避雷器參數(shù)定義

1、避富器參數(shù)定義1、標(biāo)稱電壓Un：被保護(hù)系統(tǒng)的額定電壓相符，在信息技術(shù)系統(tǒng)中此 參數(shù)表明了應(yīng)該選用的 保護(hù)器的類型，它標(biāo)出交流或直流電壓的有效值。2、額定電壓Uc:能長(zhǎng)久施加在保護(hù)器的指定端，而不引起保護(hù)器特性變化和激活保護(hù)兀 件的最大電壓有效值。3、額定放電電流Isn：給保護(hù)器施加波形為8/20 H的標(biāo)準(zhǔn)雷電波沖擊10次時(shí)，保護(hù)器所 耐受的最大沖擊電流峰值。4、最大放電電流Imax:給保護(hù)器施加波形為8/20 p s的標(biāo)準(zhǔn)雷電波沖擊1次時(shí)，保護(hù)器所 耐受的最大沖擊電流峰值。5、 電壓保護(hù)級(jí)別Up：保護(hù)器在下列測(cè)試中的最大值：1KV/s斜率的跳火電壓；額定放 電電流的殘壓。6、響應(yīng)時(shí)間tA:主要

2、反應(yīng)在保護(hù)器里的特殊保護(hù)元件的動(dòng)作靈敏度、擊穿時(shí)間，在一定 時(shí)間內(nèi)變化取決丁 du/dt或di/dt的斜率。7、數(shù)據(jù)傳輸速率 Vs：表示在一秒內(nèi)傳輸多少比特值，單位：bps；是數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中正 確選用防密器的參考值，防密保護(hù)器的數(shù)據(jù)傳輸速率取決丁系統(tǒng)的傳輸方式。8、插入損耗Ae：在給定頻率下保護(hù)器插入前和插入后的電壓比率。9、回波損耗Ar：表示前沿波在保護(hù)設(shè)備（反射點(diǎn)）被反射的比例，是直接衡量保護(hù)設(shè)備 同系統(tǒng)阻抗是否兼容的參數(shù)。10、 最大縱向放電電流：指每線對(duì)地施加波形為8/20 H的標(biāo)準(zhǔn)雷電波沖擊1次時(shí)，保護(hù) 器所耐受的最大沖擊電流峰值。11、 最大橫向放電電流：指線與線之間施加波形為8/

3、20 p的標(biāo)準(zhǔn)雷電波沖擊1次時(shí)，保 護(hù)器所耐受的最大沖擊電流峰值。12、 在線阻抗：指在標(biāo)稱電壓 Un下流經(jīng)保護(hù)器的回路阻抗和感抗的和。通常稱為系統(tǒng) 阻抗”。13、 峰值放電電流：分兩種：額定放電電流Isn和最大放電電流Imax。14、漏電流：指在75或80標(biāo)稱電壓Un下流經(jīng)保護(hù)器的直流電流。避雷器分類/避雷器價(jià)格/避富器分類避雷器有高壓和低壓避富器之分，本節(jié)介紹的是低壓配電系統(tǒng)中的避富器 （電涌保護(hù)器SPD ）1. 電涌保護(hù)器器的種類名目繁多的避富器在我國(guó)的市場(chǎng)上已經(jīng)超過(guò)了上白種，如何對(duì)不同品牌、不同型號(hào)的避富器進(jìn)行分類也許就擺在我們面前。從組合結(jié)構(gòu)分；現(xiàn)在市場(chǎng)上的避富器有幾下幾種：1） 間

