浪涌保护器如何选型?浪涌保护器选型标准
最大放电电流的选择
根据建筑物地理位置及年平均雷暴日,计算Ng(1 km2面积内年平均雷击数)值,确定电源防雷器的最大放电电流。一般可选用100 kA或65 kA,作为该系统电源的一级防雷;二、三级防雷可选用40kA,终端选用插座型避雷器(如Einmax2具有滤波功能,消除99%电磁干扰、射频干扰,实现终端能域避雷和频域避雷的相结合)。
最大持续耐压的选择
我们知道,在压敏电阻的两端施加1 mA的电流时,所测得的电压为压敏电阻的压敏电压,也是防雷器的标称导通电压,实际上,厂家或商家公布的是适合220 V或380 V电源的防雷器的实际最大持续耐压,该数值小于防雷器的压敏电压,设计上认为电源防雷器的最大持续耐压是一临界值,超过该值,防雷器动作。我国电力系统为了保证供电的可靠性、连续性和考虑我国的实际情况,允许电网单相接地工作2 h,如果考虑电网±15%的波动,则有可能电网单相持续电压可达437 V,如果电源防雷产品的最大持续耐压只有385 V,当电网上工作电压按上述方式波动时,电源防雷器将频繁启动,从而增加事故概率和浪费电能。因此选择最大持续耐压为440 V是合适的,尤其在农村地区。
残压的选择
目前,在国内销售的防雷产品在额定放电电流下的残压Ur是差不多的,有差别也只是100~200V而已,而电源防雷器安装后的线间压降UL=L×di/dt很大,因此只考虑防雷器本身的残压Ur是不够的,而应考虑整个系统的残压U=Ur+UL。对计算机等电子设备来说,其绝缘耐压可高达1800 V以上,通过合理的施工是能够满足设备保护要求的。
对设备来说,受影响的并不仅仅是Ur,而是系统残压U=Uab=Ur+U1+U2,其中U1+U2=UL=L×di/dt。
实验表明,对一根长为1 m截面积为10~16mm的导线,当通以10 kA(8/20μs)的模拟雷电波时,经测试其电感相当于1μH,两端电压约为1200 V。另经测试,一般进入室内的感应雷电流为3 kA左右,当感应雷电流为3 kA左右时,对于市面上销售的避雷器来说,其残压值Ur=1100~1200V。假设有一绝缘耐压为1800 V的电子设备,避雷器两端的接地线长度分别为L1=0.5 m,L2=1 m,则U1≈0.5×1200×3/10=180 V,U2≈1×1200×3/10=360 V,线间压降UL=U1+U2=540 V,那么设备两端的残压为U=Uab=540+1200=1740 V<1800 V(浪涌经过避雷器分流对地泄放后,流经设备的涌流非常小,因而到达电子设备的浪涌能量很小,小于其损伤功率,设备将安全可靠运行)。由U=UL+Ur可见,降低线间压降UL(安装时尽可能缩短接地线长度或选择较大截面的导线)显得十分必要。因此在选择避雷器时不应该仅仅考虑避雷器本身的残压,还应该考虑安装时产生的系统残压对电子设备的影响。
漏电流的选择
在75%的标称导通电压下,所测得的流过防雷器的电流,称为电源防雷器的漏电流I0,按照国家标准此参数应小于20μA,漏电流I0越大,电源防雷器将积聚更多能量而使电源防雷器发热的可能性增大,而漏电流又是随着压敏电阻的温度升高而增大的,因此,此时该压敏电阻就处于恶性循环状态,这也表明了漏电流随时间的变化率(增加率)越大,电源防雷器积聚能量将越快,从而使电源防雷器的性能越趋恶化。一般情况下凡是电源防雷器发生爆炸(自爆)现象,除电源防雷器的结构设计有缺陷外,主要也是由于压敏电阻的压敏电压和漏电流的选择不当,从而使电源防雷器频繁启动和漏电流过大的双重作用下发生损坏。
告警方式的选择
目前能提供的告警方式共有三类,一类是遥信、遥测告警,适用于无人值守的工作场合;另一类是可视告警,通过机械设计实现告警功能,这类告警方式应在雷雨过后对设施进行检查或定期检查,适用于所有的场合,也是目前使用最多的告警方式;还有是声光告警,此告警方式需增加一个告警模块,目前许多专家建议谨慎使用,因为雷击时,有可能是声光告警模块中的电子元器件本身首先被击坏而失去声光告警功能,如此时防雷产品也正好被击坏,人们因依赖声光告警而未察觉,当第二次雷击时,雷电将会乘虚而入,击坏后续被保护设备。防雷产品属安全保护产品,其结构应越简单越好,因此建议采用可视告警方式。
结构化设计
电源防雷器的结构化设计是非常重要的,如果压敏电阻是被树脂密封着,散热效果较差,会使压敏电阻因发热而处于恶性循环状态,使电源防雷器的整体性能下降。目前,电源防雷产品有两种结构形式:整体式模块化设计和插拔式模块化设计。插拔式结构在插拔时必然因间隙存在而发生放电干扰,尤其在空气湿度比较大的地方,此现象将会更严重,使防雷器的性能下降。而整体式模块化设计不存在任何间隙,同时因采用导轨式安装,也可实现热(带电)更换。因此选择整体式模块化设计的电源防雷产品更为合适。