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興義防雷專家淺析SPD的原理作用以及類別
發布時間:2016/3/27 21:19:57 點擊次數:

興義防雷專家淺析SPD的原理作用以及類別
 

興義防雷專家淺析SPD的原理作用以及類別當前,建築的智能化取得長足進展,與此對應,建築的防雷技術也將進入到一個嶄新的時期,在實際應用中,要充分考慮雷擊的物理性能及其作用原理。雷擊是一種強大的放電現象,其周圍將產生電磁場的變化,並有電磁輻射現象,將對其周圍的電子元器件等造成損壞。依據電磁兼容學的觀點,對智能樓宇應進行多級保護,通常意義上講,完整的防雷係統包括接閃器、屏蔽網、避雷針(帶)、等電位連接和浪湧保護器SPD(Surge Protection Device)等,其中SPD使用靈活方便,即適用於新建的建築,也能用於已有建築的改進,在西方國家已經廣泛應用,值得大規模推廣。
一、SPD的原理和類型
SPD,指浪湧保護器,國內最先將其成為電壓保護器,之後在國家標準GB50057建築物防雷設計規範中,將其統一稱為浪湧保護器,這是由於SPD不僅能夠抑製過壓的功能,還可以對浪湧電流進行分流,因此稱為電壓保護器,對其功能概括不全。
SPD通常包括氣體放電管、半導體放電管、齊納二極管、放電間隙、保險絲和濾波器等元件構成。按照用途劃分,可將其分為信號浪湧保護器和電源浪湧保護器等;而按照工作原理的不同,又可以分為電壓開關型、限壓型和組合型等三種。
電壓開關型SPD,也叫短路開關型,在常態時為高阻態,而當電壓浪湧到達一定值後,跳變為低阻態,這種浪湧保護器一般使用充氣放電管、放電間隙和閘流管作為其組成元件。這種SPD的特點是放電能力強,但殘餘電壓高,一般可達2―4kV。適合安裝在樓宇中相鄰區域的結合處,可以最大程度消除浪湧電流。
限壓型SPD,也叫做鉗製型SPD,在在常態時的表現同樣為高阻態,隨著電壓和浪湧電流的不斷增加,其阻抗會逐漸變小。這種浪湧保護器一般使用抑製二極管和壓敏電阻等作為其組成元件。其特點是殘餘電壓比較低,一般為0.9―1.5kV。在進行過壓保護時,具有逐級限製電壓的作用。
組合型SPD,顧名思義,是由電壓開關型SPD和限壓型SPD混合而成,兼具二者的優點。其利用限壓型SPD對浪湧反應速度快的優勢,在普通雷電的過壓保護時,由限壓型SPD工作,其放電電流很大,可以達到10―20kA。如果遇到量級很大的過電壓,由限壓型SPD組成的電路保險絲將斷開,由電壓開關型SPD對雷電進行過電壓保護。
二、使用SPD應考慮的主要問題
1、電網最高運行電壓Usmax。為了使智能樓宇中電氣設備免遭雷擊過壓的危害,電湧保護器SPD的電壓保護水平Up必須一直小於電氣設備能夠忍耐的電壓Uchoc,而且要大於電網的最高電壓Usmax。
2、選用SPD的注意事項。(1)如前所述,電湧保護器SPD的電壓保護水平必須一直小於電氣設備能夠忍耐的電壓,即Up<Uchoc;(2)若進線端的電湧保護器SPD的電壓保護水平與電氣設備能夠忍耐的電壓相比要大得多,那麽應該在電氣設備處再裝一個浪湧保護器;(3)浪湧保護與智能樓宇電氣設備兩端的引線要盡量短,一般應在0.5m之內;(4)對於一般的電氣設備,為了能夠對其進行最好的保護,就需要即可以承受高電流,又能夠有小的殘壓,此時最好的辦法是作一級和二級保護,其中一級保護要求可以承受大電流,可以迅速滅弧。而二級保護則用來減小殘餘電壓;(5)當進線端浪湧保護與智能樓宇電氣設備間的距離超過30m時,就應該在離電氣設備盡量近的地方,安裝另外一個浪湧保護器。這是由於電纜的距離很長,假如不加一級保護,那麽上一級SPD上的殘餘電壓,再加上感應電壓,就可能對電氣設備造成損害,起不到防護作用;(6)對於電源係統的防雷保護,通常應該進行3~4級防護,在電源端的進線端,安裝一級浪湧保護器,通常選用三相的電壓開關型SPD;在重要設備的電源進線端,裝2~3級的浪湧保護器,通常選用限壓型SPD;在末端配電處,安裝4級浪湧保護器,通常也選用限壓型SPD。使用SPD的具體級數,要根據建築物的防雷等級來決定。
3、SPD安裝的位置和連接導線要求。(1)對於電源係統,各級SPD要分別安裝在設備電源線的前端處,浪湧保護器的接線端要分別和配電箱中對應的端子相連。浪湧保護器的接地端也要和配電箱中的接地線接地端子板相連,而接地端子板還要與其所處防雷區域的等電位體端子板相連。(2)對於有接線端子的浪湧保護器,要使用壓接;而對於有接線柱的浪湧保護器,則應使用線鼻子與接線柱進行連接。(3)對於安裝在電路上的浪湧保護器SPD,前端要加裝一個空氣開關或保險絲等過流保護裝置。
4、其他因素。除了以上介紹的幾個需重點考慮的因素外,SPD的選擇使用還要綜合以下幾個方麵進行考慮:容量必須滿足要求,相應的時間要盡量快,要具備良好的可維護性,具有長壽命指標,價格有競爭力等。
總結:現代智能樓宇中,防雷設計不容忽視,傳統的防雷技術難以滿足智能建築的要求,浪湧保護器SPD由於其突出優勢,其應用將逐漸廣泛。在選擇和使用SPD的過程中,必須吃透技術,對相關指標理解透徹,在施工過程中注重細節,如此才能使其作用發揮到最優。
 


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