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基本参数
- 浪涌保护器
1
- 防雷器
2
用于电涌保护器的基本元器件有:放电间隙、充气放电管、压敏电阻、抑制二极管和扼流线圈等。一、SPD的分类:1.电涌保护器按工作原理分:(1)开关型:其工作原理是当没有瞬时过电压时呈现为高阻抗,但一旦响应雷电瞬时过电压时,其阻抗就突变为低值,允许雷电流通过。
(2)限压型:其工作原理是当没有瞬时过电压时为高阻扰,但随电涌电流和电压的增加其阻抗会不断减小,其电流电压特性为强烈非线性。(3)分流型或扼流型分流型:与被保护的设备并联,对雷电脉冲呈现为低阻抗,而对正常工作频率呈现为高阻抗。
2.电涌保护器的类型和结构按不同的用途有所不同,但它至少应包含一个非线性电压限制元件。按用途分:(1)电源保护器:交流电源保护器、直流电源保护器、开关电源保护器等。(2)号保护器:低频号保护器、高频号保护器、天馈保护器等。
电涌的来源有两类:外部电涌和内部电涌。外部电涌主要来源于雷电,另一个来源是电网中开关操作等在电力线路上产生的过电压。内部电涌:经研究发现,低压电源线上88%的电涌产生于建筑物内部设备,如:空调、电梯、电焊机、空气压缩机和其它感应性负荷。
根据统计,在美国:由于电涌给各行业造成的停产、时间的损失、设备维修、过早地更换设备等直接损失每年高达260亿美金,在中国,据有关统计,在保修期内出现问题的电气产品中,有63%是由于电涌产生的。麦克风线路的标准号大值通常为5.5Vp-p,大频率低于10kHz。
在该频率下,不需要考虑抑制器的电容量。存在ESD电气危害。解决方案说明:如左图所示,可使用分立式多层压敏电阻,以便灵活布局。由于音频号具有模拟属性,因此建议仅在号负值为-0.5V或更小时使用单级瞬态抑制二极管阵列,因为它们可在量值较大时削减音频号的负值。
⑹响应时间:10-11s⒌扼流线圈:扼流线圈是一个以铁氧体为磁芯的共模干扰抑制器件,它由两个尺寸相同,匝数相同的线圈对称地绕制在同一个铁氧体环形磁芯上,形成一个四端器件,要对于共模号呈现出大电感具有抑制作用,而对于差模号呈现出很小的漏电感几乎不起作用。
⑷反向变位电压:它是指管子在反向泄漏区,其两端所能施加的大电压,在此电压下管子不应击穿。⑸大泄漏电流:它是指在反向变位电压作用下,管子中流过的大反向电流。扼流线圈在制作时应满足以下要求1)绕制在线圈磁芯上的导线要相互绝缘,以保证在瞬时过电压作用下线圈的匝间不发生击穿短路。
⒍1/4波长短路器1/4波长短路器是根据雷电波的频谱分析和天馈线的驻波理论所制作的波号浪涌保护器,这种保护器中的金属短路棒长度是根据工作号频率(如900MHZ或1800MHZ)的1/4波长的大小来确定的。
由于1/4波长短路棒的直径一般为几毫米,因此耐冲击电流性能好,可达到30KA(8/20μs)以上,而且残压很小,此残压主要是由短路棒的自身电感所引起的,其不足之处是工频带较窄,带宽约为2%~20%左右,另一个缺点是不能对天馈设施加直流偏置,使某些应用受到限制。
3)线圈中的磁芯应与线圈绝缘,以防止在瞬时过电压作用下两者之间发生击穿。级防雷器可以对于直接雷击电流进行泄放,或者当电源传输线路遭受直接雷击时传导的巨大能量进行泄放,对于有可能发生直接雷击的地方,必须进行CLASS-I的防雷。
第二级防雷器是针对前级防雷器的残余电压以及区内感应雷击的防护设备,对于前级发生较大雷击能量吸收时,仍有一部分对设备或第三级防雷器而言是相当巨大的能量会传导过来,需要第二级防雷器进一步吸收。同时,经过级防雷器的传输线路也会感应雷击电磁脉冲辐射LEMP,当线路足够长感应雷的能量就变得足够大,需要第二级防雷器进一步对雷击能量实施泄放。
