路熔断器额定电流大于是250A时,需在一级电浪涌保护器并联支路上加装250A溶断器,反之不需要。(2)接线规格。电涌保护器的连接线的截面积一般第一级应大于10mm2(多股铜线),第二、第三级应大于6mm2(多股铜线)。当电涌保护器制造商有规定时可按其规定选择。总之,供电系统防止电涌采取下列防护措施即:在大楼低压配电室电源输入总开关后并联安装一组高能量电涌保护器,作为一级保护;在单元或楼层配电箱的断路器后并联安装一组能量稍低的电涌保护器,作为二级保护;在电源终端配电箱的空气开关后并联安装一组能量较低的、动作电压也较低的电涌保护器,作为三级保护;对于重要的设备,如服务器(主机)、程控交换机等可在设备的供电部分加装第四级电涌保护器,作为精细保护。通过以上四级保护,就能很好地把过电压钳制到设备可以承受的范围。最大限度的减少雷电灾害损失。 |