日期:2022/11/18 Click:616
浪涌保護器的選擇與安裝
信息系統雷擊電磁脈沖的防護應按其所處的建筑物條件、信息設備的重要程度、發生雷擊事故嚴重程度等進行雷擊風險評估,將信息系統雷擊電磁脈沖的防護分為A、B、C、D四級,分別采用相應防護措施:
A級:宜在低壓系統中采取3-4級SPD進行保護。
B級:宜在低壓系統中采取2-3級SPD進行保護。
C級:宜在低壓系統中采取2級SPD進行保護。
D級:宜在低壓系統中采取1級或以上SPD進行保護。
說明:風險評估計算方法參見IEC61662:雷擊損害風險的評估。
一.浪涌保護器在電源系統中的安裝位置如下:
(1)在LPZ0A區和 LPZ0B區與LPZ1區交界面處連續穿越的電源線路上應安裝符合I級分類試驗的SPD,如總電源進線配電柜內、配電變壓器的低壓側主配電柜內、引出至本建筑物防直擊雷裝置保護范圍以外的電源線路的配電箱內。
(2)在LPZ0B區與LPZ1區交界面處穿越的電源線路上應安裝符合Ⅱ級分類試驗的SPD,如引出至本建筑物防直擊雷裝置的保護范圍之內的屋頂風機、屋頂廣告照明的電源配電箱內。
(3)當電源進線處安裝的電涌保護器的電壓保護水平加上其兩端引線的感應電壓保護不了該配電箱供電的設備時,應在該級配電箱安裝符合Ⅱ級分類試驗的SPD,其位置一般設在LPZ1區和LPZ2區交界面處。如:樓層配電箱、計算機中心、電信機房、電梯控制室 、有線電視機房、樓宇自控室、保安監控中心、消防中心、工業自控室、變頻設備控制室、醫院手術室、監護室及裝有電子醫療設備的場所的配電箱內。
(4)對于需要將瞬態過電壓限制到特定水平的設備(尤其是信息系統設備),應考慮在該設備前安裝符合Ⅲ級分類試驗的SPD,其位置一般設在LPZ2區和其后續防雷區交界面處。如:計算機設備、信息設備、電子設備及控制設備前或*近的插座箱內。
二.電源系統SPD的選用
電源線路要裝設多級SPD防護,以達到分級泄流的目的。雷電防護區LPZ(Lightning Protection Zone)是閃電電磁環境需要限定和控制的那些區。根據各部分空間不同的雷電電磁脈沖的嚴重程度和各區交界處的等電位連接點的位置,將需保護的空間劃分為不同的OA、OB、O1、O2防雷區。
在LPZ0與LPZ1區交界處,入戶為低壓架空線路和電纜宜安裝三相電壓開關型SPD作為*一級保護。第二級電涌保護器即在LPZ1和LPZ2區交界處安裝限壓型SPD。在被保護設備旁進線端宜安裝限壓型SPD作為第三級保護。對于直流電源的信息設備,視其工作電壓需要,宜分別選用適配的直流電源SPD作為末級保護。
為了使*大浪涌足夠低,要求SPD連接導線包括相線、中性線、保護線間的連接長度越短越好,不宜大于0.5m。SPD*小截面積不小于6mm2銅導線,而接入SPD的相線、中性線和被保護的配電線路同保護線的截面積即可。
一般電壓開關型SPD與限壓型SPD之間線路長度*好大于10m,限壓型SPD之間的線路長度大于5m,否則就要加裝退耦裝置。當進線端的SPD與被保護電器設備之間的距離大于30m時,需要在離被保護設備盡可能近的地方安裝另一個SPD;反之,如果不增加一級保護,由于電纜距離較長,SPD的殘壓加上電纜感應電壓仍可能損壞設備,起不到保護作用。當SPD具有能量自動配合功能時,浪涌保護器之間的線路長度就不受限制。
目前浪涌保護器市場還不是很規范,很難發現那些性能不符合規范要求的產品,這些產品的使用不僅不能起到保護作用,甚至可能導致設備的重大損壞。首先,選用的產品應符合GB18802.1和GB/T18802.21標準的要求,經國家認可的檢測實驗室檢測并出具檢測報告;
其次需要關注SPD的一些重要參數,如工作電壓、*大持續工作電壓UC、標稱放電電流In、*大放電電流Imax及殘壓等,根據保護設備參數選取適配的SPD產品;*后,在運輸過程中,可能由于氣溫高、外力撞擊等因素,導致熱脫扣裝置的誤動作等損壞,所以安裝之前應對SPD做一些基本檢查。
三.信號電涌保護器選型
信號線路SPD其實就是信號避雷器,安裝在信號傳輸線路中,一般在設備前端,用來保護后續設備,防止雷電波從信號線路涌入損傷設備。
1)電壓保護水平(UP)的選擇
UP 值不應超過被保護設備耐沖擊電壓額定值,UP 要求SPD 與被保護的設備的絕緣應有良好配合。
在低壓供配電系統裝置中,設備均應具有一定的耐受電涌能力,即耐沖擊過電壓能力。
當無法獲得220/380V 三相系統各種設備的耐沖擊過電壓值時,可按IEC 60664-1 和GB 50057-1994(2000 版)的給定指標選用。
2)標稱放電電流In 的(沖擊通流容量)選擇
流過SPD、8/20 μs 電流波的峰值電流。
用于對SPD 做II 級分類試驗,也用于對SPD 做I 級和II 級分類試驗的預處理。
事實上,In 是SPD 不發生實質性破壞而能通過規定次數(一般為20 次)、規定波形(8/20 μs)的*大限度的沖擊電流峰值。
3)*大放電電流Imax(極限沖擊通流容量)的選擇
流過SPD、8/20 μs 電流波的峰值電流,用于II 級分類試驗。
Imax 與In 有許多相同點,他們都是用8/20 μs 電流波的峰值電流對SPD 做II 級分類試驗。
不同之處也很明顯,Imax 只對SPD 做一次沖擊試驗,試驗后SPD 不發生實質性破壞;
而In 可以做20次這樣的試驗,試驗后SPD 也不能有實質性破壞。
因此,Imax 是沖擊的電流極限值,所以*大放電電流也稱為極限沖擊通流容量。
顯然,Imax>In。
信號浪涌保護器的泄放雷電流和限制浪涌電壓這兩項重要的作用都是由信號浪涌保護器中的非線性元件來完成的。信號浪涌保護器中的非線性元件是一個非線性電阻,也是一個開關元件。通常情況下是指壓敏電阻。
其工作原理是,非線性電阻在線路和地之間連接,正常情況下可認為是斷路,在電子系統中出現過電壓的情況下,將超過系統能夠承受的瞬態過電流泄放到大地中,從而降低線路上或設備上的過電壓,保證信號線路和設備的安全。
信號浪涌保護器按照被保護線路類別的不同,可分為網絡信號浪涌保護器、監控信號浪涌保護器、控制信號浪涌保護器、視頻信號浪涌保護器、電話信號浪涌保護器、防爆信號浪涌保護器等多種類型,每一種類型都有很多種型號、參數和不同的外觀。
信號線路SPD應連接在被保護設備信號端口上。信號線路SPD與被保護設備的連接端口有串接與并接之分,由RJ11,RJ45和其他接口組成的線路應串接安裝SPD,僅由接線柱組成的接口應并接安裝SPD。SPD也可以安裝在機柜口內,固定在設備機架上或附近支撐物上。信號線路SPD接地端宜采用截面積不小于1.5mm2銅芯導線與設備機房內的局部等電位接地端子板聯結。