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防雷电源电涌保护器选用原则
一、防雷
电源电涌保护器
通流量的选择
1)建筑物防雷分区和等电位连接例子
LPZOA本区内的各物体都可能遭到直接雷击,因此,各物体都可能导走雷电流,本区的电磁场没有衰减。
LPZOB本区内的各物体都不可能遭到直接雷击,但本区内的电磁场没有衰减。
LPZ1本区内的各物体都不可能遭到直接雷击,流向各导体的电流,比LPZOB区进一步减少,本区内的电磁场也可能衰减,这取决于屏蔽措施。
LPZ2(后续的防雷区)如果需要进一步减少所导引的电流和(或)电磁场,就应引入后续防雷区,应按照需要保护的系统所要求的环境选择后续防雷区。
2)建筑物电源系统的通流容量选择
应根据国家标准GB50057-94《建筑物防雷设计规范》中规定的建筑物防雷等级要求进行选用。
LPZOA区采用10/350μs波形(主要作用是泄放直击雷的能量)
二、防雷电源电涌保护器*大持续工作电压值(Uc)的选择
氧化锌压敏电阻防雷器(如TPSB65,TPSC40)的*大持续工作电压值(Uc),是关系到防雷器运行稳定性的关键参数。在选择防雷器的*大持续工作电压值时,除了符合相关标准要求外,还应考虑到安装电网可能出现的正常波动及可能出现的*高持续故障电压。
按照IEC61643-2的说明,在TT交流供电系统中,相线对地线的*高持续故障电压,可能达到标称电压(UN)(交流电压220Urms)的1.5倍,即有可能达到330Urms。故此在电流不稳定的地方,建议选择TOWE电源防雷器的*大持续工作电压值(Uc)为385Urms的模块。
在直流电系统中,并没有一个统一的*大持续工作电压值(Uc)与正常工作电压(Un)之比例,但经验上该比例一般可取1.5倍到2倍之间。
三、残压(Ures)的选择
单纯考虑防雷器残压越低越好,并不**,并且容易引起误导。首先,不同产品标称的残压数值,必须注明测试电流的大小和波形,才能有一个共同比较的基础。一般以20KA(8/20μs)测试电流记录残压,作为比较。
其次,对于压敏电阻防雷器选用残压越低时,通常意味其*大持续工作电压(Uc)越低。
再次,过分强调低残压,是需要付出降低*大持续工作电压(Uc)的代价。后果是在市电不稳定地区,防雷器容易因长时间持续过电压而损坏。其实对压敏电阻型防雷器,*大持续工作电压(Uc)和残压,就好象天平的两边,不可侧重任何一边。按照以往经验,残压在2KV以下(20KA8/20μs),就能对用户设备提供足够的保护。
四、报警功能的选择
为了监测防雷器的运行状况,当防雷器出现损坏时,用户应该及时知道并更换损坏的防雷模块。为了在不同的应用环境下都可以实现即时监测,需要选择合乎特定环境的报警装置。
TOWE防雷器的报警装置有三种可选,适用不同环境的不同要求。
声光报警装置-AS,适用在有人值守的环境;遥信报警装置-S,适用在无人值守的环境;
遥信带电压检测报警装置-防雷箱附加功能,适用在无人值守的环境,同时可对电源有否停电及缺相进行监测。
五、防雷器失效时保护电路的设计——后备保护空气开关
基于电气**原因,任何并联安装在电源相对中或相对地间的电气元件,为防止故障短路,必需在该电气元件前安装短路保护器件,例如空气开关或保险丝。
六、在供电环境恶劣的情况下,电路设计应特别考虑—3+1结构设计
在供电环境恶劣的地区,或不清楚供电情况的地区,建议用户采用3+1结构的防雷器。3+1防雷器是指相线与零线之间安装压敏电阻防雷模块,而零线和地线之间安装放电间隙防雷模块。此种保护结构较传统的相线与地线间安装防雷模块,具有更可靠之优点。在TT电网之下,防雷器如连接在市电相线与地线之间,回路阻抗主要是接地电阻,在不同的环境接地电阻差异很大,某些地方接地阻值偏高,并非不常见。
电网故障时,比如说中性线断开或零点漂移,形成市电故障电压长期高于防雷器*大持续工作电压(Uc),防雷器损坏产生回路故障电流。在接地电阻值偏高或地线接触**的情况下,流经防雷器的短路电流太小,无法使前级保险丝跳脱,使防雷器持续过电流,造成损坏。采用NPE模块的3+1结构防雷器在电网故障时,即使接地电阻值高或地线接触**的情况下,因为防雷器接在相线与零线之间,而市电相线与零线回路阻抗,主要是供电变压器及供电电缆,阻抗很低,故此故障电流很大,流经防雷器的电流可使前级保险丝(空开)跳脱,使防雷器与电网隔离,确保电路**。
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