浪涌保護器(Surge Protective Device,簡稱SPD)是用于保護電氣和電子設備免受瞬態(tài)過電壓(即浪涌電壓)影響的重要裝置。浪涌電壓通常由雷擊、開關操作、電力系統(tǒng)故障等引起。浪涌保護器通過分流或吸收過量的電能,防止設備損壞,提高系統(tǒng)的可靠性和壽命。地凱防雷將詳細介紹浪涌保護器的分級選型方案、不同等級的行業(yè)應用及具體作用,并解釋在什么情況下需要使用浪涌保護器。
一、浪涌保護器的分級及選型
浪涌保護器按照IEC 61643標準分為三個等級:Type 1、Type 2 和 Type 3。每個等級的浪涌保護器適用于不同的安裝位置和保護要求。
- Type 1 浪涌保護器(一級浪涌保護器)
應用場景:
Type 1浪涌保護器主要安裝在建筑物的進線配電板處,是第一道防線,用于保護整個建筑物的電氣系統(tǒng)。
適用于存在直接雷擊風險的環(huán)境,如工業(yè)廠房、通信基站、高層建筑等。
技術特點:
能夠承受直擊雷電流的沖擊,典型的雷電流通量為10/350μs波形。
標稱放電電流(In)通常在12.5kA到25kA之間。
具有強大的能量吸收能力和耐久性。
具體作用:
在電力系統(tǒng)遭受直接雷擊或非常強的電磁干擾時,Type 1浪涌保護器能將大部分雷電能量分流至地,從而保護下游的電氣設備。
提高整個建筑物電氣系統(tǒng)的防雷安全等級。
- Type 2 浪涌保護器(二級浪涌保護器)
應用場景:
地凱科技Type 2浪涌保護器安裝在各級配電柜或分支配電箱中,是電力系統(tǒng)的第二道防線。
適用于對雷電及操作過電壓有較高防護要求的場合,如商業(yè)建筑、數(shù)據(jù)中心、制造車間等。
技術特點:
設計用于應對雷擊電流及開關操作引起的浪涌電壓,典型的雷電流通量為8/20μs波形。
標稱放電電流(In)通常在5kA到20kA之間。
具備中等能量吸收能力和較高的反應速度。
具體作用:
在Type 1浪涌保護器無法完全吸收雷電能量或在配電系統(tǒng)中由于開關操作產(chǎn)生浪涌電壓時,Type 2浪涌保護器將進一步削減殘余浪涌電壓。
確保中低壓電氣設備和分支電路的安全運行。
- Type 3 浪涌保護器(三級浪涌保護器)
應用場景:
Type 3浪涌保護器通常安裝在終端設備的配電箱或設備附近的插座中,是電力系統(tǒng)的第三道防線。
適用于需要精細保護的電子設備,如計算機、精密儀器、醫(yī)療設備等。
技術特點:
設計用于處理剩余的低能量浪涌電壓,典型的雷電流通量為8/20μs波形,但能量較低。
標稱放電電流(In)通常在1kA到10kA之間。
具備高靈敏度和快速響應特性。
具體作用:
對于已經(jīng)經(jīng)過Type 1和Type 2保護后殘余的浪涌電壓,Type 3浪涌保護器能夠提供精細的最終保護,確保終端設備不受損壞。
提高電子設備的使用壽命和穩(wěn)定性。
什么時候需要浪涌保護器
浪涌保護器的需求主要源于以下幾種情況:
雷電活動頻繁地區(qū)
在雷電活動頻繁的地區(qū),建筑物和電氣設備易受到雷擊的直接或間接影響。安裝浪涌保護器可以有效防止雷擊導致的電氣系統(tǒng)損壞。
供電系統(tǒng)不穩(wěn)定
在供電系統(tǒng)不穩(wěn)定的地區(qū),電力公司頻繁的供電操作如開關切換、負荷波動等,容易引起瞬態(tài)過電壓。浪涌保護器可以保護電氣設備免受這些過電壓的沖擊。
關鍵設備保護
對于數(shù)據(jù)中心、醫(yī)護設備、精密制造設備等關鍵設備,瞬時過電壓可能導致嚴重后果,包括設備損壞、數(shù)據(jù)丟失、生產(chǎn)停頓等。安裝浪涌保護器可以提供可靠的電源保護,確保設備的穩(wěn)定運行。
敏感電子設備保護
現(xiàn)代家庭和辦公環(huán)境中,電子設備日益增多且日益敏感,如計算機、電視、音響系統(tǒng)等。這些設備對電源質量要求高,浪涌保護器可以防止電壓波動對這些設備的損害。
浪涌保護器的選型方案
在選擇浪涌保護器時,需要綜合考慮多個因素,包括安裝位置、電源系統(tǒng)類型、設備重要性和實際應用環(huán)境等。以下是詳細的選型方案:
根據(jù)安裝位置選型
進線端保護:選用I級浪涌保護器,安裝在主配電盤處,主要用于防御大電流的雷擊浪涌。
分配電盤保護:選用II級浪涌保護器,安裝在二級配電盤或分支線路上,進一步削減浪涌電壓。
終端設備保護:選用III級浪涌保護器,安裝在最終設備前,為敏感電子設備提供精準保護。
根據(jù)電源系統(tǒng)類型選型
單相系統(tǒng):選擇適用于單相電源的浪涌保護器,通常標有單相AC220V的規(guī)格。
三相系統(tǒng):選擇適用于三相電源的浪涌保護器,通常標有三相AC380V的規(guī)格,并具備三相保護特性。
直流系統(tǒng):選擇專門用于直流電源系統(tǒng)的浪涌保護器,適用于如通信基站、太陽能發(fā)電系統(tǒng)等場景。
根據(jù)設備重要性選型
關鍵設備:對于數(shù)據(jù)中心、醫(yī)療設備等關鍵設備,應選擇高性能的II級或III級浪涌保護器,確保設備在任何情況下都能獲得可靠保護。
普通設備:對于一般的辦公設備、家用電器等,選擇常規(guī)的II級或III級浪涌保護器即可滿足需求。
根據(jù)實際應用環(huán)境選型
戶外環(huán)境:在戶外安裝的浪涌保護器需具備良好的防水、防塵、防腐蝕性能,以適應惡劣的環(huán)境條件。
室內(nèi)環(huán)境:在室內(nèi)使用的浪涌保護器則需關注其體積和安裝便捷性,選擇合適的安裝方式。
浪涌保護器是保障電氣設備安全運行的重要裝置,其選型和應用需要綜合考慮多方面因素。通過了解浪涌保護器的不同等級及其具體作用,可以更好地為不同場景和設備選擇合適的保護器件,確保電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。在雷電頻繁、供電不穩(wěn)定或設備對電源質量要求高的場合,合理配置浪涌保護器尤為重要。隨著技術的不斷發(fā)展,浪涌保護器的性能和種類也在不斷優(yōu)化,未來將為電氣系統(tǒng)提供更加全面和高效的保護。