避雷器與浪涌保護器的比較及兩者的區別?
避雷(lei)(lei)器指建(jian)筑(zhu)(zhu)物(wu)避雷(lei)(lei)器,與避雷(lei)(lei)針、接地排等一起形成一個(ge)法拉第籠,防(fang)止建(jian)筑(zhu)(zhu)物(wu)被損(sun)壞,避雷(lei)(lei)器的(de)基本原理是把雷(lei)(lei)擊(ji)電磁脈(mo)沖(LEMP)導入地進行(xing)消解。但是為什(shen)么在(zai)安裝避雷(lei)(lei)器后仍(reng)有大量的(de)建(jian)筑(zhu)(zhu)物(wu)及其里(li)面的(de)設備(bei)被雷(lei)(lei)擊(ji)損(sun)壞呢?
首先(xian),避雷(lei)(lei)(lei)器的導(dao)(dao)線采用銅鐵合金,因(yin)此(ci)其導(dao)(dao)線性能是有限的,反應速(su)度僅為(wei)200微(wei)妙(uS)。而LEMP的半峰速(su)度(能量達到最大值)為(wei)20微(wei)妙(uS),也就是說LEMP的速(su)度快于避雷(lei)(lei)(lei)器,這樣避雷(lei)(lei)(lei)器把第一次直擊雷(lei)(lei)(lei)導(dao)(dao)入地后(hou),對于二次雷(lei)(lei)(lei)、三次雷(lei)(lei)(lei)往往反應不過來,直接泄漏打在(zai)設備上。也就是說,避雷(lei)(lei)(lei)器對二次雷(lei)(lei)(lei)、三次雷(lei)(lei)(lei)幾乎不起作用。
其次(ci),LEMP導(dao)入地(di)后,會(hui)(hui)從(cong)地(di)返(fan)回形(xing)成感(gan)應(ying)雷(lei)(lei)。感(gan)應(ying)雷(lei)(lei)會(hui)(hui)從(cong)所有含(han)有金屬(shu)的(de)導(dao)線(xian)(xian)上泄漏到設備(網線(xian)(xian)、電源(yuan)線(xian)(xian)、信號線(xian)(xian)、傳輸線(xian)(xian)等)。由于避(bi)雷(lei)(lei)器(qi)是單向(xiang)作(zuo)用的(de),因此它對(dui)感(gan)應(ying)雷(lei)(lei)不起(qi)作(zuo)用,感(gan)應(ying)雷(lei)(lei)可(ke)以(yi)直(zhi)接打壞設備。更何況,導(dao)線(xian)(xian)部分(fen)往往不會(hui)(hui)安裝避(bi)雷(lei)(lei)器(qi)。
再次,浪涌只有20%來(lai)自雷(lei)擊(ji)等(deng)外部(bu)環境,80%來(lai)自系統(tong)內部(bu)運行,避雷(lei)器對(dui)這(zhe)80%是(shi)不起任何作用(yong)的。
根據分析來(lai)回答電涌保護器(qi)(SPD,有的(de)稱(cheng)浪涌保護器(qi))和(he)避雷器(qi)的(de)區別:
1、應用范圍不同(電壓(ya)(ya)):避雷器范圍廣泛,有很多電壓(ya)(ya)等(deng)級,一般從0.4kV低壓(ya)(ya)到500kV超高壓(ya)(ya)都有(詳(xiang)見樓上分析),而SPD一般指1kV以下(xia)使用的(de)過電壓(ya)(ya)保護器;
2、保(bao)(bao)護(hu)(hu)對象不同:避雷(lei)器(qi)是保(bao)(bao)護(hu)(hu)電氣(qi)設備(bei)的,而SPD浪涌(yong)保(bao)(bao)護(hu)(hu)器(qi)一般(ban)是保(bao)(bao)護(hu)(hu)二次信號回路或給(gei)電子儀(yi)器(qi)儀(yi)表等(deng)末(mo)端供電回路。
3、絕緣水(shui)(shui)(shui)平或耐壓水(shui)(shui)(shui)平不(bu)同:電(dian)器設備(bei)和電(dian)子設備(bei)的(de)耐壓水(shui)(shui)(shui)平不(bu)在一個(ge)數(shu)量級上,過電(dian)壓保(bao)護(hu)裝置(zhi)的(de)殘(can)壓應與保(bao)護(hu)對象的(de)耐壓水(shui)(shui)(shui)平匹(pi)配。
4、安裝(zhuang)位置不同:避(bi)雷器(qi)一般(ban)安裝(zhuang)在一次系(xi)統上,防止(zhi)雷電波的(de)直(zhi)接侵入(ru),保護(hu)架空線路及電器(qi)設備;而SPD浪涌保護(hu)器(qi)多(duo)安裝(zhuang)于(yu)二次系(xi)統上,是在避(bi)雷器(qi)消除了雷電波的(de)直(zhi)接侵入(ru)后,或避(bi)雷器(qi)沒(mei)有將雷電波消除干凈時的(de)補充措施(shi);所(suo)以(yi)避(bi)雷器(qi)多(duo)安裝(zhuang)在進線處;SPD多(duo)安裝(zhuang)于(yu)末(mo)端(duan)出(chu)線或信號回(hui)路處。
