浪涌保護器在智能小區(qū)的應用VIP

1、浪涌保護器在智能小區(qū)的應用目錄1、概述2、智能小區(qū)浪涌保護器的接線與設(shè)置原則3、電源SPD的選擇4、SPD的安裝數(shù)量和設(shè)置方式5、智能小區(qū)浪涌保護器的防范措施摘要：本文在闡述浪涌保護器的應用特征的基礎(chǔ)上，提出了智能小區(qū)浪涌保護器的接線與設(shè)置原則，并分別從電源SPD的選擇、安裝數(shù)量和設(shè)置方式等方面進行了分析。關(guān)鍵詞：浪涌保護器;小區(qū);安裝前言 雷電是一種嚴重的自然災害，它的發(fā)生會嚴重危及通信設(shè)備、計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、電力系統(tǒng)的正常運行， 造成企業(yè)直接和間接經(jīng)濟損失。例如：損壞建筑物、造成重要設(shè)備嚴重損壞、造成對工作人員人身安全的危害等。因設(shè)備損壞不能運行、通訊網(wǎng)絡(luò)的中斷和重要信息的丟失將影響生產(chǎn)和工

2、作的正常進行，給生產(chǎn)和生活帶來極大的影響。隨著智能小區(qū)的建設(shè)加速，浪涌保護器作為一種新型的保護裝置，在智能小區(qū)的應用顯的非常必要。1、概述雷電災害是最嚴重的自然災害之一。統(tǒng)計資料表明，在雷擊災害中80%以上的雷電災害是由于雷電波沿電源信號線路等導體侵入室內(nèi)造成的，因此預防雷電波侵入已成為預防雷電災害必不少的措施。對此，強制性國家標準 建筑物防雷設(shè)計規(guī)范GB50057-94)要求建筑物均要采取防雷電波侵入的措施1。電氣設(shè)備視其在建筑物電氣裝置內(nèi)的位置應具有相應的承受瞬態(tài)電涌的絕緣水平。電涌可來自雷電沿線路進入，也可來自建筑物內(nèi)部的投切過電壓。當電涌水平超過設(shè)備絕緣能承受的水平時，設(shè)備將損壞而引起

3、種種電氣事故。國際電工委員會和一些發(fā)達國家有關(guān)標準都對電涌防護作出了規(guī)定。雷電放電可能發(fā)生在云層之間或云層內(nèi)部、或云層對地之間;另外許多大容量電氣設(shè)備的使用帶來的內(nèi)部浪涌，對供電系統(tǒng)和用電設(shè)備的影響以及防雷和防浪涌的保護，已成為人們關(guān)注的焦點。云層與地之間的雷擊放電，由一次或若干次單獨的閃電組成，每次閃電都攜帶若干幅值很高、持續(xù)時間很短的電流。一個典型的雷電放電將包括二次或三次的閃電， 每次閃電之間大約相隔二十分之一秒的時間， 大多數(shù)閃電電流在 1萬 至10萬A 的范圍之間降落， 其持續(xù)時間一般小于100 微秒。任何用電設(shè)備都存在供電電源電壓的允許范圍。有時即便是很窄的過電壓沖擊也會造成設(shè)備的

4、電源或全部損壞。瞬態(tài)過電壓破壞作用就是這樣。特別是對一些敏感的微電子設(shè)備， 有時很小的浪涌沖擊就可能造成致命的損壞。2、智能小區(qū)浪涌保護器的接線與設(shè)置原則浪涌保護器又可稱為過電壓保護器、電子避雷器或防雷保安器，簡寫為“SPD”。它的基本原理是在瞬態(tài)過壓(雷電波)發(fā)生的瞬間(微秒或納秒級)，將被保護區(qū)域內(nèi)的所有被保護對象(設(shè)備、線路等)接入等電位系統(tǒng)中，從而將回路中的瞬態(tài)過電壓幅值限制在設(shè)備能夠承受的范圍內(nèi)，這種回路包括了供電系統(tǒng)的有源線路和信號傳輸線。SPD 元件分電壓開關(guān)型和限壓型，電壓開關(guān)型SPD如放電間隙、氣體放電管、閘流晶體管，這種SPD在沒有浪涌時為高阻值，但一旦響應電壓浪涌時其阻抗

5、突變?yōu)榈椭?限壓型SPD如壓敏電阻、抑制二極管，當沒有浪涌時為高阻抗，但隨浪涌電流和電壓的增加其阻抗會不斷減少。各類SPD利用各元件的特性，組裝成具有電壓開關(guān)、限壓或這兩種特性兼有的混合型SPD。其設(shè)置原則如下：(1)總配電箱和終端配電箱處的過電壓保護器，應裝設(shè)在進戶斷路器的電源側(cè)。同時，為防止住宅內(nèi)部投切過電壓對電子設(shè)備的影響，該插座回路上的過電壓保護器應裝設(shè)在插座回路開關(guān)的負載側(cè)。(2)0、5m原則：過電壓保護器的接地引線應盡量短(小于0、5m)，以最大幅度地減小加在電子設(shè)備上的過電壓幅度。(3)除在住宅信息線路的總進戶處裝設(shè)信息線與PE線間的浪涌保護器外，在進入電子設(shè)備的信息線與PE線間

