雷电感应过电压防护 - 图文(5)

三、低压供电系统电涌保护器的安装方法

1．TN供电系统的安装方法

TN供电系统是典型的供电制式之一，电涌保护器的连接如图3—8所示，但是，当采用TN—CS或TN—S系统时，在N与PE线连接处保护器只用三个，在其以后N与PE线分开处电涌保护器需用四个，即在N与PE线间增加一个。

图3—8是表示N与PE连接处SPD的接线方式。3只SPD的输入端分别接到L1、L2、L3三根相线上，输出端接到总接地端。在SPD与相线之间，还必须接人熔断器或断路器，以使SPD被击坏时能迅速脱离电源，不影响正常供电。如果SPD本身内部具有可靠的短路保护装置，在外部可以不加接装置F。

这种连接方式，实现了输电线的“纵向保护” (相一地过电压保护)，使各相线对地的冲击过电压值都限制在SPD的电压保护水平以内，而“横向保护”(相一相过电压保护)，则取决于相线纵向冲击电压的差值(不计工频电压影响时)。一般睛况下，如户外三相架空输电线某一相或两相遭受直击雷时，其横向过电压可以大大超过纵向保护电平。因此对于特别重要的保护对象，最好同时采用纵向保护和横向保护。

图3—8 TN供电系统SPD的连接方式 l一装置的电源2一配电盘3一接地汇流排

4一电涌保护器SPD 5一SPD的接地连接，5a或5b

6一被保护设备7一PE与N线的连接带

F一熔丝或断路器

RA、RB一装置、系统接地电阻

2．TT供电系统的安装方法

TT供电系统由于没有专用保护地线(PE线)，一般都要安装剩余电流保护器。根据SPD相对于剩余电流保护器的安装位置不同，有两种连接方式：一种是SPD装在剩余电流保护器的负荷侧，如图3—9a所示；另一种是SPD装在剩余电流保护器的电源侧，如图3．9b所示。

由图3—9a可知，其过电压保护是由4只SPD模块组成的纵向保护模式。4模块的一端分别接至电源的3根相线和中线，另一端接到接地汇流排，此保护方式具有与图3—8保护方式基本相同的特点。所不同的是此处N线不接地，当受到雷击电磁脉冲作用时同样会

产生很高的感应过电压，因此需在N线与地线之间也加接SPD。

在图3—9b中，SPD是由3只限压型模块并联再与1只开关型模块串联组合而成，接法如图所示。由图可见，每只限压型模块所承受的工频电压都是相电压，与TN系统相同，其最大持续工作电压Un。的选择要求也相同，即UC≥1．15Un(Un为相电压额定值)。而对手图3—9a的连接方式，防雷保护地PE与中线N之间可能会产生较大的浮动电压，故要求UC≥1．55UC。由于U。选择要求不同，电压保护水平也不同。图3—9b连接方式中的放电间隙击

图3—9 TT供电系统中SPD的连接方式

a)SPD在剩余电流保护器的负荷侧b)SPD在剩余电流保护器的电源侧 1一装置的电源2一配电盘3一接地汇流排4一电涌保护器SPD 5一SPD的接地连接，5a或5b 6一被保护设备7一剩余电流保护器

F一溶丝或断路器R A、RB一装置、系统接地电阻

穿后其压降一般为几十伏，在相同雷电流下具有较好的保护效果。

四、电涌保护器的配合

在需要保护的系统中，所安装的SPD的数量取决于防雷区的划分和被保护设备的抗冲击耐受特性(易损性)。当采用多于一套SPD去保护设备时，就需研究这些SPD之间的以及与被保护设备的配合问题。

配合的一般目的是借助于几个SPD，将总的雷电感应过电压减小到被保护设备的耐受能力以下，各个SDD分担的雷电电流不应超过其额定值。

1．基本配合原则

从技术上一般选用下列两种配合原则，以实现两级或两级以上SPD之问的配合。 (1)借助稳态电流／电压特性的配合 除敷设的线缆外，再不加任何去耦元件，借助于各个SPD的稳态电流／电压特性的配合。本原则适用于金属氧化物压敏电阻类防雷器(限压型SPD)。