5、通(tong)流(liu)(liu)(liu)容量不同:避雷(lei)器(qi)因為(wei)主要作(zuo)(zuo)用是(shi)防(fang)止雷(lei)電(dian)(dian)過電(dian)(dian)壓,所以(yi)其相對通(tong)流(liu)(liu)(liu)容量較(jiao)大;而對于(yu)電(dian)(dian)子設(she)備,其絕緣(yuan)水平遠小于(yu)一般意義上(shang)的電(dian)(dian)器(qi)設(she)備,故(gu)需要SPD對雷(lei)電(dian)(dian)過電(dian)(dian)壓和操(cao)作(zuo)(zuo)過電(dian)(dian)壓進行(xing)防(fang)護,但其通(tong)流(liu)(liu)(liu)容量一般不大。(SPD一般在(zai)末(mo)端,不會直接(jie)與架空線路(lu)連接(jie),經過上(shang)一級的限流(liu)(liu)(liu)作(zuo)(zuo)用,雷(lei)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)已經被(bei)限制到較(jiao)低值,這樣通(tong)流(liu)(liu)(liu)容量不大的SPD完(wan)全可以(yi)起到保(bao)護作(zuo)(zuo)用,通(tong)流(liu)(liu)(liu)值不重要,重要的是(shi)殘壓。)
6、其(qi)它(ta)絕緣水平、對(dui)參數的著眼點等也有較大差異。
7、浪(lang)(lang)涌保(bao)(bao)護(hu)器適用(yong)(yong)于低壓供(gong)電(dian)系(xi)統的精(jing)細(xi)保(bao)(bao)護(hu),依據不同的交直(zhi)流電(dian)源(yuan)電(dian)床可選擇各種相(xiang)應(ying)的規格。電(dian)源(yuan)浪(lang)(lang)涌保(bao)(bao)護(hu)器一精(jing)細(xi)由于終端設(she)備(bei)離前(qian)(qian)級(ji)浪(lang)(lang)涌保(bao)(bao)護(hu)器距離較(jiao)大(da),從(cong)而使得(de)該線(xian)路上容易(yi)產生振蕩過(guo)電(dian)壓或感應(ying)到其(qi)他過(guo)電(dian)壓。適用(yong)(yong)于終端設(she)備(bei)的精(jing)細(xi)電(dian)源(yuan)浪(lang)(lang)涌保(bao)(bao)護(hu),與前(qian)(qian)級(ji)浪(lang)(lang)涌保(bao)(bao)護(hu)器配合(he)使用(yong)(yong),則保(bao)(bao)護(hu)效果更好。
8、避(bi)雷(lei)(lei)器(qi)主材質多為氧化鋅(金屬氧化物變阻器(qi)中的(de)一種),而(er)浪涌保護器(qi)主材質根據抗浪涌等級(ji)、分級(ji)防護(IEC61312)的(de)不同是(shi)不一樣的(de),而(er)且在設計上比(bi)普通防雷(lei)(lei)器(qi)精密得多。
9、從技術上來說,避雷器(qi)在響(xiang)應時間、限(xian)壓效(xiao)(xiao)果、綜(zong)合(he)防護效(xiao)(xiao)果、抗老(lao)化特性等(deng)方面都達不到浪涌保護器(qi)的水平(ping)。
共同點:都能防止雷電過電壓
因為上述原(yuan)因,SPD也(ye)就應運而生。
SPD的(de)原理(li)是把LEMP轉化為熱能進行(xing)消解(jie),由于(yu)(yu)不是導通(tong)式,反應速度非(fei)常快(kuai),可(ke)低于(yu)(yu)納秒,可(ke)以(yi)有效防(fang)止(zhi)二次(ci)雷和三次(ci)雷。SPD分為電源SPD,精密儀器SPD,數(shu)字線路SPD,而且(qie)也是雙向作用的(de),因(yin)此可(ke)以(yi)有效防(fang)止(zhi)感應雷。因(yin)此,IEEE標準規定,在(zai)安裝避(bi)雷器的(de)同(tong)時應該(gai)加上SPD,以(yi)形成防(fang)雷的(de)雙保險。
此外,SPD對于內部的80%的浪涌也能(neng)(neng)起到(dao)有效抑制作用,這是(shi)避雷器所不能(neng)(neng)做到(dao)的。
總(zong)體(ti)上講,避雷(lei)器是專門針對電氣設備免受(shou)雷(lei)電沖擊(ji)波所設置的防護設備,而浪(lang)涌(yong)保護器是比避雷(lei)器更先進的防護設備,除開(kai)雷(lei)電沖擊(ji)波,還可以(yi)極大程度消弱電力系(xi)統自身所產生的其它破壞(huai)性浪(lang)涌(yong)沖擊(ji)。在(zai)用電單位高壓進線系(xi)統(10KV及以(yi)上)已(yi)裝設避雷(lei)器的情況下,在(zai)低壓系(xi)統中就應裝設防護功能更精(jing)密的浪(lang)涌(yong)保護器。
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