隨著電磁兼容的要求越來越嚴(yán)格,國產(chǎn)化的儀控機(jī)柜作為未來電廠的核心部分,必須*通過電磁兼容的設(shè)備鑒定。從設(shè)備鑒定、電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)際應(yīng)用與測試驗(yàn)證等多方面,對核電廠儀控機(jī)柜中的浪涌保護(hù)器進(jìn)行分析與總結(jié),闡明了機(jī)柜中防浪涌保護(hù)器的若干關(guān)鍵點(diǎn),為以后電廠儀控機(jī)柜國產(chǎn)化提供了良好幫助與寶貴經(jīng)驗(yàn)。

浪涌保護(hù)器的電路根據(jù)不同需要，有不同的形式，其基本元器件就是上面介紹的幾種，一個技術(shù)精通的防雷產(chǎn)品研究工作者，可設(shè)計(jì)出五花八門的電路，好似一盒積木可搭出不同的結(jié)構(gòu)圖案。根據(jù)電路系統(tǒng)的區(qū)別，主要的SPD電路有單相、TN-C、TN-S三種。

SOLDO閥門回訊器用于過程控制系統(tǒng)中監(jiān)控閥門狀態(tài)，各類不同信號需要加裝防浪涌保護(hù)器，用于電磁兼容性，防雷擊，防干擾等，保證信號準(zhǔn)確性，在防爆區(qū)域，對于保護(hù)各類執(zhí)行機(jī)構(gòu)，與回訊信模塊，以及保證各類閥門正常運(yùn)行起到非常大的作用。

一級防雷器可以對于直接雷擊電流進(jìn)行泄放，或者當(dāng)電源傳輸線路遭受直接雷擊時傳導(dǎo)的巨大能量進(jìn)行泄放，對于有可能發(fā)生直接雷擊的地方，必須進(jìn)行CLASS—I的防雷。第二級防雷器是針對前級防雷器的殘余電壓以及區(qū)內(nèi)感應(yīng)雷擊的防護(hù)設(shè)備，對于前級發(fā)生較大雷擊能量吸收時，仍有一部分對設(shè)備或第三級防雷器而言是相當(dāng)巨大的能量會傳導(dǎo)過來，需要第二級防雷器進(jìn)一步吸收。同時，經(jīng)過一級防雷器的傳輸線路也會感應(yīng)雷擊電磁脈沖輻射LEMP，當(dāng)線路足夠長感應(yīng)雷的能量就變得足夠大，需要第二級防雷器進(jìn)一步對雷擊能量實(shí)施泄放。第三級防雷器是對LEMP和通過第二級防雷器的殘余雷擊能量進(jìn)行保護(hù)。

一級保護(hù)

目的是防止浪涌電壓直接從LPZ0區(qū)傳導(dǎo)進(jìn)入LPZ1區(qū)，將數(shù)萬至數(shù)十萬伏的浪涌電壓限制到2500—3000V。

入戶電力變壓器低壓側(cè)安裝的電源防雷器作為一級保護(hù)時應(yīng)為三相電壓開關(guān)型電源防雷器，其雷電通流量不應(yīng)低于60KA。該級電源防雷器應(yīng)是連接在用戶供電系統(tǒng)入口進(jìn)線各相和大地之間的大容量電源防雷器。一般要求該級電源防雷器具備每相100KA以上的大沖擊容量，要求的限制電壓小于2500V，稱之為CLASS I級電源防雷器。這些電磁防雷器是專為承受雷電和感應(yīng)雷擊的大電流以及吸引高能量浪涌而設(shè)計(jì)的，可將大量的浪涌電流分流到大地。它們僅提供限制電壓（沖擊電流流過電源防雷器時，線路上出現(xiàn)的大電壓稱為限制電壓）為中等級別的保護(hù)，因?yàn)镃LASS I級保護(hù)器主要是對大浪涌電流進(jìn)行吸收，僅靠它們是不能*保護(hù)供電系統(tǒng)內(nèi)部的敏感用電設(shè)備的。

