你知道避雷器與浪涌保護器的區別嗎?

時間: 2021-3-27 8:49:25 發布者: admin

雷電災害是嚴重的自然災害之一,全世界每年因雷電災害造成的人員傷亡、財產損失不計其數。隨著電子、微電子集成化設備的大量應用,雷電過電壓和雷擊電磁脈沖所造成的系統和設備的損壞越來越多。因此,盡快解決建筑物和電子信息系統雷電災害防護問題顯得十分重要。建立完善的雷電浪涌過電壓保護措施是電氣工程設計的重要組成部分。

當雷電來襲的時候,電路中會在微秒間產生極大的電壓和電流,極有可能對用電設備和電纜造成危害。此時需要我們的電涌保護器為線路提供安全防護,通過與被保護的設備并聯,當出現過電壓時,限制過電壓和泄放電涌電流。電涌電流通過電涌保護器流入地,而不會進入設備,防止過大的電流與電壓對設備產生損害。

 

浪涌保護器和避雷器都是用來限制瞬態雷擊過電壓的防雷裝置,二者作為電氣設備中常用的原件都有防止過電壓,特別是防止雷電過電壓的功能,但兩者在應用上還是有許多區別。今天就來介紹這兩類產品的具體區別。

一、定義

首先我們來看看兩者的概念:

1、避雷器:用于保護電氣設備免受雷擊時高瞬態過電壓危害,并限制續流時間,也常限制續流賦值的一種電器。避雷器有時也稱為過電壓保護器,過電壓限制器。

 

避雷器分為很多種,有金屬氧化物避雷器,線路型金屬氧化物避雷器,無間隙線路型金屬氧化物避雷器,全絕緣復合外套金屬氧化物避雷器,可卸式避雷器。

避雷器的主要類型有管型避雷器、閥型避雷器和氧化鋅避雷器等。每種類型避雷器的主要工作原理是不同的,但是它們的工作實質是相同的,都是為了保護通信線纜和通信設備不受損害。

1、管型避雷器

管型避雷器實際是一種具有較高熄弧能力的保護間隙,它由兩個串聯間隙組成,一個間隙在大氣中,稱為外間隙,它的任務就是隔離工作電壓,避免產氣管被流經管子的工頻泄露電流所燒壞;另一個裝設在氣管內,稱為內間隙或者滅弧間隙,管型避雷器的滅弧能力與工頻續流的大小有關。這是一種保護間隙型避雷器,大多用在供電線路上作避雷保護。

2、閥型避雷器

閥型避雷器由火花間隙及閥片電阻組成,閥片電阻的制作材料是特種碳化硅。利用碳化硅制作的閥片電阻可以有效地防止雷電和高電壓,對設備進行保護。當有雷電高電壓時,火花間隙被擊穿,閥片電阻的電阻值下降,將雷電流引入大地,這就保護了線纜或電氣設備免受雷電流的危害。在正常的情況下,火花間隙是不會被擊穿的,閥片電阻的電阻值較高,不會影響通信線路的正常通信。

3、氧化鋅避雷器

氧化鋅避雷器是一種保護性能優越、質量輕、耐污穢、性能穩定的避雷設備。它主要利用氧化鋅良好的非線性伏安特性,使在正常工作電壓時流過避雷器的電流極小(微安或毫安級);當過電壓作用時,電阻急劇下降,泄放過電壓的能量,達到保護的效果。這種避雷器和傳統避雷器的差異是它沒有放電間隙,利用氧化鋅的非線性特性起到泄流和開斷的作用。

以上介紹了幾種避雷器,每種避雷器各自有各自的優點和特點,需要針對不同的環境進行使用,才能起到良好的避雷效果。

2、防雷器:也叫浪涌保護器,是一種為各種電子設備、儀器儀表、通訊電路提供安全防護的電子裝置。當電氣回路或者通信線路中因為外界的干擾突然產生尖峰電流或者電壓時,浪涌保護器能在極短的時間內導通分流,從而避免浪涌對回路中其他設備的損害。

