浪涌保護器選擇要點及相關(guān)問題分析

浪涌保護器是一種高效能的電路保護器，當它承受瞬態(tài)高壓、高能量脈沖時，快速（10-9S）由原來的高阻抗變?yōu)榈妥杩?，并將瞬變高壓干擾脈沖抑制到預(yù)定電壓，從而有效地保護設(shè)備和敏感器件不受損壞，電路工作不受干擾。

?

浪涌產(chǎn)生的時間非常短，大概在微微秒級。浪涌出現(xiàn)時，電壓電流的幅值超過正常值的兩倍以上。今天小編就跟大家分享浪涌保護器選擇要點及相關(guān)問題分析，希望能給大家在工作中帶來幫助！

（1）浪涌保護器從級別上分三個等級

一級可以對于直接雷擊電流進行泄放，或者當電源傳輸線路遭受直接雷擊時傳導(dǎo)的巨大能量進行泄放，一級保護時應(yīng)為三相電壓開關(guān)型電源防雷器，其雷電通流量不應(yīng)低于60kA。一般用于總配電。

二級目的是進一步將通過一級防雷器的殘余浪涌電壓的值限制到1500-2000V，對LPZ1-LPZ2實施等電位連接。分配電柜線路輸出的電源防雷器作為二級保護時應(yīng)為限壓型電源防雷器，其雷電流容量不應(yīng)低于20kA。

三級目的是最終保護設(shè)備的手段，將殘余浪涌電壓的值降低到1000V以內(nèi)。作為三級保護時應(yīng)為串聯(lián)式限壓型電源防雷器，其雷電通流容量不應(yīng)低于10kA。一般用于終端配電設(shè)備。

不同的配電系統(tǒng)應(yīng)該選擇相應(yīng)浪涌保護器，可分TN（TN-S，N-C，TN-C-s），IT，TT。

1）一級保護

目的是防止浪涌電壓直接從LPZ0區(qū)傳導(dǎo)進入LPZ1區(qū)，將數(shù)萬至數(shù)十萬伏的浪涌電壓限制到2500-3000V。

入戶電力變壓器低壓側(cè)安裝的電源防雷器作為一級保護時應(yīng)為三相電壓開關(guān)型電源防雷器，其雷電通流量不應(yīng)低于60kA。該級電源防雷器應(yīng)是連接在用戶供電系統(tǒng)入口進線各相和大地之間的大容量電源防雷器。一般要求該級電源防雷器具備每相100kA以上的max沖擊容量，要求的限制電壓小于1500V，稱之為CLASSI級電源防雷器。這些電磁防雷器是專為承受雷電和感應(yīng)雷擊的大電流以及吸引高能量浪涌而設(shè)計的，可將大量的浪涌電流分流到大地。它們僅提供限制電壓（沖擊電流流過電源防雷器時，線路上出現(xiàn)的max電壓稱為限制電壓）為中等級別的保護，因為CLASSI級保護器主要是對大浪涌電流進行吸收，僅靠它們是不能完全保護供電系統(tǒng)內(nèi)部的敏感用電設(shè)備的。

一級電源防雷器可防范10/350us、100kA的雷電波，達到IEC規(guī)定的高防護標準。

其技術(shù)參考為：雷電通流量大于或等于100kA（10/350us）；殘壓值不大于2.5kV；響應(yīng)時間小于或等于100ns。

2）二級防護

目的是進一步將通過一級防雷器的殘余浪涌電壓的值限制到1500-2000v，對LPZ1-LPZ2實施等電位連接。

分配電柜線路輸出的電源防雷器作為二級保護時應(yīng)為限壓型電源防雷器，其雷電流容量不應(yīng)低于20kA，應(yīng)安裝在向重要或敏感用電設(shè)備供電的分路配電處。這些電源防雷器對于通過了用戶供電入口處浪涌放電器的剩余浪涌能量進行更完善的吸收，對于瞬態(tài)過電壓具有極好的抑制作用。

該處使用的電源防雷器要求的max沖擊容量為每相45kA以上，要求的限制電壓應(yīng)小于1200V，稱之為CLASSII級電源防雷器。一般用戶供電系統(tǒng)做到二級保護就可以達到用電設(shè)備運行的要求了。

二級電源防雷器采用C類保護器進行相一中、相一地以及中一地的全模式保護，主要技術(shù)參數(shù)為：雷電通流容量大于或等于40kA（8/20us）；殘壓峰值不大于1000V；響應(yīng)時間不大于25ns。

