避雷器與浪涌保護器的比較及兩者的區別?
避(bi)雷器指建(jian)筑(zhu)物避(bi)雷器,與避(bi)雷針、接地排等一(yi)起形成一(yi)個(ge)法拉(la)第(di)籠(long),防(fang)止(zhi)建(jian)筑(zhu)物被損(sun)(sun)壞,避(bi)雷器的(de)基本原(yuan)理是(shi)把雷擊電磁脈沖(chong)(LEMP)導入地進(jin)行消解。但(dan)是(shi)為(wei)什么在安裝避(bi)雷器后仍有大量的(de)建(jian)筑(zhu)物及其里面的(de)設備被雷擊損(sun)(sun)壞呢?
首(shou)先,避(bi)雷(lei)器的導(dao)線采用(yong)銅鐵合金,因此其導(dao)線性(xing)能是(shi)有限的,反(fan)應速(su)(su)度(du)僅(jin)為200微妙(uS)。而(er)LEMP的半峰速(su)(su)度(du)(能量達到最(zui)大值)為20微妙(uS),也(ye)就是(shi)說LEMP的速(su)(su)度(du)快于避(bi)雷(lei)器,這樣避(bi)雷(lei)器把第(di)一(yi)次(ci)直擊雷(lei)導(dao)入(ru)地后,對于二次(ci)雷(lei)、三次(ci)雷(lei)往往反(fan)應不(bu)過來,直接泄漏打在設備上。也(ye)就是(shi)說,避(bi)雷(lei)器對二次(ci)雷(lei)、三次(ci)雷(lei)幾乎(hu)不(bu)起作用(yong)。
其次(ci),LEMP導入地后,會(hui)從(cong)地返(fan)回形成(cheng)感應雷(lei)(lei)。感應雷(lei)(lei)會(hui)從(cong)所有(you)含有(you)金(jin)屬(shu)的導線(xian)(xian)上(shang)泄(xie)漏到設(she)備(網(wang)線(xian)(xian)、電源(yuan)線(xian)(xian)、信號線(xian)(xian)、傳輸線(xian)(xian)等)。由于避雷(lei)(lei)器是單(dan)向(xiang)作(zuo)用(yong)(yong)的,因(yin)此它(ta)對感應雷(lei)(lei)不起作(zuo)用(yong)(yong),感應雷(lei)(lei)可以直接打壞設(she)備。更何況,導線(xian)(xian)部分往(wang)(wang)往(wang)(wang)不會(hui)安(an)裝(zhuang)避雷(lei)(lei)器。
再(zai)次,浪涌只有20%來自雷擊等外部環境,80%來自系(xi)統內部運行,避雷器對這80%是不起(qi)任何作用的。
根據分析來回(hui)答電涌保護(hu)器(SPD,有的稱浪涌保護(hu)器)和避雷器的區別(bie):
1、應用范圍(wei)不同(電壓(ya)):避雷器(qi)范圍(wei)廣泛,有(you)很多電壓(ya)等(deng)級,一(yi)般從0.4kV低壓(ya)到(dao)500kV超高壓(ya)都有(you)(詳見(jian)樓(lou)上(shang)分(fen)析),而SPD一(yi)般指1kV以下使(shi)用的過電壓(ya)保護(hu)器(qi);
2、保(bao)(bao)護對象(xiang)不同:避(bi)雷器是保(bao)(bao)護電(dian)(dian)氣設備的,而SPD浪涌保(bao)(bao)護器一般是保(bao)(bao)護二次信號回(hui)路或給電(dian)(dian)子儀器儀表(biao)等末(mo)端供電(dian)(dian)回(hui)路。
3、絕緣水(shui)(shui)平或耐壓(ya)水(shui)(shui)平不(bu)同(tong):電(dian)器設(she)備和電(dian)子設(she)備的耐壓(ya)水(shui)(shui)平不(bu)在一個數(shu)量級上,過電(dian)壓(ya)保護裝置的殘壓(ya)應與保護對象的耐壓(ya)水(shui)(shui)平匹配。
4、安(an)裝(zhuang)位置(zhi)不同:避雷器(qi)(qi)一(yi)般(ban)安(an)裝(zhuang)在一(yi)次系(xi)統上,防止雷電波的直接(jie)(jie)侵入,保護架空線路及電器(qi)(qi)設備;而SPD浪涌保護器(qi)(qi)多(duo)(duo)安(an)裝(zhuang)于二(er)次系(xi)統上,是在避雷器(qi)(qi)消除了(le)雷電波的直接(jie)(jie)侵入后,或(huo)避雷器(qi)(qi)沒有(you)將(jiang)雷電波消除干凈時的補充(chong)措施;所以(yi)避雷器(qi)(qi)多(duo)(duo)安(an)裝(zhuang)在進線處(chu);SPD多(duo)(duo)安(an)裝(zhuang)于末端出線或(huo)信號回(hui)路處(chu)。
5、通(tong)流(liu)容(rong)量不(bu)(bu)同:避雷(lei)器因為主要(yao)(yao)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)是防止(zhi)雷(lei)電(dian)過(guo)(guo)電(dian)壓(ya),所(suo)以(yi)(yi)其(qi)相對(dui)(dui)通(tong)流(liu)容(rong)量較(jiao)大;而對(dui)(dui)于(yu)電(dian)子設備,其(qi)絕緣水平遠小于(yu)一(yi)般意(yi)義上的(de)電(dian)器設備,故需要(yao)(yao)SPD對(dui)(dui)雷(lei)電(dian)過(guo)(guo)電(dian)壓(ya)和操作(zuo)(zuo)(zuo)過(guo)(guo)電(dian)壓(ya)進行防護(hu),但其(qi)通(tong)流(liu)容(rong)量一(yi)般不(bu)(bu)大。