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浪涌保護器在電源系統中的安裝原理及注意事項 (1)

www.notjustthefuture.com  2020-3-12 8:17:04  河北德實科技有限公司

浪涌保護器在電源系統中的安裝原理及注意事項:
一.電源線應實現多級防護,多級防護是以各防雷區為層次,對雷電能量的逐級減弱(能量分配),使各級限制電壓相互配合,最終使過電壓值限制在設備絕緣強度之內(電壓配合)。
在下列情況下,多級防護成為必須:某一級浪涌保護器失效或浪涌保護器某一路失效。浪涌保護器的殘壓不配合設備絕緣強度,線纜在建筑物內長度較長時。
二.幾乎所有情況下的線纜防護,至少應分成兩級以上,同一級浪涌保護器還可能包含多級保護(如串并式浪涌保護器)。為了達到有效的保護,可在各防雷區界面處設置相應的浪涌保護器,浪涌保護器可針對單個電子設備,或一個裝有多個電子設備的空間,所有穿過通常具有空間屏蔽的防雷區的導線,在穿過防雷區界面同時接有浪涌保護器。另外,浪涌保護器的保護范圍是有限的,一般浪涌保護器與設備線路距離超過10m以后將使防護效果劣化,這是因為浪涌保護器和需要保護的設備之間的電纜上有反射造成的振蕩電壓,其幅值與線路長度、負載阻抗成正比。
三.退耦器件是實現能量分配與電壓配合的重要措施,以下幾種材料可作為退耦器件:線纜、電感和電阻。
串并式電源浪涌保護器就是一種考慮了能量分配與電壓配合,利用濾波器作為退耦器件的浪涌保護器組合形式,適合于各種場合的應用。
四.在使用電源浪涌保護器的多級防護中,如果不注意能量分配,則可能引入更多的雷電能量進入保護區域。這要求浪涌保護器應根據前述評估模式選擇。一般浪涌保護器都有通過雷電流越大,殘壓越高的特點,通過能量分配后未級浪涌保護器流過的雷電流極小,有利于電壓限制。注意,不考慮電壓配合而僅僅選擇低響應電壓的浪涌保護器作末級保護是危險的。
實現能量分配與電壓配合的要點在于利用兩級浪涌保護器之間線纜本身的感抗。線纜本身的感抗有一定的阻礙埋電流及分壓作用,使雷電流更多地被分配到前級泄放。一般要求兩級浪涌保護器之間線纜長度在15m左右,適用于保護地線與其它線纜緊貼敷設或處于同一條電纜之內的情況。線纜上分支線路的長度對線纜要求長度有影響,當保護地線與被保護線纜有一定距離(>1m),這時要求線纜長度大于5m即可。在一些不適合采用線纜本身作退耦措施的如兩級防雷區界面靠近或線纜長度較短時,可利用專門的退耦器件,這時無距離要求。
五.在某些極端情況下,裝上浪涌保護器反而會增加設備損壞的可能,必須杜絕;這類情況發生。浪涌保護器保護幾條線,其中一條線上的浪涌保護器失效或響應速度過慢。這可能使共模干擾轉化為差模干擾而損壞設備。這要求必須實施多級防護及注意浪涌保護器的維護。不考慮防雷保護區、能量配合及電壓分配而隨便安裝浪涌保護器,比如僅僅在設備前端裝設一只浪涌保護器,由于沒有前級保護,強大的雷電流將被吸引到設備前端,致使浪涌保護器殘壓超過設備絕緣強度。這要求浪涌保護器必須按層次性原則安裝。
六.在另外的一些情況下,錯誤的安裝將使設備得不到有效保護。過長的浪涌保護器連接線、浪涌保護器工作時,連接線上由感抗引起的電壓將極高,加在設備上的仍會危險電壓,這個問題在末級浪涌保護器的應用中更加明顯。解決這個問題的方法是采用短的連接線,也要以采用兩要以上分開的連接線以分擔磁場強度,減少壓降,單線加粗連接線是沒有什么效果的。必要時可通過改變被保護線的布線,使其靠近等電位連接排(接地點)以減少連接線長度。
浪涌保護器輸出線和輸入線、接地線靠近、并排敷設。這種情況對串并式浪涌保護器的影響比較嚴重。當串并式電源浪涌保護器的輸出線(已保護的線)和輸入線(未保護線)、地線靠近敷設,會使輸出線內感應出瞬態浪涌,雖然其強度較原來小,但仍可能是危險的。解決這個問題的方法是將輸入線、地線與輸出線分開敷設或垂直敷設,盡量減少并行敷設的長度,拉開敷設的距離。
浪涌保護器接地線沒有與被保護設備的保護地相連,即采取單獨的防雷接地。這將使被保護線與設備保護地之間在瞬態時存在危險電壓,解決這個問題的方法是浪涌保護器的接地應與設備保護地相連。
一套符合標準的防雷系統在浪涌保護器的選擇、安裝、接地、維護等方面要做到面面俱到,這樣才能為設備提供完善的保護,將雷電的危害降低。
(本文轉自電子工程世界:http://www.eeworld.com.cn/dygl/2012/0522/article_12273_2.html)

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