6、也應裝設(shè)耐壓25v、涌流為1KA(8/20S)的浪涌保護器，以進一步抑制進入電子設(shè)備內(nèi)的雷電殘壓，并使之達到電子設(shè)備所能承受的水平。(4)30m原則：由于線路的感應電壓的影響，當一級浪涌保護器與被保護設(shè)備的間距大于30m時，應在被保護設(shè)備前設(shè)二級浪涌保護器。(5)10m原則：兩級浪涌保護器的間距應大于10m，否則，二級保護器可能在一級保護器動作時誤動作或先于一級保護器動作。3、電源SPD的選擇對一般低壓輸配電系統(tǒng)雷電波侵入的防護，根據(jù)被保護對象的重要性，電源SPD安裝1-2級。對信息系統(tǒng)的低壓輸配電系統(tǒng)雷電波侵入的防護，應考慮信息系統(tǒng)所處的環(huán)境因素、信息系統(tǒng)設(shè)備的重要性和發(fā)生雷擊事故后的嚴重程

7、度等因素進行雷擊風險綜合評估，將信息系統(tǒng)雷電瞬態(tài)過電壓波的防護分為 A、B、C、D 四級：A 級宜在低壓系統(tǒng)中安裝3-4級SPD，B級宜在低壓系統(tǒng)中安裝2-3級SPD，C 級宜在低壓系統(tǒng)中安裝 2級SPD，D級宜在低壓系統(tǒng)中安裝1級或以上的SPD。第一級安裝在總進線的配電箱前，第二級安裝在分配電箱前，第三級安裝在重要設(shè)備配電系統(tǒng)前，第四級安裝在電子設(shè)備工作電源前。由于首次雷擊是波形 10/350S 的電流波，第一級SPD應選用測試波形10/350S的電壓開關(guān)型SPD(雷電波放電器)，第二級以后的SPD可以選用測試波形為8/20S的限壓型 SPD或混合型SPD。GB5005794將防雷區(qū)劃分為

8、LPZOA、LPZOB、LPZ1，LPZn+1區(qū)， 在選擇SPD時要根據(jù)防雷區(qū)、建筑物防雷類別，結(jié)合浪涌保護對象來選擇SPD的類型(開關(guān)型或限壓型)。4、SPD的安裝數(shù)量和設(shè)置方式在TN-C-S和TN-C系統(tǒng)中電源進線回路中有相線和PEN線,而PEN線需與總等電位聯(lián)結(jié)的接地母排相連通而接地,所以這兩種系統(tǒng)的PEN線上不需裝設(shè)SPD。TN-S和TT系統(tǒng)中的N線在進線處不接地，這兩種系統(tǒng)的N線上應和相線一樣裝設(shè)SPD。需要說明的是我國一些城市的10kV網(wǎng)絡(luò)已開始采用經(jīng)小電阻接地的接地系統(tǒng)，這種網(wǎng)絡(luò)的接地故障電流不是一、二十安的電容電流而是幾百上千安的大故障電流4。由于我國10kV配電變電所沒有像國

9、外變電所那樣將變電所內(nèi)的設(shè)備外殼的保護接地和220/380V系統(tǒng)N線的系統(tǒng)接地分開設(shè)置，上述大接地故障電流在變電所接地電阻上的電壓降將使低壓系統(tǒng)對地帶一、二千伏的故障電壓，此故障電壓持續(xù)時間為10kV接地短路繼電器和斷路器動作時間之和，約0、5s至1s。此暫態(tài)對地過電壓在TN系統(tǒng)內(nèi)可引起人身電擊危險，在TT系統(tǒng)內(nèi)則可能在絕緣老化的設(shè)備和線路內(nèi)觸發(fā)電氣短路事故，它在電涌防護裝置中則可將壓敏電阻SPD燒壞而造成持久性對地短路，因壓敏電阻 SPD的熱容量只能承受以S計的瞬態(tài)電涌，不能承受以ms計的暫態(tài)過電壓和暫態(tài)過電流，因此接地系統(tǒng)10kV網(wǎng)絡(luò)供電的低壓TT系統(tǒng)，其電涌防護的設(shè)置方式不能用通常的圖2

10、(a)的方式，而應用圖2(b)的方式。圖2(b)中相線經(jīng)壓敏電阻與N線相接，N線又經(jīng)火花間隙與地相接。將火花間隙放電電壓調(diào)至 3kV至3、5kV就可避免被10kV網(wǎng)絡(luò)接地故障引起的對地工頻暫態(tài)過電壓將壓敏電阻SPD燒毀的事故。5、智能小區(qū)浪涌保護器的防范措施壓敏電阻SPD可能在遭受雷擊時損壞,也可能因裝用日久，泄漏電流增大而壽命終了。當泄漏電流增大至一定值時，其上的發(fā)光二極管不再發(fā)光，或以其他方式顯示其失效，這時應及時以備品替代。如果更換不及時，SPD徹底損壞短路就成為相線接地故障。和一般接地故障一樣，它可引起線路過流。有的SPD產(chǎn)品附帶有過流分斷元件。如果產(chǎn)品不帶此元件，則應在線路上裝設(shè)防過流的電器(熔斷器、斷路器)?？裳b在SPD的連接線上，也可利用電源線路上的防過流電器。后一方式比較節(jié)省，但它將因SPD的失效而造成電源線路的停電，在重要負荷的電源線路不宜采用這一方式。如果SPD所保護的是類防電擊設(shè)備(有金屬外殼并接有PE線的設(shè)備)，則SPD失效時可能引起人身電擊事故。SPD失效時接地故障電流Id在 PEN線和PE1線上產(chǎn)生故障電壓降。此壓降沿PE2線傳導至設(shè)備外殼上。如果Uf大于安全電壓限值(干燥場所為50V，潮濕場所為25V)，就有可能引起電擊事故。為此應在SPD的電源側(cè)裝設(shè)漏電保護器