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電源防雷器在電源系統(tǒng)中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2016-04-07 09:43:49.000 人氣:764 來源:本站
防雷器解讀解讀防雷器在電源系統(tǒng)中的應(yīng)用。
一、雷電防護(hù)的基本原理
雷電與其它強(qiáng)干擾對(duì)通信系統(tǒng)的致?lián)p及由此引起的后果是非常嚴(yán)重的,雷電防護(hù)必將成為必需。雷電由高能的低頻成份和極具滲透性的高頻成份組成的。他主要通過兩種形式,1種是通過金屬管線或地線直接傳導(dǎo)雷電致?lián)p設(shè)備;2種是通過閃電通道及泄流通道的雷電電磁脈沖以各種耦合方式感應(yīng)到金屬管線或地線產(chǎn)生浪涌致?lián)p設(shè)備。絕大部分雷損由這種感應(yīng)而引起。對(duì)于電子信息設(shè)備而言,危害主要來自于由雷電引起的雷電電磁脈沖的耦合能量,通過以下3個(gè)通道所產(chǎn)生的瞬態(tài)浪涌。金屬管線通道,如自來水管、電源線、天饋線、信號(hào)線、航空障礙燈引線等產(chǎn)生的浪涌;地線通道,地電們反擊;空間通道,電磁小組的輻射能量。
其中金屬管線通道的浪涌和地線通道的地電位反擊是電子信息系統(tǒng)致?lián)p的主要原因,它的最見的致?lián)p形式是在電力線上引起的雷損,所以需作為防擴(kuò)的重點(diǎn)。由于雷電無孔不入地侵襲電子信息系統(tǒng),雷電防護(hù)將是個(gè)系統(tǒng)工程。雷電防護(hù)的中心內(nèi)容是泄放和均衡。
1.泄放是將雷電與雷電電磁脈沖的能量通過大地泄放,并且應(yīng)符合層次性原則,即盡可能多、盡可能遠(yuǎn)地將多余能量在引入通信系統(tǒng)之前泄放入地;層次性就是按照所設(shè)立的防雷保護(hù)區(qū)分層次對(duì)雷電能量進(jìn)行削弱。防雷保護(hù)區(qū)又稱電磁兼容分區(qū),是按人、物和信息系統(tǒng)對(duì)雷電及雷電電磁脈沖的感受強(qiáng)度不同把環(huán)境分成幾個(gè)區(qū)域:LPZOA區(qū),本區(qū)內(nèi)的各物體都可能遭到直接雷擊,因此各特體都可能導(dǎo)走全部雷電流,本區(qū)內(nèi)電磁場(chǎng)沒有衰減。LPZOB區(qū),本區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭到直接雷擊,但本區(qū)電磁場(chǎng)沒有衰減。LPZ1區(qū),本區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭到直接雷擊,流往各導(dǎo)體的電流比LPZOB區(qū)進(jìn)一步減少,電磁場(chǎng)衰減和效果取決于整體的屏蔽措施。后續(xù)的防雷區(qū)(LPZ2區(qū)等)如果需要進(jìn)一步減小所導(dǎo)引的電流和電磁場(chǎng),就應(yīng)引入后續(xù)防雷區(qū),應(yīng)按照需要保護(hù)的系統(tǒng)所要求的環(huán)境區(qū)選擇且續(xù)防雷區(qū)的要求條件。保護(hù)區(qū)序號(hào)越高,預(yù)期的干擾能量和干擾電壓越低。在現(xiàn)代雷電防護(hù)技術(shù)中,防雷區(qū)的設(shè)置具有重要意義,它可以指導(dǎo)我們進(jìn)行屏蔽、接地、等電們連接等技術(shù)措施的實(shí)施。
2.均衡就是保持系統(tǒng)各部分不產(chǎn)生足以致?lián)p的電位差,即系統(tǒng)所在環(huán)境及系統(tǒng)本身所有金屬導(dǎo)電體的電位在瞬態(tài)現(xiàn)象時(shí)保持基本相等,這實(shí)質(zhì)是基于均壓等電位連接的。由可靠的接地系統(tǒng)、等電位連接用的金屬導(dǎo)線和等電位連接器(防雷器)組成一個(gè)電位補(bǔ)償系統(tǒng),在瞬態(tài)現(xiàn)象存在的極短時(shí)間里,這個(gè)電位補(bǔ)償系統(tǒng)可以迅速地在被保護(hù)系統(tǒng)所處區(qū)域內(nèi)所有導(dǎo)電部件之間建立起一個(gè)等電位,這些導(dǎo)電部件也包括有源導(dǎo)線。通過這個(gè)完備的電位補(bǔ)償系統(tǒng),可以在極短時(shí)間內(nèi)形成一個(gè)等電位區(qū)域,這個(gè)區(qū)域相對(duì)于遠(yuǎn)處可能存在數(shù)十千伏的電位差。重要的是在需要保護(hù)的系統(tǒng)所處區(qū)域內(nèi)部,所有導(dǎo)電部件之間不存在顯著的電位差。
3.雷電防護(hù)系統(tǒng)由三部分組成,各部分都有其重要作用,不存在替代性。外部防護(hù),由接閃器、引下線、接地體組成,可將絕大部分雷電能量直接導(dǎo)入地下泄放。過渡防護(hù),由合理的屏蔽、接地、布線組成,可減少或阻塞通過各入侵通道引入的感應(yīng)。內(nèi)部防護(hù),由均壓等電位連接、過電壓保護(hù)組成,可均衡系統(tǒng)電位,限制過電壓幅值。
二、防雷器的作用及技術(shù)參數(shù)
防雷器又稱等電位連接器、過電壓保護(hù)器、浪涌抑制器、突波吸收器、防雷保安器等,用于電源線防護(hù)的防雷器稱為電源防雷器。鑒于目前的雷電致?lián)p特點(diǎn),雷電防護(hù)尤其在防雷整改中,基于防雷器防護(hù)方案是最簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的雷電防護(hù)解決方案。防雷器的主要作用是瞬態(tài)現(xiàn)象時(shí)將其兩端的電位保持一致或限制在一個(gè)范圍內(nèi),轉(zhuǎn)移有源導(dǎo)體上多余能量。
進(jìn)入地下泄放,是實(shí)現(xiàn)均壓等電位連接的重要組成部分。防雷器的一些主要技術(shù)參數(shù):額定工作電壓、額定工作電流,特批串并式電源防雷器的載流量。通流能力,防雷器轉(zhuǎn)移雷電流的能力,千安為單位,與波開開式有關(guān)。防雷器在功能上可分為可防直擊雷的防雷器和防感應(yīng)雷的防雷器。可防直擊雷的防雷器通常用于可能被直擊雷擊中的線路保護(hù),如LPZOA區(qū)與LPZ1區(qū)交界處的保護(hù)。用10/35μs電流波形測(cè)試與表示其通流能力。防感應(yīng)雷的防雷器通常用于不可能被直擊雷擊中的線路保護(hù),如LPZOB區(qū)與LPX1區(qū)、LPZ1區(qū)交界處的保護(hù)。用8/20μs電流波形測(cè)試與表示其通流能力響應(yīng)時(shí)間,防雷器對(duì)瞬態(tài)現(xiàn)象起控制作用所需的時(shí)間,與波形性質(zhì)有關(guān)。殘壓,防雷器對(duì)瞬態(tài)現(xiàn)象的電壓限制能力,與雷電流幅值及波形性質(zhì)有關(guān)。
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