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雷击和浪涌的区别以及防护措施

发布日期:2023-12-06     179 次

在电力系统中,浪涌电流指的是电源接入的瞬间,流向电源设备的峰值电流。由于输入滤波电容迅速充电,这个峰值电流远大于稳态输入电流。因此,电源设备应能承受由AC开关、整流桥、保险丝、EMI滤波器件所能承受的浪涌水平。反复开关环路时,AC输入电压不应损坏电源或导致保险丝烧断。

雷电是一种自然放电现象,由带电荷的雷云引起。雷云的底部大部分带负电荷,会在地面上感应出大量的正电荷。在带有大量不同极性的雷云之间或雷云与地面之间形成强大的电场,其电位差可达数十兆伏甚至数百兆伏。随着雷云的发展增强和不断移动,一旦空间电场强度超过大气游离放电的临界电场强度,就会发生云间或对地面的短路放电,即产生雷电。

雷电放电由一次或多次独立放电组成,每次放电都携带不同幅值的高电压和持续时间很短的大电流,并且包括二次、三次等多次放电,从而引发巨大的电磁效应、机械效应和热效应。

电力供电线路通常敷设在广阔的地面上,因此最容易受到雷击破坏,尤其是直击雷、感应雷和球形雷(滚雷)。电力输电、配电系统连接着千家万户;直击雷通过架设高压避雷导线传入地面;而感应雷则可以通过导线感应出一个外电场作用的高电压和大电流,与供电系统中的电压、电流相叠加,从而形成一个浪涌电流。这种浪涌电流通常不会波动太大,但一旦波动就非常猛烈。因此,在供电系统中必须采用不同电压等级的避雷器来防止雷电引起的浪涌电流或电力系统中操作过电压产生的浪涌电压。避雷针、避雷带对于防止局部直击雷特别有效。

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常用的避雷器有间隙避雷器、管式避雷器、阀式避雷器、金属氧化物避雷器。而对于范围很大的供电线路,如何进行安装防止雷击浪涌装置呢?聪明的人类经过反复试验,发明了一种系列防电涌保护器装置,以下称为它为SPD,它由过电压保护器、电涌抑制器、信号避雷器组成。其中它内部至少包含一个非线性电压抑制元件。见下图所示。

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从图中看出,电涌保护器有GDT气体放电模块、ZnO压敏电阻模块、R限流电阻模块、VS瞬变抑制二极管模块、自恢复熔断器组成。

雷击浪涌保护,根据不同的保护对象来选择;例如SPD用于电子系统中,可分为电源SPD、天馈SPD和信号SPD。而在低压配电系统常用的电源SPD主要有电压开关型SPD、电压限制型SPD和复合型SPD三种。

由于篇幅有限,这里仅仅只是了解一个大概即可。电涌保护器的主要作用

①限压→为建筑物电气装置装设的 SPD 以限制从电源配电系统传来的大气瞬态过电压和操作过电压;在建筑物装有防雷装置的情况下使用 SPD 以防止直接雷击或在建筑物邻近处被雷击引起的瞬态

②分流→在低压配电系统中,SPD 通常是并联在主电路上。当雷电波侵入主电路时,SPD 瞬间导通,相当于在雷电波侵入路径上增加了一个旁路,将部分雷电流沿 SPD 的接地路径导入大地。

③等电位连接从本质上讲,SPD 也是一种等电位连接材料,使穿越各防雷区界面的电源和信号线缆在界面处做到了等电位连接。


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