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电涌保护器选型

发表于2005-7-21  3条回复  1453次阅读    搜索相似帖  复制链接  只看楼主

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linjianming

摘要: 随着国际信息潮流的冲击、微电子科技的沸腾和通讯、计算机及自动控制技术的日新月异,建筑开始走向高品质、高功能领域,形成了一种新的建筑形式――智能建筑。由于在智能建筑中存在众多信息系统,《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2002年版)(以下简称《防雷规范》)提出了安装电涌保护器的相关要求,以保证信息系统的安全稳定运行,笔者仅对其中使用的电涌保护器的产品选型提几点自己的看法

关键词: 电涌保护器 雷电流

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随着国际信息潮流的冲击、微电子科技的沸腾和通讯、计算机及自动控制技术的日新月异,建筑开始走向高品质、高功能领域,形成了一种新的建筑形式――智能建筑。由于在智能建筑中存在众多信息系统,《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2002年版)(以下简称《防雷规范》)提出了安装电涌保护器的相关要求,以保证信息系统的安全稳定运行,笔者仅对其中使用的电涌保护器的产品选型提几点自己的看法。电涌保护器从本质上看就是一种等电位连接用的材料而已,其选型就是指在不同的防雷区内,按照不同雷击电磁脉冲的严重程度和等电位连接点的位置,决定位于该区域内的电子设备采用何种电涌保护器,实现与共用接地体等电位联结。笔者将从电涌保护器的最大放电电流Imax、持续工作电压Uc、保护电压Up、漏电流Ip、告警方式等方面进行论述。按照《防雷规范》第6.4.4条规定“电涌保护器必须能承受预期通过它们的雷电流,并应符合以下两个附加要求:通过电涌时的最大钳位电压,有能力熄灭在雷电流通过后产生的工频续流。”即电涌保护器的最大钳位电压加上其两端的感应电压应与所属系统的基本绝缘水平和设备允许的最大电涌电压协调一致。最大放电电流按照《防雷规范》第6.4.6条规定,在LPZOA、LPZOB与LPZ1区的交界处安装电涌保护器其最大放电电流计算如下:根据《防雷规范》规定的“全部雷电流的50%流入建筑物的防雷装置。另50%流入引入建筑物的各种外来导电物、电力线缆、通信线缆等设施”,
附录六摘要如表一:首次雷击的雷电流参量
雷电流参数 I幅值(KA) T1波头时间( s)
一类防雷建筑物 200 350
二类防雷建筑物 150 350
三类防雷建筑物 100 350

雷电波经建筑物引入的电力线缆、信息线缆、金属管道等分解,总配电间的低配供电线缆雷电流的分流值计算表如表二,线路屏蔽时,通过的雷电流降低到原来的30%,根据《通信局(站)雷电过电压保护工程设计规范》YD/T5098-2001中规定的脉冲为10/350 s波形的电荷量约为8/20 s模拟雷电波波形电荷量的20陪,具体计算如下:
表二:供电线缆雷电流分流值表
雷电流参数 I幅值(KA) 供电线缆总分流值(kA) 每根电缆分流值(kA)
一类防雷建筑 200 33.33 11.11
二类防雷建筑 150 25 8.33
三类防雷建筑 100 16.67 5.56



穿管屏蔽分流值(kA) 8/20 s波型转换值(kA) 电涌保护器最大放电电流(kA)
3.33 66.6 100
2.49 49.6 65
1.67 33.4 40




一级保护(建议)

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持续耐压与残压是一对矛盾体,持续耐压高,保护器的寿命高,而残压也高;持续耐压低,保护器的寿命低,而残压也低;但在5-10kA雷电流冲击下,持续耐压为350V的保护器与持续耐压为440V的保护器比较,其残压低不到100V,不会很快提高系统残压,因此我们认为选择持续耐压(如440V)比较高的保护器,以提高保护器使用寿命是合理的。4、漏电流根据GA173-98《计算机信息系统防雷保护器》中第6.1.1条规定,并联型电源避雷器的漏电流应小于20A,漏电流I0越大,电涌保护器将聚集能量而发热的可能性增大,而漏电流又是随着压敏电阻的温度升高而增大的,因此,此时该压敏电阻就处于恶性循环状态,这也表明了漏电流随时间的变化率(增加率)越大,电涌保护器聚集能量将越快,从而性能会越差,保护器使用寿命下降,一般情况下,保护器的漏电流小于10A为宜。5、告警方式目前能提供的告警方式共有三类,一类是遥信、遥测告警,适用于无人值守的工作场合;另一类是可视告警,通过机械设计实现告警功能,该告警方式应在雷雨过后对设施进行检查或定期检查,适用于所有的场合,也是目前使用最多的告警方式;还有是声光告警,此告警方式需增加一个告警模块,目前许多专家建议谨慎使用。因为雷击时,有可能是声光告警模块首先被击坏而失去声光告警功能,如此时产品也正好被击坏,人们因依赖声光告警而未察觉,等第二次雷击时,雷电将会乘虚而入击坏后续保护设备。6、结构形式电涌保护器的结构形式是非常重要,主要存在两种结构形式:整体式模块化设计和插拔式模块化设计。插拔式结构因存在插拔间隙而存在间隙放电,尤其在空气湿度比较大的地方,此现象将会更严重,使保护器的使用寿命降低。整体式模块化设计不存在任何间隙,同时因采用35mm导轨式安装,也方便更换。 有不妥的地方,请专家学者和同行指导。

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