一級電源防雷器可防范10/350μs、100KA的雷電波，達(dá)到IEC規(guī)定的防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。其技術(shù)參考為：雷電通流量大于或等于100KA（10/350μs）；殘壓值不大于2.5KV；響應(yīng)時間小于或等于100ns。

第二級防護(hù)

目的是進(jìn)一步將通過一級防雷器的殘余浪涌電壓的值限制到1500—2000V，對LPZ1—LPZ2實(shí)施等電位連接。

分配電柜線路輸出的電源防雷器作為第二級保護(hù)時應(yīng)為限壓型電源防雷器，其雷電流容量不應(yīng)低于20KA，應(yīng)安裝在向重要或敏感用電設(shè)備供電的分路配電處。這些電源防雷器對于通過了用戶供電入口處浪涌放電器的剩余浪涌能量進(jìn)行更完善的吸收，對于瞬態(tài)過電壓具有不錯的抑制作用。該處使用的電源防雷器要求的大沖擊容量為每相45kA以上，要求的限制電壓應(yīng)小于1200V，稱之為CLASS Ⅱ級電源防雷器。一般用戶供電系統(tǒng)做到第二級保護(hù)就可以達(dá)到用電設(shè)備運(yùn)行的要求了

第二級電源防雷器采用C類保護(hù)器進(jìn)行相—中、相—地以及中—地的全模式保護(hù)，主要技術(shù)參數(shù)為：雷電通流容量大于或等于40KA（8/20μs）；殘壓峰值不大于1000V；響應(yīng)時間不大于25ns。

第三級保護(hù)

目的是終保護(hù)設(shè)備的手段，將殘余浪涌電壓的值降低到1000V以內(nèi)，使浪涌的能量不致?lián)p壞設(shè)備。

在電子信息設(shè)備交流電源進(jìn)線端安裝的電源防雷器作為第三級保護(hù)時應(yīng)為串聯(lián)式限壓型電源防雷器，其雷電通流容量不應(yīng)低于10KA。

后的防線可在用電設(shè)備內(nèi)部電源部分采用一個內(nèi)置式的電源防雷器，以達(dá)到*消除微小的瞬態(tài)過電壓的目的。該處使用的電源防雷器要求的大沖擊容量為每相20KA或更低一些，要求的限制電壓應(yīng)小于1000V。對于一些特別重要或特別敏感的電子設(shè)備具備第三級保護(hù)是必要的，同時也可以保護(hù)用電設(shè)備免受系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的瞬態(tài)過電壓影響。

對于微波通信設(shè)備、移動機(jī)站通信設(shè)備及雷達(dá)設(shè)備等使用的整流電源，宜視其工作電壓的保護(hù)需要分別選用工作電壓適配的直流電源防雷器作為末級保護(hù)。

第四級及以上

根據(jù)被保護(hù)設(shè)備的耐壓等級，假如兩級防雷就可以做到限制電壓低于設(shè)備的耐壓水平，就只需要做兩級保護(hù)，假如設(shè)備的耐壓水平較低，可能需要四級甚至更多級的保護(hù)。第四級保護(hù)其雷電通流容量不應(yīng)低于5KA。 [4]

SOLDO回訊信一般與第三級保護(hù)防浪涌保護(hù)器，用于信號，模塊，特殊模塊保護(hù)，各類總線通訊模塊，包括DCS, NET, 以太網(wǎng)，以及HART, FF, PROFIBUS, CANBUS, MODBUS等等。

安裝方法編輯

1、SPD常規(guī)安裝要求

浪涌保護(hù)器采用35MM標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝

對于固定式SPD，常規(guī)安裝應(yīng)遵循下述步驟：

1）確定放電電流路徑

2）標(biāo)記在設(shè)備終端引起的額外電壓降的導(dǎo)線，。

3）為避免不必要的感應(yīng)回路，應(yīng)標(biāo)記每一設(shè)備的 PE導(dǎo)體，

4）設(shè)備與SPD之間建立等電位連接。

5）要進(jìn)行多級SPD的能量協(xié)調(diào)

