低压配电系统中多级电涌保护器的能量配合 毕业论文

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1、目录1.引言22.电涌保护器的种类、性能和参数22.1电涌保护器的分类22.1.1电压开关型电涌保护器22.1.2限压型电涌保护器32.1.3混合型电涌保护器32.2电涌保护器的性能及参数32.2.1电涌保护器主要参数定义32.2.2电涌保护器冲击试验级别43.多级电涌保护器的级间配合43.1电涌保护器的配合原则43.1.1基于静态伏安特性的配合43.1.2利用退耦元件的配合53.2电涌保护器的配合形式73.2.1限压型SPD之间的配合73.2.2电压开关型SPD与限压型SPD之间的配合73.2.

2、3电压开关型SPD之间的配合83.2.4电涌保护器与被保护设备的配合83.2.5同级中并联SPD的配合93.3多级电涌保护器保护系统的基本配合方案103.3.1配合方案Ⅰ103.3.2配合方案Ⅱ103.3.3配合方案Ⅲ113.3.4配合方案Ⅳ113.4电涌保护器配合的实例124．结束语13第14页低压配电系统中多级电涌保护器的能量配合【摘要】本文主要依照GB50057－94（2000年版）《建筑物防雷设计规范》、IEC61643－1《接至低压配电系统的电涌保护器》，分析了低压配电系统中利用电涌保护

3、器对雷电电涌的防护。系统地阐述了安装电涌保护器时遇到的级间能量配合问题，并提出了相应的解决方案。【关键词】浪涌保护器能量配合残压退耦器1.引言现代建筑物的防雷保护工程作为一个系统工程，它包括：接闪、分流、均压（等电位连接）、接地、屏蔽、（电涌）保护等方面的综合技术。其中“保护”技术主要是指采用“防雷击电涌保护装置”。随着防雷体系一体化工程的实施，电涌保护得到了很大的发展。为了满足不同防雷保护区中的电力、电子设备的安全，建筑物中的电涌保护器通常采用多级配置，这样在一条线缆的不同位置上配置几个特性不同

4、的SPD时就产生了级间配合的问题。2.电涌保护器的种类、性能和参数电涌保护器（SurgeProtectiveDevice）是一种用于电气系统中限制瞬态过电压和导引泄放电涌电流的非线性防护器件，用以保护电器、信息设备和线路免受雷电及其它过电压涌流的侵害。2.1电涌保护器的分类电涌保护器的分类方式繁多，如按用途可分为电源系统SPD、信号系统SPD和天馈系统SPD等；按端口形式和连接方式可分为与保护电路并联连接的单端口SPD和与保护电路串联连接的双端口（输入、输出端口）SPD，以及适用于信息系统的多端口

5、SPD等；按使用环境可分为户内型和户外型。一般情况可按其元件类型分类如下。2.1.1电压开关型电涌保护器此类SPD当无电涌时呈高阻状态，而当电涌电压达到一定值时，又突然变为低阻抗。因此，这类SPD被称为“短路开关型SPD”；常用的非线性元件有放电间隙、气体放电管、双向可控硅开关管等，具有通流容量大的特点，常用在电源保护系统首级的“3+1”保护模式中（每一相线L与中性线N之间连接一个SPD，中性线N与保护线PE之间连接一个SPD）。第14页2.1.2限压型电涌保护器此类SPD当无电涌时呈高阻抗状态，

6、但随着电涌电压和电流的升高，其阻抗持续下降而呈低阻抗导通状态。此类非线性元件有压敏电阻、瞬态抑制二极管等，有时又称为“箝压型SPD”，因其箝位电压水平比开关型SPD要低，可用于电源系统的首级保护或后续雷电防护区域内的雷电过电压或操作过电压保护。2.1.3混合型电涌保护器这是将开关型元件和限压型元件组合在一起的一种SPD。随其所承受的冲击电压特性的不同而分别呈现出开关型SPD、限压型SPD或同时呈现开关型SPD和限压型SPD两种特性。2.2电涌保护器的性能及参数在1998年2月IEC颁布的标准IEC

7、61643—1《接至低压配电系统的电涌保护器第1部分性能要求及测试方法》中规定了用于低压配电系统的SPD的使用环境要求：应用于1000VAC（48/62Hz）和1500VDC以下电路系统中的SPD，使用高度不超过海拔2000m，贮备和使用时的环境温度在－5℃～＋40℃之间，特殊情况下可扩展到－40℃～＋70℃之间，相对湿度在常温下为30﹪～90﹪。2.2.1电涌保护器主要参数定义⑴额定电压Un：指制造商对SPD规定的电压值。由于低压配电系统正常运行条件下在供电端电压有不超过±10﹪波动值，额定电压

8、Un的规定应考虑此情况。⑵最大持续工作电压UC：指能持续加在SPD各种保护模式间的电压有效值。UC不应低于低压电路中可能出现的最大持续工频电压。⑶电压保护水平UP：用于表征SPD限制接线端子间电压的性能参数，对电压开关型SPD指规定陡度下最大放电电压，对电压限制型SPD指规定电流波形下的最大残压，其值应比在SPD端子测得的最大限制电压大，与设备的耐压一致。⑷箝位电压Uas：当SPD进入箝位状态时，浪涌电压达到的值。⑸残压Ures：当冲击电流通过SPD时，在其端子处呈现的电压峰值。U