防雷用過(guò)電壓保護器與壓敏電阻器的性能及應用

3.1電源系統的過(guò)電壓防護

依據線(xiàn)路絕緣結構理論及IEC61312、IEC664-1、IEC61643、GB50097-1994（2000年版）等標準，對建筑物和電氣設備（如第三類(lèi)防雷建筑物）進(jìn)行感應過(guò)電壓防護的絕緣結構，如圖1所示。其對應保護級別如表1所示。

從圖1可以看出，在220V/380V線(xiàn)路中的每一區域，都應該在其前面并聯(lián)氧化鋅壓敏電阻器或過(guò)電壓保護器，雷電感應過(guò)電壓能量將通過(guò)逐級的防雷器件吸收和釋放到大地中，達到保護線(xiàn)路和設備免受雷電破壞的目的；雖然應用于Ⅳ、Ⅲ區域的過(guò)電壓保護器具有自身劣化斷開(kāi)電源的功能，但考慮到不同的接地狀況，還應與過(guò)電壓保護器串聯(lián)合適的熔斷器或空氣開(kāi)關(guān)。因此，必須研制開(kāi)發(fā)各類(lèi)過(guò)電壓保護器和氧化鋅壓敏電阻器，西安無(wú)線(xiàn)電二廠(chǎng)已具有該類(lèi)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和制造能力。

防雷保護元件的設置，必須遵循線(xiàn)路絕緣配合原則。根據IEC664-1標準，各防雷保護元件在其保護區域的額定脈沖電流條件下的峰值電壓應遠小于被保護設備的脈沖絕緣試驗電壓，西安無(wú)線(xiàn)電二廠(chǎng)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的過(guò)電壓保護器和壓敏電阻器在其額定脈沖電流條件下的峰值電壓如表1所示，經(jīng)過(guò)與國外同型號產(chǎn)品的對比試驗，其產(chǎn)品在額定脈沖電流條件下的峰值電壓具有優(yōu)勢，其它性能指標處于同等水平。

3.2信號線(xiàn)的過(guò)電壓防護

隨著(zhù)信息技術(shù)的高速發(fā)展，通信網(wǎng)絡(luò )、數據網(wǎng)絡(luò )和計算機網(wǎng)絡(luò )系統中的重要設備更易被雷電感應過(guò)電壓破壞，因此數據信號線(xiàn)路的過(guò)電壓防護迫在眉睫，隨之產(chǎn)生了由線(xiàn)路結構決定的計算機串口、數據線(xiàn)和同軸電纜專(zhuān)用的過(guò)電壓保護器。這些防護元件一般由三極放電管與快速嵌位二極管相結合的兩級保護組成，額定脈沖電流大于5kA（8μs/20μs），響應時(shí)間小于1ns，具有很低的工作電壓、很高的使用頻率和傳速頻率、很低的插入損耗。西安無(wú)線(xiàn)電二廠(chǎng)的該類(lèi)產(chǎn)品已經(jīng)批量生產(chǎn)，其性能完全可以滿(mǎn)足被保護線(xiàn)路的技術(shù)指標。

3.3設備的電磁屏蔽

空間電磁場(chǎng)會(huì )對其附近一定空間內的電源設備和信號數據線(xiàn)路及其元器件產(chǎn)生破壞，目前只能通過(guò)對設備和線(xiàn)路按各自的防雷區施行多級屏蔽及屏蔽層良好接地的方法來(lái)避免此類(lèi)問(wèn)題的發(fā)生。但是，感應過(guò)電壓防護效果與設計方案、施工質(zhì)量及成本費用有極大關(guān)系，很難達到理想的屏蔽效果。因此對雷電感應過(guò)電壓的防護主要集中在電源線(xiàn)和信號線(xiàn)系統，特別是在信號數據線(xiàn)路中使用的過(guò)電壓保護器應該具有電磁屏蔽功能。