PR 40 40kA 2P 340V施耐德浪涌保護(hù)器(Surge protection Device)是電子設(shè)備雷電防護(hù)中不可缺少的一種裝置,過去常稱為“避雷器”或“過電壓保護(hù)器”英文簡(jiǎn)寫為SPD.浪涌保護(hù)器的作用是把竄入電力線、信號(hào)傳輸線的瞬時(shí)過電壓限制在設(shè)備或系統(tǒng)所能承受的電壓范圍內(nèi),或?qū)?qiáng)大的雷電流泄流入地,保護(hù)被保護(hù)的設(shè)備或系統(tǒng)不受沖擊而損壞。
浪涌保護(hù)器的類型和結(jié)構(gòu)按不同的用途有所不同,但它至少應(yīng)包含一個(gè)非線性電壓限制元件。用于浪涌保護(hù)器的基本元器件有:放電間隙、充氣放電管、壓敏電阻、抑制二極管和扼流線圈等。
基本電路
PR 40 40kA 2P 340V施耐德浪涌保護(hù)器的電路根據(jù)不同需要,有不同的形式,其基本元器件就是上面介紹的幾種,一個(gè)技術(shù)精通的防雷產(chǎn)品研究工作者,可設(shè)計(jì)出五花八門的電路,好似一盒積木可搭出不同的結(jié)構(gòu)圖案。根據(jù)電路系統(tǒng)的區(qū)別,主要的SPD電路有單相、TN-C、TN-S三種。
第一級(jí)防雷器可以對(duì)于直接雷擊電流進(jìn)行泄放,或者當(dāng)電源傳輸線路遭受直接雷擊時(shí)傳導(dǎo)的巨大能量進(jìn)行泄放,對(duì)于有可能發(fā)生直接雷擊的地方,必須進(jìn)行CLASS—I的防雷。第二級(jí)防雷器是針對(duì)前級(jí)防雷器的殘余電壓以及區(qū)內(nèi)感應(yīng)雷擊的防護(hù)設(shè)備,對(duì)于前級(jí)發(fā)生較大雷擊能量吸收時(shí),仍有一部分對(duì)設(shè)備或第三級(jí)防雷器而言是相當(dāng)巨大的能量會(huì)傳導(dǎo)過來(lái),需要第二級(jí)防雷器進(jìn)一步吸收。同時(shí),經(jīng)過第一級(jí)防雷器的傳輸線路也會(huì)感應(yīng)雷擊電磁脈沖輻射LEMP,當(dāng)線路足夠長(zhǎng)感應(yīng)雷的能量就變得足夠大,需要第二級(jí)防雷器進(jìn)一步對(duì)雷擊能量實(shí)施泄放。第三級(jí)防雷器是對(duì)LEMP和通過第二級(jí)防雷器的殘余雷擊能量進(jìn)行保護(hù)。
安裝方法
1、SPD常規(guī)安裝要求
浪涌保護(hù)器采用35MM標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝
對(duì)于固定式SPD,常規(guī)安裝應(yīng)遵循下述步驟:
1)確定放電電流路徑
2)標(biāo)記在設(shè)備終端引起的額外電壓降的導(dǎo)線,。
3)為避免不必要的感應(yīng)回路,應(yīng)標(biāo)記每一設(shè)備的 PE導(dǎo)體,
4)設(shè)備與SPD之間建立等電位連接。
5)要進(jìn)行多級(jí)SPD的能量協(xié)調(diào)
為了限制安裝后的保護(hù)部分和不受保護(hù)的設(shè)備部分之間感應(yīng)耦合,需進(jìn)行一定測(cè)量。通過感應(yīng)源與犧牲電路的分離、回路角度的選擇和閉合回路區(qū)域的限制能降低互感,
當(dāng)載流分量導(dǎo)線是閉合回路的一部分時(shí),由于此導(dǎo)線接近電路而使回路和感應(yīng)電壓而減少。
一般來(lái)說,將被保護(hù)導(dǎo)線和沒被保護(hù)的導(dǎo)線分開比較好,而且,應(yīng)該與接地線分開。同時(shí),為了避免動(dòng)力電纜和通信電纜之間的瞬態(tài)正交耦合,應(yīng)該進(jìn)行必要的測(cè)量。
2、SPD接地線徑選擇
數(shù)據(jù)線:要求大于2.5mm2 ;當(dāng)長(zhǎng)度超過0.5米時(shí)要求大于4mm2。YD/T5098-1998。
電源線:相線截面積S≤16mm2 時(shí),地線用S ;相線截面積16mm2≤S≤35mm2 時(shí),地線用16mm2 ;相線截面積S≥35mm2時(shí),地線要求S/2 ;GB 50054第2.2.9條
浪涌保護(hù)器的主要參數(shù)
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)元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8/20μs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8/20μs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/μs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)變化取決于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)中正確選用防雷器的參考值,防雷保護(hù)器的數(shù)據(jù)傳輸速率取決于系統(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8/20μs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8/20μs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。
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。
作用:雷電放電可能發(fā)生在云層之間或云層內(nèi)部,或云層對(duì)地之間;另外許多大容量電氣設(shè)備的使用帶來(lái)的內(nèi)部浪涌,對(duì)供電系統(tǒng)(中國(guó)低壓供電系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn):AC 50Hz 220/380V)和用電設(shè)備的影響以及防雷和防浪涌的保護(hù),已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。
云層與地之間的雷擊放電,由一次或若干次單獨(dú)的閃電組成,每次閃電都攜帶若干幅值很高、持續(xù)時(shí)間很短的電流。一個(gè)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(shí)間。大多數(shù)閃電電流在10,000至100,000安培的范圍之間降落,其持續(xù)時(shí)間一般小于100微秒。供電系統(tǒng)內(nèi)部由于大容量設(shè)備和變頻設(shè)備等的使用,帶來(lái)日益嚴(yán)重的內(nèi)部浪涌問題。我們將其歸結(jié)為瞬態(tài)過電壓(TVS)的影響。任何用電設(shè)備都存在供電電源電壓的允許范圍。有時(shí)即便是很窄的過電壓沖擊也會(huì)造成設(shè)備的電源或全部損壞。瞬態(tài)過電壓(TVS)破壞作用就是這樣。特別是對(duì)一些敏感的微電子設(shè)備,有時(shí)很小的浪涌沖擊就可能造成致命的損壞。