每年有數(shù)十萬(wàn)起雷擊和過(guò)電壓造成的損壞，造成的損失高達(dá)數(shù)千萬(wàn)元。過(guò)壓保護(hù)裝置是電氣裝置綜合保護(hù)概念的一部分，可以可靠地防止過(guò)壓造成的損壞。

過(guò)電壓損壞

過(guò)電壓是小于千分之一秒的短暫電壓峰值，超過(guò)電氣設(shè)備允許的設(shè)計(jì)工作電壓的許多倍。 此類(lèi)過(guò)電壓事件通常是由雷擊、靜電放電或電網(wǎng)切換操作引起的，并且非常危險(xiǎn)。

三級(jí)保護(hù)

應(yīng)根據(jù)安裝現(xiàn)場(chǎng)的用電負(fù)荷選擇保護(hù)裝置。這個(gè)概念可以實(shí)施適合當(dāng)?shù)貤l件和個(gè)人要求的過(guò)電壓和雷電保護(hù)措施。

滿足任何要求的正確設(shè)備

區(qū)分過(guò)壓保護(hù)裝置的其他特性包括其額定浪涌容量和可實(shí)現(xiàn)的保護(hù)水平。

1 型避雷器：防止由直接或間接雷擊觸發(fā)的過(guò)電壓和大電流

2 型避雷器：防止由電氣開(kāi)關(guān)操作觸發(fā)的過(guò)電壓

3 類(lèi)浪涌保護(hù)裝置：保護(hù)電氣負(fù)載免受過(guò)壓

過(guò)壓保護(hù)

當(dāng)系統(tǒng)中的電壓超過(guò)其額定電壓時(shí)，稱(chēng)為過(guò)電壓。 這種過(guò)電壓可能是瞬時(shí)的或持續(xù)的。 電力系統(tǒng)中產(chǎn)生過(guò)電壓的主要原因可以方便地分為兩類(lèi)，即內(nèi)部和外部。內(nèi)部過(guò)電壓源于系統(tǒng)本身，而外部過(guò)電壓是由于線路上的雷電造成的。

電壓浪涌

定義：電壓浪涌的定義是過(guò)電壓的突然上升，它會(huì)損壞安裝的電氣設(shè)備。線路中的過(guò)電壓是由于兩相之間以及相與地之間的電壓升高而發(fā)生的。

電壓浪涌的類(lèi)型

電站中的過(guò)電壓可能由內(nèi)部干擾或大氣噴發(fā)引起。根據(jù)過(guò)電壓的產(chǎn)生，電壓浪涌分為兩類(lèi)。

內(nèi)部過(guò)壓

當(dāng)系統(tǒng)中的電壓超過(guò)額定電壓時(shí)，這種電壓稱(chēng)為內(nèi)部過(guò)電壓。

外部過(guò)電壓

由大氣放電（如靜電放電或雷擊）引起的過(guò)電壓稱(chēng)為外部過(guò)電壓。

工業(yè)自動(dòng)化控制柜中的過(guò)電壓保護(hù)裝置

浪涌保護(hù)器，電涌保護(hù)器，SPD

工業(yè)控制柜控制的自動(dòng)化設(shè)施依賴(lài)于這些機(jī)柜中的組件，即使在功率變化的情況下也能可靠地工作。 這些組件包括本地電源、PLC、數(shù)據(jù)記錄器、網(wǎng)絡(luò)和其他通信設(shè)備以及 IO——它們都容易受到電壓浪涌的不利影響。

過(guò)壓保護(hù)裝置

過(guò)電壓（在系統(tǒng)中）一相導(dǎo)體和大地之間或相導(dǎo)體之間的任何電壓，其峰值超過(guò)國(guó)際電工詞匯（IEV 604-03-09）中設(shè)備定義的最高電壓的相應(yīng)峰值。

對(duì)電氣裝置的影響

雷電尤其會(huì)損壞電氣和電子系統(tǒng)：住宅和工業(yè)場(chǎng)所中的變壓器，電表和電器。

修復(fù)雷擊造成的損壞的成本非常高。

雷擊影響

閃電是一種高頻電氣現(xiàn)象，會(huì)導(dǎo)致所有導(dǎo)電物品，尤其是電纜和設(shè)備上的過(guò)電壓。

雷電波的表征

對(duì)現(xiàn)象的分析允許定義雷電流和電壓波的類(lèi)型。

保護(hù)建筑物免受雷擊的系統(tǒng)必須包括：

保護(hù)建筑物免受直接雷擊；

防止電氣設(shè)備遭受直接和間接的雷擊。

建筑防護(hù)系統(tǒng)

