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電源防雷器的使用和選擇

發(fā)布時(shí)間:2015-09-16  

電源防雷器的使用和選擇:
雷電對于各種建筑物和設備的危害性是不言而喻的。國外一些廠(chǎng)家致力于研究開(kāi)發(fā)防雷破壞手段,已有上百年的歷史。在國內,一直以來(lái)對直擊雷的發(fā)生采取了許多有效的防護措施,但對感應雷的破壞性,在近期才開(kāi)始引起重視。事實(shí)上,感應雷的破壞同樣造成每年各系統為數不小的損失。目前氣象系統信息多通過(guò)計算機網(wǎng)絡(luò )傳送,一旦產(chǎn)生感應雷破壞,后果十分嚴重。

  國外通行的概念,將雷擊分為兩種——直擊雷和感應雷。感應雷指雷擊引致設備電源線(xiàn)上的感應電流而產(chǎn)生的瞬間過(guò)電壓,即在微秒至毫秒之內所產(chǎn)生的尖峰沖擊電壓。

  根據多種世界認可研究標準,一般電源線(xiàn)上的感應電流在3000安培左右,絕不超過(guò)10000安培,電壓則不超過(guò)6000伏。在數據/訊號線(xiàn)及電話(huà)線(xiàn)上,感應電壓一般在5000伏左右,感應電流則大約為數百安培。

  一般建筑物避雷網(wǎng)只能保護其本身免受直擊雷損毀,但雷電會(huì )通過(guò)以下形式和途徑破壞電子設備:一是雷電直擊到電源輸入線(xiàn),繼而進(jìn)入和損壞設備。雖然電力傳輸線(xiàn)上都安裝了各種保護間隙和電力避雷器如,但這只可使雷電沖擊波經(jīng)過(guò)輸電線(xiàn)路侵入時(shí),將線(xiàn)對地的電壓限制到小于6000伏(IEEEC62.41),而線(xiàn)對線(xiàn)則無(wú)法控制。二是以感應方式,如:電阻性電感性或電容性耦合到電源、訊號及電話(huà)線(xiàn)上,最終危害設備。電器開(kāi)關(guān)動(dòng)作眾所周知當電流在導體上流動(dòng)時(shí)會(huì )產(chǎn)生磁場(chǎng),把能量?jì)Υ?。電流越大及導線(xiàn)越長(cháng)則儲能越多。所以當大負載電器設備開(kāi)關(guān)時(shí),便產(chǎn)生瞬間過(guò)電壓。

  瞬間過(guò)電壓所造成的破壞性后果體現于以下四點(diǎn):(1)傳輸或儲存的訊號或數據,不論是數位或模擬,受到干擾或丟失,甚至可使電子設備產(chǎn)生錯誤動(dòng)作或暫時(shí)癱瘓。(2)由于重復受到較少幅度的瞬間過(guò)電壓影響,元器件雖不致馬上燒毀,但性能和壽命已嚴重降低。(3)若情況嚴重,電子設備的線(xiàn)路板及元件便燒毀。(4)整個(gè)系統停頓造成大量間接損失,如銀行電腦服務(wù)停頓、移動(dòng)電話(huà)通訊中止等,遠遠超過(guò)設備本身受損的直接金錢(qián)損失。

  高集成半導體元器件的急速發(fā)展使電子設備的體積趨于細小,但另一方面卻使其更易受到瞬間過(guò)電壓的破壞。雖然暫時(shí)沒(méi)有一套通用的標準可指出電子設備可承受多大的瞬間過(guò)電壓,但根據IEEE組織指出,一般元器件可經(jīng)受兩倍于其額定電壓以上。因此一般單相設備在230V士10%便能經(jīng)受2×(230V×2×1.1)=700V左右的峰值過(guò)電壓。

  要發(fā)揮最有效及最完整的避雷功能,使電子設備免受因感應雷或開(kāi)關(guān)動(dòng)作而產(chǎn)生的瞬間過(guò)電壓所破壞,必須考慮各類(lèi)傳輸線(xiàn),包括:電源進(jìn)出入線(xiàn)、數據、訊號及電話(huà)線(xiàn),此外如有程控交換機也要裝上適當的防雷器。要發(fā)揮良好的避雷功能,一個(gè)防雷器必須具備以下各點(diǎn):

  (一)相容性一個(gè)理想的防雷器應不會(huì )對其所保護的設備或線(xiàn)路造成任何干擾及中斷現象。

  (二)能承受高電流雖然雷電電流可高達20萬(wàn)安培,但一般二次感應電流不會(huì )超過(guò)10000安培,因此防雷器必須能承受最少10000安培的瞬間電流通過(guò)。

  (三)低“通過(guò)”電壓防雷器必須能把瞬間尖峰電壓降至一般電子設備所能承受的范圍,即低于二倍于設備的尖峰電壓(約700V)。

  (四)全面保護電源防雷器必須能提供以下每一種的保護作用:相對地、中對地及相對中。

  (五)操作狀態(tài)顯示無(wú)論是在正常工作狀態(tài)、功能減退狀態(tài)或發(fā)生故障時(shí),都應能在面板上清楚顯示出來(lái)。

  (六)遙測功能當防雷器發(fā)生故障時(shí)能透過(guò)遙測干觸點(diǎn)把故障狀態(tài)通知遠端的監察中心。

  (七)反復使用及長(cháng)壽命在正常使用情況下可經(jīng)受多次雷擊后仍能反復使用,而且其自身工作壽命必須長(cháng)達20年以上。

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