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为什么必须要安装多级防雷器?
每个建筑的电源线路都有所差异,那么我们在对电源线路进行防雷设计的时候,也会随着勘察现场的不同而发生改变。
通常情况下,电源线路的防雷需要进行多个不同级别的防雷,譬如电源一级防雷器、电源二级防雷器、电源三级防雷器,甚至更多。为什么必须要安装多级防雷器呢,首先这需要我们对防雷器有一个初步的了解。
防雷器有两个重要参数,通流容量和保护水。通流容量以KA为单位,表示防雷器能够承受和泄放雷电能量的能力;保护水即限制电压,是防雷器动作,发挥防雷效果的启动电压。防雷器通流容量和保护水是成正比的,即防雷器通流容量越大,其保护水或限制电压就越大。在防雷工程中,防雷器保护水必须小于被保护设备的耐压水,当我们选用保护水较低的防雷器型号时,其通流容量也必然较小,但由于雷电的能量是非常巨大的,雷电流强度很可能会**过防雷器所能承受的通流容量强度,从而造成防雷器损坏,导致防雷失败并造成被保护设备损坏。
同样,我们如果只选用通流容量较大的防雷器型号,防雷器虽然可以承受雷电流的冲击,但由于其保护水或限制电压相对也会较高,再叠加上从防雷器安装位置到被保护设备间线路的感应雷强度,会造成到达被保护设备的电涌电压**过设备的耐压值,造成设备的线路或元器件发生电击穿。
所以,我们需要选用不同的通流容量和保护水的防雷器型号,配合使用,实现多级防护、阶梯式限压的防雷系统,达到既能安全的泄放雷电流,又能将电涌电压限制在被保护设备耐压值以下甚至更低。
电源三级防雷器的作用:
级防雷器:防止直接的传导雷进入LPZI区,将上万至数十万伏的浪涌电压限制到2500V-3000V内。
*二级防雷器:进一步将通过级防雷器的余浪涌电压限制到0V-2000V内。
*三级防雷器:将余浪涌电压的值降低到1000V以内,使浪涌的能量不致损害被保护设备。
浪涌保护器关键参数:
放电电流Imax/冲击放电电流Iimp
标称放电电流In
电压保护水Up
可持续工作电压Uc
可持续工作电压Uc是指浪涌保护器能够长时间稳定并可以持续工作,不会对浪涌本身造成损害的交流工作电压或直流工作电压,其值应远远大于额定电压Un。
因为浪涌保护器所处的电压环境是不稳定的,电力系统电压处于持续不断的波动之中,如果浪涌保护器的可持续工作电压参数不能满足所处电压环境的要求,那么浪涌保护器在该电压环境下使用时,会加速浪涌保护器的劣化,从而会使浪涌保护器过快劣化失效,使设备失去保护,而频繁更换浪涌保护器又会建设成本。
如何选择SPD的UC值?
我们先来看相关的标准:GB/T 12325-2008《电能质量 供电电压偏差》中规定:
35kV及以上供电电压正、负偏差的值之和不**过标称电压的10%;20kV及以下三相供电电压偏差为标称电压的±7%;220V单相供电电压偏差为标称电压的+7% ~ -10%。
所以220V交流系统,其电压波动区间为198V~235.4V;380V交流系统,其电压波动区间为353.4V~406.6V。
在低压领域,我国使用的主要交流电压等级是单相220V/380V。
其中,民用领域以220V为主,工业领域以380V为主,所以,在选择浪涌保护器时,其可持续工作电压必须要覆盖相应的电压波动区间,个别工业领域还会用到更高的电压等级,那么在选择浪涌保护器时,其可持续工作电压也要相应。
接线形式需要特别注意,目前,我*雷器厂家生产的交流SPD,UC值普遍在255V-760V之间,UC是相电压,在做防雷设计时,如何正确选择SPD的UC值呢?
在此,需要特别注意电力变压器二次侧的接线方式。,因为在工业10/0.4kV变压器中,由于电力变压器二次侧的连接形式不同,出线电压也会相应改变。
1、当变压器低压侧采用星型接线并引出中线时,出线每相电压为220V,线电压为相电压的√3倍,即380V。此时,选择浪涌保护器时,选择单相Uc为255V或者275V也是没有问题的。
2、当变压器低压侧采用角型接线时,由于角型接线的线电压等于相电压,均为380V,此时,选择浪涌保护器时,单相255V或者275V的Uc已经不能满足使用要求,应当选择单相Uc为385V或者440V的浪涌保护器来对设备线路进行保护。
高速发展的现代化社会,5G网络的商用,标志着网络已成为人类生活的重要组成部分。各大行业信息化的建设,为计算机网络机房防雷提高了难度,下面为大家介绍一下计算机网络机房如何防雷?从哪些方面着手?
