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室内信息系统防雷器的选择
室内信息系统防雷设备分为两大部分:与电源线路连接的设备防雷和与信号线路(这里信号线的定义是传输信息的线路,包括模拟通信线、数据传输线及无线电天馈线等)连接的设备防雷。也就是建筑物内电气、电子设备防雷。在选择电气、电子设备的防雷器时,要考虑以下的因素:
1.1 在选择电源设备防雷器时,除了必须考虑SPD的标称放电电流In、持续工作电压Uc等参数外,还要考虑以下因素:
a) SPD 的安装位置 — 根据协调配合的SPD的原则,不同的安装位置类别应选择不同标称放电电流In的SPD;
b)SPD 的电压防护水(Up)— 根据协调配合的SPD的原则和被保护设备的额定冲击耐压水,应选择不同电压防护水Up的SPD;
c) 被保护设备的额定冲击耐压水(Uw)— 根据被保护设备的额定冲击耐压水,选择不同的电压防护水Up的SPD,既达到SPD的协调配合,还可以实现完绝缘配合;
1.2 在选择电子设备防雷器时,除了必须考虑电信和信号网络SPD(国内外标准将电信和信号网络用SPD称为protector,国家标准和科技部文献“科技名词”中译为“保安器”)的标称放电电流In、持续工作电压Uc等参数外,还要考虑以下因素:
a) 保安器的电压防护水(Up)— 根据被保护电子设备的耐过电压能力(额定冲击耐压水Uw)选取合适的保安器。
b)被保护设备的传输频率 fG(模拟设备)或数据传输速率 bit/s (数字设备) — 被选择的保安器在被保护设备的传输频率 fG 或数据传输速率 bit/s 范围内,保安器的插入损耗ae不等得大于相关标准对系统插损的要求;
c) 被保护设备线路端口的特性阻抗 — 保安器的特性阻抗与被保护设备端口的特性阻抗必须一致,以保证保安器介入线路后,不产生信号的折射和反射。
由于国内对低压电源系统的SPD的选择和应用分歧,本文仅对此进行初步探讨,省略有关通信系统用保安器的有关部分。
浪涌保护器是低压配电系统中用于设备瞬态过电压防护的重要元件,并联在线路中,其工作原理是在瞬态过电压到来时,及时形成对地短路,将过电压能量泄放入大地,从而保护设备的安全。
随着电源SPD的大量使用,由SPD引发火灾事故的现象日渐凸显,统计数据显示,我国每年氧化锌电源SPD引发的火灾事故高达上千起,给国家和企业造成了巨大的经济损失。
线路中有哪些因素会导致SPD起火?
一般来说,当线路中出现以下情况时,会出现瞬态过电压或者暂态过电压:
1、配电变压器中性点接地断开
当配电变压器中性点接地线断开后,不管三相负荷是否对称,由于系统负荷状态的转变,会导致低压配电网中性点电位偏移,导致某一相电压升高。
2、零线和C相火线接反
此时,A、B两相负荷承受380V电压而使设备烧毁。这种情况*出现在配电网大修、接户线改造、更换三相四线电能表等工作时发生。
3、零线断线
类似配电变压器中性点接地断开,导致中性点电位漂移。
某一相火线对地短路或者断路,导致三相负荷失衡,短路或者断路相负荷变小,阻抗变大。
瞬间的能量注入,例如雷电击中相线或者中性线。
线路中开关机构的开合与关断带来的操作过电压。
当出现以上情况时,线路上就会产生高达数千伏的过电压。当过电压**过SPD的启动电压时,线路上的过电流就会通过SPD直接泄放进入大地。
但是,暂态过电压和瞬态过电压对SPD的影响具有很大区别。瞬态过电压通常持续时间很短,不会对SPD造成很大伤害。
而暂态过电压则不同,暂态过电压大多是由输电线路故障引起,一般持续很长时间,直到人工排除故障才会消失。
所以,暂态过电压一旦**出SPD启动阈值,就会使SPD持续处于导通工作状态,直到SPD失效甚至起火。
由于防雷器压敏电阻的特点:可以承受瞬时的过电流,无法承受持续的工频电流。
所以,在SPD前端加装浪涌后备保护器尤为重要,当SPD遭遇工频电流的时候,能够*将SPD脱离线路,阻止工频电流对浪涌保护器的持续伤害,防止SPD起火。
根据IEC60364-4-43中430.3条规定,在电路造成前,应该采用合适的过电流保护装置。
