长沙科盛电气技术有限公司开发和生产了电源防雷箱、电源防雷模块、计算机网络防雷器、监控系统防雷器、天馈线路防雷器、音频线路防雷器、避雷针和接地降阻材料等8个系列160余种产品,全面满足各行各业的综合防雷需要。
4P浪涌保护器,是指由四片相互独立的浪涌保护器共地连接组成,在低压防雷领域,通常对这类结构的浪涌保护器还有另外一种名称为4+0结构的浪涌保护器。
3PN浪涌保护器,是指3片相互独立的浪涌保护器共零连接,再经由另外一片浪涌保护器实现零地之间的保护结构,在低压防雷领域,对这种类型的浪涌保护器称为3PN结构的浪涌保护器,或者3+1结构浪涌保护器。
对于这两种构型的浪涌保护器,既有相同之处,也有不同之处,主要表现在以下几个方面:
(一 )相同点:
1、3PN(3+1)结构浪涌保护器和4P(4+0)结构浪涌保护器在对相线进行保护时,多采用的是限压型元器件作为核心,大多为压敏电阻,也有厂家采用开关型元器件作为核心,如石墨间隙;
2、3PN浪涌保护器与4P浪涌保护器的外观尺寸基本相同;
3、参数方面,相线的关键参数基本都一致。
(二)不同点:
1、内部结构原理不同
3PN浪涌保护器的三条相线共零连接,4P浪涌保护器的三条相线与零线一起共地连接;
2、保护模式不同。
3PN结构浪涌保护器为全模保护,其中三条相线与零线之间为差模保护(L-N),零地之间为共模保护(N-PE)。4P结构浪涌保护器的三条相线和零线均为共模保护(L-PE,N-PE);
3、内部N-PE之间的保护使用的元器件不同。
3PN结构浪涌保护器N-PE之间采用的是放电管或者多层组合放电间隙等开关型元器件,而4P结构SPD的N-PE之间的保护采用的是压敏电阻这种限压型元器件;
4、应用场景不同。
3PN结构浪涌保护器适用于TN-S、TT供电系统、TN供电系统和引出中线的IT供电系统等。而4P浪涌保护器只能用于TN-S供电系统、TT系统(安装于TT系统剩余电流保护器后方)和不引出中线的IT供电系统(实际只用到3P);
5、匹配后备保护器不同。
G057-2010标准规定3PN结构浪涌保护器只需要匹配3P后备保护器,而4P结构的浪涌保护器必须匹配4P后备保护器。
6、安全性方面。
3PN结构SPD因为N-PE之间为开关型元器件,本身处于隔离关断状态,L-N之间浪涌保护器劣化失效时,不会造成设备对地电压升高,从而避免因SPD劣化失效造成电击事故发生。
4P结构SPD因为不存在N-PE之间的隔离效果,当某一相SPD劣化时,如果此时设备接地不良,则很可能造成电击事故的发生。
另外,由于在同一变压器供电范围内,TN-S系统中的PE线多是连通的,当某一相电涌失效,会造成该相接地故障,该故障电压会沿着PE线传导到其他设备,从而威胁到同一变压器供电范围内的其他设备的安全稳定,如果此时系统中某一台设备的等电位连接不良,将会发生设备损坏的现象。
在实际的项目应用中,选择合适的SPD很重要,选择不慎会造成防雷的安全隐患,首先要考虑到供电系统,然后是电压等级和防护水(通和限制电压水)。客户在购买的时候,向浪涌厂家提供图纸和相关信息,以便厂家正确选型。
石油化工产业中会使用大量电气设备在内的供电系统来维持正常的运转,在生产经营中,电力系统的安全至关重要,为了**电气设备不受浪涌的冲击和影响,通常会使用避雷器,也就是浪涌的保护装置来提高安全性能,**供电和石化生产过程的稳定性,防止出现由于瞬时过高电压或者雷击导致设备损坏。
1、石油化工行业中浪涌保护器的分类