4、隙類開(kāi)放式間隙、密閉式間隙2） 放電管類開(kāi)放式放電管密封式放電管3）壓敏電阻類單片、多片4）抑制二極管類5）壓敏電阻/氣體放電管組合類-簡(jiǎn)單組合、復(fù)雜組合6）碳化硅類按照其保護(hù)性質(zhì)有可以分為：開(kāi)路式避富器、短路式避$器或開(kāi)關(guān)型、限壓型；按照工作狀態(tài)（安裝形式）乂可分為：并聯(lián)避$器和申聯(lián)式避富器。2避富器的結(jié)構(gòu)及特性2.1.1開(kāi)放式間隙避$器間隙避$器的工作原理：基丁電弧放電技術(shù)，當(dāng)電極問(wèn)的電壓達(dá)到一定程度時(shí)，擊穿空 氣電弧在電極上進(jìn)行爬電。優(yōu)點(diǎn)：放電能力強(qiáng)，通流量大（可以達(dá)到100KA）漏電流小熱穩(wěn)定性好缺點(diǎn)：殘壓高，反映時(shí)間慢，存在續(xù)流工藝特點(diǎn)：由于金屆電極在放電時(shí)承受較大電流，所以容易造成

5、金屆的升華，使放電腔 內(nèi)形成金屆鍍膜影響避$器的啟動(dòng)和正常使用。放電電極的生產(chǎn)主要還是集中在國(guó)外一些避 $器生產(chǎn)企業(yè)，電極的主要成分是鴇金屆的合金。工程應(yīng)用：該種結(jié)構(gòu)的避雷器主要應(yīng)用在電源系統(tǒng)做B級(jí)避富器使用。但由于避富器自身的原因容易引起火災(zāi)，避富器動(dòng)作后（飛出）脫離配電盤等事故。根據(jù)型號(hào)的不同適合與 各種配電制式。工程安裝時(shí)一定要考慮安裝距離，避免引起不必要的損失和事故。2.1.2密閉式間隙避$器現(xiàn)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)有一種多層石墨間隙避$器, 這種避富器主要利用的是多層間隙連續(xù)放電, 每層放電間隙相互絕緣，這種疊層技術(shù)不僅解決了續(xù)流問(wèn)題而且是逐層放電，無(wú)形中增大了 產(chǎn)品自身的通流能力。優(yōu)點(diǎn)：放電電

6、流大 測(cè)試最大50KA （實(shí)際測(cè)量值）漏電流小無(wú)續(xù)流無(wú)電弧外瀉熱穩(wěn)定性好缺點(diǎn)：殘壓高，反映時(shí)間慢工藝特點(diǎn)：石墨為主要材料，產(chǎn)品內(nèi)采用全銅包被解決了避富器在放電時(shí)的散熱問(wèn)題， 不存在后續(xù)電流問(wèn)題，最大的特點(diǎn)是沒(méi)有電弧的產(chǎn)生，且殘壓與開(kāi)放式間隙避$器比較要低 很多。工程應(yīng)用：該種避富器應(yīng)用在各種 B、C類場(chǎng)合，與開(kāi)放式間隙比較不用考慮電弧問(wèn)題。 根據(jù)型號(hào)的不同該種產(chǎn)品適合與各種配電制式。2.2放電管類避富器2.2.1開(kāi)放式放電管避富器開(kāi)放式放電管避富器，實(shí)質(zhì)與開(kāi)放式間隙避$器是一樣的產(chǎn)品，都屆于空氣放電器。但 是與間隙放電器比較它的通流能力就降了一個(gè)等級(jí)。優(yōu)點(diǎn)：體積小 通流能力強(qiáng)（10-15KA

7、）漏電流小 無(wú)電弧噴瀉缺點(diǎn)：殘壓較高 有續(xù)流 產(chǎn)品一致性差（啟動(dòng)電壓、殘壓）反映時(shí)間慢2.2.2密閉式氣體放電管密閉式氣體放電管也叫惰性氣體放電管，主要是內(nèi)部充盈了惰性氣體，放電方式是氣體放電，靠擊穿氣體來(lái)起到一次性瀉放電流的目的。一般有2極和3極兩種結(jié)構(gòu)。外型與上圖相似。優(yōu)點(diǎn)：體積?。怏w管可以很小）通流量大無(wú)電弧缺點(diǎn)：產(chǎn)品一致性差（啟動(dòng)電壓、殘壓）有續(xù)流殘壓較高工藝特點(diǎn)：空氣放電管還是屆于開(kāi)放式產(chǎn)品，在工作時(shí)不保證絕對(duì)沒(méi)有點(diǎn)火花從排壓孔 噴出，氣體放電管是密封結(jié)構(gòu)，一般有2極和3極良種結(jié)構(gòu)形式，一般3極有熱保護(hù)裝置（短 路裝置），在放電管工作時(shí)溫度超過(guò)了一定范圍，短路裝置啟動(dòng)使放電管整體導(dǎo)