(SPD一(yi)般在末端,不(bu)(bu)會直接(jie)與(yu)架空線(xian)路連接(jie),經過(guo)(guo)上一(yi)級的(de)限(xian)流(liu)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong),雷(lei)電(dian)流(liu)已經被限(xian)制到(dao)較(jiao)低值,這樣通(tong)流(liu)容(rong)量不(bu)(bu)大的(de)SPD完全可(ke)以(yi)(yi)起到(dao)保護(hu)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong),通(tong)流(liu)值不(bu)(bu)重要(yao)(yao),重要(yao)(yao)的(de)是殘壓(ya)。)
6、其它絕(jue)緣(yuan)水(shui)平、對參數的(de)著眼點(dian)等也有較大(da)差異。
7、浪涌(yong)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)器適(shi)用(yong)于(yu)低壓(ya)(ya)供電(dian)系統的(de)精細保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu),依(yi)據不同的(de)交直(zhi)流電(dian)源(yuan)電(dian)床可選擇各種相應的(de)規格。電(dian)源(yuan)浪涌(yong)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)器一(yi)精細由于(yu)終端(duan)設備(bei)離(li)前級(ji)浪涌(yong)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)器距離(li)較大,從而(er)使得該線(xian)路(lu)上容易產(chan)生振蕩(dang)過電(dian)壓(ya)(ya)或感應到其他過電(dian)壓(ya)(ya)。適(shi)用(yong)于(yu)終端(duan)設備(bei)的(de)精細電(dian)源(yuan)浪涌(yong)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu),與(yu)前級(ji)浪涌(yong)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)器配合使用(yong),則保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)效果更好。
8、避雷(lei)器(qi)主(zhu)材質(zhi)多為氧化鋅(金(jin)屬(shu)氧化物變阻器(qi)中的一種),而(er)浪涌(yong)保(bao)護器(qi)主(zhu)材質(zhi)根據抗浪涌(yong)等(deng)級(ji)、分級(ji)防護(IEC61312)的不同是不一樣的,而(er)且在設(she)計上比普通防雷(lei)器(qi)精密得多。
9、從技術上來說,避雷器在響應時間(jian)、限壓效果、綜合防護效果、抗老化(hua)特性等方面都(dou)達不到浪涌保護器的水平。
共同(tong)點(dian):都能防止雷(lei)電過電壓
因為上(shang)述(shu)原因,SPD也就(jiu)應運而生。
SPD的(de)(de)原理是把LEMP轉(zhuan)化為熱能進行消(xiao)解,由于(yu)不是導通式,反應(ying)速度非(fei)常快,可低(di)于(yu)納秒,可以(yi)(yi)有效防(fang)止(zhi)二次雷(lei)(lei)和三次雷(lei)(lei)。SPD分為電源SPD,精密儀器SPD,數字(zi)線路SPD,而且也(ye)是雙(shuang)(shuang)向作用的(de)(de),因此可以(yi)(yi)有效防(fang)止(zhi)感應(ying)雷(lei)(lei)。因此,IEEE標準規(gui)定,在安裝避雷(lei)(lei)器的(de)(de)同時應(ying)該加上SPD,以(yi)(yi)形成(cheng)防(fang)雷(lei)(lei)的(de)(de)雙(shuang)(shuang)保險(xian)。
此外,SPD對于(yu)內部的80%的浪(lang)涌也能(neng)起到(dao)有效抑制作(zuo)用,這(zhe)是避雷器所(suo)不能(neng)做(zuo)到(dao)的。
總體上講,避(bi)(bi)雷器是(shi)專門針對電(dian)氣設(she)(she)備免(mian)受雷電(dian)沖(chong)擊波所設(she)(she)置的(de)防護設(she)(she)備,而浪涌(yong)(yong)保護器是(shi)比避(bi)(bi)雷器更先進(jin)的(de)防護設(she)(she)備,除開(kai)雷電(dian)沖(chong)擊波,還可以極大程度消弱電(dian)力(li)系統(tong)自身所產生的(de)其(qi)它破(po)壞(huai)性(xing)浪涌(yong)(yong)沖(chong)擊。在用(yong)電(dian)單(dan)位(wei)高壓(ya)進(jin)線系統(tong)(10KV及以上)已裝設(she)(she)避(bi)(bi)雷器的(de)情況下,在低壓(ya)系統(tong)中就應(ying)裝設(she)(she)防護功(gong)能更精密的(de)浪涌(yong)(yong)保護器。
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