防雷知識


護區的概念
  一個欲保護的區域,從EMC(電磁兼容)的觀點來看,由外到內可分為幾級保護區,最外層是0級,是直接雷擊區域,危險性最高,越往里,則危險程度越低,過壓主要是沿線串入的,保護區的界面通過外部防雷系統、鋼筋混泥土及金屬管道等構成的屏蔽層而形成,電氣通道以及金屬管道等則經過這些界面.
  從0級保護區到最內層保護區,必須實行分級保護,對于電源系統,分為I、II、III、IV極,從而將過電壓降到設備能承受的水平,對于信息系統,則分為粗保護和精細保護,粗保護量級根據所屬保護區的級別,而精細保護則要根據電子設備的敏感度來進行選擇,從理論上講,雷電流約有50%是直接流入大地,還有50%將平均流入各電氣管道(如電源線、信號線和金屬管道等).
    
雷擊是浪涌電壓的一種
  什么是浪涌?浪涌也叫突波,顧名思義超出正常工作電壓的瞬間過電壓.我們常常說的防雷器的英文是 SPD - SURGE PROTECTION DEVICE 即 [ 浪涌保護器 ],因此防雷事實上是浪涌保護器的一種功能,由于雷擊的浪涌電壓和能量要遠遠高于其他種類浪涌電壓,所以我們通常稱 SPD為防雷器了.
    
一般性介紹和概念解釋
    
  限壓元件
  用作限壓元件的主要有氣體過電壓放電器、表面放電器、壓敏電阻和二級管以及解耦阻抗器.所有元件都有特殊的優點.為了起到最佳的作用,應該根據具體的應用場合,采用上述元件中的一個或者幾個元件的組合來組建相應的保護電路.
  氣體過電壓放電器由一個裝在陶瓷或者玻璃管中的電極構造組成.電極之間是惰性氣體,如氬氣或者氖氣.在達到點火電壓時,放電元件呈低阻值.點火電壓同過電壓的陡直程度相關.
  點火以后過電壓放電器上有10至30伏的電弧電壓.當放電器處于低阻狀態時,會成一個電網后續電流,這個電流的大小同電網的阻搞相關.為了中斷電網后續電流,必要時必須串接熔斷保險絲.
  FLASHTRAB雷電放電器中的ArC火花隙基于ArC滅弧技術.二個對峙的火花角通過絕緣保持一定的距離.沿開口方向、在電極上面有一塊熄弧板.出現過電壓時,在絕緣塊的上半部進行表面放電.剩余的電弧向外發射,并在熄弧板上碰碎.由此產生的分段電弧將視電網后續電流的大小,在幾個千安的范圍內安全地被消除.
  表面放電間隙是電極之間裝有緣材料的放電間隙,有時也稱之為表面放電器.表面放電器在使用特殊塑料的基礎上,可以在其工作范圍內獨立地切斷電網后續電流.
  帶溫升脫扣裝置的塊狀壓敏電阻
  壓敏電阻是同電壓相關的電阻,根據它們的電壓/電流特性曲線,這些電阻在殘壓很低的情況下可以有很大放電能力.
    
圓片型壓敏電阻
  抑制二極管的特點是響應時間短(微秒范圍)、限位電壓低.
  截止電壓UR是二極管尚能可靠截止的最高電壓值.達到導通電壓UB時流過抑制二極管的電流為1毫安.抑制二極管從這個時刻起開始限制過電壓.最大鉗位電壓UC是指在最大工作電流Ipp時,可能加在抑制二極管上的最大電壓.
    
過電壓保護裝置
  許多不同的應用場合需要多種多樣的、具有特殊使用性能的過電壓保護裝置.它們的主要區別在于電路類型、過電壓限位性能以及構造.PHOENIX CONTACT的TRABTECH系列有許多同類變型產品,例如轉換頭式放電器、連接插座式或者用于導軌安裝的模塊結構的放電器,它們能為所有應用場合提供符合實際需要的系統方案.
  過電壓保護裝置是根據它們的用途,為用于高負荷電氣場合而設計的.但是仍不可避免由于出現太高或者非常頻繁的過電壓而造成的過載.由此可能造成的結果是保護功能受到制約或者甚至消失,以致必須替換有關的保護器材和設備.因此,過電壓保護器材和設備應該盡量設計成可以接插和檢測的形式.
  PHOENIX的TRABTECH產品系列在設計時考慮到這一要求,并且在目前技術可能的范圍內提供可以接插的、以及二部分模塊構造的多種過電壓保護設備器材.   在接插和檢測性能方面,尤其值得一提的是PLUGTRAB產品系列的保護器材設備.它們有各種保護電路形式和額定電壓,是為保護電網、測控設備和數據接口而研制的.
  根據所需的保護電路,可以采用不同的保護元件,如氣體過電壓放電器、低敏電阻以及抑制二級管.通過對這些元件進行相互調整配合,使得它們各自的特點得到了最侍的利用.
    
概念解釋
    
放電器
  電工器材,其主要部件是同電壓相關的電阻以及火花隙.這二種部件既可以串聯也可以并聯,或者單獨使用.放電器用于保護其它用電設備和裝置,使它們免受允許范圍以外的高壓的損壞.
放電器的設定電壓Ur
  設定電壓是指放電器在其工頻交流電壓下工作時,該電壓的最大許可有效值.
  備注:對此處涉及的放電器而言,設定電壓等于放電器的持續工作電壓Uc
    
放電器的持續工作電壓Uc
  持續工作電壓是指放電器在其工頻交流電壓下工作時,持續加在接線端上的電壓值.
    
放電沖擊電流iUs
  放電沖擊電流是指在響應接通之后流過放電器的電流.該電流是峰值電流.
    
放電電流
  如果將不帶電的部件(例如設備外殼)與電路系統的中點或者電網中直接接地點或者地進行導電連接,則在系統帶電情況下會有電流從用電設備的帶電部件通過絕緣部件流至不帶電的部件.這個電流稱之為放電電流.若電路中使用去干擾電容器,放電電流可以含有容性分量.
    
放電能力
  過電壓放電器的放電能力用放電交變電流和放電電流值表示.
    
  放電交變電流Iw
  流過過電壓放電器的工頻準正弦交變電流,其有效值稱之為放電交變電流.
    
分離裝置
  將放電器脫離電網的裝置.若放電失靈時,該裝置可以在分離放電器時避免引起火災,并且發出信號指示損壞的放電器.
    備注:分離裝置不是用來進行“間接接觸保護”的.
    
帶電部件
  帶電部件指正常工作情況下用電設備中帶電的導線以及導電部件.