8、通。防止溫 度過(guò)高造成放電管內(nèi)氣壓生高器件爆裂。工程應(yīng)用：一般空氣放電管現(xiàn)在很少應(yīng)用，而氣體放電管現(xiàn)在被廣泛的應(yīng)用在信號(hào)防$ 器上。型號(hào)的不同也有在電源避富器上使用。2.3氧化鋅電阻類避富器2.3.1單片壓敏電阻避$器單片壓敏電阻避$器是80年代有日本最先發(fā)明使用。直到現(xiàn)在，單片敏電阻的使用率也 是避富器中最高的。壓敏電阻避$器的工作原理是利用了壓敏電阻的非線性特點(diǎn)。當(dāng)電壓沒(méi) 有波動(dòng)時(shí)氧化鋅呈高阻態(tài)，當(dāng)電壓出現(xiàn)波動(dòng)達(dá)到壓敏電阻的啟動(dòng)電壓時(shí)壓敏電阻迅速呈現(xiàn)低 阻態(tài)，將電壓限制在一定范圍內(nèi)。2.3.2多片壓敏電阻避$器由于單片壓敏電阻的通流量一直不夠理想（一般單片壓敏電阻最大放電電流在20KA8/

9、20uS ），在這種前提下多片組合壓敏電阻避$器產(chǎn)生，多片壓敏電阻組合避富器主要 是解決了單片壓敏電阻的通流量較小，不能滿足 B級(jí)場(chǎng)合的使用。多片壓敏電阻的產(chǎn)生從根 本上解決了壓敏電阻通流量的問(wèn)題。優(yōu)點(diǎn)：通流容量大，殘壓較低，反應(yīng)時(shí)間較快（< 25nS ,無(wú)跟隨電流（續(xù)流）缺點(diǎn)：漏電流較大，老化速度快。熱穩(wěn)定一般工藝特點(diǎn)：多數(shù)采用積木結(jié)構(gòu)。工程應(yīng)用：根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，壓敏電阻避$器廣泛的應(yīng)用在B、C、D級(jí)以及信號(hào)避富器。但是應(yīng)解決的問(wèn)題是工程中有個(gè)別產(chǎn)品存在燃燒現(xiàn)象，所以在產(chǎn)品選型時(shí)應(yīng)注意廠家使用的 外殼材料。2.4抑制二極管類防富器抑制二極管類防富產(chǎn)品主要是網(wǎng)絡(luò)等信號(hào)避$產(chǎn)品中大量的應(yīng)用，

10、主要采用的器件有P*KE （雪崩管）等系列等產(chǎn)品。工作原理是基于 PN結(jié)反向擊穿保護(hù)。優(yōu)點(diǎn)：殘壓低動(dòng)作精度高反應(yīng)時(shí)間快無(wú)續(xù)流體積小缺點(diǎn)：通流量小2. 5壓敏電阻/氣體放電管組合類2.5.1簡(jiǎn)單組合避富器組合式避雷器典型結(jié)構(gòu)是 N-PE結(jié)構(gòu)形式，這種避富器與單一結(jié)構(gòu)的避富器相比，綜合 了兩種不同產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，而減少了單一器件的缺點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)：通流量大反應(yīng)時(shí)間快缺點(diǎn)：殘壓相對(duì)較高工程應(yīng)用：僅在N-PE制式使用的避富器，適合電壓波動(dòng)率較大地區(qū)使用。2.5.2復(fù)雜型組合式避富器這種避富器充分發(fā)揮各種元器件的優(yōu)點(diǎn)，再結(jié)構(gòu)上一般使用數(shù)量較多的壓敏電阻和氣體 放電管。這種結(jié)構(gòu)的避富器一般具有較高的通流能力，且殘壓

