浪涌保护器的原理及安装事项
从技能上说，浪涌是指体系发作短时过电压的电压瞬时脉冲，它通常也被称作尖峰、毛刺或骤变。 它用于维护免遭雷电电磁脉冲电压损坏，是电子设备雷电防护中不行短少的一种设备。
浪涌保护器，作为防护浪涌损害的首选设备，经过消除浪涌，到达电源净化、产品质量进步，延伸设备运用寿命，下降维护费用等意图。在石油化工高端医疗器械等范畴，现已逐步变成规范装备。信息时代的今日，浪涌保护器的效果无处不在。
浪涌保护器是一种非常常见的防雷器，我们在平时的安装过程中需要注意些什么呢？
首先在安装位置方面，一般是要根据分区防雷理论要求的分区交接处的。比如B级的浪涌保护器应该安装早建筑物的入口处，C级的应该安装在分路的配电屏上面，各个等级都有自己不同的位置分布，要注意其次在电气连接方面，一般要保证浪涌保护器的连接线尽可能的短，这样才能避免导线的阻抗和感抗产生一个附加的残压降，如果必须长线连接的话，则伯绪使用V型方式进行连接。
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浪涌保护器工作原理_什么时候需要安装浪涌保护器_如何挑选浪涌保护器
来源：网络整理 作者：日 16:15
[导读] 以配电系统为参照物，则浪涌可以分成系统外的和系统内的两种。根据统计，系统外的浪涌主要来自于雷电和其它系统的冲击，大约占 20%；系统内的浪涌主要来自于系统内部用电负荷的冲击，大约占 80%。
　　以配电系统为参照物，则浪涌可以分成系统外的和系统内的两种。根据统计，系统外的浪涌主要来自于雷电和其它系统的冲击，大约占 20%；系统内的浪涌主要来自于系统内部用电负荷的冲击，大约占 80%。
　　浪涌的类型及采取的有效措施
　　系统外的浪涌是一种脉冲性的浪涌，形状如下图所示，这种类型的浪涌主要来自于系统外，它的特点是瞬间峰值很高，在几微秒内可以从几百伏上升到 2 万伏。根据这种现象，我们采用了门限抑制网络技术，把在正弦波峰值电压上固定值以外的浪涌抑制掉，是有效的保护电气设备的广泛方案，对系统外部产生的高能量脉冲型浪涌特别有效。
　　系统内部的浪涌是一种振荡性的浪涌，形状如下图所示，这种浪涌的特点是浪涌在几微妙至几毫秒内从几百伏上升到 6000伏。根据这种特点，我们采用了主动跟踪网络技术，电涌抑制包络随着正弦波的变化而变化，对内部产生的振荡型电涌最为有效，可以快速探测电涌并将它限定在正弦波包络的范围内。
　　浪涌保护器系统的主要作用是保护电子设备免受&浪涌&的损害。因此，如果您想知道浪涌保护器的作用，就需要弄清楚两个问题：什么是浪涌？电子设备为什么需要它们的保护？
　　电涌或瞬变电压是指电压在电能流动的过程中大幅超过其额定水平。在美国，一般家庭和办公环境配线的标准电压是120伏。如果电压超过了120伏，就会产生问题，而浪涌保护器有助于防止该问题损坏计算机。
　　为了澄清这一问题，了解一些有关电压的知识会很有帮助。电压是一种表示电势能差额的度量单位。电流能够从一点流到另一点，是因为电线一端的电势能比另一端的电势能大。这与水在压力下流出水管的原理相似&&水管一端的高压推动着水流向压力较低的区域。因此，您可以将电压看作是电压力的度量单位。
　　我们稍后将了解到，有各种因素可以引起电压的短暂上升。
　　当电压增加持续三毫微秒（十亿分之一秒）或更长时间时，被称为浪涌。
　　当电压增加仅持续一毫微秒或两毫微秒时，被称为尖峰。
　　如果浪涌或尖峰电压足够高，它就可能对计算机造成某种严重损坏。这种效果与向水管施加过大水压十分相似。如果水压过大，水管将会爆裂。如果电线中的电压过大，也会发生类似的事情&&电线&爆裂&。实际上，它会像电灯泡灯丝一样发热并烧断，但原理相同。增加的电压即使不会立即损坏计算机，也会使元件过度损耗，长期下来会降低它们的使用寿命。在下一部分中，我们将了解浪涌保护器如何防止此情况的发生。
　　浪涌保护过程
　　标准浪涌保护器会将来自电源插座的电流输送给电源板上插接的多个电气和电子设备。如果产生浪涌或尖峰，使电压超过了可接受的级别，浪涌保护器会将多出来的电流转移到电源插座的地线。