為了限制安裝后的保護(hù)部分和不受保護(hù)的設(shè)備部分之間感應(yīng)耦合，需進(jìn)行一定測量。通過感應(yīng)源與犧牲電路的分離、回路角度的選擇和閉合回路區(qū)域的限制能降低互感，

當(dāng)載流分量導(dǎo)線是閉合回路的一部分時，由于此導(dǎo)線接近電路而使回路和感應(yīng)電壓而減少。

一般來說，將被保護(hù)導(dǎo)線和沒被保護(hù)的導(dǎo)線分開比較好，而且，應(yīng)該與接地線分開。同時，為了避免動力電纜和通信電纜之間的瞬態(tài)正交耦合，應(yīng)該進(jìn)行必要的測量。

浪涌保護(hù)器安裝接線圖

2、SPD接地線徑選擇

數(shù)據(jù)線：要求大于2.5mm2 ；當(dāng)長度超過0.5米時要求大于4mm2。YD/T5098-1998。

電源線：相線截面積S≤16mm2 時，地線用S ；相線截面積16mm2≤S≤35mm2 時，地線用16mm2 ；相線截面積S≥35mm2時，地線要求S/2 ；GB 50054第2.2.9條

浪涌保護(hù)器的主要參數(shù)

1、標(biāo)稱電壓Un：被保護(hù)系統(tǒng)的額定電壓相符，在信息技術(shù)系統(tǒng)中此參數(shù)表明了應(yīng)該選用的保護(hù)器的類型，它標(biāo)出交流或直流電壓的有效值。

2、額定電壓Uc：能長久施加在保護(hù)器的端，而不引起保護(hù)器特性變化和激活保護(hù)元件的大電壓有效值。

3、額定放電電流Isn：給保護(hù)器施加波形為8/20μs的標(biāo)準(zhǔn)雷電波沖擊10次時，保護(hù)器所耐受的大沖擊電流峰值。

4、大放電電流Imax：給保護(hù)器施加波形為8/20μs的標(biāo)準(zhǔn)雷電波沖擊1次時，保護(hù)器所耐受的大沖擊電流峰值。

5、電壓保護(hù)級別Up：保護(hù)器在下列測試中的大值：1KV/μs斜率的跳火電壓；額定放電電流的殘壓。

6、響應(yīng)時間tA：主要反應(yīng)在保護(hù)器里的特殊保護(hù)元件的動作靈敏度、擊穿時間，在一定時間內(nèi)變化取決于du/dt或di/dt的斜率。

7、數(shù)據(jù)傳輸速率Vs：表示在一秒內(nèi)傳輸多少比特值，單位：bps；是數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中正確選用防雷器的參考值，防雷保護(hù)器的數(shù)據(jù)傳輸速率取決于系統(tǒng)的傳輸方式。

8、插入損耗Ae：在給定頻率下保護(hù)器插入前和插入后的電壓比率。

9、回波損耗Ar：表示前沿波在保護(hù)設(shè)備（反射點(diǎn)）被反射的比例，是直接衡量保護(hù)設(shè)備同系統(tǒng)阻抗是否兼容的參數(shù)。

10、大縱向放電電流：指每線對地施加波形為8/20μs的標(biāo)準(zhǔn)雷電波沖擊1次時，保護(hù)器所耐受的大沖擊電流峰值。

11、大橫向放電電流：指線與線之間施加波形為8/20μs的標(biāo)準(zhǔn)雷電波沖擊1次時，保護(hù)器所耐受的大沖擊電流峰值。

12、在線阻抗：指在標(biāo)稱電壓Un下流經(jīng)保護(hù)器的回路阻抗和感抗的和。通常稱為“系統(tǒng)阻抗"。

13、峰值放電電流：分兩種：額定放電電流Isn和大放電電流Imax。

14、漏電流：指在75或80標(biāo)稱電壓Un下流經(jīng)保護(hù)器的直流電流。 [1]