(2)采用去耦元件的配合为配合目的，采用电感或电阻作去耦元件，而去耦元件应具备足够的耐电涌能力。

电感件主要用于电源系统；电阻件主要用于信号系统。去耦元件可采用分立元件，也可采用防雷区界面和设备之间电缆的电阻和电感。

2．基本配合方案

(1)方案I 全部SPD的残压Ures值相同或逐级降低，全部SPD都具有连续的电流他压特性(如金属氧化物压敏电阻类SPD)。

这种SPD之间以及与被保护设备的配合，通常是利用它们之间的线路阻抗来实现的(如图3—10所示)。如果安装距离受到限制，也可在级间加接电感去耦元件。

图

3一10各级SPl)按方案I的配合

LPz一防雷区 R一等效电阻L一等效电感

良好的配合，可以使雷电浪涌总威胁值(浪涌电流及能量)被各级SPD分段吸收(正比于各SPD的定额值)，并衰减到被保护设备的耐受能力以下。各级SPD的定额值依次递减(MOV1>MOV2?)，在被保护设备近旁的SPD的定额值最低。

(2)方案Ⅱ 全部SPD具有连续的电流／电压特性(如压敏电阻等)。SPD的残压匹配呈台阶式，从第一个SPD开始，依次升高，且最后一级SIPD(图3—11中的SPD3)的残压值u心必须低于被保护设备耐冲击电压的能力。这种配合的好处是：即使两级之间的距离很近，也可不必加接电感元件。其缺点是：由于前级残压受到限制，在相同条件下，其漏电流相对要加大，影响到SPD的使用寿命。故实际工程中很少采用这种方案。各级SPD通流容量定额搭配原则与方案I相同。

(3)方案Ⅲ SPD1是具有不连续电流／电压特性的组件(开关型SPD，如放电间隙)，后续SPD的组件具有连续的电流／电压特性(限压型SPD)，如图3—12所示。

本方案的特点是，由于第一个SPD的“开关特性”，使雷电浪涌脉冲电流的波尾时间缩短，这样可以大大减轻后续SPD的放电电流。

这种配合方案要注意以下两点：

图3—1l各级SPD按方案Ⅱ的配合

图3—12各级SPD按方案Ⅲ的配合

LPz一防雷区 R一等效电阻 L一等效电感

1)放电间隙若不出现火花放电(“盲点”)，浪涌电流将全部通过MOV，该MOV必须按此浪涌电流的能量确定其规格尺寸。

2)放电间隙出现火花放电，从而改变了加在后续MOV上的电浪涌波形。从图3—12中可看出，在良好的配合下，MOV电流上升时间及能量比“盲点”情况下大为减少。当采用有低残压的放电间隙时，后续MOV的最大持续工作电压Uc，的选择，可以相对放宽要求。

五、电涌保护器的选择

在信息系统防雷工程中，电涌保护器的选择是很重要的，必须对它进行仔细的选配才能达到保护目的。

电涌保护器选择的目的是保证其正确工作和动作，电涌保护器选择的内容包括SPD类型的选择，保护模式的确定，级数配置，主要参数的选择等。

1．电涌保护器类型的选择

目前应用较多的电源线路电涌保护器，主要是限压型和开关型两类。两者比较起来，限压型的限制电压较低，保护效果好，且价格较低，所以应用普遍。建议一般情况下选用限压型电涌保护器。开关型的特点是通流能力较大，在雷电活动强烈地区，LPZ()防雷区的第一级SPD建议选用开关型电涌保护器。

2．电涌保护器保护模式(接人位置)的确定

现在计算机信息网络的低压交流电源一般采用TN—s制，它适用于安全可靠性要求较高、防电磁干扰要求较严的场合。如果电网配电为TN—C制，则从人户处开始将N线和

PE线分开，即成为TN—C一S系统。在建筑物入口(TN—C与TN—S交界处)，单相时只要安装一个电源防雷模块(LPE模式)，三相时要装三个防雷模块(Ll—PE、L2一PE、L3一PE模式)。在 …… 此处隐藏：2963字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……