浪湧保護器(SPD)中的8/20us波形和10/350us波形有何區別?

2020-12-05 電氣設計狄老師

浪湧保護器有個重要的參數,8/20us或10/350us,不少人都不知道這兩個參數的含義,浪湧保護器的作用主要是應對雷擊,包括直擊雷和感應雷。直擊雷和感應雷的形式,能量不一樣,它們的電流波形類似於10/350us(直擊雷)和8/20us(感應雷)。樹上鳥教育電氣設計師在線教學網絡課程!

因此,人為製造出這兩種波形的電流,模擬直擊雷和感應雷,用於測試浪湧保護器在該電流波形下的參數。

一、雷電波形

兩個波形表示的實際上是時間與電流的曲線,10/350us是典型雷電擊穿大地的雷電流曲線,是雷電直接襲擊電力線和避雷針的雷電流曲線。我們一般稱直擊雷波形

其中10(微秒)表示衝擊脈衝到達90%電流峰值的時間,而350表示從電流峰值到半峰值的時間,8/20也是同樣的定義。

8/20us是典型雷電擊穿大地(避雷針或臨近接閃物)引起的電磁脈衝感應過電壓,這個感應過電壓擊穿、燒毀設備時的電流曲線。我們一般稱 感應雷波形

二、直擊雷波形和感應雷波形的區別

標準與規定的差異性:IEC國際電工委員會標準IEC1024《tag_1防雷規範》、IEC1312《雷電電磁脈衝防護》均執行10/350uS和8/20uS雷電波形。國家標準GB11032-2000《交流避雷器》、GB3482-3483-83《電子設備雷擊實驗、導則》均執行8/20uS雷電波形。 

根據理論計算,同等雷擊電流作用下,10/350uS和8/20uS雷電焦耳能量之比為17.5:1(比如:一個8/20uS雷電流10KA其雷電焦耳為1000J,那麼,一個10/350uS雷電流10KA其雷電焦耳近似為17500J),10/350uS和8/20uS雷電焦耳能量是有本質上的區別。

按照IEC的「新要求」,測試「防護直接雷擊的浪湧保護器」時應採用10/350波形衝擊脈衝,而測試「防護間接雷擊的浪湧保護器」時應採用8/20波形。

如此看來,10/350us和8/20us各有特點,我們在選擇防雷器時應該根據需防護的設備而選擇對應的防雷器,適合的才是最好的。

三、浪湧保護器的選用原則

1、SPD的電壓保護水平Up應始終小於被保護設備的衝擊耐受電壓Uchoc,並且大於根據接地類型得出的電網最高運行電壓Usmax,即Usmax<Up<Uchoc,若線路無屏蔽,尚應計入線路感應電壓,Uchoc宜按其值的80%考慮;

2、SPD與被保護設備兩端引線應儘可能短,控制在0.5m以內;

3、如果進線端SPD的Up加上其兩端引線的感應電壓以及反射波效應與距其較遠處的被保護設備的衝擊耐受電壓相比過高,則需在此設備處加裝第二級SPD,其標稱放電電流In不宜小於8/20μs 3kA;當進線端SPD距被保護設備不大於10m時,若該SPD的Up加上其兩端引線的感應電壓小於設備的Uchoc的80%,一般情況在該設備處可不裝SPD;

4、當按上述第3點要求裝的SPD之間設有配電盤時,若第一級SPD的Up加上其兩端引線的感應電壓保護不了該配電盤內的設備,應在該配電盤內安裝第二級SPD,其標稱放電電流In不宜小於8/20μs 5kA;

5、當在線路上多處安裝SPD時,電壓開關型SPD與限壓型SPD之間的線路長度不宜小於10m,限壓型SPD之間的線路長度不宜小於5m。例如:被保護設備與配電中心距離較近,在線路敷設上可特意多繞一些導線;

6、當進線端的SPD與被保護設備之間的距離大於30m時,應在離被保護設備儘可能近的地方安裝另一個SPD,通流容量可為8kA;

7、選擇SPD時應注意保證不會因工頻過壓而燒毀SPD,因SPD是防瞬態過電壓(μs級),工頻過電壓是暫態過電壓(ms級),工頻過電壓的能量是瞬態過電壓能量的幾百倍,因此,應注意選擇較高工頻工作電壓的SPD;

8、SPD的保護:每級SPD都應設保護,可採用斷路器或熔斷器進行保護,保護器的斷流容量均大於該處最大短路電流;

9、此外,選用SPD時還應注意:響應時間儘可能快;使用壽命的長短、價格因素、可維護性要好、通流容量的大小、耐溼性能等方面。

純知識!浪湧保護器(SPD)如何選型?避雷針保護範圍怎麼確定?

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