第5章：常用防雷保護(hù)設(shè)備(器件)及選型課件

風(fēng)電機(jī)組防雷與接地

長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院風(fēng)電機(jī)組防雷與接地長(zhǎng)春工程學(xué)院能源動(dòng)力工程學(xué)院主要內(nèi)容簡(jiǎn)介

第5章常用防雷保護(hù)設(shè)備（器件）及選型一、避雷器及其選型二、電（浪）涌保護(hù)器及其選型三、電（浪）涌保護(hù)器的配置四、ABB電（浪）涌保護(hù)器簡(jiǎn)介五、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容簡(jiǎn)介第5章常用防雷保護(hù)設(shè)備（器件）及選型一、避雷器及其選型

1、感應(yīng)雷防護(hù)手段電力設(shè)備防護(hù)電源系統(tǒng)防護(hù)電子設(shè)備防護(hù)避雷器保護(hù)間隙管型避雷器閥型避雷器氧化鋅型避雷器浪涌保護(hù)器信號(hào)系統(tǒng)防護(hù)放電管TVS壓敏電阻一、避雷器及其選型1、感應(yīng)雷防護(hù)手段一、避雷器及其選型

2、避雷器的主要參數(shù)（1）伏秒特性：指電壓與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。（2）工頻續(xù)流：指雷電壓或過(guò)電壓放電結(jié)束，但工頻電壓仍作用在避雷器上，使其流過(guò)的工頻短路接地電流。（3）絕緣強(qiáng)度自恢復(fù)能力：電氣設(shè)備絕緣強(qiáng)度與時(shí)間的關(guān)系，即恢復(fù)到原來(lái)絕緣強(qiáng)度的快慢。（4）避雷器的額定電壓：把工頻續(xù)流第一次過(guò)零后，間隙所能承受的，不至于引起電弧重燃的最大工頻電壓，又稱(chēng)電弧電壓。一、避雷器及其選型2、避雷器的主要參數(shù)（一、避雷器及其選型

3、對(duì)電力避雷器的基本要求（1）避雷器的伏秒特性的上限不得高于電氣設(shè)備的伏秒特性的下限。（2）要求避雷器間隙絕緣強(qiáng)度的恢復(fù)程度高于避雷器上恢復(fù)電壓的增長(zhǎng)程度。一、避雷器及其選型3、對(duì)電力避雷器的基本要二、電（浪）涌保護(hù)器及其選型

1、常用防雷元件（1）壓敏電阻

（2）放電管

（3）放電間隙

（4）抑制二極管

（5）退耦器壓敏電阻：

是以ZnO為主要成分的金屬氧化物半導(dǎo)體非線性電阻，當(dāng)作用在其兩端的電壓達(dá)到一定數(shù)值后，電阻對(duì)電壓十分敏感。它的工作原理相當(dāng)于多個(gè)半導(dǎo)體P-N的串并聯(lián)。壓敏電阻的特點(diǎn)是非線性特性好、通流容量大、常態(tài)泄漏電流小、殘壓低、對(duì)瞬時(shí)過(guò)電壓響應(yīng)時(shí)間快、無(wú)續(xù)流等。

壓敏電阻的最大特點(diǎn)是當(dāng)加在它上面的電壓低于它的閥值“UN”時(shí)，流過(guò)它的電流極小，相當(dāng)于一只關(guān)死的閥門(mén)，當(dāng)電壓超過(guò)UN時(shí)，流過(guò)它的電流激增，相當(dāng)于閥門(mén)打開(kāi)。利用這一功能，可以抑制電路中經(jīng)常出現(xiàn)的異常過(guò)電壓，保護(hù)電路免受過(guò)電壓的損害。二、電（浪）涌保護(hù)器及其選型1、常用防雷元二、電（浪）涌保護(hù)器及其選型

1、常用防雷元件（1）壓敏電阻

（2）放電管

（3）放電間隙

（4）抑制二極管

（5）退耦器放電管：是由相互離開(kāi)的一對(duì)冷陰板封裝在充有一定的惰性氣體的玻璃管或陶瓷管內(nèi)組成的。為了提高放電管的觸發(fā)概率，在放電管內(nèi)還有助觸發(fā)劑。這種充氣放電管有二極型的，也有三極型的。氣體放電管具有載流能力大、響應(yīng)時(shí)間快、電容小、體積小、成本低、性能穩(wěn)定及壽命長(zhǎng)等特點(diǎn);缺點(diǎn)是點(diǎn)燃電壓高，在直流電壓下不能恢復(fù)截止?fàn)顟B(tài)，不能用于保護(hù)低壓電路，每次經(jīng)瞬變電壓作用后，性能還會(huì)下降。