　　在最常见的浪涌保护器中，都有一个称为金属氧化物变阻器（Metal Oxide Varistor，MOV）的元件，用来转移多余的电压。如下图所示，MOV将火线和地线连接在一起。
　　MOV由三部分组成：中间是一根金属氧化物材料，由两个半导体连接着电源和地线。
　　这些半导体具有随着电压变化而改变的可变电阻。当电压低于某个特定值时，半导体中的电子运动将产生极高的电阻。反之，当电压超过该特定值时，电子运动会发生变化，半导体电阻会大幅降低。如果电压正常，MOV会闲在一旁。而当电压过高时，MOV可以传导大量电流，消除多余的电压。
　　一个由线路调节部分和保险丝组成的简单MOV浪涌保护器
　　shunted to the grounding line more gradually.--》
　　随着多余的电流经MOV转移到地线，火线电压会恢复正常，从而导致MOV的电阻再次迅速增大。按照这种方式，MOV仅转移电涌电流，同时允许标准电流继续为与浪涌保护器连接的设备供电。打个比方说，MOV的作用就类似一个压敏阀门，只有在压力过高时才会打开。
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电涌保护器的选择过程及安装方式
添加：不详
关键词: 电涌保护器 摘要文章简述了为防护雷击电磁脉冲（电涌）对信息系统造成干扰破坏，在设计中如何选择电涌保护器（ｓｐｄ），及在选择使用电涌保护器时涉及的几个主要步骤。　　关键词雷击电磁脉冲电涌电涌保护器（ｓｐｄ）选择过程安装全球每年因雷电灾害造成的人员伤害、财产损失不计其数，引起火灾、爆炸、信息系统瘫痪的事故频繁发生。因此对雷电的危害必须有充分认识，对雷电的危害种类加以区分，才能有效地防止灾害的发生。雷电的破坏除了直接雷的破坏外，还有感应雷的破坏、雷电波侵入引起的破坏等。------------------------对于防护直接雷的破坏我们已有比较成熟的方法。随着社会经济和科学技术的发展，电子设备及微电子设备得到广泛的应用，我们在注意预防直接雷引起破坏的同时，还必须注意预防感应雷及雷电波侵入产生电涌引起的破坏。电涌是微秒量级的异常大电流脉冲，它可使电子设备受到瞬态过电流?电压的破坏。每年半导体器件的集成化都在提高，元件的间距在减小，半导体的厚度在变薄，这使得电子设备受瞬态过电流?电压破坏的可能性越来越大。如果一个电涌导致的瞬态过电压超过一个电子设备的承受能力，那么这个设备或者被完全破坏，或者寿命大大缩短。雷电是导致电涌最大的原因。电涌保护器的防雷电是把因雷电感应而窜入电力线、信号传输线的高电压限制在一定的范围内，保证用电设备不被击穿。加装电涌保护器可把电器设备两端实际承受的电压限制在允许范围内，以起到保护设备的作用。下面仅介绍电涌保护器的选择及其应用，并结合一个在设计中的工程例子加以说明。实例工程为某综合楼，大楼地下２层，地上３６层，共３８层，长３８ｍ，宽２５ｍ，高１３０ｍ。大楼顶部已装设一套外部避雷设施，且按国家标准《建筑防雷设计规范》ｇｂ５００５７－９４（２０００年版）第六章“防雷击电磁脉冲”中的要求在建筑物内除作了防雷击电磁脉冲的保护措施，即屏蔽、接地、等电位联结等，还在低压电源交流系统中安装了电涌保护器，这样形成一个防雷击电磁脉冲的综合保护措施。选择电涌保护器应从以下几点加以考虑：１电涌保护方案等级的确定交流低压电源系统的电涌保护器的选择与配置首先应考虑其所处建筑物雷电环境、防雷状况和信息系统的重要性，进行雷击危险度分析，然后确定电涌保护等级。根据影响防雷状况和信息系统的重要性的各种因子（ｃ１～ｃ５）的取值（见表１），按公式（１）决定信息系统设备损坏的可接受的最大年平均雷击次数ｎｃｎｃ＝５．８×１０－３?（ｃ１＋ｃ２＋ｃ３＋ｃ４＋ｃ５）次?年　　（１）　根据表１得出几种典型的建筑物的ｎｃ计算值（按公式（１）及下列取值计算）：１．１普通民用二层住宅或小别墅类ｃ１＋ｃ２＋ｃ３＋ｃ４＋ｃ５＝１．５＋０．５＋０．５＋０．５＋０．