浪涌保護(hù)器的工作原理和應(yīng)用

浪涌保護(hù)器是一種用于限制瞬態(tài)過電壓和泄放浪涌電流的裝置，主要用于保護(hù)低壓電力系統(tǒng)和電子設(shè)備免受雷擊或其他因素引起的電壓沖擊的損害。浪涌保護(hù)器的工作原理是利用其內(nèi)部的非線性元件，在正常狀態(tài)下呈現(xiàn)高阻抗，不影響電路的正常運(yùn)行；在出現(xiàn)過電壓時(shí)，迅速變?yōu)榈妥杩?，將過電壓導(dǎo)向地線或其他回路，從而將電壓限制在設(shè)備所能承受的范圍內(nèi)。過電壓消失后，浪涌保護(hù)器恢復(fù)高阻狀態(tài)，繼續(xù)提供保護(hù)。

浪涌保護(hù)器的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，包括建筑物、通信、工業(yè)、交通、能源等各個(gè)行業(yè)。在這些行業(yè)中，浪涌保護(hù)器需要根據(jù)不同的系統(tǒng)特點(diǎn)和要求進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和選型，以達(dá)到最佳的保護(hù)效果。

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地凱科技將重點(diǎn)介紹水電和電力行業(yè)的浪涌保護(hù)器方案。

水電行業(yè)是指利用水資源發(fā)電或提供水利服務(wù)的行業(yè)，包括水力發(fā)電、水庫(kù)、水利工程、水處理等。水電行業(yè)的特點(diǎn)是設(shè)備分布廣泛，線路復(fù)雜，易受雷擊和其他干擾影響。因此，水電行業(yè)需要采取全面的防雷和浪涌保護(hù)措施，以確保設(shè)備和人員的安全。

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18802.11-20202，水電行業(yè)可以根據(jù)不同的防護(hù)等級(jí)和區(qū)域劃分為一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)防護(hù)區(qū)域。一級(jí)防護(hù)區(qū)域是指直接受雷擊或感應(yīng)雷擊危險(xiǎn)最高的區(qū)域，如變壓器、發(fā)電機(jī)、輸電線路等；二級(jí)防護(hù)區(qū)域是指間接受雷擊或感應(yīng)雷擊危險(xiǎn)較高的區(qū)域，如配電柜、控制室、監(jiān)控系統(tǒng)等；三級(jí)防護(hù)區(qū)域是指間接受雷擊或感應(yīng)雷擊危險(xiǎn)較低的區(qū)域，如終端設(shè)備、儀表、傳感器等。

在一級(jí)防護(hù)區(qū)域，需要安裝一級(jí)浪涌保護(hù)器（SPD），以承受直接雷擊或感應(yīng)雷擊產(chǎn)生的大電流沖擊。一級(jí)SPD應(yīng)具有較高的沖擊電流Iimp（≥12.5kA）和標(biāo)稱放電電流In（≥20kA）能力，并且最大持續(xù)工作電壓Uc應(yīng)與被保護(hù)系統(tǒng)相匹配。一級(jí)SPD應(yīng)安裝在主配電箱或變壓器出線處，并且連接導(dǎo)線應(yīng)盡可能短而直。

在二級(jí)防護(hù)區(qū)域，需要安裝二級(jí)SPD，以限制由一級(jí)SPD未能完全消除的過電壓波動(dòng)。二級(jí)SPD浪涌保護(hù)器應(yīng)具有較高的標(biāo)稱放電電流In（≥40kA）能力，并且最大持續(xù)工作電壓Uc應(yīng)與被保護(hù)系統(tǒng)相匹配。二級(jí)SPD應(yīng)安裝在分配柜或控制柜中，并且連接導(dǎo)線長(zhǎng)度不宜超過0.5m。

在三級(jí)防護(hù)區(qū)域，需要安裝三級(jí)SPD，以保護(hù)對(duì)過電壓敏感的終端設(shè)備或儀器儀表。三級(jí)SPD應(yīng)具有較低的電壓保護(hù)水平Up（≤1.5kV）和標(biāo)稱放電電流In（≥5kA）能力，并且最大持續(xù)工作電壓Uc應(yīng)與被保護(hù)設(shè)備相匹配。三級(jí)SPD應(yīng)安裝在設(shè)備或儀器儀表的近端，并且連接導(dǎo)線長(zhǎng)度不宜超過0.2m3。

在水電行業(yè)中，還需要注意以下幾點(diǎn)：

SPD浪涌保護(hù)器應(yīng)根據(jù)不同的接地制式（如TN、TT、IT等）選擇合適的接線方式，如L-N、L-PE、N-PE等3。

SPD應(yīng)根據(jù)不同的電源類型（如交流、直流、信號(hào)等）選擇合適的產(chǎn)品類型，如AC、DC、PV、SIGNAL等。

SPD應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境條件（如溫度、濕度、污染等）選擇合適的防護(hù)等級(jí)（如IP20、IP65等）和防爆等級(jí)（如Exd、Exe等）。