目前被普遍采用的3种过电流保护装置:
1、串联熔断器(FUSE)
FUSE属于可*流保护装置,因此被少量使用。
2、串联微型断路器(MCB)
MCB属于可重复使用的过流保护装置,因此被大量使用。
3、浪涌后备保护器(SCB)
随着防雷技术的发展,新一代SPD过流保护装置被开发出来了,并且以其*特的优势,逐渐代替了熔断器和断路器,正在被大量的应用到各个行业的电力系统中。
为什么短短几年,SCB会被业内人士认可并且得到了广泛应用,它有什么过人之处呢?下面就SCB和熔断器两者在保护SPD时的特性来做如下对比:
1、熔断器:
1883年英国的H.H.Cunyngh教授设计开发了熔断器,并且在当年取得了**。
熔断器是一种过电流保护器。使用时,将熔断器串联于被保护电路中,当被保护电路的电流**过规定值,并经过一定时间后,由熔体自身产生的热量熔断熔体,使电路断开,从而起到保护的作用。具有反时延特性,过载电流小时,熔断时间长;过载电流大时,熔断时间短。
作为电涌保护器的后备保护,熔断器的特点是:
1) 低短路分断能力:作为浪涌保护器的后备保护,其低短路电流保护性能较差(<5A),*引起SPD起火。
2) 电压保护水:熔断器在电涌冲击时压较低,这点对设备保护有利。
3) 电涌耐受能力:大规格的熔断器虽然可以耐受大的电涌冲击,但是规格尺寸过大,现场安装不方便,小规格的熔断器,不耐受电涌冲击。
2、浪涌后备保护器(SCB):
浪涌后备保护装置,简称SCB或SSD,是近年来出现的防雷器件,比熔断器整整晚了120多年。其工作原理是根据雷电流和工频电流传输速度的不同,通过内部电路设计,实现对瞬态电流和工频电流进行区分,并通过不同的路径对其进行分流。其作为浪涌保护器的后备保护器装置,有以下几个特点:
1)雷电流冲击不断开,防雷保护持续有效,T1级高达25KA;
2)电网异常,工频电流3A速断,SPD不起火;
3)压低,等效熔断器,保护设备更安全。
根据以上二者的比较,我们会发现浪涌后备保护器SCB从功能,工作原理来说,更适合做浪涌保护器的工作搭档。其的反应速度,保护了SPD不起火,耐受高冲击电流,使雷电流顺利泄放入地,而这些正是熔断器的弱项。所以,在作为SPD后备保护方面,SCB比熔断器更具优势。
系列浪涌后备保护器(scb)产品能够耐受与SPD相对应的Iimp或Imax⽽不断开;当工频电流达到3A时,可在0.1S内切断工频电流;压低,保护设备得心应手。被广泛的应用在轨道交通,石油化工,建筑,学校,等项目中。
风能是一种绿色、安全的清洁能源,也是当前技术成熟、备规模开发条件的可再生能源。近年来,风力发电机组的单机容量越来越大,为了吸收更多能量,轮毂高度和叶轮。直径不断增高;同时,高原、沿海、海上等新型风力发电机组的开发, 使风力发电机组开始大量应用于高原、沿海、海上等地形更为复杂,环境更为恶劣的地区,更加加大了风力发电机组被雷击的风险。据统计,风机故障中,由遭遇雷击导致的故障占到4%。电具有较大的破坏力,雷击释放的巨大能量会造成风力发电机组叶片损坏、发电机绝缘击穿、控制元器件烧毁等故障,给风场带来直接和间接的巨大经济损失,因此风力发电机组的防雷保护已日益引起各个风机制造厂家和风机研发设计人员的重视,所以安装长沙风机三相电源防雷模块至关重要,并且风机的防雷是一个综合性的工程,防雷设计的到位与否, 直接关系到风机在雷雨天气时能否正常工作,并且确保风机内的各种设备不受损害。为此,我们不得不研发出风机三相电源防雷模块,该产品具有保护三相电源系统功能。运用于各类电源场合。具有响应时间快, 通流容量大,压低等特点,电压380V,通流容量40KA。雷电现象是带异性电荷的雷云间或是带电荷雷云与大地间的放电现象。风力发电机组遭受雷击的过程实际上就是带电雷—云与风力发电机组间的放电。在所有雷击放电形式中,雷云对大地的正极性放电或大地对雷云的负极性放电具有较大的电流和较高的能量。雷击保护关注的是每次雷击放电的电流波形和雷电参数。雷电参数包括峰值电流、转移电荷及电流陡度口等。风力发输组遭受雷击损坏的机理与这些参数密切相关