二、電（浪）涌保護(hù)器及其選型1、常用防雷元（1）壓敏電阻

（2）放電管

（3）放電間隙

（4）抑制二極管

（5）退耦器二、電（浪）涌保護(hù)器及其選型

1、常用防雷元件放電間隙

一般由暴露在空氣中的兩根相隔一定間隙的金屬棒組成其中一根金屬棒與所需保護(hù)設(shè)備的電源相線L1或零線（N）相連，另一根金屬棒與接地線(PE)相連接，當(dāng)瞬時(shí)過(guò)電壓襲來(lái)時(shí)，間隙被擊穿，把一部分過(guò)電壓的電荷引入大地，避免了被保護(hù)設(shè)備上的電壓升高。這種放電間隙的兩金屬棒之間的距離可按需要調(diào)整，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，其缺點(diǎn)是滅弧性能差。改進(jìn)型的放電間隙為角型間隙，它的滅弧功能較前者為好，它使回路的電動(dòng)力F作用以及熱氣流的上升作用而使電弧熄滅的。

（1）壓敏電阻

（2）放電管

（3）放電間隙

（4）抑制二極（1）壓敏電阻

（2）放電管

（3）放電間隙

（4）抑制二極管

（5）退耦器二、電（浪）涌保護(hù)器及其選型

1、常用防雷元件瞬態(tài)抑制二極管（TVS）瞬態(tài)抑制二極管（TransientVoltageSuppressor）簡(jiǎn)稱(chēng)TVS，是一種二極管形式的高效能保護(hù)器件。當(dāng)TVS二極管的兩極受到反向瞬態(tài)高能量沖擊時(shí)，它能以10的負(fù)12次方秒量級(jí)的速度，將其兩極間的高阻抗變?yōu)榈妥杩?，吸收高達(dá)數(shù)千瓦的浪涌功率，使兩極間的電壓箝位于一個(gè)預(yù)定值，有效地保護(hù)電子線路中的精密元器件，免受各種浪涌脈沖的損壞。由于它具有響應(yīng)時(shí)間快、瞬態(tài)功率大、漏電流低、擊穿電壓偏差小、箝位電壓較易控制、無(wú)損壞極限、體積小等優(yōu)點(diǎn)。

（1）壓敏電阻

（2）放電管

（3）放電間隙

（4）抑制二極（1）壓敏電阻

（2）放電管

（3）放電間隙

（4）抑制二極管

（5）退耦器二、電（浪）涌保護(hù)器及其選型

1、常用防雷元件退耦器適用范圍：適用于下列情況：1.前級(jí)防雷器為開(kāi)關(guān)型，后級(jí)為限壓型，兩級(jí)之間線纜長(zhǎng)度小于10米；2.前級(jí)、后級(jí)防雷器都為限壓型，兩級(jí)之間線纜長(zhǎng)度小于5米時(shí)。串接于兩極之間，起到能量配合的作用（即為了保證響應(yīng)速度快但通流能力小的后級(jí)防雷器在工作時(shí)通過(guò)的能量不超過(guò)自身最大承受能量，并把余下的更大的能量及時(shí)交換到反應(yīng)慢但通流能力大的前級(jí)防雷器上），主要用在小型機(jī)房、野外基站、單臺(tái)設(shè)備等等。

特點(diǎn)：

◆以電感代替所需的導(dǎo)線長(zhǎng)度，協(xié)調(diào)前后兩級(jí)防雷器動(dòng)作◆減少電磁感應(yīng)干擾，令級(jí)間防雷器動(dòng)作相響應(yīng)更緊湊◆標(biāo)準(zhǔn)模塊化設(shè)計(jì)，35MM導(dǎo)軌安裝，使用方便（1）壓敏電阻

（2）放電管

（3）放電間隙

（4）抑制二極二、電（浪）涌保護(hù)器及其選型

2、電（浪）涌保護(hù)器（SPD）Δ電涌保護(hù)器：目的在于限制瞬態(tài)過(guò)電壓和分走電涌電流的器件，它至少含有一非線性元件。Δ電源SPD：連接到低壓配電系統(tǒng)的SPD。Δ電信SPD：連接到電信和信號(hào)網(wǎng)絡(luò)的SPD。