建筑物保護(hù)系統(tǒng)的作用是防止其遭受直接雷擊。

該系統(tǒng)包括：

捕獲裝置：防雷系統(tǒng)；

引下線，用于將雷電流傳輸?shù)降孛妫?/p>

“魚(yú)尾紋”地線連接在一起；

所有金屬框架（等電位連接）和地線之間的鏈接。

當(dāng)雷電流在導(dǎo)體中流動(dòng)時(shí)，如果導(dǎo)體與附近的接地框架之間出現(xiàn)電位差，則后者可能會(huì)造成破壞性的閃絡(luò)。

避雷針（簡(jiǎn)單桿或帶有觸發(fā)系統(tǒng)）

避雷針是放置在建筑物頂部的金屬捕獲尖端。它由一根或多根導(dǎo)體（通常是銅條）接地。

這些電線在要保護(hù)的結(jié)構(gòu)上方伸展。它們用于保護(hù)特殊結(jié)構(gòu)：火箭發(fā)射區(qū)、軍事應(yīng)用和高壓架空線保護(hù)。

帶網(wǎng)狀籠的避雷針（法拉第籠）

這種保護(hù)包括在建筑物周?chē)鷮?duì)稱(chēng)地放置許多引下線/膠帶。

這種類(lèi)型的防雷系統(tǒng)用于高度暴露的建筑物，其中包含非常敏感的裝置。

建筑保護(hù)對(duì)電氣裝置設(shè)備的影響

建筑物保護(hù)系統(tǒng)釋放的 50% 的雷電流會(huì)回升到電氣裝置的接地網(wǎng)絡(luò)中。 幀的電位上升經(jīng)常超過(guò)各種網(wǎng)絡(luò)（低壓、電信、視頻電纜等）中導(dǎo)體的絕緣耐受能力。

此外，通過(guò)引下線的電流會(huì)在電氣裝置中產(chǎn)生感應(yīng)過(guò)電壓。

防雷-電氣安裝保護(hù)系統(tǒng)

電氣裝置保護(hù)系統(tǒng)的主要目標(biāo)是將過(guò)電壓限制在設(shè)備可接受的值。

電氣安裝保護(hù)系統(tǒng)包括：

一個(gè)或多個(gè)SPD，具體取決于建筑物的配置；

等電位聯(lián)結(jié)：外露導(dǎo)電部件的金屬網(wǎng)。

地凱科技浪涌保護(hù)器+電涌保護(hù)器（SPD）

電涌保護(hù)設(shè)備（SPD）用于電源網(wǎng)絡(luò)，電話網(wǎng)絡(luò)以及通信和自動(dòng)控制總線。

電涌保護(hù)設(shè)備（SPD）是電氣安裝保護(hù)系統(tǒng)的組成部分。

該設(shè)備并聯(lián)在它必須保護(hù)的負(fù)載的電源電路上。也可用于各級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)。

這是最常用和最有效的過(guò)電壓保護(hù)類(lèi)型。

SPD 旨在限制來(lái)自大氣的瞬態(tài)過(guò)電壓并將電流波轉(zhuǎn)移到大地，從而將這種過(guò)電壓的幅度限制在對(duì)電氣裝置和電氣開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制裝置無(wú)害的值。

SPD 必須始終安裝在電氣裝置的起點(diǎn)。

SPD的位置和類(lèi)型

在安裝開(kāi)始時(shí)要安裝的SPD的類(lèi)型取決于是否存在防雷系統(tǒng)。 如果建筑物裝有防雷系統(tǒng)（根據(jù)IEC 62305），則應(yīng)安裝1型SPD。

對(duì)于在安裝的引入端安裝的SPD，IEC 60364安裝標(biāo)準(zhǔn)為以下2個(gè)特征規(guī)定了最小值：

額定放電電流In = 5 kA（8/20）μs；

電壓保護(hù)等級(jí)UP（在我n）<2.5 kV。

要安裝的其他SPD的數(shù)量取決于：

場(chǎng)地的大小和安裝連接導(dǎo)體的難度在大型站點(diǎn)上，必須在每個(gè)子配電柜的輸入端安裝 SPD。

將要保護(hù)的敏感負(fù)載與輸入端保護(hù)設(shè)備分開(kāi)的距離。當(dāng)負(fù)載位于距進(jìn)線端保護(hù)裝置10米以上的位置時(shí)，有必要在敏感負(fù)載附近提供額外的精細(xì)保護(hù)。 波浪反射現(xiàn)象從10米開(kāi)始增加，請(qǐng)參見(jiàn)雷電波的傳播

暴露的風(fēng)險(xiǎn)。在非常暴露的位置的情況下，輸入端SPD不能同時(shí)確保雷電流的高流量和足夠低的電壓保護(hù)水平。特別地，類(lèi)型1 SPD通常伴隨有類(lèi)型2 SPD。

