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兴义防雷专家浅析SPD的原理作用以及类别
发布时间:2016/3/27 21:19:57 点击次数:

兴义防雷专家浅析SPD的原理作用以及类别
 

兴义防雷专家浅析SPD的原理作用以及类别当前,建筑的智能化取得长足进展,与此对应,建筑的防雷技术也将进入到一个崭新的时期,在实际应用中,要充分考虑雷击的物理性能及其作用原理。雷击是一种强大的放电现象,其周围将产生电磁场的变化,并有电磁辐射现象,将对其周围的电子元器件等造成损坏。依据电磁兼容学的观点,对智能楼宇应进行多级保护,通常意义上讲,完整的防雷系统包括接闪器、屏蔽网、避雷针(带)、等电位连接和浪涌保护器SPD(Surge Protection Device)等,其中SPD使用灵活方便,即适用于新建的建筑,也能用于已有建筑的改进,在西方国家已经广泛应用,值得大规模推广。
一、SPD的原理和类型
SPD,指浪涌保护器,国内最先将其成为电压保护器,之后在国家标准GB50057建筑物防雷设计规范中,将其统一称为浪涌保护器,这是由于SPD不仅能够抑制过压的功能,还可以对浪涌电流进行分流,因此称为电压保护器,对其功能概括不全。
SPD通常包括气体放电管、半导体放电管、齐纳二极管、放电间隙、保险丝和滤波器等元件构成。按照用途划分,可将其分为信号浪涌保护器和电源浪涌保护器等;而按照工作原理的不同,又可以分为电压开关型、限压型和组合型等三种。
电压开关型SPD,也叫短路开关型,在常态时为高阻态,而当电压浪涌到达一定值后,跳变为低阻态,这种浪涌保护器一般使用充气放电管、放电间隙和闸流管作为其组成元件。这种SPD的特点是放电能力强,但残余电压高,一般可达2―4kV。适合安装在楼宇中相邻区域的结合处,可以最大程度消除浪涌电流。
限压型SPD,也叫做钳制型SPD,在在常态时的表现同样为高阻态,随着电压和浪涌电流的不断增加,其阻抗会逐渐变小。这种浪涌保护器一般使用抑制二极管和压敏电阻等作为其组成元件。其特点是残余电压比较低,一般为0.9―1.5kV。在进行过压保护时,具有逐级限制电压的作用。
组合型SPD,顾名思义,是由电压开关型SPD和限压型SPD混合而成,兼具二者的优点。其利用限压型SPD对浪涌反应速度快的优势,在普通雷电的过压保护时,由限压型SPD工作,其放电电流很大,可以达到10―20kA。如果遇到量级很大的过电压,由限压型SPD组成的电路保险丝将断开,由电压开关型SPD对雷电进行过电压保护。
二、使用SPD应考虑的主要问题
1、电网最高运行电压Usmax。为了使智能楼宇中电气设备免遭雷击过压的危害,电涌保护器SPD的电压保护水平Up必须一直小于电气设备能够忍耐的电压Uchoc,而且要大于电网的最高电压Usmax。
2、选用SPD的注意事项。(1)如前所述,电涌保护器SPD的电压保护水平必须一直小于电气设备能够忍耐的电压,即Up<Uchoc;(2)若进线端的电涌保护器SPD的电压保护水平与电气设备能够忍耐的电压相比要大得多,那么应该在电气设备处再装一个浪涌保护器;(3)浪涌保护与智能楼宇电气设备两端的引线要尽量短,一般应在0.5m之内;(4)对于一般的电气设备,为了能够对其进行最好的保护,就需要即可以承受高电流,又能够有小的残压,此时最好的办法是作一级和二级保护,其中一级保护要求可以承受大电流,可以迅速灭弧。而二级保护则用来减小残余电压;(5)当进线端浪涌保护与智能楼宇电气设备间的距离超过30m时,就应该在离电气设备尽量近的地方,安装另外一个浪涌保护器。这是由于电缆的距离很长,假如不加一级保护,那么上一级SPD上的残余电压,再加上感应电压,就可能对电气设备造成损害,起不到防护作用;(6)对于电源系统的防雷保护,通常应该进行3~4级防护,在电源端的进线端,安装一级浪涌保护器,通常选用三相的电压开关型SPD;在重要设备的电源进线端,装2~3级的浪涌保护器,通常选用限压型SPD;在末端配电处,安装4级浪涌保护器,通常也选用限压型SPD。使用SPD的具体级数,要根据建筑物的防雷等级来决定。
3、SPD安装的位置和连接导线要求。(1)对于电源系统,各级SPD要分别安装在设备电源线的前端处,浪涌保护器的接线端要分别和配电箱中对应的端子相连。浪涌保护器的接地端也要和配电箱中的接地线接地端子板相连,而接地端子板还要与其所处防雷区域的等电位体端子板相连。(2)对于有接线端子的浪涌保护器,要使用压接;而对于有接线柱的浪涌保护器,则应使用线鼻子与接线柱进行连接。(3)对于安装在电路上的浪涌保护器SPD,前端要加装一个空气开关或保险丝等过流保护装置。
4、其他因素。除了以上介绍的几个需重点考虑的因素外,SPD的选择使用还要综合以下几个方面进行考虑:容量必须满足要求,相应的时间要尽量快,要具备良好的可维护性,具有长寿命指标,价格有竞争力等。
总结:现代智能楼宇中,防雷设计不容忽视,传统的防雷技术难以满足智能建筑的要求,浪涌保护器SPD由于其突出优势,其应用将逐渐广泛。在选择和使用SPD的过程中,必须吃透技术,对相关指标理解透彻,在施工过程中注重细节,如此才能使其作用发挥到最优。
 


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