５＝３．５ｎｃ＝０．００１６６１．２商品住宅楼和普通办公楼类ｃ１＋ｃ２＋ｃ３＋ｃ４＋ｃ５＝１．０＋１．０＋０．５＋１．０＋１．０＝４．５ｎｃ＝０．００１２９１．３智能化住宅或高档写字楼类ｃ１＋ｃ２＋ｃ３＋ｃ４＋ｃ５＝１．０＋２．０＋１．０＋１．０＋１．５＝６．５ｎｃ＝０．０００８９１．４高层建筑取两种情况分析：（１）ｃ１＋ｃ２＋ｃ３＋ｃ４＋ｃ５＝１．０＋２．０＋１．０＋１．０＋１．５＝６．５ｎｃ＝０．０００８９（２）ｃ１＋ｃ２＋ｃ３＋ｃ４＋ｃ５＝１．０＋３．０＋３．０＋１．０＋１．５＝９．５ｎｃ＝０．０００６１１．５本次工程为高层建筑物?取ｎｃ＝０．０００６１根据地区雷电日ｔｄ按公式（２）决定地区雷击频度ｎｇ?ｎｇ＝０．０２４ｔｄ１．３＝０．０２４×３５．１１．３次?ｋｍ２年（２）　　＝２．４５次?ｋｍ２年式中雷电日按南京地区ｔｄ＝３５．１根据地区雷击频度ｎｇ和建筑物等效接闪面积ａｅ按公式（３）决定建筑物年平均接闪次数ｎ：ｎ＝ｋａｅｎｇ次?年（３）　　其中ｋ为地形校正系数：一般情况取１；旷野孤立的建筑取２；金属屋面的砖木结构建筑物取１．７；河边、湖边、山坡下，山地中土壤电阻率较底处，底下水露头处，土山顶部，山谷风口，特别潮湿的建筑物取１．５。ａｅ为建筑物等效接闪面积ｋｍ２；当建筑物高度ｈ＞１００ｍ时ａｅ＝［ｌｗ＋２（ｌ＋ｗ）ｈ＋πｈ２］×１０－６（４）　　当建筑物高度ｈ＜１００ｍ时ａｅ＝［ｌｗ＋２（ｌ＋ｗ）ｄ＋πｄ２］×１０－６（５）　　其中ｌ、ｗ、ｈ为建筑物的长、宽、高，ｄ为建筑物的扩大宽度。（以ｍ计）ｄ＝本次设计的工程高为１３０ｍ，建筑物等效接闪面积按公式（４）计算，即ａｅ＝［ｌｗ＋２（ｌ＋ｗ）ｈ＋πｈ２］×１０－６＝［３８×２５＋２（３８＋２５）×１３０＋３．１４×１３０２］×１０－６＝０．０７０ｋｍ２建筑物年平均接闪次数ｎ按公式（３）计算，即ｎ＝ｋａｅｎｇ次?年（地形校正系数ｋ取１）＝１×０．０７０×２．４５＝０．１７次?年根据信息系统设备损坏的可接受的最大年平均雷击次数ｎｃ和建筑物平均接闪次数之比（ｎｃ?ｎ），也就是要求用防雷设施将雷击频度减少的倍数按表２决定需增加的防雷设施的等级（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）。ｎｃ?ｎ＝０．０００６１?０．１７＝０．００３６＜１?５０根据表２规定本工程按ａ级要求设计防雷击电磁脉冲的设施。根据防雷设施的等级确定低压交流电源系统电涌保护方案（见表３）确定低压交流电源系统ａ级防雷电涌过电压保护方案（见图１）２电涌电保护器的选择和配置２．１电涌保护器类型选择要点（１）变压器低压侧的电涌保护器选择金属氧化物电涌保护器；（２）对第一级可选限压型、开关型或复合型电涌保护器，但首选的应是以金属氧化物非线形电阻为核心元件的限压型电涌保护器；（３）其余各级均应以金属氧化物非线形电阻为核心元件的限压型电涌保护器；（４）对于“３＋１”接入方式（电涌保护器接于ｌ１－ｎ、ｌ２－ｎ、ｌ３－ｎ和ｎ－ｇ之间）中的中性线对保护地的电涌保护器应选择以气体放电间隙为核心元件的开关型电涌保护器。２．２　电涌保护器级位配置（１）为建筑物供电的变压器低压侧应配置低压电涌保护器。如变压器和总配电柜距离小于２０ｍ，此电涌保护器可以和建筑物内部第一级电涌保护器合并。（２）低压侧电涌保护器应按表３的要求作分散的多级的配置。配置原则：首先应在任意两个防雷区的交接处设置，然后再考虑同一防雷区中电源线路是否过长以至需在该区中再加一级。（３）在重要的设备电源端口设置电涌保护器。２．３　电涌保护器安装场所（见表４）３　电涌保护器接入模式在ｔｎ制式中，一般情况下电涌保护器只需作共模接法，即接于相线?中性线与保护地线之间（见图２）。但在ｔｎ－ｓ制式的起始位置，中性线与保护地线之间无须接入电涌保护器。只有对ａ级防雷等级中的第三、四级和ｂ级防雷等级中的第三级上的特别重要设备的电源端口，才需做差模接入，即增加接于相线与中性线之间的电涌保护器，即全保护（见图３）。在ｔｔ制式中，当第一级电涌保护器位于漏电保护器之后，可作上述共模接法（见图４）。