浪涌保護器在電源系統中的安裝原理及注意事項
一.電源線(xiàn)應實(shí)現多級防護,多級防護是以各防雷區為層次,對雷電能量的逐級減弱(能量分配),使各級限制電壓相互配合,最終使過(guò)電壓值限制在設備絕緣強度之內(電壓配合)。
在下列情況下,多級防護成為必須:某一級浪涌保護器失效或浪涌保護器某一路失效。浪涌保護器的殘壓不配合設備絕緣強度,線(xiàn)纜在建筑物內長(cháng)度較長(cháng)時(shí)。
二.幾乎所有情況下的線(xiàn)纜防護,至少應分成兩級以上,同一級浪涌保護器還可能包含多級保護(如串并式浪涌保護器)。為了達到有效的保護,可在各防雷區界面處設置相應的浪涌保護器,浪涌保護器可針對單個(gè)電子設備,或一個(gè)裝有多個(gè)電子設備的空間,所有穿過(guò)通常具有空間屏蔽的防雷區的導線(xiàn),在穿過(guò)防雷區界面同時(shí)接有浪涌保護器。另外,浪涌保護器的保護范圍是有限的,一般浪涌保護器與設備線(xiàn)路距離超過(guò)10m以后將使防護效果劣化,這是因為浪涌保護器和需要保護的設備之間的電纜上有反射造成的振蕩電壓,其幅值與線(xiàn)路長(cháng)度、負載阻抗成正比。
三.退耦器件是實(shí)現能量分配與電壓配合的重要措施,以下幾種材料可作為退耦器件:線(xiàn)纜、電感和電阻。
串并式電源浪涌保護器就是一種考慮了能量分配與電壓配合,利用濾波器作為退耦器件的浪涌保護器組合形式,適合于各種場(chǎng)合的應用。
四.在使用電源浪涌保護器的多級防護中,如果不注意能量分配,則可能引入更多的雷電能量進(jìn)入保護區域。這要求浪涌保護器應根據前述評估模式選擇。一般浪涌保護器都有通過(guò)雷電流越大,殘壓越高的特點(diǎn),通過(guò)能量分配后未級浪涌保護器流過(guò)的雷電流極小,有利于電壓限制。注意,不考慮電壓配合而僅僅選擇低響應電壓的浪涌保護器作末級保護是危險的。
實(shí)現能量分配與電壓配合的要點(diǎn)在于利用兩級浪涌保護器之間線(xiàn)纜本身的感抗。線(xiàn)纜本身的感抗有一定的阻礙埋電流及分壓作用,使雷電流更多地被分配到前級泄放。一般要求兩級浪涌保護器之間線(xiàn)纜長(cháng)度在15m左右,適用于保護地線(xiàn)與其它線(xiàn)纜緊貼敷設或處于同一條電纜之內的情況。線(xiàn)纜上分支線(xiàn)路的長(cháng)度對線(xiàn)纜要求長(cháng)度有影響,當保護地線(xiàn)與被保護線(xiàn)纜有一定距離(>1m),這時(shí)要求線(xiàn)纜長(cháng)度大于5m即可。在一些不適合采用線(xiàn)纜本身作退耦措施的如兩級防雷區界面靠近或線(xiàn)纜長(cháng)度較短時(shí),可利用專(zhuān)門(mén)的退耦器件,這時(shí)無(wú)距離要求。
五.在某些極端情況下,裝上浪涌保護器反而會(huì )增加設備損壞的可能,必須杜絕;這類(lèi)情況發(fā)生。浪涌保護器保護幾條線(xiàn),其中一條線(xiàn)上的浪涌保護器失效或響應速度過(guò)慢。這可能使共模干擾轉化為差模干擾而損壞設備。這要求必須實(shí)施多級防護及注意浪涌保護器的維護。不考慮防雷保護區、能量配合及電壓分配而隨便安裝浪涌保護器,比如僅僅在設備前端裝設一只浪涌保護器,由于沒(méi)有前級保護,強大的雷電流將被吸引到設備前端,致使浪涌保護器殘壓超過(guò)設備絕緣強度。這要求浪涌保護器必須按層次性原則安裝。
六.在另外的一些情況下,錯誤的安裝將使設備得不到有效保護。過(guò)長(cháng)的浪涌保護器連接線(xiàn)、浪涌保護器工作時(shí),連接線(xiàn)上由感抗引起的電壓將極高,加在設備上的仍會(huì )危險電壓,這個(gè)問(wèn)題在末級浪涌保護器的應用中更加明顯。解決這個(gè)問(wèn)題的方法是采用短的連接線(xiàn),也要以采用兩要以上分開(kāi)的連接線(xiàn)以分擔磁場(chǎng)強度,減少壓降,單線(xiàn)加粗連接線(xiàn)是沒(méi)有什么效果的。必要時(shí)可通過(guò)改變被保護線(xiàn)的布線(xiàn),使其靠近等電位連接排(接地點(diǎn))以減少連接線(xiàn)長(cháng)度。
浪涌保護器輸出線(xiàn)和輸入線(xiàn)、接地線(xiàn)靠近、并排敷設。這種情況對串并式浪涌保護器的影響比較嚴重。當串并式電源浪涌保護器的輸出線(xiàn)(已保護的線(xiàn))和輸入線(xiàn)(未保護線(xiàn))、地線(xiàn)靠近敷設,會(huì )使輸出線(xiàn)內感應出瞬態(tài)浪涌,雖然其強度較原來(lái)小,但仍可能是危險的。解決這個(gè)問(wèn)題的方法是將輸入線(xiàn)、地線(xiàn)與輸出線(xiàn)分開(kāi)敷設或垂直敷設,盡量減少并行敷設的長(cháng)度,拉開(kāi)敷設的距離。
浪涌保護器接地線(xiàn)沒(méi)有與被保護設備的保護地相連,即采取單獨的防雷接地。這將使被保護線(xiàn)與設備保護地之間在瞬態(tài)時(shí)存在危險電壓,解決這個(gè)問(wèn)題的方法是浪涌保護器的接地應與設備保護地相連。
一套符合標準的防雷系統在浪涌保護器的選擇、安裝、接地、維護等方面要做到面面俱到,這樣才能為設備提供完善的保護,將雷電的危害降低。
更多資訊請關(guān)注:21ic模擬頻道
電機保護器相關(guān)文章:電機保護器原理
評論