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本文通过对进口防雷器的核心技术和参数进行详细介绍，并对选择电源防雷器的几个重要的参数进行对比分析，对技术人员以后在电源防雷器上的选择起到一定的参考。
1、电源防雷器介绍
电源防雷器，即电源SPD，在电源系统的防雷中起着重要的作用。它并联在线路中为雷电流提供一个泄放通道，并将加在后端设备的过电压限制在一定的范围内，从而对后面的设备进行保护。
组成电源SPD的元器件主要有陶瓷气体放电管（GDT）、氧化锌压敏电阻（MOV）、瞬态抑制二极管（TVS）。根据三种主要元件器的组合方式不同，可以分为单一元件的电源SPD和组合式的电源SPD。国内的电源SPD都是采用单一的气体放电管或压敏电阻组成SPD，成本较低，但存在许多缺陷，如单一的气体放电管具有残压高、响应时间长、工频续流等缺点，而单一的压敏电阻存在漏电的问题，这将大大减小SPD的使用寿命，并且可能产生自然自爆的现象。因此，为了克服上述元器件的缺点，充分发挥各自的优点，对元器件进行各种组合，并在技术工艺上进行革新，使得电源SPD的性能和技术参数指标得到优化，更加和有效地保护电气设备。2、 四种进口电源SPD核心技术介绍
四种进口电源SPD拥有的核心技术分别是：Palmas的复合型技术、PHOENIX的AEC能量配合技术、德国DEHN
的RADAX Flow技术、OBO的多层石墨火花间隙技术。
2.1复合型技术
该技术是将n个压敏电阻（MOV）、n个陶瓷放电管（GTD）、n个瞬态二极管（TVS）、浪涌电阻（SR）、温度控制保险管等各种瞬态过电压保护元器件通过串联和并联的矩阵方式排列在PCB电路板，由主放电电路（为雷电流泄放提供通道，并将残压逐步限制在很低的水平）和控制电路（用于监测各种防雷元件器的工作和老化状态）组成，充分利用不同元器件的优点，发挥其作用。它主要解决了残压、响应时间、漏电流、通流量、工频续流、使用寿命的问题。
2.2 AEC能量控制技术
主动能量控制的核心是一个属于B+C类的SPD，该SPD是在一个用特殊合金材料间隙的电极间加装了一个主动能量控制器，监测后级SPD的残压，在后级能量承受极限之前，主动触发放电间隙使之工作，并因开关型SPD工作之后维持放电电弧的电压较低，从而使得点火电路和后级SPD不再因过电压而处于工作状态，使得其承受的能量极小。它解决了残压、通流量、使用寿命的问题。
2.3 RADAX Flow技术
续流抑制、遮断专利技术，工作原理以径向和轴向吹弧优化电弧冷却为基础，必须的冷却气体是在电弧的影响下由周围的塑料材料产生的。它可实现被保护电气装置工作的高可靠性，与DEHNventil
M 辅助电路配合使用，可以有效降低防雷器的电压保护水平。它解决了残压、能量配合、工频续流的问题。
2.4多层石墨火花间隙技术
该技术的装置由九层火花间隙组成，这九层火花间隙由十片高能石墨电极圆盘叠合在一起够成，高耐热的特氟纶隔环，可靠地保证了火花间隙内部的距离，用螺栓固定的压铸锌金属连接板，将火花间隙组合在一起，箝制在的位置上，九层火花间隙中的八层间隙经过了大容量电容控制，因而保证了设定的保护电压水平小于2KV。
1、优点：电路简单，采用复合对称电路，共模、差模全保护，L、N可以随便接。
2、缺点：压敏电阻RV1短路失效后易引起火灾。好在每个压敏电阻上串联一个工频保险丝以防压敏电阻短路起火。如果L、N线不可能接反，则可省去压敏电阻RV2、RV3，将放电管G的上端直接接到N线上，构成“1+1”电路。
3、压敏电阻的压敏电压值参照下表选取（选压敏电压高一点的更、耐用，故障率低，但残压略高）；根据通流容量要求选择外形尺寸和封装形式，或采用几个压敏电阻并联（应挑选压敏电压相近的并联，以延长使用寿命和确保）。
4、陶瓷气体放电管的通流容量根据要求的通流容量选择，直流击穿电压为470V～600V。当防雷器要求的通流容量≤3KA时，可以用玻璃放电管代替。
5、压敏电阻和气体放电管都必须按冲击10次以上的降额值计算通流容量（压敏电阻为一次冲击通流容量的三分之一左右，气体放电管为大通流容量的一半左右）
消费者在选购防雷器时往往了解不足，对防雷器存在多种误区，造成选择不当。选购防雷器有哪些注意事项呢?
