初始长连续电流引起的地电位抬升和SPD损坏

在电子电气系统接地领域,地电位抬升对电子设备的破坏效应一直是人们关注的焦点。基于触发闪电技术,开展了地网地电位抬升冲击电涌保护器(surge protective device,SPD)的观测试验,重点分析了触发闪电初始长连续电流过程对SPD的冲击和损坏效应。结果发现,触发闪电注入地网后,闪电的初始长连续电流和继后回击的共同作用下很容易造成额定通流量的SPD损坏,当流经SPD的能量累积达到一定程度时仅初始长连续电流过程也会损坏SPD;冲击SPD的效应与初始长连续电流过程的不同的波形密切相关,当长连续电流过程叠加上升沿较快幅值较大的初始连续电流脉冲(ICCP,initial continuous current pulse)时,流经SPD的能量会迅速增加,是长连续电流过程中SPD损坏的最为关键因子。个例分析发现,当初始长连续电流过程持续时间和平均电流量级达到100 ms和200 A左右,泄放电量为25 C,流经SPD的能量达1000 J左右,易造成标称放电电流20 kA甚至更高的SPD损坏。     

GB 50057与GB 50343关于SPD规定对比

建筑物内低压电源系统电涌保护器(SPD)设计和安装等依据的技术规范为GB 50057-2010和GB 50343-2012。由于两个规范对SPD的相关规定存在较大差异,导致防雷工作中SPD设计、安装等标准无法统一。从SPD术语、安装位置、放电电流、级别设置相关条款进行对比分析,发现:1SPD术语仅翻译不同。2GB 50343对SPD安装位置要求较准确;GB 50057关于SPD放电电流的规定更合理。3SPD级别设置的计算方法不同。     

浅谈低压电源线路电涌保护器的选型与设置

随着现代化智能建筑迅速增多,为使建筑物中的现代化设备尽可能免遭雷击,国家相关雷电防护技术规范相继出台,相应地电涌保护器(SPD)的应用也越来越多。由于SPD的品牌众多,技术参数各异,如何选择、设置合适的SPD是一个值得探讨的问题。本文初步提出了建筑物内低压电源线路的SPD的选择、设置之方法。     

民用建筑电源SPD的检测要点

针对现行民用建筑电源SPD的检测方法缺失所造成雷害风险问题,从电源进线方式和电源供电制式开始考虑,根据电源SPD产品设计参数来确定所用产品是否与被保护的线路设备相适应。再根据电源SPD的震荡保护距离、感应保护距离和SPD有效电压保护水平来决定被保护的线路设备是否处于SPD的保护距离内。最后再对电源SPD的安装工艺和接地电阻等具体数值进行检测,以综合系统的分析来确保电源SPD的检测质量,保障居民线路设备的安全。     

电源SPD安装、使用问题的探讨

文章介绍了低压配电系统防雷保护方案设计中所遇到的SPD安装位置、SPD间的配合、SPD保护模式等问题,以及SPD安装中的注意事项和SPD的日常检查维护。     

建筑物电源SPD的合理配置及能量配合

针对现行电源SPD的安装方式对电气设备保护失当问题,本研究从雷击风险评估的角度确定需保护的电源设备范围,根据国家和国际相关规范和所需设备的防护等级及绝缘耐压水平决定配置第1级电源SPD的位置及试验类型。再根据SPD的有效电压保护水平、SPD的保护范围,开关型、限压型等不同类型SPD的动作特点和伏安特性,确定SPD的参数配置和能量配合,以保证各级SPD在动作时处于能量耐受范围内。以经济、有效、合理的配合配置,使电源设备得到最有效的防护。     

Ⅱ级试验SPD泄放雷电冲击电流的可行性

通过试验的方法,采用脉冲电流发生器,对不同标称放电电流的Ⅱ级试验SPD,施加波形为10/350μs的电流波,考察Ⅱ级试验SPD所能通过的冲击电流与其标称电流的关系,从而对用Ⅱ级试验SPD泄放雷电冲击电流的可行性进行分析。试验结果表明:试验中的四个不同品牌型号的Ⅱ级试验SPD分别能通过其标称流0.075、0.075、0.1、0.125倍的冲击电流值,平均理论偏差为-6.25%,与相关理论研究相符;用Ⅱ级试验SPD泄放雷电冲击电流是可行的,但对于所能通过的冲击电流与标称放电电流的比值,不同品牌和型号之间有较大差异。由于受市场上实际产品的限制,在实际应用中,用Ⅱ级试验SPD代替Ⅰ级试验SPD作为第一级SPD可行性低。     

