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雷盾电子技术:解读解读防雷器在电源系统中的应用

2016-12-21

济南【防雷器】解读解读防雷器在电源系统中的应用。
         一、雷电防护的基本原理
  雷电等强干扰对通信系统造成的损失和后果十分严重,防雷将成为必要。闪电由高能量低频成分和高渗透高频成分组成。他主要是通过两种形式,1是通过金属管道或地面直接传导雷电的设备而造成的损失;2是通过闪电通道和各种耦合感应的雷电电磁脉冲放电通道的金属管或地面冲击损坏设备。大多数闪电伤害是由这种感应引起的。对于电子信息设备,其危害主要来自雷电引起的雷电电磁脉冲耦合能量,通过以下3个通道产生暂态浪涌。金属管道,如自来水管、电力线浪涌、天线、信号线、航空障碍灯导线;通道、空间通道等;电磁辐射能量组。
  其中金属管线通道的浪涌和地线通道的地电位反击是电子信息系统致损的主要原因,它见的致损形式是在电力线上引起的雷损,所以需作为防扩的重点。由于雷电无孔不入地侵袭电子信息系统,雷电防护将是个系统工程。雷电防护的中心内容是泄放和均衡。
  1.泄放是将雷电与雷电电磁脉冲的能量通过大地泄放,并且应符合层次性原则,即尽可能多、尽可能远地将多余能量在引入通信系统之前泄放入地;层次性就是按照所设立的防雷保护区分层次对雷电能量进行削弱。防雷保护区又称电磁兼容分区,是按人、物和信息系统对雷电及雷电电磁脉冲的感受强度不同把环境分成几个区域:LPZOA区,本区内的各物体都可能遭到直接雷击,因此各特体都可能导走全部雷电流,本区内电磁场没有衰减。LPZOB区,本区内的各物体不可能遭到直接雷击,但本区电磁场没有衰减。LPZ1区,本区内的各物体不可能遭到直接雷击,流往各导体的电流比LPZOB区进一步减少,电磁场衰减和效果取决于整体的屏蔽措施。后续的防雷区(LPZ2区等)如果需要进一步减小所导引的电流和电磁场,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区选择且续防雷区的要求条件。保护区序号越高,预期的干扰能量和干扰电压越低。在现代雷电防护技术中,防雷区的设置具有重要意义,它可以指导我们进行屏蔽、接地、等电们连接等技术措施的实施。
  2.均衡就是保持系统各部分不产生足以致损的电位差,即系统所在环境及系统本身所有金属导电体的电位在瞬态现象时保持基本相等,这实质是基于均压等电位连接的。由可靠的接地系统、等电位连接用的金属导线和等电位连接器(防雷器)组成一个电位补偿系统,在瞬态现象存在的极短时间里,这个电位补偿系统可以迅速地在被保护系统所处区域内所有导电部件之间建立起一个等电位,这些导电部件也包括有源导线。通过这个完备的电位补偿系统,可以在极短时间内形成一个等电位区域,这个区域相对于远处可能存在数十千伏的电位差。重要的是在需要保护的系统所处区域内部,所有导电部件之间不存在显著的电位差。
  3.雷电防护系统由三部分组成,各部分都有其重要作用,不存在替代性。外部防护,由接闪器、引下线、接地体组成,可将绝大部分雷电能量直接导入地下泄放。过渡防护,由合理的屏蔽、接地、布线组成,可减少或阻塞通过各入侵通道引入的感应。内部防护,由均压等电位连接、过电压保护组成,可均衡系统电位,限制过电压幅值。
  二、防雷器的作用及技术参数
  防雷器又称等电位连接器、过电压保护器、浪涌抑制器、突波吸收器、防雷保安器等,用于电源线防护的防雷器称为电源防雷器。鉴于目前的雷电致损特点,雷电防护尤其在防雷整改中,基于防雷器防护方案是最简单、经济的雷电防护解决方案。防雷器的主要作用是瞬态现象时将其两端的电位保持一致或限制在一个范围内,转移有源导体上多余能量。
  进入地下泄放,是实现均压等电位连接的重要组成部分。防雷器的一些主要技术参数:额定工作电压、额定工作电流,特批串并式电源防雷器的载流量。通流能力,防雷器转移雷电流的能力,千安为单位,与波开开式有关。防雷器在功能上可分为可防直击雷的防雷器和防感应雷的防雷器。可防直击雷的防雷器通常用于可能被直击雷击中的线路保护,如LPZOA区与LPZ1区交界处的保护。用10/35μs电流波形测试与表示其通流能力。防感应雷的防雷器通常用于不可能被直击雷击中的线路保护,如LPZOB区与LPX1区、LPZ1区交界处的保护。用8/20μs电流波形测试与表示其通流能力响应时间,防雷器对瞬态现象起控制作用所需的时间,与波形性质有关。残压,防雷器对瞬态现象的电压限制能力,与雷电流幅值及波形性质有关。

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