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    試論低壓電氣系統中浪涌保護器的應用

    2017/5/4 13:17:51
    •     一、前言 
        浪涌保護器的英文簡(jiǎn)稱(chēng)是SPD,在建筑物電氣系統防雷工作中,浪涌保護器起著(zhù)至關(guān)重要的作用,它通過(guò)對暫態(tài)過(guò)電壓分流浪涌電流的限制,來(lái)實(shí)現對建筑電氣進(jìn)行保護作用。浪涌保護器由放電間隙、二極管、濾波器和壓敏電阻等器件組成,根據應用場(chǎng)合的不同,浪涌保護器的類(lèi)別也是不同的,可以分為電源線(xiàn)路浪涌保護器、信號線(xiàn)路浪涌保護器等。本文將要深入介紹浪涌保護器的選擇原則,明確浪涌保護器在低壓配電系統中的設置,除此之外,還要解釋安裝浪涌保護器時(shí)應當著(zhù)重注意的一些問(wèn)題。 
        二、建筑低壓配電系統中浪涌保護器(SPD)的工作原理 
        浪涌保護器,英文簡(jiǎn)稱(chēng)為SPD,要進(jìn)行建筑物電子設備的雷電防護,浪涌保護器是不可多得的一種裝置,在過(guò)去的一段時(shí)間里,人們習慣稱(chēng)浪涌保護器為過(guò)電壓保護器,近年來(lái),浪涌保護器這個(gè)名稱(chēng)才漸漸被人們所熟識。浪涌保護器在工作時(shí),可以控制進(jìn)入電力線(xiàn)和信號傳輸線(xiàn)的過(guò)電壓,使瞬時(shí)過(guò)電壓的大小保持在一定的范圍之內,使系統避免受到瞬時(shí)過(guò)電壓的傷害,除此之外,浪涌保護器還可以將非常強大的雷電電流導入大地,防止系統由于受到雷擊而遭受巨大的破壞和損傷,因此,浪涌保護器在對建筑物電氣系統的保護中,有著(zhù)現階段不可替代的作用。 
        三、浪涌保護器的幾種不同分類(lèi) 
        1.按工作原理進(jìn)行浪涌保護器的分類(lèi) 
        按照不同的工作原理,浪涌保護器可以分為電壓開(kāi)關(guān)型SPD、組合型SPD和電壓開(kāi)關(guān)型SPD三種類(lèi)型,電壓開(kāi)關(guān)型SPD又被成為短路開(kāi)關(guān)型浪涌保護器,在沒(méi)有瞬時(shí)過(guò)電壓時(shí),這類(lèi)保護器會(huì )出現高阻抗,如果有雷電瞬時(shí)過(guò)電壓,這種高阻抗就會(huì )瞬間轉化為低阻抗,使雷電通過(guò);限壓保護器又被稱(chēng)為鉗壓型浪涌保護器,這種保護器的有著(zhù)強烈非線(xiàn)性的特性,在沒(méi)有瞬時(shí)過(guò)電壓時(shí),這種浪涌保護器會(huì )產(chǎn)生高阻抗,可由于電流和電壓的不斷增大,其阻抗會(huì )隨著(zhù)電壓和電流的增大而不斷降低;組合型SPD是由電壓開(kāi)關(guān)型SPD和電壓開(kāi)關(guān)型SPD的組件結合出來(lái)的,組合型SPD會(huì )具備后兩者的特性。 
        2.按用途進(jìn)行浪涌保護器的分類(lèi) 
        按類(lèi)型進(jìn)行分類(lèi),SPD可以被分為電源線(xiàn)路與信號線(xiàn)路兩種浪涌保護器,在電源線(xiàn)路中,浪涌保護器的主要作用是在第一時(shí)間內把被保護線(xiàn)路和等電位系統相連,讓設備的每個(gè)端口等電位,并將電路上受到雷擊產(chǎn)生的巨大脈沖電能泄入地面,使設備每個(gè)端口的電位有所降低,從而對設備產(chǎn)生保護作用;信號線(xiàn)路浪涌保護器在信號線(xiàn)路中安裝,作用是對后續設備進(jìn)行保護,普遍安裝在設備的前端,低頻信號SPD、天饋SPD等,都屬于信號線(xiàn)路浪涌保護器。 
        四、SPD的選用和安裝工藝 
        1.浪涌保護器的選擇 
        浪涌保護器的選擇時(shí),要注意設備之間電壓平均保護和連接線(xiàn)的導體界面等因素,通過(guò)低電壓系統的不同種情況,進(jìn)行浪涌保護器類(lèi)型的選用。 
        第一,當雷電竄過(guò)時(shí)SPD一定要能承受,在建筑物進(jìn)線(xiàn)處與別的防雷區浪涌的最大電壓,應該和系統的最基本絕緣性能及設備能夠承受的最大浪涌電壓相匹配。 
        第二,如果在整體開(kāi)關(guān)上多處了安裝浪涌保護器的時(shí)候,限壓型浪涌保護器和電壓開(kāi)關(guān)型浪涌保護器之間的距離應當大于5厘米。 