3）三級保護

目的是最終保護設(shè)備的手段，將殘余浪涌電壓的值降低到1000V以內(nèi)，使浪涌的能量有致?lián)p壞設(shè)備。

在電子信息設(shè)備交流電源進線端安裝的電源防雷器作為三級保護時應(yīng)為串聯(lián)式限壓型電源防雷器，其雷電通流容量不應(yīng)低于10kA。

最后的防線可在用電設(shè)備內(nèi)部電源部分采用一個內(nèi)置式的電源防雷器，以達到完全消除微小的瞬態(tài)過電壓的目的。該處使用的電源防雷器要求的max沖擊容量為每相20kA或更低一些，要求的限制電壓應(yīng)小于1000V。對于一些特別重要或特別敏感的電子設(shè)備具備三級保護是必要的，同時也可以保護用電設(shè)備免受系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的瞬態(tài)過電壓影響。對于微波通信設(shè)備、移動基站通信設(shè)備及雷達設(shè)備等使用的整流電源，宜視其工作電壓的保護需要分別選用工作電壓適配的直流電源防雷器作為未級保護。

4）根據(jù)被保護設(shè)備的耐壓等級

假如兩級防雷就可以做到限制電壓低于設(shè)備的耐壓水平，就只需要做兩級保護，假如設(shè)備的耐壓水平較低，可能需要四級甚至更多級的保護。四級保護其雷電通流容量不應(yīng)低于5kA。

（2）浪涌保護器前面為什么要配熔斷器和斷路器？

當通過浪涌保護器的涌流大于其Imax，浪涌保護器將被擊穿失效，從而造成回路的短路故障，為切斷短路故障，需要加裝斷路器或熔斷器。每次發(fā)生雷擊都會引起浪涌保護器的老化，例如：電流長時間存在，浪涌保護器會過熱加速老化，此時需要斷路器或熔斷器的熱保護系統(tǒng)在浪涌保護器達到max可承受熱量前動作斷開電涌器。

浪涌保護器對配熔斷器和斷路器要求：在額定電流下施加20個標準的8/20微秒和1.2/50微秒測試脈沖時，斷路器或熔斷器不脫扣。浪涌保護器被擊穿短路時斷路器或熔斷器要動作。如果浪涌保護器是開關(guān)型模塊，由于其損壞方式為開路，因此可以不用裝微型斷路器和熔斷器作為保護。

熔斷器和斷路器都可以作為浪涌保護器的上級保護用。熔斷器的特點；熔斷器有反時限特性的長延時和瞬時電流兩段保護功能，分別作為過載和短路防護用，就是故障熔斷后須更換熔斷體。用斷路器的特點：斷路器有瞬時電流保護和過載熱保護，故障斷開后，可以手操復(fù)位，不必更換元件。

看進線區(qū)別：三相280V五線制或者三相380V四線制的選用440V浪涌保護器。單相220V兩線制或者單相220V三線制的選用220V浪涌保護器。另外注意：選用的浪涌保護器的防護級別，住宅樓進線處三相280V用2級；單相220V用3級。

TN-C-S系統(tǒng)線路在進入建筑物總配電箱后，PEN線分為N線和PE線獨立布線，只需在相線一-PEN 線之間加裝電涌保護器。

浪涌保護器前面的開關(guān)可選用熔斷器和斷路器。一般Imax>40kA的宜選40~63A的，Imax<40kA的宜選20~32A的。

（3）浪涌保護器和避雷器是一回事嗎？

浪涌保護器和避雷器雖然二者都有防止過電壓，特別是防止雷電過電壓的功能，但在應(yīng)用上還是有許多區(qū)別。

1）避雷器有多個電壓等級，從0.38kV低壓到500kV特高壓均有，而浪涌保護器一般只有低壓產(chǎn)品；

2）避雷器多安裝在一次系統(tǒng)上，防止雷電波的直接侵入，而浪涌保護器大多安裝在二次系統(tǒng)上，是在避雷器消除了雷電波的直接侵入后，或避雷器沒有將雷電波消除干凈時的補充措施；

3）避雷器是保護電氣設(shè)備的，而浪涌保護器大多是為保護電子儀器或儀表的；

4）避雷器由于接于電氣一次系統(tǒng)上，要有足夠的外絕緣性能，外觀尺寸比較大，而浪涌保護器由于接于低壓，尺寸制作的可以很小。

（來源：電氣設(shè)計圈，版權(quán)歸原作者）