在石油化工行业内部的供电系统中所使用的浪涌保护器主要分为两大类型,按照不同的依据和实际使用情况,可以保护石化产业生产和经营过程中所使用的电气设备的安全与稳定。
1.1按照不同的工作机理来划分,包括电压开关型、组合型和限压型
(1)电压的开关型保护装置,是在没有产生瞬间的高压国电状态下呈现出高阻抗的一种装置,一旦遭到雷击而导致的浪涌现象出现,电压会在瞬间**过额定电压达到一个峰值,装置就会*做出应有的反应,高阻抗就会*转化为低阻抗,供高压下的电流顺畅的通过,达到分流减轻供电系统压力的目的。
(2)限压型保护装置的正常状态与开关型相同,保持着高阻抗的电流通过状态,与开关型不同之处在于其响应瞬时高压的过程中,阻抗的变化过程是逐渐降低的,随着不断减小的阻抗,引导高压电流通过。(3)组合型保护装置就是将开关型以及限压型的构件和设备组装结合在一起使用,这种组合的模式能够适应多种电涌的状况,可以根据电压的特性来选择保护的装置。
1.2按照具体用途来划分,包括电源线路以及信号线路这两种保护装置
(1)电源线路中的保护装置能够将瞬时产生的巨大电压下的电流通过分级分流的方式来减轻对设备造成的损害,也降低了供电的风险系数,其分为多级保护装置,形成梯级分配受到的浪涌高压负荷,将巨大的能量分级释放,达到稳定安全的保护效果。
(2)信号线路中的保护装置其本质就是一种信号避雷设备,是用来防止雷电形成的雷电波通过信号线路的前端对设备形成损害。
2、石油化工行业中浪涌保护器的应用
石化工业生产和操作的安全性是经营的首要任务和必要**,供电设备的安全性就是其中关键的环节,形成良好的防护举措和系统不但可以加强生产安全与稳定性,而且还可以保护好大量的电器设备能够持续的运转,减少企业和整个行业内部的经济损失,避免了很多重大事故出现,浪涌保护装置的应用发挥了较大的作用,下面就着重的探讨保护装置在石化产业中的具体用途和注意事项。
(1)浪涌保护的模式有很多种,针对石化产业的供电系统的具体特点来科学合理的选择不同的保护模式是的做法,主要采用的是七、十等保护模式,但是我们也要注意它们自身存在的不足和缺陷,在使用时要注意关注和弥补缺陷,完善保护措施。
(2)电气设备的布局和位置,是保护装置安放的重要依据和参照,只有合理的分析的保护装置的安装位置,才能更好的发挥保护功能。
(3)对于石油化工行业中,为保护电器设备的安全运行,可以安装浪涌保护器来减少浪涌对低压电器系统的危害,我们可以采用级间配合分析来安装浪涌保护器,确保设备的正常运行。在对石油化工行业进行浪涌保护器SPD的级间配合时,为确保低压配电设备的安全,可以采用多级保护的措施来减少感应雷、雷击等造成的危害。在实际的安装中,可以在不同地方对浪涌保护器分别进行安装,这样就可以防止电力经过时对电器设备造成的损伤和破坏,也就是说在大量电源通过安装有浪涌保护器的位置,电流在经过级的时候就会被大量的释放,以此类推电流经过*二级以及*三级的时候也会被其释放。因此在实际的浪涌保护器安装中应该确保各级之间的有效配合,保证各级之间对电流的有效释放,提高石油化工行业中电气设备的工作效率。
3、总结
由上可知,在石油化工行业中电气设备的应用,提高了工作的效益,同时也给工作中的安全保护提出了更高的要求,浪涌保护器的出现,正是为了应对雷电、感应雷、电磁脉冲等危害的有效武器。
1、对外部引入的电缆线的电涌保护
通常,所有的从外面进入污水处理厂的导电系统都必须连接到等电位连接装置中。 等电位连接的要求,是通过所有金属系统的直接连接,及在组成系统的工作电压下所有系统的间接连接来实现。这些SPD必须具有雷电电流泄放的能力(1级SPD:测试波形为10/350μs)。防止雷电流进入建筑物的内部,等电位联接应尽可能地靠近入口。
