防雷知識


護(hù)區(qū)的概念
  一個欲保護(hù)的區(qū)域,從EMC(電磁兼容)的觀點(diǎn)來看,由外到內(nèi)可分為幾級保護(hù)區(qū),最外層是0級,是直接雷擊區(qū)域,危險(xiǎn)性最高,越往里,則危險(xiǎn)程度越低,過壓主要是沿線串入的,保護(hù)區(qū)的界面通過外部防雷系統(tǒng)、鋼筋混泥土及金屬管道等構(gòu)成的屏蔽層而形成,電氣通道以及金屬管道等則經(jīng)過這些界面.
  從0級保護(hù)區(qū)到最內(nèi)層保護(hù)區(qū),必須實(shí)行分級保護(hù),對于電源系統(tǒng),分為I、II、III、IV極,從而將過電壓降到設(shè)備能承受的水平,對于信息系統(tǒng),則分為粗保護(hù)和精細(xì)保護(hù),粗保護(hù)量級根據(jù)所屬保護(hù)區(qū)的級別,而精細(xì)保護(hù)則要根據(jù)電子設(shè)備的敏感度來進(jìn)行選擇,從理論上講,雷電流約有50%是直接流入大地,還有50%將平均流入各電氣管道(如電源線、信號線和金屬管道等).
    
雷擊是浪涌電壓的一種
  什么是浪涌?浪涌也叫突波,顧名思義超出正常工作電壓的瞬間過電壓.我們常常說的防雷器的英文是 SPD - SURGE PROTECTION DEVICE 即 [ 浪涌保護(hù)器 ],因此防雷事實(shí)上是浪涌保護(hù)器的一種功能,由于雷擊的浪涌電壓和能量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他種類浪涌電壓,所以我們通常稱 SPD為防雷器了.
    
一般性介紹和概念解釋
    
  限壓元件
  用作限壓元件的主要有氣體過電壓放電器、表面放電器、壓敏電阻和二級管以及解耦阻抗器.所有元件都有特殊的優(yōu)點(diǎn).為了起到最佳的作用,應(yīng)該根據(jù)具體的應(yīng)用場合,采用上述元件中的一個或者幾個元件的組合來組建相應(yīng)的保護(hù)電路.
  氣體過電壓放電器由一個裝在陶瓷或者玻璃管中的電極構(gòu)造組成.電極之間是惰性氣體,如氬氣或者氖氣.在達(dá)到點(diǎn)火電壓時(shí),放電元件呈低阻值.點(diǎn)火電壓同過電壓的陡直程度相關(guān).
  點(diǎn)火以后過電壓放電器上有10至30伏的電弧電壓.當(dāng)放電器處于低阻狀態(tài)時(shí),會成一個電網(wǎng)后續(xù)電流,這個電流的大小同電網(wǎng)的阻搞相關(guān).為了中斷電網(wǎng)后續(xù)電流,必要時(shí)必須串接熔斷保險(xiǎn)絲.
  FLASHTRAB雷電放電器中的ArC火花隙基于ArC滅弧技術(shù).二個對峙的火花角通過絕緣保持一定的距離.沿開口方向、在電極上面有一塊熄弧板.出現(xiàn)過電壓時(shí),在絕緣塊的上半部進(jìn)行表面放電.剩余的電弧向外發(fā)射,并在熄弧板上碰碎.由此產(chǎn)生的分段電弧將視電網(wǎng)后續(xù)電流的大小,在幾個千安的范圍內(nèi)安全地被消除.
  表面放電間隙是電極之間裝有緣材料的放電間隙,有時(shí)也稱之為表面放電器.表面放電器在使用特殊塑料的基礎(chǔ)上,可以在其工作范圍內(nèi)獨(dú)立地切斷電網(wǎng)后續(xù)電流.
  帶溫升脫扣裝置的塊狀壓敏電阻
  壓敏電阻是同電壓相關(guān)的電阻,根據(jù)它們的電壓/電流特性曲線,這些電阻在殘壓很低的情況下可以有很大放電能力.
    
圓片型壓敏電阻
  抑制二極管的特點(diǎn)是響應(yīng)時(shí)間短(微秒范圍)、限位電壓低.
  截止電壓UR是二極管尚能可靠截止的最高電壓值.達(dá)到導(dǎo)通電壓UB時(shí)流過抑制二極管的電流為1毫安.抑制二極管從這個時(shí)刻起開始限制過電壓.最大鉗位電壓UC是指在最大工作電流Ipp時(shí),可能加在抑制二極管上的最大電壓.
    