SPD應(yīng)配備過電流保護(hù)器件（如熔斷器、斷路器等），以防止SPD發(fā)生故障時(shí)造成短路或火災(zāi)。

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SPD浪涌保護(hù)器應(yīng)配備狀態(tài)指示器或遙信接口，以便及時(shí)監(jiān)測(cè)和報(bào)警SPD的工作狀態(tài)。

電力行業(yè)是指從發(fā)電到輸配電再到用電的整個(gè)過程，包括火力發(fā)電、核能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電等各種形式的發(fā)電方式，以及高壓輸電線路、變電站、配電網(wǎng)等各種形式的輸配電方式。電力行業(yè)的特點(diǎn)是設(shè)備價(jià)值高，運(yùn)行要求嚴(yán)，易受雷擊和其他干擾影響。因此，電力行業(yè)需要采取全面的防雷和浪涌保護(hù)措施，以確保供電的可靠性和安全性。

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18802.11-20202，電力行業(yè)可以根據(jù)不同的防護(hù)等級(jí)和區(qū)域劃分為一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)防護(hù)區(qū)域。一級(jí)防護(hù)區(qū)域是指直接受雷擊或感應(yīng)雷擊危險(xiǎn)最高的區(qū)域，如發(fā)電機(jī)組、變壓器組、輸電線路等；二級(jí)防護(hù)區(qū)域是指間接受雷擊或感應(yīng)雷擊危險(xiǎn)較高的區(qū)域，如變壓器出線柜、母線柜、饋線柜等；三級(jí)防護(hù)區(qū)域是指間接受雷擊或感應(yīng)雷擊危險(xiǎn)較低的區(qū)域，如控制柜、終端設(shè)備、儀表等。

在一級(jí)防護(hù)區(qū)域，需要安裝一級(jí)SPD，以承受直接雷擊或感應(yīng)雷擊產(chǎn)生的大電流沖擊。一級(jí)SPD應(yīng)具有較高的沖擊電流Iimp（≥25kA）和標(biāo)稱放電電流In（≥50kA）能力，并且最大持續(xù)工作電壓Uc應(yīng)與被保護(hù)系統(tǒng)相匹配。一級(jí)SPD應(yīng)安裝在發(fā)電機(jī)組或變壓器組出線處，并且連接導(dǎo)線應(yīng)盡可能短而直。

在二級(jí)防護(hù)區(qū)域，需要安裝二級(jí)SPD，以限制由一級(jí)SPD未能完全消除的過電壓波動(dòng)。二級(jí)SPD浪涌保護(hù)器應(yīng)具有較高的標(biāo)稱放電電流In（≥100kA）能力，并且最大持續(xù)工作電壓Uc應(yīng)與被保護(hù)系統(tǒng)相匹配。二級(jí)SPD應(yīng)安裝在變壓器出線柜或母線柜中，并且連接導(dǎo)線長(zhǎng)度不宜超過1m。

在三級(jí)防護(hù)區(qū)域，需要安裝三級(jí)SPD，以保護(hù)對(duì)過電壓敏感的終端設(shè)備或儀器儀表。三級(jí)SPD應(yīng)具有較低的電壓保護(hù)水平Up（≤2.5kV）和標(biāo)稱放電電流In（≥10kA）能力，并且最大持續(xù)工作電壓Uc應(yīng)與被保護(hù)設(shè)備相匹配。三級(jí)SPD應(yīng)安裝在控制柜或設(shè)備的近端，并且連接導(dǎo)線長(zhǎng)度不宜超過0.5m。

在電力行業(yè)中，還需要注意以下幾點(diǎn)：

SP浪涌保護(hù)器應(yīng)根據(jù)不同的接地制式（如TN、TT、IT等）選擇合適的接線方式，如L-N、L-PE、N-PE等。

SPD應(yīng)根據(jù)不同的電源類型（如交流、直流、信號(hào)等）選擇合適的產(chǎn)品類型，如AC、DC、PV、SIGNAL等。

SPD應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境條件（如溫度、濕度、污染等）選擇合適的防護(hù)等級(jí)（如IP20、IP65等）和防爆等級(jí)（如Exd、Exe等）。

SPD應(yīng)配備過電流保護(hù)器件（如熔斷器、斷路器等），以防止SPD發(fā)生故障時(shí)造成短路或火災(zāi)。

SPD應(yīng)配備狀態(tài)指示器或遙信接口，以便及時(shí)監(jiān)測(cè)和報(bào)警SPD的工作狀態(tài)。

總之，地凱科技浪涌保護(hù)器是一種重要的防雷和浪涌保護(hù)裝置，可以有效地保護(hù)水電和電力行業(yè)的設(shè)備和系統(tǒng)免受過電壓的危害。浪涌保護(hù)器的設(shè)計(jì)和選型應(yīng)根據(jù)不同的防護(hù)區(qū)域、系統(tǒng)特點(diǎn)和要求進(jìn)行，以達(dá)到最佳的保護(hù)效果。浪涌保護(hù)器的安裝和使用也應(yīng)遵循相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，以確保其正常和安全地工作。

審核編輯 黃宇