適用電壓：直流1500V 交流1000V（rms）（50Hz）二、電（浪）涌保護(hù)器及其選型2、電（浪）涌二、電（浪）涌保護(hù)器及其選型

3、低壓配電系統(tǒng)中SPD分類(lèi)T1（I級(jí)分類(lèi)試驗(yàn)） 用標(biāo)稱(chēng)放電電流In、1.2/50μs沖擊電壓和10/350μs沖擊電流Iimp做的試驗(yàn)，對(duì)應(yīng)為電壓開(kāi)關(guān)型SPD。T2（Ⅱ級(jí)分類(lèi)試驗(yàn)） 用標(biāo)稱(chēng)放電電流In、1.2/50μs沖擊電壓和8/20μs最大放電電流Imax做的試驗(yàn)，對(duì)應(yīng)為限壓型SPD。T3（Ⅲ級(jí)分類(lèi)試驗(yàn)）用混合波（1.2/50μs和8/20μs）做的試驗(yàn)，對(duì)應(yīng)為組合型SPD。二、電（浪）涌保護(hù)器及其選型3、低壓配電系4、安裝SPD的基本要求二、電（浪）涌保護(hù)器及其選型

★安裝SPD之后，在無(wú)電涌發(fā)生時(shí)，SPD不應(yīng)對(duì)電氣（電子）系統(tǒng)正常運(yùn)行產(chǎn)生影響?！锇惭bSPD之后，在有電涌發(fā)生的情況下，SPD能承受預(yù)期通過(guò)的雷電流而不損壞，并能箝制電涌電壓和分走電涌電流★在電涌電流通過(guò)后，SPD應(yīng)迅速恢復(fù)高阻狀態(tài)，切斷工頻續(xù)流。4、安裝SPD的基本要求二、電（浪）涌保護(hù)器及其選型三、電（浪）涌保護(hù)器的配置

1、雷電防護(hù)等級(jí)選擇表三、電（浪）涌保護(hù)器的配置1、雷電防護(hù)等三、電（浪）涌保護(hù)器的配置

2、多級(jí)配置三、電（浪）涌保護(hù)器的配置2、多級(jí)配置三、電（浪）涌保護(hù)器的配置

3、防雷保護(hù)區(qū)與SPD配置三、電（浪）涌保護(hù)器的配置3、防雷保護(hù)區(qū)三、電（浪）涌保護(hù)器的配置

3、防雷保護(hù)區(qū)與SPD配置三、電（浪）涌保護(hù)器的配置3、防雷保護(hù)區(qū)三、電（浪）涌保護(hù)器的配置

4、SPD的安裝位置及距離Δ浪涌保護(hù)器連接導(dǎo)線應(yīng)平直，其長(zhǎng)度不宜大于0.5米。

Δ接地線的敷設(shè)應(yīng)平直、整齊。三、電（浪）涌保護(hù)器的配置4、SPD的安三、電（浪）涌保護(hù)器的配置

三、電（浪）涌保護(hù)器的配置三、電（浪）涌保護(hù)器的配置

三、電（浪）涌保護(hù)器的配置三、電（浪）涌保護(hù)器的配置

4、SPD的安裝線材要求三、電（浪）涌保護(hù)器的配置4、SPD的安四、ABB電（浪）涌保護(hù)器

1、型號(hào)簡(jiǎn)介四、ABB電（浪）涌保護(hù)器1、型號(hào)簡(jiǎn)介四、ABB電（浪）涌保護(hù)器

2、主要特點(diǎn)最大放電電流Imax為100kA/相電壓保護(hù)水平Up＜1200V具有共模/差模保護(hù)具有老化過(guò)熱保護(hù)具有內(nèi)部隔離器具有報(bào)警顯示插入式結(jié)構(gòu)（可選）遠(yuǎn)方報(bào)警功能（可選）集中監(jiān)控模塊數(shù)多達(dá)15塊安全儲(chǔ)備保護(hù)及顯示適用于各種低壓配電網(wǎng)絡(luò)四、ABB電（浪）涌保護(hù)器2、主要特點(diǎn)四、ABB電（浪）涌保護(hù)器

3、安裝實(shí)例四、ABB電（浪）涌保護(hù)器3、安裝實(shí)例五、關(guān)于SPD的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50343-2004《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》GB18802