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YK1-B60/4P-385V浪涌保護(hù)器威森電氣梁工18691560085
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YK1-B60/385V/4P、3P、2P、1P防雷電源模塊
浪涌保護(hù)器的選型及使用
由于電氣類和電子元件的高損耗,浪涌保護(hù)(浪涌保護(hù)器或SPD)在風(fēng)能行業(yè)中過電壓保護(hù)過程中越來越普遍。
風(fēng)機(jī)停機(jī)的代價(jià)是非常高的,只有在不得不停機(jī)的情況下,才能停機(jī)。隨著風(fēng)機(jī)型號(hào)的增大而當(dāng)其電力系統(tǒng)崩潰帶來的損失也不斷增大,
因此為了免受過電壓造成損失而實(shí)施保護(hù)措施的需求也隨之增高。業(yè)主對(duì)浪涌保護(hù)器的需求越來越普遍。這意
味著開發(fā)商和風(fēng)機(jī)制造商必須確保系統(tǒng)符合現(xiàn)行法律規(guī)定及現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電機(jī)組可靠性的要求。為了推動(dòng)這項(xiàng)工作,
國(guó)際電工委員會(huì)出版了低壓用電分配系統(tǒng)浪涌保護(hù)設(shè)備選擇和使用的標(biāo)準(zhǔn)。
(IEC61643 低電壓保護(hù)設(shè)備:第十二章是關(guān)于低壓用電分配系統(tǒng)的浪涌保護(hù)器的選擇和應(yīng)用原理)該標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)應(yīng)用及配置指南,對(duì)評(píng)估浪涌保護(hù)重要性非常有用,
該標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)也給風(fēng)機(jī)浪涌保護(hù)設(shè)備的安裝和尺寸測(cè)量提供指導(dǎo)規(guī)范。
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組成
防雷器包括:電源防雷器和信號(hào)防雷器,以及天饋防雷器。防雷器也命名為:避雷器,浪涌保護(hù)器,電涌保護(hù)器,簡(jiǎn)稱SPD。在信息時(shí)代,
電腦網(wǎng)絡(luò)和通訊設(shè)備越來越精密,而雷電以及大型電氣設(shè)備的瞬間過電壓會(huì)越來越頻繁的通過電源、天線、
無線電信號(hào)收發(fā)設(shè)備等線路侵入室內(nèi)電氣設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,造成設(shè)備或元器件損壞,人員傷亡,傳輸或儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)受到干擾或丟失,
甚至使電子設(shè)備產(chǎn)生誤動(dòng)作或暫時(shí)癱瘓、系統(tǒng)停頓,數(shù)據(jù)傳輸中斷,局域網(wǎng)乃至廣域網(wǎng)遭到破壞。其危害觸目驚心,間接損失一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于直接經(jīng)濟(jì)損失。防雷器就是依據(jù)現(xiàn)代電學(xué)以及其它技術(shù)集成、制造的過電壓和過電流嵌位設(shè)備。
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工作原理
1.管式避雷器,其基本工作原理是內(nèi)間隙(又稱滅弧間隙)置于產(chǎn)氣材料制成的滅弧管內(nèi),外間隙將管子與電網(wǎng)隔開。
雷電過電壓使內(nèi)外間隙放電,內(nèi)間隙電弧高溫使產(chǎn)氣材料產(chǎn)生氣體,管內(nèi)氣壓迅速增加,高壓氣體從噴口噴出滅弧。