低压配电系统电源过电压保护器能量配合分析

利用行波理论分析了各级SPD线路长度距离,并提出SPD接地线长度与SPD能量配合的密切关系。     

在低压配电系统中采用SPD接线方式应注意的问题

从防雷工程设计施工实践出发,按照国内外相关防雷技术标准中的规定,对TN和TT系统这两种主要接地制式的低压配电系统中不同SPD接线方式进行了分析。结果表明,TT制低压配电系统适宜采用“3 1”保护模式的SPD接线方式;对于有剩余电流保护器(RCD)的TT制低压配电系统,“4 0”保护模式的SPD只能安装在RCD负荷侧或采用“3 1”保护模式的SPD;对于SPD的接地独立于配电系统接地的TN制低压配电系统,其SPD的安装应将TN系统视为TT系统。     

SPD热脱离装置的动作可靠性分析

SPD热脱离装置是SPD结构中不可缺少的一个重要部分,它直接关系到整个系统的正常运行和防雷保护的连续性。文章简要介绍了SPD热脱离器的两种结构并从试验的角度对脱离器动作的可靠性进行了分析。     

十脉冲下限压型SPD级间串联退耦电感前后能级匹配研究

退耦电感是限压型浪涌保护器(SPD)级联配合核心元件,对于限压型SPD能级匹配具有重要影响.针对退耦电感与限压型SPD能级匹配问题,基于行波传输理论建立多级限压型SPD能量匹配模型,并结合更接近自然雷击的10个8/20 μs多脉冲试验进行研究,试验结果可知:恒定波阻抗下,增大SPD线路间退耦电感值,可有效减缓雷电瞬态过...     

一次触发闪电地电位抬升引发的氧化锌电涌保护器损坏事件分析

基于触发闪电开展了电流注入地网后地电位抬升反击氧化锌电涌保护器的试验研究.结合真实雷电环境下测量的电涌保护器两端残压和流经电流的数据,对一次触发闪电引发的氧化锌电涌保护器损坏事件进行了分析.分析发现,电流注入地网后,回击过程瞬间的大能量和长连续电流过程累积的能量相互叠加共同作用损坏了氧化锌电涌保护器.回击发生时,较大的...     

电涌保护器标准分析

介绍了国际电工委员会（IEC）关于电涌保护器国际标准的出版情况,通过对最新发布的关于低压电涌保护器测试标准IEC61643 11：2011与该标准2005和1998年版本中的条款内容进行比较,阐述了新标准在分类、适用性、电气性能要求和测试方法等方面的改进内容,着重分析了新版标准中出现变化的重要内容及原因,可帮助电涌保护器制造厂、检测机构和用户等快速了解新版标准中的变化,掌握新版标准中提出的性能要求和测试方法。指出我国电涌保护器标准和市场应按国际惯例采用CQC认证,加强市场监管。     

浅析SPD连接导线及接入方法对SPD保护效果的影响

通过公式分析SPD连接导线的长度、截面积及接人方法对SPD保护效果的影响。     

两级雷击电涌保护器配合的过电流和过电压变化特征

通过对电气系统受两级雷击电涌保护器（surge protective divice,SPD）配合保护下的过电流和过电压变化特性的分析研究,建立过电压两级保护线路的瞬态Kirchhoff方程组,对各SPD、级间电缆（或解耦器）和负载的端电压、电流进行模拟计算,绘制时序波形图,获得两级SPD（首级为火花间隙、次级为压敏电阻）配合保护下的雷击过电流的分流特性和负载过电压变化特性,为雷击过电压过电流的多级保护提供理论分析方法,可供电气系统多级雷电防护工程设计参考。     

电涌保护器级间退耦元件的选型分析

针对电涌保护器（SPD）级间能量配合试验中配合失效的问题,主要利用波的传输理论与基尔霍夫定律进行分析,结合JB/T 10618-2006（组合式电涌保护器）的规定假设一套组合型SPD,通过基础理论分析与精确计算得出：当被保护装置属于低频（直流）设备时,在不影响信号强度的情况下,退耦元件采用电感或电阻型元件均可;当被保护装置属于高频设备时,退耦元件只能选用低电感量的电阻型退耦元件.退耦元件的参数值均可按照波的传输理论与基尔霍夫定律进行理论计算.这在组合型SPD退耦元件的选型过程中,具有重要的指导意义.     

2009年6月九江一次典型雷击事故原因分析

根据2009年6月江西省九江一次雷击事故现场的勘察结果,利用雷电监测数据和剩磁检测数据对雷电流大小进行了对比分析,认为造成雷击事故的可能原因有三方面,分别是电源SPD的保护级别不够、SPD的容量太小、接地引下线过长和截面积太小。最后,提出了相应的整改建议。