2、IT系统的电涌保护
为安全起见,进户线入口是所有到污水处理厂的IT电缆的传输接口。在该处使用了具有雷电流承载能力的SPD(损害类型为D1)。气体放电管常安装于此。从传输接口处,线缆被直接引向开关柜并在那里接触连接。根据所做的风险分析,在线缆的入口处必须引入SPD,它应适合该环境条件下的应用(C2类)并能与该系统兼容。 这就是一个完整的、用于IT布线系统的防止电涌的保护概念。
3、低压供电系统的电涌保护
在上述的应用中,1级SPD被安装在建筑物的入口。另外,为保护控制和系统中的电源,又额外地安装了一个2级SPD。在现有所描述的应用中,为保护终端设备再安装一个SPD,它们之间以及与被保护的终端设备必须做到相互协调,此外还要遵守厂家相应的说明和指示。相对于其他应用,在低电压用户装置中使用的SPD没有什么特殊性,并常常都给予了说明。
4、等电位连接
完整的污水处理厂的监测/控制包括了符合IEC 60364-4*41部分的等电位连接。为避免不同部分及外部导体的电势差,要对业已存在的等电位连接进行测试。建筑物的支撑及建筑部件,如管道、容器等也要被整合到了等电位连接中,这样,即使在发生故障时也不会造成电势差。在使用SPD时,每个连接到等电位连接处的接地导线的横截面积必须按照制造商的SPD指示说明来设计。
总结
新的关于雷电保护标准的草案,要求人们采用以未来为导向的、灵活和可靠的方法,也使建筑物中的高可用性的电子系统获得全面的防雷保护成为可能。风险分析为可靠地拟订技术/经济保护概念提供了一个额外的规划途径。计划保护措施的执行要根据IEC 62305中1-4部分的保护标准。总之,新的标准草案基本满足了在受雷电影响时,电力系统及IT系统的高可用性的要求。
前面我们介绍了如何选择SPD的UC值?今天小编分享一下SPD后备保护器选型注意事项。
在实际应用中,SPD后备保护器被串联在SPD的前端,当防雷支路上有冲击电流时不脱扣,使雷电流*SPD泄放到大地;当防雷支路上出现工频电流时,它可以在电流达到3A时,0.1S内速断,从而保护SPD不起火;
SPD后备保护器如此重要,由于其身的特点,在实际选型中需要注意以下4点:
1、抗冲击能力
SPD后备保护器的冲击电流要和线路后端浪涌的Iimp或Imax相同,可以**SPD,但是抗冲击能力不能低于SPD。
2、较数的匹配
原则上,SPD和后备保护器要一一对应来匹配,但是如果SPD是3P+N结构的,SPD后备保护器可以选择3P,省钱;如果SPD是4P结构,SPD后备保护器必须要选择4P来配合。
3、电压等级
目前市场上的SCB只能用于相电压为230V以下的供电系统中,相电压**230V以上的供电系统不能使用。
SPD的选择
由于SCB具有小电流脱扣的特点,所以只能匹配限压型或复合型浪涌保护器,不能匹配开关型SPD,因为开关型浪涌有工频续流,*造成SCB的误脱扣,如果没有及时到现场进行合闸的话,会造成下次雷击来的时候,SPD无法发挥作用,导致设备被雷击损坏。
关于SCB的脱扣复位问题,有一个解决方案:在SCB上安装自动重合闸,实现自动复位功能。但是目前能匹配SCB的自动重合闸产品比较单一,只能用于单片18MM的SCB,高等级36MM的SCB没有自动重合闸能匹配。
以上是我们在选择SCB时候需要特别注意的4个点,应避免出错,影响到安全防护的效果。