点：防雷器外形和尺寸：
防雷器外形和尺寸与制造防雷器的阀片材料相关的。根据防雷器的使用环境，如果使用空间大不必可虑防雷器外形尺寸;如果使用在室内，那么要对防雷器的尺寸进行考虑：碳化硅防雷器SiC阀片，单位通流容量仅为ZnO阀片的1/4，在相同通流能力条件下，SiC阀片直径较大，防雷器外径也大;在相同额定电压和残压条件下，碳浪涌保护器化硅防雷器高度比氧化锌防雷器大。
第二点：防雷器性价比：
无间隙氧化锌防雷器的阀片，长时间受到电网电压作用，环境条件苛刻，在出厂时要对阀片进行严格检验。无间隙氧化锌防雷器的阀片承受暂态过电压的能力较弱，不能应用于3-35kv的电网中。对于间隙氧化锌防雷器串联使用，阀片长期作业不受损坏。
第三点：防雷器使用寿命：
使用环境、质量、耐用程度等等多方面因素都影响着防雷器的使用寿命。阀门的老化程度直接影响着防雷器的使用寿命。串联间隙氧化锌防雷器的间隙阀片耐久，无间隙氧化锌防雷器的阀片次之，碳化硅防雷器阀片寿命短，时间一般为7-10年，如果使用条件苛刻的话使用寿命会大大缩短。串联间隙氧化锌防雷器的阀片综合寿命高达20年以上。
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接地:
对于防雷来说,开始和重要的一步就是接地.一个符合防雷规范和用电设备正常工作的接地系统,它应该是单一的,也就是所有需要接地的系统共用一个接地.这样既能平衡各系统的零地电位压,又能有效的防止地电位之间的反冲.
共用接地系统的制作:
在制作地网的地下位置,其所有的金属构件均应焊接于接地网之上.
接地装置包括:水平接地装置和垂直接地体.水平接地材料通常使用4*40以上的热镀锌扁钢或12#以上热镀锌圆钢;垂直接地体通常使用5*50*1500以上的热镀锌角钢或各种接地钢管和铜棒.
水平接地装置的铺设应沿屋周围环形铺设,其距建筑的距离应为5-10米,在大楼有钢筋入地的情况下,应与大楼钢筋取两点以上可靠连接,其与建筑的距离应达到15米以上.在人行横道或经常有人活动区域,其埋藏深度应达到1米以上.各引下线和预留的检测装置均应套绝缘管.
垂直接地体的使用应沿水平接地体垂直铺设,其铺设距离应为本身长度的1.5-2倍,距检测点5米开始铺设.
共用接地体统的使用:
各类防雷中,对公共接地系统的接地阻值均采用1欧姆以下.
直击雷的接地(避雷针\避雷带\各突出的金属构件)
在不同类别建筑防雷中按距离设置引下线,其引下线接地在入地端需设置断接卡,以保证能定时检测出各引下线在断连时的连接状态.
感应雷的接地(工作接地\保护接地\防雷接地)
在各接地中需单独设置引下线入地,其地下距离为10米以上.接地端设置集中接地排.
1）防雷
接地系统采用TN-S系统，工作接地、保护接地、防雷接地合一设置，总接地电阻小于1欧姆。投标人可结合上述接地系统，设计自己独立的系统接地。
整个系统要求能够防护雷电对电子设备的各种侵害，防雷保护器应在不影响系统正常运行的前提下，能够承受预期通过它们的雷电流和过电压。
投标人须提供完整有效的防直击雷、感应雷、地电位升高的防雷系统。要求在控制室的电源进线加装合适的避雷器，在总线网络和视频接口处加装合适的隔离器，并采取等电位连接，以达到佳的防雷效果。同时，为减少备品备件和后期维护方便，投标人应采用同一品牌防雷产品。
投标人须对装有号通道防雷保护器的通讯线路复核其传输速率，即选择适当的防雷保护器的通频带和网络分支上的防雷保护器的安装数量，以保证系统网络原有的大传输速率。
电源二级防雷：在中控室、各PLC现场控制分站电源进线端、出线端及现场仪表供电电源出线端安装电源第二级防雷保护器(或组合)，以保护中控室设备、PLC现场控制分站设备及现场仪表等的供电。同时，防雷保护器(或组合)应选用相应IP等级的保护箱，以满足现场环境对防雷保护器(或组合)的防尘、防潮、抗冲击等要求。
电源三级防雷：在室外仪表箱内安装电源第三级防雷保护器(或组合)，以保证下层弱电设备供电。同时，防雷保护器(或组合)应选用相应IP等级的保护箱，以满足现场环境对防雷保护器(或组合)的防尘、防潮、抗冲击等要求。
号部分：凡经室外传送的各类现场总线电缆和4～20mA模拟量号电缆以及网络号（通讯总线）电缆的两端分别安装合适的号防雷保护器。
2）接地
接地装置按照标准，根据系统接地要求分别接地，以及各电气设备的等电位连接。
在含有接地系统的装置和设备中，同样要考虑电源系统及自动化监控系统的影响，每组地电极系统自身对地电阻不能超过1欧姆。
应提供标识杆和标识牌，以标明地下钢带接地体的埋设路线。所作标识与电缆线路的标识类似。
1.1.2 防雷保护器技术参数要求
投标人应按照IEC标准及有关规范的要求，在做好系统屏蔽、接地和等电位连接的同时，还须根据系统特性及使用要求提供完整、可靠的防直击雷、感应雷及过电压保护系统，选择通过防雷形式试验测试（GB18802）的产品，以防止雷击或浪涌电压对系统的损坏。为减少备品备件和后期维护方便，投标人应采用同一品牌防雷产品。