過電壓保護(hù)裝置
  許多不同的應(yīng)用場合需要多種多樣的、具有特殊使用性能的過電壓保護(hù)裝置.它們的主要區(qū)別在于電路類型、過電壓限位性能以及構(gòu)造.PHOENIX CONTACT的TRABTECH系列有許多同類變型產(chǎn)品,例如轉(zhuǎn)換頭式放電器、連接插座式或者用于導(dǎo)軌安裝的模塊結(jié)構(gòu)的放電器,它們能為所有應(yīng)用場合提供符合實(shí)際需要的系統(tǒng)方案.
  過電壓保護(hù)裝置是根據(jù)它們的用途,為用于高負(fù)荷電氣場合而設(shè)計(jì)的.但是仍不可避免由于出現(xiàn)太高或者非常頻繁的過電壓而造成的過載.由此可能造成的結(jié)果是保護(hù)功能受到制約或者甚至消失,以致必須替換有關(guān)的保護(hù)器材和設(shè)備.因此,過電壓保護(hù)器材和設(shè)備應(yīng)該盡量設(shè)計(jì)成可以接插和檢測的形式.
  PHOENIX的TRABTECH產(chǎn)品系列在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到這一要求,并且在目前技術(shù)可能的范圍內(nèi)提供可以接插的、以及二部分模塊構(gòu)造的多種過電壓保護(hù)設(shè)備器材.   在接插和檢測性能方面,尤其值得一提的是PLUGTRAB產(chǎn)品系列的保護(hù)器材設(shè)備.它們有各種保護(hù)電路形式和額定電壓,是為保護(hù)電網(wǎng)、測控設(shè)備和數(shù)據(jù)接口而研制的.
  根據(jù)所需的保護(hù)電路,可以采用不同的保護(hù)元件,如氣體過電壓放電器、低敏電阻以及抑制二級管.通過對這些元件進(jìn)行相互調(diào)整配合,使得它們各自的特點(diǎn)得到了最侍的利用.
    
概念解釋
    
放電器
  電工器材,其主要部件是同電壓相關(guān)的電阻以及火花隙.這二種部件既可以串聯(lián)也可以并聯(lián),或者單獨(dú)使用.放電器用于保護(hù)其它用電設(shè)備和裝置,使它們免受允許范圍以外的高壓的損壞.
放電器的設(shè)定電壓Ur
  設(shè)定電壓是指放電器在其工頻交流電壓下工作時(shí),該電壓的最大許可有效值.
  備注:對此處涉及的放電器而言,設(shè)定電壓等于放電器的持續(xù)工作電壓Uc
    
放電器的持續(xù)工作電壓Uc
  持續(xù)工作電壓是指放電器在其工頻交流電壓下工作時(shí),持續(xù)加在接線端上的電壓值.
    
放電沖擊電流iUs
  放電沖擊電流是指在響應(yīng)接通之后流過放電器的電流.該電流是峰值電流.
    
放電電流
  如果將不帶電的部件(例如設(shè)備外殼)與電路系統(tǒng)的中點(diǎn)或者電網(wǎng)中直接接地點(diǎn)或者地進(jìn)行導(dǎo)電連接,則在系統(tǒng)帶電情況下會有電流從用電設(shè)備的帶電部件通過絕緣部件流至不帶電的部件.這個電流稱之為放電電流.若電路中使用去干擾電容器,放電電流可以含有容性分量.
    
放電能力
  過電壓放電器的放電能力用放電交變電流和放電電流值表示.
    
  放電交變電流Iw
  流過過電壓放電器的工頻準(zhǔn)正弦交變電流,其有效值稱之為放電交變電流.
    
分離裝置
  將放電器脫離電網(wǎng)的裝置.若放電失靈時(shí),該裝置可以在分離放電器時(shí)避免引起火災(zāi),并且發(fā)出信號指示損壞的放電器.
    備注:分離裝置不是用來進(jìn)行“間接接觸保護(hù)”的.
    
帶電部件
  帶電部件指正常工作情況下用電設(shè)備中帶電的導(dǎo)線以及導(dǎo)電部件.