電源防雷器的性能
更新時間：2012-11-06 點(diǎn)擊次數(shù)：2255次
電源防雷器的主要作用，是在雷電波的沖擊到來時瞬間足夠快地將其導(dǎo)入接地體，并且使防雷器之后線路或設(shè)備上的殘壓降低到被保護(hù)設(shè)備能夠承受的安全水平內(nèi)。
電源防雷器的性能決定了其作用，通流量、鉗位電壓、響應(yīng)時間是電源防雷器的三項主要性能指標(biāo)。防雷器的主要工作原理，是通過將瞬間雷電波鉗位于安全電壓來達(dá)到保護(hù)電氣設(shè)備免遭雷擊，這里面涉及一個雷電能量大小的問題，標(biāo)準(zhǔn)測試指標(biāo)一般是10礎(chǔ)、8/20Us的雷電沖擊波。而在實(shí)際應(yīng)用中，雷電流的沖擊可達(dá)幾十至上百千安，這時要從兩方面來衡量防雷器的性能。
一方面防雷器的zui大耐沖擊電流能否滿足要求，如果防雷器的zui大耐沖擊電流小于實(shí)際進(jìn)入線路的雷電的沖擊電流，則防雷器本身將會被損壞。
另一方面上較先進(jìn)的防雷器鉗位電壓的能力與雷電波的轉(zhuǎn)換比是1:3，雖然在標(biāo)準(zhǔn)測試電流10kA、8/20μs的沖擊下，防雷器的殘壓可能滿足安全要求，但是實(shí)際雷電波往往大于這個測試指標(biāo)，比如在雷電流達(dá)到20kA、50KA礎(chǔ)的情況下，防雷器的殘壓就可能會大于設(shè)備的安全保護(hù)電壓。為此分級保護(hù)無疑是一個的解決方案，當(dāng)雷電波是50KA"8/20μs時，可以肯定所有的同類防雷器（假設(shè)防雷器的zui大耐沖擊電流大于50礎(chǔ)）殘壓會在1500V以上（通信設(shè)備輸入電壓模塊一般承受瞬間沖擊電壓可達(dá)1000V），就會導(dǎo)致受保護(hù)設(shè)備的損壞。這時就應(yīng)再加裝第二級防雷器將*級的殘壓再次鉗位至安全電壓范圍內(nèi)。
據(jù)統(tǒng)計電子設(shè)備所受雷害的80%是由雷電波侵入電源部分引起的，因此電源防雷器選型相當(dāng)重要。目前，國內(nèi)市場上380V低壓電源防雷器（包括進(jìn)口和國產(chǎn)的）有幾十種，防雷器的標(biāo)準(zhǔn)在ANSI/IEEE、UL、IEC、CCI叮、FCC、CSA、DIN、NEC等標(biāo)準(zhǔn)中分別都有相應(yīng)的規(guī)定。國內(nèi)的低壓防雷器測試機(jī)構(gòu)分別是:原郵電部電信總局通信防護(hù)技術(shù)維護(hù)支援中心;原郵電部通信產(chǎn)品防護(hù)性能監(jiān)督檢驗測試中怔中國鐵路通信信號總公司沈陽雷電防護(hù)試驗站;電子工業(yè)安全與電磁兼容檢測中心;電力部電力科學(xué)院等。這些測試機(jī)構(gòu)尤其是郵電部測試機(jī)構(gòu)提供的檢測報吉可為電源防雷器主要性能指標(biāo)提供可靠的、值得信賴的依據(jù)。
只要電源系統(tǒng)嚴(yán)格規(guī)范實(shí)施，加上性能*的電源防雷器，可以將來自電源的瞬態(tài)過壓（雷電、電網(wǎng)設(shè)備切換等形成的，對低壓系統(tǒng)造成的危害降低到接近于零。
2.電源避雷器的分類與結(jié)構(gòu)
隨著防雷行業(yè)的不斷發(fā)展，各種品牌的避雷器也不斷地涌現(xiàn)出來。現(xiàn)在市場上常見的避雷器品牌有40多個，加上進(jìn)口的品牌總共有80多個，但是無論有多少個品牌，避雷器的原理也是不會改變的，現(xiàn)在的常見避雷器按結(jié)構(gòu)分類可以分為空氣間隙、氧化鋅、碳化硅、放電管和氧化鋅組合這4種類別。
（1）空氣間隙避雷器
空氣間隙避雷器的主要特點(diǎn)是:通流量大，這種避雷產(chǎn)品主要被應(yīng)用在LPZOB區(qū)，或者是以變形衍生產(chǎn)品的形式被電力系統(tǒng)應(yīng)用在架空線的防雷保護(hù)士。按照空氣間隙避雷器產(chǎn)品的應(yīng)用不同，又分為空氣放電管和惰性氣體（如氫氣）放電管，后者主要應(yīng)用于信號傳輸方面的過電壓保護(hù)，其通流量一般在10一20kA。