管式避雷器具有較大的沖擊通流能力,可用在雷電流幅值很大的地方。但管式避雷器放電電壓較高且分散性大,動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生截波,
保護(hù)性能較差。主要用于變電所、發(fā)電廠的進(jìn)線保護(hù)和線路絕緣弱點(diǎn)的保護(hù)。
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2.碳化硅避雷器,其基本工作原理是疊裝于密封瓷套內(nèi)的火花間隙和碳化硅閥片(電壓等級(jí)高的避雷器產(chǎn)品具有多節(jié)瓷套)。
火花間隙的主要作用是平時(shí)將閥片與帶電導(dǎo)體隔離,在過電壓時(shí)放電和切斷電源供給的續(xù)流。碳化硅避雷器的火花間隙由許多間隙串聯(lián)組成,放電分散性小,伏秒特性平坦,滅弧性能好。碳化硅閥片是以電工碳化硅為主體,與結(jié)合劑混合后,
經(jīng)壓形、燒結(jié)而成的非線性電阻體,呈圓餅狀。碳化硅閥片的主要作用是吸收過電壓能量,利用其電阻的非線性(高電壓大電流下電阻值大幅度下降)限制放電電流通過自身的壓降(稱殘壓)和限制續(xù)流幅值,與火花間隙協(xié)同作用熄滅續(xù)流電弧。
碳化硅避雷器按結(jié)構(gòu)不同,又分為普通閥式和磁吹閥式兩類。后者利用磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)電弧來提高滅弧性能,從而具有更好的保護(hù)性能。碳化硅避雷器保護(hù)性能好,廣泛用于交、直流系統(tǒng),保護(hù)發(fā)電、變電設(shè)備的絕緣。
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基本特點(diǎn)
防雷器,也叫浪涌保護(hù)器,是一種為各種電子設(shè)備、儀器儀表、通訊線路提供安全防護(hù)的電子裝置。
當(dāng)電氣回路或者通信線路中因?yàn)橥饨绲母蓴_突然產(chǎn)生尖峰電流或者電壓時(shí),浪涌保護(hù)器能在極短的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)通分流,從而避免浪涌對(duì)回路中其他設(shè)備的損害。
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作用特點(diǎn)
防雷器的作用是用來保護(hù)電力系統(tǒng)中各種電器設(shè)備免受雷電過電壓、操作過電壓、工頻暫態(tài)過電壓沖擊而損壞的一種電器。
防雷器的類型主要有保護(hù)間隙、閥型防雷器和氧化鋅防雷器。保護(hù)間隙主要用于限制大氣過電壓,一般用于配電系統(tǒng)、線路和變電所進(jìn)線段保護(hù)。閥型防雷器與氧化鋅防雷器用于變電所和發(fā)電廠的保護(hù),在500KV及以下系統(tǒng)主要用于限制大氣過電壓在超高壓系統(tǒng)中還將用來限制內(nèi)過電壓或作內(nèi)過電壓的后備保護(hù)
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應(yīng)用指南
該標(biāo)準(zhǔn)可作為設(shè)計(jì)手冊(cè),并闡述了很多選型和設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的相關(guān)問題。該標(biāo)準(zhǔn)也說明了選擇過電壓保護(hù)設(shè)備的各種問題。
標(biāo)準(zhǔn)的部分詳述了浪涌保護(hù)的基本原理和選擇浪涌保護(hù)器時(shí)的各種相關(guān)參數(shù)(第3、4和5節(jié))。簡(jiǎn)述之后就是應(yīng)用指南,一步步介紹在選型前怎樣評(píng)估應(yīng)用程序(第6.1節(jié)).下圖是評(píng)估中最重要問題的概覽:
選擇安裝浪涌保護(hù)器時(shí),首先要考慮電網(wǎng)的設(shè)計(jì)(例如:TN-S系統(tǒng),TT系統(tǒng),IT系統(tǒng)等)。