11、較低。行業(yè)內(nèi)也稱這種結(jié)構(gòu)的 避富器為一體化避富器。優(yōu)點(diǎn)：通流量大反映時(shí)間快殘壓低無(wú)續(xù)流熱穩(wěn)定性好缺點(diǎn)：無(wú)聲音報(bào)警無(wú)計(jì)數(shù)器工藝特點(diǎn)：一體化避富器的電路結(jié)構(gòu)緊湊，充分發(fā)揮了氧化鋅電阻反映時(shí)間快的特點(diǎn)， 有結(jié)合了氣體放電管具有較高通流能力的優(yōu)點(diǎn)。在電路上避$器使用了較多的氧化鋅電阻來(lái) 提高整體避富器的通流能力，用氣體放電管作為備用放電通道?；谶@種完善的電路結(jié)構(gòu)使 避富器的使用壽命大大提高。工程應(yīng)用：一體化避雷器根據(jù)型號(hào)的不同廣泛應(yīng)用與 B、C、D各種安裝環(huán)境。由于是一體化設(shè)計(jì)， 所以更適合在不具備安裝距離的場(chǎng)合使用。 （IEC規(guī)定B、C、D模塊化避$器三級(jí)間的最短 距離在10M以上）3. 6碳化硅

12、避$器（閥式避$器）碳化硅避富器主要應(yīng)用于高壓電力防目前仍是電力系統(tǒng)使用率較高的電力防富產(chǎn)品。1雷電的產(chǎn)生：地面濕氣受熱上升，或空中不同冷熱氣團(tuán)相遇，凝成水滴或冰晶，形成積云， 在運(yùn)動(dòng)時(shí)使電荷發(fā)生分離，當(dāng)電荷積聚到足夠數(shù)量時(shí)，就在帶有不同電荷的云間，或由于靜 電感應(yīng)而產(chǎn)生不同電荷的云地間發(fā)生放電現(xiàn)象。雷電流流過(guò)地表的被擊物時(shí)，具有極大的破 壞性，其電壓可達(dá)數(shù)白萬(wàn)至數(shù)千萬(wàn)伏，電流達(dá)幾十萬(wàn)安。造成人畜傷亡，建筑物炸毀或燃燒, 線路停電及電氣設(shè)備損壞等嚴(yán)重事故。由$云直接對(duì)設(shè)備放電或?qū)υO(shè)備附近物體放電而產(chǎn)生對(duì)電氣絕緣有危險(xiǎn)的電位升高，稱 為外部過(guò)電壓或稱大氣過(guò)電壓。當(dāng)送電線路受到雷擊時(shí)，在送電線路上

13、產(chǎn)生的沖擊波向?qū)Ь€ 兩側(cè)流動(dòng)和傳播。進(jìn)行波在傳導(dǎo)過(guò)程中受電暈及其它損耗的影響而畸變，當(dāng)它到達(dá)了變電所 或其他結(jié)點(diǎn)時(shí)，還產(chǎn)生折射和反射等現(xiàn)象。用快速電子示波器測(cè)得的雷電流波形用數(shù)學(xué)式表達(dá)為：i=I/2 (1-cos 31)雷電流由零增長(zhǎng)至最大幅值的第一部分稱為波頭，通常只有14叫s的時(shí)間，電流值下降的部分稱為波尾，長(zhǎng)達(dá)數(shù)十微妙。輸電線可以看作是由許多LC元件組成的，可以用分布參數(shù)回路來(lái)表示。如果從輸電線一側(cè)加沖擊波電壓，則第一個(gè)電容將立即充電但是第二個(gè)電容以及 后邊的電容，受到各個(gè)電感的影響，電壓并不能立即升高，而是在時(shí)間上有一定的延后，電 容距離起始點(diǎn)越遠(yuǎn)，沖擊波到達(dá)的時(shí)間越晚，這樣，沖擊波就