保護(hù)分布式級(jí)別

SPD 的多個(gè)保護(hù)級(jí)別允許在多個(gè) SPD 之間分配能量：

類(lèi)型1：當(dāng)建筑物在安裝的入口端安裝了防雷系統(tǒng)時(shí)，會(huì)吸收大量能量；

類(lèi)型2：吸收殘余過(guò)電壓；

類(lèi)型3：必要時(shí)，對(duì)非?？拷?fù)載的最敏感設(shè)備提供“精細(xì)”保護(hù)。

根據(jù)安裝特性的SPD的共同特性

選擇1型SPD

脈沖電流Iimp

沖擊電流 IIMP

在沒(méi)有國(guó)家規(guī)定或具體規(guī)定要保護(hù)的建筑物類(lèi)型的情況下：沖擊電流 IIMP 根據(jù) IEC 12.5-10-350，每個(gè)分支至少應(yīng)為 60364 kA（5/534 μs 波）。

有規(guī)定的地方：

標(biāo)準(zhǔn) IEC 62305-2 定義了 4 個(gè)級(jí)別：I、II、III 和 IV

選擇2型SPD

最大放電電流Imax

最大放電電流Imax是根據(jù)相對(duì)于建筑物位置的估計(jì)暴露水平定義的。

安裝電涌保護(hù)器

電涌保護(hù)器的連接

SPD 與負(fù)載的連接應(yīng)盡可能短，以降低被保護(hù)設(shè)備端子上的電壓保護(hù)水平（安裝）。

到網(wǎng)絡(luò)和接地端子的SPD連接的總長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)50厘米。

導(dǎo)體截面積

建議的最小導(dǎo)體橫截面考慮到：

提供的正常服務(wù)：雷電流波在最大電壓降（50 cm 規(guī)則）下的流動(dòng)。 注意：與 50 Hz 的應(yīng)用不同，雷電現(xiàn)象屬于高頻，導(dǎo)體橫截面的增加并不會(huì)大大降低其高頻阻抗。

導(dǎo)體承受的短路電流：在最大保護(hù)系統(tǒng)切斷時(shí)間期間，導(dǎo)體必須承受短路電流。

浪涌保護(hù)器，電涌保護(hù)器，SPD

浪涌保護(hù)器，電涌保護(hù)器，SPD

電涌保護(hù)器的布線規(guī)則

1規(guī)則

首先要遵守的規(guī)則是，網(wǎng)絡(luò)（通過(guò)外部SCPD）與接地端子塊之間的SPD連接的長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)50厘米。

2規(guī)則

受保護(hù)的饋線的導(dǎo)體：

應(yīng)連接至外部SCPD或SPD的端子；

應(yīng)與污染的引入導(dǎo)體物理隔離。

3規(guī)則

進(jìn)線饋線相線、中性線和保護(hù) (PE) 導(dǎo)線應(yīng)并排運(yùn)行，以減少回路表面。

4規(guī)則

SPD的輸入導(dǎo)體應(yīng)遠(yuǎn)離受保護(hù)的輸出導(dǎo)體，以免被耦合污染。

5規(guī)則

電纜應(yīng)固定在外殼的金屬部件（如果有）上，以最小化框架回路的表面，從而受益于針對(duì)EM干擾的屏蔽作用。在所有情況下，必須檢查配電盤(pán)和外殼的框架是否通過(guò)非常短的連接接地。最后，如果使用屏蔽電纜，應(yīng)避免使用大長(zhǎng)度，因?yàn)樗鼈儠?huì)降低屏蔽效率。

光伏應(yīng)用浪涌保護(hù)器

出于各種原因，電氣設(shè)備中可能會(huì)發(fā)生過(guò)電壓。

原因可能是：

配電網(wǎng)由于雷擊或進(jìn)行的任何工作。

雷擊（在附近或建筑物和光伏裝置上，或在雷電導(dǎo)體上）。

閃電引起的電場(chǎng)變化。

像所有室外建筑物一樣，光伏裝置也容易遭受雷擊的風(fēng)險(xiǎn)，雷擊風(fēng)險(xiǎn)因地區(qū)而異。 預(yù)防和逮捕系統(tǒng)和設(shè)備應(yīng)到位。

等電位聯(lián)結(jié)保護(hù)

首先要采用的保護(hù)措施是介質(zhì)（導(dǎo)體），以確保PV裝置的所有導(dǎo)電部件之間的等電位連接。

目的是將所有接地導(dǎo)體和金屬部件連接在一起，從而在已安裝系統(tǒng)的所有點(diǎn)上產(chǎn)生相等的電勢(shì)。

通過(guò)電涌保護(hù)裝置（SPD）進(jìn)行保護(hù)

SPD 對(duì)于保護(hù) AC/DC 逆變器、監(jiān)控設(shè)備和 PV 模塊等敏感電氣設(shè)備以及由 230 VAC 配電網(wǎng)絡(luò)供電的其他敏感設(shè)備尤為重要。

審核編輯黃宇