四、雷电发生时如何注意人身安全当有雷电流通过接地装置向大地流散时,在接地装置附近的地面上,将形成较高的跨步电压,危及行人安全,因此接地体应埋设在行人较少的地方,要求接地装置距建筑物或构筑物出入口及人行道不应小于3m,当受地方限制而小于3m时,应采取降低跨步电压的措施,如在接地装置上面敷设50~80m。
引下线不得少于两根,其间距不大于30m。而当技术上处理有困难的,允许放宽到40m,好是沿建筑物周边均匀引下。但对于周长和高度均不超过40m的建筑物,可只设一根引下线。当采用两根以上引下线时,为了便于测量接地电阻以及检查引下线与接地线的连接状况,在距地面1.8m以下处,设置断接卡子。
设备与SPD之间建立等电位连接。气体放电管可在直流和交流条件下使用,其所选用的直流放电电压Udc分别如下:在直流条件下使用:Udc≥1.8U0(U0为线路正常工作的直流电压)4、雷电时,在野外要立即寻找躲蔽场所。
装有避雷针的混凝土建筑物是避雷的好场所。一是:直接雷电——又称直击雷的保护间隙,是一种简单的防雷保护设备,由于制成角型,所以也称羊角间隙,它主要由镀锌圆钢制成的主间隙和辅助间隙组成。保护间隙结构简单,成本低,维护方便,但保护性能差,灭弧能力小,容易引起线路开关跳闸或熔断器熔断,造成停电。
所以对于装有保护间隙的线路上,一般要求装设有自动重合闸装置或自重合熔断器与其配合,以提高供电可靠性。(三)接地装置1.保护元件的分类3)线圈中的磁芯应与线圈绝缘,以防止在瞬时过电压作用下两者之间发生击穿。
3.提高系统的耐雷水平(3)保护远见的残压无论何时都应低于被保护设备或电路的损坏电压,好还有一定的程度.气体放电管一节中曾提到“伏秒特性”,其实每一种保护元件都有此特性,它能动态的反映保护效果.同样,每一被保护设备或电路也有它们各自的“伏秒特性”,只不过它动态的反映地是其损坏值(安全值).保护设计。
4.1关于吸收和储存大气电场能量《设计原理》第3.3.3节“易敌雷研究的理论基础及原理描述”中这样写道:“当风暴降临时,装置通过底部电极吸收大气电场中能量并储存于其内部的电子线路,当电荷充电到一定程度时,通过其上部电极放电,在其尖端周围形成强的云层电荷相反的离子层。
……易敌雷的这种强的电离放电产生向上的发射的提前先导……。”需要指出,大气静电场的能量密度是很低的。例如,在雷击即将发生前的电场强度40kV/m时,空间大气电场的能量密度仅为4′10-9焦尔/cm3。我们知道,一个金属物体放入静电场中时,将使原有的电场畸变。
并且,由于金属的导电性和表面的等位性,在金属体内的电场强度恒等于零。要想借助“易敌雷”的底部电极,在被动的没有外力做功的条件下,吸收大气静电场的能量并将其储存起来,积累到所需要的数量,并不断地利用这个能量产生火花放电,从原理上说,是不成立的,不可能的。
《设计原理》还说:“当其电子装置中的充电电场梯度,即dv(电场变化量)/dt(时间间隔)达到某一定比率时,电离放电并形成向上先导,……‘引雷’是有条件的,在dv/dt达到某个确定比例才发生,此时的电场强度达到kV/m。
如果我们能设计出一种机械,或一种电子线路,在外力不做功的条件下,吸收静电场能量并将其浓缩和储存起来,用于实际,那无异于制造了一台永动机。致于要借助这个储存的能量,产生向上先导,更是无稽之谈。”在这里,《设计原理》将dv/dt说成是电场梯度,这是概念上的或本质上的错误。
dv/dt不是电场梯度,而是电压随时间的变化率,它不是能量,不能“充电”入某个电子装置。《设计原理》说的引雷时的条件是“电场强度达到400—500kV/m”。试问,是哪里的电场达到这个值。需要指出,空间电场强度远未达到这个数值之前,雷电放电就形成了。
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