浪涌保護器(Surge Protective Device, SPD)的主要作用是保護電氣設(shè)備和系統(tǒng)免受瞬態(tài)過電壓(如雷擊、電網(wǎng)故障、操作引起的浪涌)的損害。其通過在浪涌發(fā)生時快速導(dǎo)通,將過電壓能量引入地線,從而將受保護設(shè)備的端電壓限制在安全范圍內(nèi)。主要功能包括:
防雷保護:避免雷電過電壓對設(shè)備的損害,特別是在暴雷頻發(fā)的地區(qū)。
設(shè)備保護:防止因電網(wǎng)波動或瞬態(tài)電壓尖峰對敏感電子設(shè)備的沖擊。
系統(tǒng)穩(wěn)定性:減少浪涌對供電系統(tǒng)的干擾,提升設(shè)備和系統(tǒng)運行的可靠性。
延長設(shè)備壽命:降低浪涌對設(shè)備內(nèi)部元件的沖擊,減少設(shè)備故障率。
地凱科技不同行業(yè)的浪涌保護器選型方案
浪涌保護器的選型需結(jié)合行業(yè)特點、系統(tǒng)類型、保護目標和國家標準要求。
以下是一些典型行業(yè)的選型方案:
- 建筑行業(yè)
需求特點:建筑物電力系統(tǒng)復(fù)雜,需保護配電箱、照明系統(tǒng)、辦公設(shè)備等。
推薦方案:
主配電箱:選用 I 級(B 級)浪涌保護器,標稱放電電流 In≥25 kA,沖擊電流 Iimp≥12.5 kA。
分配電箱:選用 II 級(C 級)浪涌保護器,In約為10-20 kA。
終端設(shè)備:選用 III 級(D 級)浪涌保護器,保護精密設(shè)備。
- 通信行業(yè)
需求特點:保護基站、通信機房和天饋線設(shè)備,避免雷擊浪涌和操作浪涌對信號系統(tǒng)的損害。
推薦方案:
信號線保護:采用信號浪涌保護器,適配 RS485、RJ45、同軸線等接口。
電源保護:配置 I 級和 II 級浪涌保護器聯(lián)合使用。
需求特點:工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備多,供電系統(tǒng)復(fù)雜,存在大量瞬態(tài)浪涌。
推薦方案:
PLC控制柜:選用 II 級浪涌保護器,標稱電壓符合工業(yè)電壓等級。
傳感器保護:配備低電壓信號浪涌保護器,響應(yīng)時間<1 ns。
- 新能源行業(yè)
需求特點:光伏、風電系統(tǒng)中浪涌風險高,直流線路需特別防護。
推薦方案:
光伏系統(tǒng):選擇直流專用浪涌保護器,耐壓范圍適配 1000 V 或 1500 V 系統(tǒng)。
風力發(fā)電:選用 I 級和 II 級浪涌保護器組合保護發(fā)電機和控制系統(tǒng)。
地凱科技DK浪涌保護器的工作原理
浪涌保護器的核心原理是通過非線性元件(如金屬氧化物壓敏電阻、氣體放電管或瞬態(tài)抑制二極管)的特性,在浪涌電壓達到一定閾值時迅速導(dǎo)通,形成低阻通路,將過電壓能量泄放到地。
主要元件:
壓敏電阻(MOV):響應(yīng)速度快,適用于電源保護。
氣體放電管(GDT):耐流能力強,適用于信號線路保護。
瞬態(tài)抑制二極管(TVS):響應(yīng)速度極快,用于精密設(shè)備保護。
浪涌保護器的結(jié)構(gòu)特點
模塊化設(shè)計:模塊化插拔設(shè)計便于更換維護。
熱脫扣保護:內(nèi)置熱脫扣裝置防止浪涌保護器過熱失效。
狀態(tài)指示:配備狀態(tài)指示窗口或遠程報警接口,便于實時監(jiān)控。
多級保護:實現(xiàn)從粗保護到精細保護的多級防護。
浪涌保護器的工藝流程
材料選用:選擇高品質(zhì)的壓敏電阻、氣體放電管和高溫耐材料。
電路設(shè)計:設(shè)計多級保護電路,并確保協(xié)調(diào)性。
組裝與焊接:模塊化拼裝,關(guān)鍵部件采用可靠焊接技術(shù)。
測試與驗證:進行 T1、T2 浪涌測試,保證性能符合 IEC 標準。
包裝與交付:包裝符合運輸安全標準。
選型參數(shù)及設(shè)計注意事項
標稱電壓(Un):應(yīng)與被保護系統(tǒng)電壓等級一致。
沖擊電流(Iimp):選擇比實際可能浪涌值更高的額定值。
響應(yīng)時間:要求<25 ns,適合高速電路保護。
安裝位置:根據(jù)電氣系統(tǒng)分級保護的原則確定安裝位置。
耐用性:選擇多次浪涌能量通過能力強的產(chǎn)品。
地凱科技浪涌保護器綜合解決方案
- 系統(tǒng)分析
根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和風險點分析可能的浪涌路徑,包括雷電感應(yīng)浪涌、操作浪涌等。
- 分級保護設(shè)計
按照電氣分級保護原則,從主配電箱到終端設(shè)備逐級安裝浪涌保護器。
- 產(chǎn)品選型
結(jié)合系統(tǒng)參數(shù)選用滿足 IEC 61643 標準的浪涌保護器,確保產(chǎn)品質(zhì)量可靠。
- 安裝與調(diào)試
選擇符合規(guī)范的安裝位置,確保接地電阻≤5 Ω。
嚴格按照產(chǎn)品說明書進行接線。
調(diào)試完成后進行浪涌測試,驗證系統(tǒng)防護效果。
- 運維管理
定期檢測浪涌保護器狀態(tài),發(fā)現(xiàn)老化及時更換。
記錄浪涌保護器使用情況和更換歷史。
通過以上措施,可以有效保護電氣系統(tǒng)的安全,延長設(shè)備使用壽命,降低因浪涌導(dǎo)致的停機損失。