电涌保护器必须符合 IEC 664 和 DIN VDE.011 标准
1）级电源防雷器
使用电子触发式火花间隙，且带有附加的灭弧装置，可以熄灭很高的线路工频续流，使用电子触发式电涌保护器可以得到很大的放电电流，触发电压低，所以和第二级的电涌保护器之间无需退耦元件。
?额定工作电压：Un（AC)：330V或440V；
?大允许工作电压UC（AC)：330V或440V；
?冲击电流limp(10/350μs)：50KA/25As电量；
?大前置保险丝：250Agl；
?无前置保险丝的自熄短路电流：50 KA/50Hz；
?响应时间：≤150ns；
?状态显示：绿色LED；
?认证cURus，File E198315：KEMA。
2）第二级电源防雷器
电涌保护器使用压敏电阻，使电涌保护等级低的电气和电子设备免受雷电和线路中电涌的冲击。内置热敏过流保护装置，能提供不同的电压等级的产品（Un<Uc）、多片组合的产品，以满足不同供电系统的应用。选用产品需满足相应的标准，比如：IEC 60364-5-53：2001等。底座180°可旋转有助于选择从顶部或底部进线。具有EWS功能在红色、绿色两种显示状态的基础上，增加了黄色的状态显示。当状态显示黄色时，表示该模块已遭受过雷击，部分已损坏。同时该状态也可通过遥触点输出号，你此时更换保护模块。
?额定电压 Un：230V；
?大持续工作电压, Uc (AC)：280V；
?大持续工作电压, Uc (DC)：350V；
?大放电电流 (8/20 μs)：150 kA；
?响应时间：≤25 ns；
?大前置熔丝：125 A gL；
?电压保护水平，Up(In 时）：<1450V；
?电压保护水平，Up(5kA 时）：<850V；
?暂态过电压：335V TOV；
?状态显示：绿色＝正常；红色＝保护模块损坏，需更换。
3）第三级电涌保护器
电涌保护器内部集成有温度监控装置，在压敏电阻温度升高时将压敏电阻同电网自动切断，同时外壳上的工作指示灯熄灭，并且带一个开关触点，输出一个告警号。保护线路中的大电流为 16A。
?额定电压 Un：230V；
?大持续工作电压，Uc (DC)：260V；
?大放电电流(8/20 μs)：7kA；
?响应时间：≤150 ns；
?大前置熔丝：16 A gL；
?电压保护水平，Up (L - N )：≤1200V；
?电压保护水平，Up (L/N-PE)：≤1800V，状态LED绿色＝正常。
4）测量、控制系统的电涌保护
电涌保护器由气体、放电管、抑制二极管和耦合电阻组成。通过导轨直接接地从而提高接线效率，保护模块可以通过LED显示工作状态，LED显示绿色，表示模块工作正常，LED显示红色，表示模块有故障。提供额定电压为5 V, 12 V, 24 V, 48 V和60 V的产品，不同电压的产品以相应的颜色标签加以区分。
数字量模拟量的保护
?通道电阻4.7Ω
?截止频率 (-3dB) 750 kHz
?标称放电电流 (8/20 μs) 线-线/线-PE/GND-PE：2.5kA/2.5kA/2.5kA；
?大放电电流(8/20 μs) 线-线/线-PE/GND-PE：10kA/10kA/10 kA；
?冲击电流(10/350 μs) 线-线/线-PE/GND-PE：2.5kA/2.5 kA/2.5kA。
5） CAT.5网线过压保护：
?提供 RJ45 口，保护所有的号线，10/100BASE TX；
?额定工作电压 UC（AC)：5V；
?大允许工作电压 UC（AC)：7V；
?通道电阻：1.3 欧姆；
?波特率：〈6MB；
?输出端残压 1KV/us 对称：<40V；
?输出端残压(8/20μs) 对称：<45V；
?输出端残压 1KV/us 非对称：<450V；
?输出端残压(8/20μs) 非对称：<500V；
?响应时间：≤5ns。
6）485-RS485协议号
?可插拔模块(插拔模块，不影响号通讯)；
?低残压；
?保护RS485协议串行通讯数据的传输；
?插拔模块可经V-TEST仪器检测；
?导轨直接可靠接地，可泄放电流20 kA (8/20 μs), 2.5 kA (10/350 μs)。
7）高传输速率号保护
?额定电流450 mA
?通道电阻2.2 Ω
?过载故障模式模式 2
?IEC 61643-21类别 C1; C2; C3; D1
?截止频率 (-3 dB) 200 MHz
?标称放电电流(8/20 μs) 线-线 / 线-PE / GND-PE 2.5 kA / 2.5 kA / 2.5 kA
?大放电电流(8/20 μs) 线-线 / 线-PE / GND-PE 10 kA / 2 x 10 kA / 10kA
?冲击电流(10/350 μs) 线-线 / 线-PE / GND-PE 2.5 kA / 2.5 kA / 2.5 K
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