1、机房接地线的问题
根据IEC和我国有关计算机房建设标准,机房地线有两类,即独立接地线和共用接地线。但从防雷角度来看,必须使用共地,目的是减少雷电的高压反击。由于计算机信息技术的飞速发展,许多新设备对用电环境的要求非常苛刻,如果强行机械地把机房直流地、静电地、保护地、交流地以及防雷地等统统的连接在一起,就会出现服务器、小型机不工作,局域网速度缓慢,主板莫名其妙的频繁烧毁等现象。其主要原因是计算机系统的用电环境不好,如电源的三相电压严重不衡、零线和地线混接,从而导致地线电流过大,造成零线和地线间的电压大于1.0V。这是产生上述现象的根本原因。
共地的基本目的是希望达到等地位,防止雷电的反击。如果强行等电位,必将造成不良的后果。IEC标准明确指出:当共地无法实现时,可采用均压等电位SPD器件,在雷电来临时达到瞬时共地。也就是说,在上述几种地之间串联均压等电位SPD器件,当雷电来临时,几种地线在同一电压界面上,达到地电位全面等电位,全面抵御好避免雷电的高压反击对设备造成的破坏。
2、均压等电位防雷器件的安装原则
应是防雷器件与被保护的机房设备全面等电位,如果防雷器相线与设备火线等电位,防雷器零线与设备零线等电位,防雷器地线与设备地线等电位。防雷器地线输入端接机房直流逻辑地线,防雷器地线输出端接均压等电位金属带。机房内所有带不间断电源负载的计算机信息系统的地线,都必须就近与均压等电位带连接。在通信线路进入设备之前安装通信信号防雷器,其地线就近与设备外壳地和均压等电位带同时连接。在防雷器之后不能再有任何形式的接地,否则防雷工作达不到预期的效果。
3、等电位系统
机房实施雷电防护时,电源防雷器件使用的地线是机房直流逻辑地线,其防护的目的是保护计算机系统的负载。在机房直流逻辑地线与静电地、保护地、交流电、防雷地、零线重复接地、屏蔽地与建筑物主钢筋等电位地之间串接SPD,实现瞬态等电位共地。
计算机机房直击雷的防护措施应严格执行G057-94中规定的第二类建筑物设计标准,其避雷针、引下线以及地网系统应合乎规定要求。
通过以上的介绍,希望可以帮助计算机行业的网络机房防雷困扰。
现代建筑物内有许多高的信息电子设备,使用了大规模的集成电路芯片,其耐受浪涌的能力低于传统电气设备,为了**这些设备的安全运行,必须要在线路上安装SPD, 用来预防和阻止雷电或瞬态过电压引起的突波对设备造成的危害,并且将施加在设备两端的电压限制在设备可承受的范围之内,防止设备被打坏。
因此防雷器的质量和工作状态显得尤为重要,关于SPD的寿命,一直以来都备受关注。那么,防雷器的使用寿命到底有多长呢?有没有一个准确的数值呢?是:没有。
防雷器的寿命不像开关的寿命一样,分机械寿命和电气寿命,并且有一个明确的数值;相比之下,SPD比较简单,它的窗口代表了寿命,绿色代表正常,红色代表失效,需要马上更换。
因为雷电流或者过电压是不确定,不可预测的,每次打的雷是多大也是不可预知的,存在着很多的偶然性,安装在线路上的SPD到底能使用多久呢?这个也是无解的。
为了规范SPD的质量,GB18802.1规定:合格的SPD至少能承受其In值的正极性雷电流冲击至少15次。如In为20KA的SPD必须要能承受至少15次的20KA的雷电流冲击。
还有一个Imax/Iimp值,是为了以防万一,线路上突然来一个非常大的浪涌,远远**出In值,这个时候,SPD必须也要扛得住。GB18802标准要求:合格的SPD要能承受一次Imax/Iimp值的正极性雷电流冲击。如In为20KA的SPD必须能承受1次40KA的正极性雷电流冲击。
浪涌保护器生产厂家都按照以上的标准来生产SPD,但是在实际使用过程中,依然没法准确判断防雷器的寿命周期。在项目中,依然要靠人工巡检来检查防雷设施是否在正常的发挥作用。
近几年,随着防雷技术以及互联网的发展,关于防雷器寿命的问题正在被解决,那就是智能防雷监控系统。它利用互联网24小时不间断的监控浪涌保护器,浪涌后备保护器,以及其他防雷设备如避雷针,接地电阻的工作状态。一旦发现问题,秒级上报,及时排除雷电隐患,节省了大量的人工巡查成本,并且可以的保证防雷效果。