1、按工作原理分類,浪涌保護器可以分為電壓開關型、限壓型及組合型。

1)電壓開關型浪涌保護器。在沒有瞬時過電壓時呈現高阻抗,一旦響應雷電瞬時過電壓,其阻抗就突變為低阻抗,允許雷電流通過,也被稱為“短路開關型浪涌保護器”。

2)限壓型浪涌保護器。當沒有瞬時過電壓時,為高阻抗,但隨電涌電流和電壓的增加,其阻抗會不斷減小,其電流電壓特性為強烈非線性,有時被稱為“鉗壓型浪涌保護器”。

3)組合型浪涌保護器。由電壓開關型組件和限壓型組件組合而成,可以顯示為電壓開關型或限壓型或兩者兼有的特性,這決定于所加電壓的特性。

2、按用途分類,浪涌保護器可以分為電源線路浪涌保護器、信號線路浪涌保護器

1)電源線路浪涌保護器

由于雷擊的能量是非常巨大的,需要通過分級泄放的方法,將雷擊能量逐步泄放到大地。在直擊雷非防護區(LPZ0A)或在直擊雷防護區(LPZ0B)與第一防護區(LPZ1)交界處,安裝通過Ⅰ級分類試驗的浪涌保護器或限壓型浪涌保護器作為第一級保護,對直擊雷電流進行泄放,或者當電源傳輸線路遭受直接雷擊時,將傳導的巨大能量進行泄放。在第一防護區之后的各分區(包含LPZ1區)交界處安裝限壓型浪涌保護器,作為二、三級或更高等級保護。第二級保護器是針對前級保護器的殘余電壓以及區內感應雷擊的防護設備,在前級發生較大雷擊能量吸收時,仍有一部分對設備或第三級保護器而言是相當巨大的能量,會傳導過來,需要第二級保護器進一步吸收。同時,經過第一級防雷器的傳輸線路也會感應雷擊電磁脈沖輻射。當線路足夠長時,感應雷的能量就變得足夠大,需要第二級保護器進一步對雷擊能量實施泄放。第三級保護器對通過第二級保護器的殘余雷擊能量進行保護。根據被保護設備的耐壓等級,假如兩級防雷就可以做到限制電壓低于設備的耐壓水平,就只需要做兩級保護;假如設備的耐壓水平較低,可能需要四級甚至更多級的保護。

選擇浪涌保護器,首先需要了解一些參數及其工作原理。

10/350μs波是模擬直擊雷的波形,波形能量大; 8/20μs波是模擬雷電感應和雷電傳導的波形。

⑵標稱放電電流In是指流過浪涌保護器8/20μs電流波的峰值電流。

⑶最大放電電流Imax又稱為最大通流量,指使用8/20μs電流波沖擊浪涌保護器一次能承受的最大放電電流。

⑷最大持續耐壓Uc(rms)指可連續施加在浪涌保護器上的最大交流電壓有效值或直流電壓。

⑸殘壓Ur指在額定放電電流In下的殘壓值。

⑹保護電壓Up表征浪涌保護器限制接線端子間的電壓特性參數,其值可從優選值的列表中選取,應大于限制電壓的最高值。

⑺電壓開關型浪涌保護器主要泄放的是10/350μs電流波,限壓型浪涌保護器主要泄放的是8/20μs電流波。

2)信號線路浪涌保護器

信號線路浪涌保護器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 要求浪涌保護器 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 GB 50057-19942000 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

流過浪涌保護器8/20 μs 電流波的峰值電流。用于對浪涌保護器 II 級分類試驗,也用于對浪涌保護器 I 級和II 級分類試驗的預處理。

事實上,In 浪涌保護器 不發生實質性破壞而能通過規定次數(一般為20 )、規定波形(8/20 μs)的最大限度的沖擊電流峰值。

3)最大放電電流Imax(極限沖擊通流容量)的選擇

流過浪涌保護器8/20 μs 電流波的峰值電流,用于II 級分類試驗。Imax In 有許多相同點,他們都是用8/20 μs 電流波的峰值電流對浪涌保護器 II 級分類試驗。不同之處也很明顯,Imax 只對浪涌保護器 做一次沖擊試驗,試驗后浪涌保護器 不發生實質性破壞;而In 可以做20次這樣的試驗,試驗后浪涌保護器 也不能有實質性破壞。因此,Imax 是沖擊的電流極限值,所以最大放電電流也稱為極限沖擊通流容量。顯然,Imax>In

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