当第一级电涌保护器位于漏电保护器之前，且高压系统为中心点接地系统，电涌保护器应作“３＋１”接法，即三个相线对中性线各接一个电涌保护器，中性线对保护地线再接一个电涌保护器（见图５）。在ｉｔ制式中，电涌保护器只作共模接法（见图６）。单相电涌保护器接法见图。分三种方式（分别见图７ａ、ｂ、ｃ）。本次工程为ｔｎ－ｃ－ｓ制式，参见图１、图２及图３。４　电涌保护器最大放电电流选择根据国家标准《建筑防雷设计规范》ｇｂ５００５７－９４（２０００年版）附录六中一、二、三类防雷建筑物的首次雷电流幅值和二次雷电幅值和波头时间，并按该国家标准第６·３·４条的内容及图６·３·４－１（见图８）所述的全部雷电流ｉ按５０％流入建筑物防雷装置的接地装置计，另外按１?３分配于引入建筑物的电力电缆，电缆按３芯计算，则流入每芯电缆的雷电流为：ｉｉ＝１?２×１?３×１?３×ｉ（ｋａ）（ｉ为雷电流幅值ｋａ）（６）　式中ｉ雷电流幅值第一级按承受９０％左右的雷击能量考虑，第二级按承受１０％左右的雷击能量考虑，第三级按承受５％左右的雷击能量考虑，第四级雷击能量更小，但不应低于５ｋａ。按有关规范要求：对第一级电涌保护器，最大（冲击）放电电流必须按１０?３５０μｓ波形的通流要求选择。对其后几级电涌保护器，最大放电电流可以按８?２０μｓ波形的通流要求选择，但必须进行折算，即电涌保护器由１０?３５０μｓ波形的通流要求推算要求的８?２０μｓ波形的通流能力按保守的估计为１０倍。本次工程按１０倍计算。所以电涌保护器最大放电电流为：ｉｎ＝１０ｉｉ（ｋａ）（７）　　按以上公式计算，计算结果（计算过程略）可按表５选择电涌保护器的规格。为保证系统遭受过电压时，前级保护优先后级保护起作用，应使前后级的安装距离大于１０～１５ｍ，否则在其间串联协调电感。５　电涌保护器上端短路保护器件选择及其连接线的选择５．１　电涌保护器上端短路保护器件选择各级电涌保护应接在相应的断路器?熔断器的负载端。一般可以根据不同的产品要求选择不同的保护方式及保护器件的型号规格。下面为某公司电涌保护器上端保护器件选择表（见表６）。当线路负载大于１００ａ或连续供电负载时，应在避雷器上端安装短路保护器件。当电涌保护器制造商没有上端熔断器的具体配置建议时，则按表７选择。５．２电涌保护器的连接线的选择电涌保护器的连接线的截面积一般第一级应大于１０ｍｍ２（多股铜线），第二级应大于６ｍｍ２（多股铜线）。当电涌保护器制造商有规定时可按其规定选择。下面为某公司电涌保护器连接线选择表，见表８所示。６电涌保护器选择的其它技术要求（１）最大持续工作电压：对于ｔｎ制式不低于１．１５ｕｏ，对于ｔｔ制式不低于１．５５ｕｏ，对于ｉｔ制式不低于２．０ｕｏ（ｕｏ为额定相电压）；（２）最大放电电流：按计算选择；（３）保护水平（残压）：应小于设备耐受电压。按建筑物防雷设计规范ｇｂ５００５７－９４（２０００年版）表６．４．４选择；（４）电涌保护器响应时间：对第一级要求不大于１００ｎｓ，对第二级（中间级）要求不大于５０ｎｓ，对第三级（末级）要求不大于２５ｎｓ。通过以上的几个步骤，能很好地满足在设计中选择电涌保护器以及电涌保护器的保护和接线等，在实际工程中方便使用。总之，供电系统防止电涌采取下列防护措施即：在大楼低压配电室电源输入总开关后并联安装一组高能量电涌保护器，作为一级保护；在楼层配电箱的断路器后并联安装一组能量稍低的电涌保护器，作为二级保护；在电源终端配电箱的空气开关后并联安装一组能量较低的、动作电压也较低的电涌保护器，作为三级保护；对于重要的设备，如服务器（主机）、程控交换机等可在设备的供电部分加装第四级电涌保护器，作为精细保护。通过以上四级保护，就能很好地把过电压钳制到设备可以承受的范围。最大限度的减少雷电灾害。＆参考文献１建筑物防雷设计规范ｇｂ５００５７－９４（２０００年版）２建筑物交流低压电源系统电涌保护器的选用规程
作者：未知 点击：3239次
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