浪涌保護(hù)器的安裝位置也要考慮,它的放置位置與被保護(hù)設(shè)備間的距離要合適。
如果浪涌保護(hù)器放置得離被保護(hù)設(shè)備太遠(yuǎn)了,那就不能確保被保護(hù)設(shè)備得到
有效保護(hù);如果太近了,設(shè)備和浪涌保護(hù)器之間會(huì)產(chǎn)生振蕩波,而這樣,即使設(shè)備被認(rèn)為是被保護(hù)的,
會(huì)在被保護(hù)設(shè)備上產(chǎn)生巨大的過電壓。
僅因?yàn)檎_安裝浪涌保護(hù)器是個(gè)簡(jiǎn)單問題,導(dǎo)致許多浪涌保護(hù)器安裝位置設(shè)計(jì)不合理。
安裝浪涌保護(hù)器時(shí),首先確保它被放置在被保護(hù)設(shè)備的入口處;第二要正確安裝浪涌保護(hù)器的接地線;
第三連接浪涌保護(hù)器的電纜要盡可能的短。根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)(
一般來說),連接電纜的電感一般是1μH/m左右。所以設(shè)計(jì)該系統(tǒng)時(shí),記得連接電纜要包含火線和接地線。
上圖中的安裝暴露出一個(gè)問題:如圖安裝會(huì)產(chǎn)生1kA/μs的故障電流,這會(huì)導(dǎo)致每米連接浪涌保護(hù)器的接線上的壓降為1000伏。
如果接線是1米接地線是0.5米,被保護(hù)設(shè)備將會(huì)承受浪涌保護(hù)器的箝制電壓再加上1500伏的電壓,而通過正確安裝浪涌保護(hù)器可以極大的減少這種電壓。
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理想的安裝方法如下:
按照以上安裝方法,被保護(hù)設(shè)備只會(huì)承受幾乎等于浪涌保護(hù)器箝制電壓的電壓。
一些浪涌保護(hù)器需要額外的保護(hù)措施,如,不會(huì)被熱損壞的保險(xiǎn)絲,用來保證浪涌保護(hù)器處理能級(jí)。
其他制造商造出的浪涌保護(hù)器可以在風(fēng)機(jī)主斷路器短路之前處理全部電流。選擇過電壓保護(hù)的組件時(shí),需要考慮是否有必要使用更多的組件來保證
浪涌保護(hù)器保護(hù)設(shè)備。通常粗略保護(hù)就是在設(shè)備入口處安裝一個(gè)浪涌保護(hù)器,而精細(xì)保護(hù)就是把浪涌保護(hù)器直接安裝在被保護(hù)設(shè)備上。
據(jù)浪涌保護(hù)器目前發(fā)展情況,只需安裝一個(gè)裝置,或是粗略保護(hù)和精細(xì)保護(hù)的組合,或是一個(gè)據(jù)精細(xì)保護(hù)原則制
造的簡(jiǎn)單大型的浪涌保護(hù)器,就可在很大程度上起到全防護(hù)作用。
浪涌保護(hù)器的安裝位置被選定后,就要選擇浪涌保護(hù)器的級(jí)別了。所有的浪涌保護(hù)器根據(jù)它們能導(dǎo)入地下的能量來劃分不同的級(jí)別。
越低級(jí)別的浪涌保護(hù)器的導(dǎo)通需要越高的箝位電壓。這就導(dǎo)致了被保護(hù)設(shè)備上壓力的增加。被保護(hù)設(shè)備越容易受到
破壞,越需要選擇高級(jí)別的浪涌保護(hù)器。一般來說,根據(jù)特定區(qū)域需要的保護(hù)級(jí)別來劃分出不同的安裝區(qū)域,這樣對(duì)浪涌保護(hù)器的選型就會(huì)容易多了,
同時(shí)對(duì)具體的區(qū)域需要什么級(jí)別的浪涌保護(hù)器提供了概況。考慮在雷電防護(hù)總體設(shè)計(jì)中加入浪涌
保護(hù)器設(shè)計(jì),雷電防護(hù)區(qū)域可以和浪涌保護(hù)器各級(jí)過渡區(qū)域相整合,而通過各級(jí)過渡區(qū)域可以知道浪涌保護(hù)器的放置位置。
(其他標(biāo)準(zhǔn)也是這樣推薦的,例如,IEC62305系列或風(fēng)力發(fā)電機(jī)具體規(guī)定IEC61400-24)
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