圖7-1中，（a）圖結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品適用于TT系統(tǒng)，該系列產(chǎn)品通流量為50KA，適合在zui大通流量為1OOkA內(nèi)的防雷系統(tǒng)中使用，但是由于結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，安裝時應(yīng)注意安裝背板有足夠的火花噴泄空間以免造成火災(zāi)，所以在一般建筑物的配電箱里不是非常適合使用該種產(chǎn)品，但是在大型配電室且安裝環(huán)境允許時該種產(chǎn)品還是比較合適作為B級防雷保護(hù)的產(chǎn)品;（b）圖的產(chǎn)品適用于各種電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，由于也是開放式設(shè)計，所以在安裝的時候也要注意其配電環(huán)境的防火要求;（c）圖產(chǎn)品主要應(yīng)用于TT電網(wǎng)的電源防雷，這種結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是電橋結(jié)構(gòu)，會存在電弧的爬弧現(xiàn)象，而不是大電流的火花噴泄，所以更應(yīng)該注意安裝時的安全距離問題;（d）圖產(chǎn)品是密閉式氣體放電管，根據(jù)放電電極的間距不同可以承受的電流也和前3種結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品相當(dāng)，這種結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品zui大的優(yōu)點(diǎn)是在安裝時不需要考慮安全防火距離，所以適合在一般建筑物和安全等級較高的配電環(huán)境下使用。
從產(chǎn)品的材料上分析，空氣間隙放電器的主要元件是放電電極的材料，目前空氣間隙放電器主要還是依賴進(jìn)口產(chǎn)品，國內(nèi)制作的類似產(chǎn)品主要存在的間感是放電電極在經(jīng)過大電流沖擊后，不能夠保證放電間距保持不變和不產(chǎn)生金屬蒸氣在放電腔內(nèi)造成金屬鍍層，影響避雷器的通流。
（2）氧化鋅避雷器測試儀
氧化鋅避雷器是自20世紀(jì)80年代日本發(fā)明以來應(yīng)用率zui高的防雷過電壓器件。目前單摹片氧化鋅避雷器和雙基片氧化鋅避雷器主要使用在LPZOB，但是多基片氧化鋅避雷器也被用在LPZOB區(qū)。氧化鋅避雷器的zui大特點(diǎn)就是響應(yīng)時間快（可在ns級），目前單基片氧化鋅避雷器的zui大通流量不會超過80KA（8/20μs），從這一方面考慮多基片氧化鋅避雷器就彌補(bǔ)了這個缺點(diǎn)。但是要達(dá)到較大的通流量就必須使用多個基片并聯(lián)使用，這樣獻(xiàn)出現(xiàn)了一個能量分配的問題，如果在一個氧化鋅避雷器里使用3個或3個以上的基片，那么其每個基片的啟動電壓和內(nèi)阻要做到非常近似。因為在高電壓、大電流狀態(tài)下即便是1Ω的電阻差別也會使氧化鋅基片造成能量分配的不均衡，那么就會有某一片損壞而其他沒有損壞或者很少損壞，但是，即使這樣有一片損壞也會對整個電源避雷器造成影響或者使某相對地短路，造成供電事故。氧化鋅避雷器的應(yīng)用范圍，單/雙片氧化鋅避雷器適合用在任何配電系統(tǒng)的C級和D級以后的多級防雷過電壓保護(hù)中，多基片氧化鋅避雷器在一定情況下也適合使用在電源B級的防雷保護(hù)士。由于氧化鋅避雷器電容比較大，所以會影響其在高頻、超高頻領(lǐng)域中的應(yīng)用。
（3）碳化硅避雷器
碳化硅避雷器主要應(yīng)用于變電所的高壓電氣設(shè)備防雷，特點(diǎn)是通流量大，但是反應(yīng)時間比較長，目前也是電力系統(tǒng)zui為常見的高壓防雷產(chǎn)品。
（4）組合型避雷器
組合型避雷產(chǎn)品的問世，從根本上解決了由于氣體放電管（間隙）避雷器的殘壓高、反應(yīng)時間慢和氧化鋅避雷器的通流量小的缺點(diǎn)。這種結(jié)構(gòu)的避雷器一般采用圖7-2所示的結(jié)構(gòu)形式。這樣就便單片氧化鋅避雷器的通流量大大增加，并且使殘壓降到了一個較低的水平。根據(jù)組合方式的不同，該種結(jié)構(gòu)的避雷器可應(yīng)用于NPE配電結(jié)構(gòu)和其他配電結(jié)構(gòu)的B/C級防雷保護(hù)中。
經(jīng)營：氧化鋅避雷器測試儀 高壓核相儀 大型地網(wǎng)接地電阻測試儀