        第三,為了防止浪涌保護器受到損傷,應當在每級浪涌保護器上設置熔絲或者斷路器,對SPD進(jìn)行保護作用。 
        第四,如果保護設備的線(xiàn)路出現屏蔽,應該選擇接近屏蔽線(xiàn)路的末端進(jìn)行浪涌保護器的安裝工作。 
        2.浪涌保護器的安裝選擇 
        傳統而言,我們一般在各防雷區界面處安裝浪涌保護器,越接近建筑物入口和被保護裝置保護效果越好,當在界面周?chē)谋槐Wo設備處安裝浪涌保護器時(shí),此設備的線(xiàn)路應當能對浪涌電壓和電流進(jìn)行絕對的承受,同時(shí),因該對金屬保護層在界面處進(jìn)行等電位連接動(dòng)作。 
        對于室外引來(lái)的線(xiàn)路而言,應該在靠近屏蔽線(xiàn)路的末端進(jìn)行浪涌保護器的安裝工作,同時(shí),還要滿(mǎn)足被保護區域相關(guān)的防雷要求,如果SPD和被保護的設備有較遠的距離,浪涌保護器的電壓和兩端引線(xiàn)的感應電壓無(wú)法對設備進(jìn)行保護作用時(shí),就應當將浪涌保護器安裝在被保護設備處。 
        五、低壓電源系統中浪涌保護器的安裝和接線(xiàn)工作 
        比如總電源進(jìn)線(xiàn)配電柜里、屋頂廣告照明設備的電源配電箱里,配電變壓器的低壓側主配電柜里,在電源進(jìn)線(xiàn)的地方,如果存在所安裝的浪涌保護器電壓保護水平與其兩遍引線(xiàn)的感應電壓加起來(lái),還不能夠對配電箱供電設備進(jìn)行保護,應該將符合II級分類(lèi)的浪涌保護器安裝在該級配電箱上,需要安裝浪涌保護器的這種配電箱較為常見(jiàn),有線(xiàn)電視機房、醫院的手術(shù)室、安保人員的監控室、消防中心、電梯的控制中心、計算機控制中心以及建筑配電箱等,都需要在配電箱內安裝此SPD。 
        如果有需要把瞬態(tài)過(guò)電壓控制到一定程度的設備存在,例如信息系統設備等,應該把符合III級分類(lèi)試驗的浪涌保護器安裝在這種設備前,某些計算機設備和電子設備的插座箱內,都會(huì )安裝此類(lèi)浪涌保護器,用來(lái)保護設備的安全性。 
        六、進(jìn)行浪涌保護器安裝時(shí)應該著(zhù)重注意的幾點(diǎn)問(wèn)題 
        在進(jìn)行浪涌保護器的選擇和安裝時(shí),要結合實(shí)際情況進(jìn)行選擇和安裝,筆者認為,此時(shí)要著(zhù)重注意以下幾點(diǎn)事項,來(lái)保證安裝過(guò)程的有效性和科學(xué)性: 
        1.在進(jìn)行第一集保護SPD安裝時(shí),這級的浪涌保護器一定要在建筑物入戶(hù)線(xiàn)的總等電位連接段子處的附近,二級和三級浪涌保護器應當在被保護設備的周?chē)M(jìn)行安裝,浪涌保護器和等電位連接的導線(xiàn)應當遵循短和直的原則,防止導線(xiàn)自己產(chǎn)生阻抗以及感抗所出現一些本該不會(huì )出現的過(guò)電壓。 
        2.包括接地線(xiàn)以?xún)鹊囊呀?jīng)被保護或者沒(méi)有被保護的線(xiàn)路,不能夠近距離平行進(jìn)行布放,在布放時(shí),它們之間一定要有一定的間隔,或者利用屏蔽裝置來(lái)對電路之間進(jìn)行隔離工作,避免沒(méi)有受到保護的線(xiàn)路感應給已經(jīng)被保護的線(xiàn)路雷電浪涌電壓。浪涌保護器的接地線(xiàn)還應當可靠的連接到系統保護接地,連接線(xiàn)的直徑不能夠小于接地線(xiàn)最小截面要求。 
        3.應當選用多股銅絞線(xiàn)作為浪涌保護器的接地線(xiàn),而不應該用單股銅芯線(xiàn)作為接地線(xiàn),前者可以讓雷電流更好的進(jìn)行釋放。如果子啊配電箱內安裝浪涌保護器,那配電箱的接地排一定要有比16mmz大的銅導線(xiàn)和接地系統進(jìn)行連接。 
        4.在容易發(fā)生爆炸危險的系統設備和場(chǎng)所中安裝的浪涌保護器除了上述作用之外,還應當具備防爆的功能與作用。 
        5.在電壓型浪涌保護器和開(kāi)關(guān)型浪涌保護器中間的線(xiàn)路長(cháng)度應該大于10米,限壓型浪涌保護器中間的線(xiàn)路長(cháng)度應該在5米以上。如果安裝的距離不符合要求規定,可以用退禍器件進(jìn)行糾正。 
        6.如果加裝浪涌保護器的建筑沒(méi)有信息系統,且該建筑沒(méi)有安裝防雷擊的設施,可以用第三類(lèi)防雷建筑采用防止直擊雷的對策進(jìn)行,如果要加入屏蔽情況的考慮,應當用避雷網(wǎng)來(lái)防止直擊雷接閃器。