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避雷器与浪涌保护器的比较及两者的区别?

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浏览:-发布日期:2016-10-31 14:12【

避雷器指建筑物避雷器,与避雷针、接地排等一起形成一个法拉第笼,防止建筑物被损坏,避雷器的基本原理是把雷击电磁脉冲(LEMP)导入地进行消解。但是为什么在安装避雷器后仍有大量的建筑物及其里面的设备被雷击损坏呢?

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首先,避雷器的导线采用铜铁合金,因此其导线性能是有限的,反应速度仅为200微妙(uS)。而LEMP的半峰速度(能量达到最大值)为20微妙(uS),也就是说LEMP的速度快于避雷器,这样避雷器把第一次直击雷导入地后,对于二次雷、三次雷往往反应不过来,直接泄漏打在设备上。也就是说,避雷器对二次雷、三次雷几乎不起作用。

其次,LEMP导入地后,会从地返回形成感应雷。感应雷会从所有含有金属的导线上泄漏到设备(网线、电源线、信号线、传输线等)。由于避雷器是单向作用的,因此它对感应雷不起作用,感应雷可以直接打坏设备。更何况,导线部分往往不会安装避雷器。

再次,浪涌只有20%来自雷击等外部环境,80%来自系统内部运行,避雷器对这80%是不起任何作用的。

根据分析来回答电涌保护器(SPD,有的称浪涌保护器)和避雷器的区别:

1、应用范围不同(电压):避雷器范围广泛,有很多电压等级,一般从0.4kV低压到500kV超高压都有(详见楼上分析),而SPD一般指1kV以下使用的过电压保护器;

2、保护对象不同:避雷器是保护电气设备的,而SPD浪涌保护器一般是保护二次信号回路或给电子仪器仪表等末端供电回路。

3、绝缘水平或耐压水平不同:电器设备和电子设备的耐压水平不在一个数量级上,过电压保护装置的残压应与保护对象的耐压水平匹配。

4、安装位置不同:避雷器一般安装在一次系统上,防止雷电波的直接侵入,保护架空线路及电器设备;而SPD浪涌保护器多安装于二次系统上,是在避雷器消除了雷电波的直接侵入后,或避雷器没有将雷电波消除干净时的补充措施;所以避雷器多安装在进线处;SPD多安装于末端出线或信号回路处。

5、通流容量不同:避雷器因为主要作用是防止雷电过电压,所以其相对通流容量较大;而对于电子设备,其绝缘水平远小于一般意义上的电器设备,故需要SPD对雷电过电压和操作过电压进行防护,但其通流容量一般不大。(SPD一般在末端,不会直接与架空线路连接,经过上一级的限流作用,雷电流已经被限制到较低值,这样通流容量不大的SPD完全可以起到保护作用,通流值不重要,重要的是残压。)

6、其它绝缘水平、对参数的着眼点等也有较大差异。

7、浪涌保护器适用于低压供电系统的精细保护,依据不同的交直流电源电床可选择各种相应的规格。电源浪涌保护器一精细由于终端设备离前级浪涌保护器距离较大,从而使得该线路上容易产生振荡过电压或感应到其他过电压。适用于终端设备的精细电源浪涌保护,与前级浪涌保护器配合使用,则保护效果更好。

8、避雷器主材质多为氧化锌(金属氧化物变阻器中的一种),而浪涌保护器主材质根据抗浪涌等级、分级防护(IEC61312)的不同是不一样的,而且在设计上比普通防雷器精密得多。

9、从技术上来说,避雷器在响应时间、限压效果、综合防护效果、抗老化特性等方面都达不到浪涌保护器的水平。

共同点:都能防止雷电过电压

因为上述原因,SPD也就应运而生。

SPD的原理是把LEMP转化为热能进行消解,由于不是导通式,反应速度非常快,可低于纳秒,可以有效防止二次雷和三次雷。SPD分为电源SPD,精密仪器SPD,数字线路SPD,而且也是双向作用的,因此可以有效防止感应雷。因此,IEEE标准规定,在安装避雷器的同时应该加上SPD,以形成防雷的双保险。

此外,SPD对于内部的80%的浪涌也能起到有效抑制作用,这是避雷器所不能做到的。

总体上讲,避雷器是专门针对电气设备免受雷电冲击波所设置的防护设备,而浪涌保护器是比避雷器更先进的防护设备,除开雷电冲击波,还可以极大程度消弱电力系统自身所产生的其它破坏性浪涌冲击。在用电单位高压进线系统(10KV及以上)已装设避雷器的情况下,在低压系统中就应装设防护功能更精密的浪涌保护器。

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