14、在線路上以一定的速度傳播開(kāi) 來(lái)，從而形成進(jìn)行波。由于電壓沖擊波對(duì)電容依次充電后再放電，可以得出，伴隨電壓沖擊 波也必然有電流沖擊波，電流波是和電壓波同時(shí)，同速度，同方向的在送電線路上傳播。當(dāng) 沖擊波沿?zé)o損線傳播時(shí)，沿導(dǎo)線單位長(zhǎng)空間中儲(chǔ)存的磁能，恰好等于單位長(zhǎng)空間儲(chǔ)存的電能。 也就是說(shuō)，沖擊波沿導(dǎo)線傳播，當(dāng)無(wú)損失時(shí)，其能量中的一半用來(lái)建立電場(chǎng)，而另外的一半 則用來(lái)建立磁場(chǎng)。當(dāng)沖擊波傳播到結(jié)點(diǎn)時(shí)，由于不同，波阻抗改變，則在保持建立電場(chǎng)和磁 場(chǎng)耗用能量相等的規(guī)律下，進(jìn)入結(jié)點(diǎn)另一側(cè)的電壓幅值必然發(fā)生相應(yīng)的改變。線路終端申有 電感L是變電所裝有限流/電抗器的實(shí)際情況。其等值集中參數(shù)電路基本方程：2uq=

15、iz (Z1+Z) +Ldiz/d1di/iz 2uq/ (Z+Z1) =-d1/ r L式中r L=L/ (Z+Z1)為時(shí)間常數(shù)多數(shù)大型設(shè)備不是感性便是容性，當(dāng)負(fù)載波阻抗 Z很大時(shí)，要降低最大陡度，若增大申聯(lián)感 抗L值，是很不經(jīng)濟(jì)合理的，并聯(lián)電容則較為合理，因此，在實(shí)際工程中，應(yīng)用電纜對(duì)地電 容較大的特點(diǎn)，在給工廠變電所或大型電器設(shè)備送電時(shí)，可申接一段100-200m的進(jìn)戶電纜,達(dá)到降低行波陡度的效果。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，按規(guī)程規(guī)定裝設(shè)避$針或避$線對(duì)直擊$進(jìn)行防 護(hù)，是非常可靠的。但是由于線路落$次數(shù)多，所以，沿線路侵入雷電所造成的$害事故相 對(duì)比較頻繁，這一方面主要依靠設(shè)置避富器防范。避$針和

16、避富線是防直擊$的有效措施。 具有將雷電引向自身并安全導(dǎo)入地中，從而保護(hù)了附近的建筑和設(shè)備免受雷擊。當(dāng)云中電荷 密集處的電場(chǎng)達(dá)到2530KV/CM寸，就會(huì)有云到地開(kāi)始了先導(dǎo)放電。當(dāng)這一先導(dǎo)放電發(fā)展到 離地面一定高度時(shí)，避雷針才可以影響先導(dǎo)的發(fā)展方向，這一高度成為定向高度H,此時(shí)，最大電場(chǎng)強(qiáng)度方向?qū)⒊霈F(xiàn)在從先導(dǎo)通道到避$針的連線上，使先導(dǎo)沿著強(qiáng)度較大的方向擊向 避$針。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，按規(guī)程規(guī)定裝設(shè)避$針或避$線對(duì)直擊$進(jìn)行防護(hù)，是非?？煽康?。 但是由于線路落$次數(shù)多，所以，沿線路侵入雷電所造成的$害事故相對(duì)比較頻繁，這一方 面主要依靠設(shè)置避富器防范。避$針和避富線是防直擊$的有效措施。具有將雷電

17、引向自身 并安全導(dǎo)入地中，從而保護(hù)了附近的建筑和設(shè)備免受雷擊。當(dāng)云中電荷密集處的電場(chǎng)達(dá)到 25 30KV/CM寸，就會(huì)有云到地開(kāi)始了先導(dǎo)放電。當(dāng)這一先導(dǎo)放電發(fā)展到離地面一定高度時(shí)， 避雷針才可以影響先導(dǎo)的發(fā)展方向，這一高度成為定向高度H,此時(shí)，最大電場(chǎng)強(qiáng)度方向?qū)⒊霈F(xiàn)在從先導(dǎo)通道到避$針的連線上，使先導(dǎo)沿著強(qiáng)度較大的方向擊向避富針。根據(jù)運(yùn)行經(jīng) 驗(yàn)，按規(guī)程規(guī)定裝設(shè)避$針或避$線對(duì)直擊$進(jìn)行防護(hù)，是非?？煽康摹５怯捎诰€路落$ 次數(shù)多，所以，沿線路侵入雷電所造成的$害事故相對(duì)比較頻繁，這一方面主要依靠設(shè)置避 $器防范。避$針和避富線是防直擊$的有效措施。具有將雷電引向自身并安全導(dǎo)入地中，從而保護(hù)了附

18、近的建筑和設(shè)備免受雷擊。當(dāng)云中電荷密集處的電場(chǎng)達(dá)到25-30KV/CM寸，就會(huì)有云到地開(kāi)始了先導(dǎo)放電。當(dāng)這一先導(dǎo)放電發(fā)展到離地面一定高度時(shí)，避$針才可以影響 先導(dǎo)的發(fā)展方向，這一高度成為定向高度 H,此時(shí)，最大電場(chǎng)強(qiáng)度方向?qū)⒊霈F(xiàn)在從先導(dǎo) 通道到避$針的連線上，使先導(dǎo)沿著強(qiáng)度較大的方向擊向避$針。獨(dú)立避$針受到雷擊時(shí)， 在接閃器、引下線和接地體上，都產(chǎn)生很高的電位，如果避$針與附近設(shè)施的距離不夠，它 們之間便會(huì)產(chǎn)生放電現(xiàn)象。這種情況稱之為“反擊”?！胺磽簟笨赡芤痣娖髟O(shè)備的絕緣被 破壞，金屆管道被燒穿，對(duì)某些建筑物，甚至?xí)斐杀?，火?zāi)和人身傷亡。為了避免“反 擊”，務(wù)須使避$針和附近金屆等導(dǎo)體

19、問(wèn)有一定的距離，從而使絕緣介質(zhì)閃絡(luò)電壓大于“反 擊”電壓。不產(chǎn)生“反擊”現(xiàn)象的安全空氣距離為：sKA0. 3RCH+0 1h（RCH避雷針的接地電阻D（h）避富針?biāo)Ｗo(hù)的物體的高度sK一股不小于5m同時(shí)，雷擊避$針還會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)過(guò)電壓。當(dāng)雷電流擊中避$針時(shí)，在避$針周圍產(chǎn)生強(qiáng)大的 電磁場(chǎng)，處在這一電磁場(chǎng)中的所有導(dǎo)體會(huì)感應(yīng)出較大的電動(dòng)勢(shì)，此電動(dòng)勢(shì)可能使導(dǎo)體間隙產(chǎn) 生火花放電。即使導(dǎo)體回路未形成間隙，但如接觸不良，也會(huì)產(chǎn)生局部發(fā)熱。這對(duì)于存放易 燃、易爆物品的建筑物，是比較危險(xiǎn)的。消除這一現(xiàn)象的方法，是將互相靠近的金屆物體很好地連接起來(lái)。避$針（線）的接地裝置與其他接地體之間，也應(yīng)保持一定的距離，以

20、免在土壤中，向被保 護(hù)物接地體閃絡(luò)放電。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，接地體之間的距離 sDA0. 3RCH并且規(guī)定，一般不小于3m有時(shí)，由于布 置上的困難，無(wú)法保證sD的大小，此時(shí)，可將避雷針接地裝置，在地下與鄰近的接地網(wǎng)相連。 但為了避免雷擊避$針時(shí)，主接地網(wǎng)電位升高造成反擊危險(xiǎn)，應(yīng)保證相連接點(diǎn)到其他設(shè)備接 地點(diǎn)距離大于15m建筑物低壓進(jìn)線對(duì)雷擊感應(yīng)過(guò)電壓的防護(hù)：一般將進(jìn)戶處絕緣子的金屆部分接地，該處的放電電壓約為40KV，在要求嚴(yán)格時(shí)，可裝低壓型避雷器或23mm勺放電間隙，使放電電壓低到 4KV這樣，當(dāng)感應(yīng)過(guò)電壓沿線路侵入時(shí)， 絕緣子表面發(fā)生閃絡(luò)（避$器或間隙被擊穿），從而使過(guò)電壓入地，降低了電線上的高電位。根據(jù)