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SOLDO SQ回訊器電廠DCS防浪涌保護(hù)器應(yīng)用技術(shù)
閱讀：1877 發(fā)布時(shí)間：2020-8-27隨著電磁兼容的要求越來(lái)越嚴(yán)格,國(guó)產(chǎn)化的儀控機(jī)柜作為未來(lái)電廠的核心部分,必須*通過(guò)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(cè)試驗(yàn)證等多方面,對(duì)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(guó)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(gè)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(guò)程控制系統(tǒng)中監(jiān)控閥門狀態(tài)，各類不同信號(hào)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(hào)準(zhǔn)確性，在防爆區(qū)域，對(duì)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(jí)防雷器可以對(duì)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(shí)傳導(dǎo)的巨大能量進(jìn)行泄放，對(duì)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(jí)防雷器是針對(duì)前級(jí)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(duì)于前級(jí)發(fā)生較大雷擊能量吸收時(shí)，仍有一部分對(duì)設(shè)備或第三級(jí)防雷器而言是相當(dāng)巨大的能量會(huì)傳導(dǎo)過(guò)來(lái)，需要第二級(jí)防雷器進(jìn)一步吸收。同時(shí)，經(jīng)過(guò)一級(jí)防雷器的傳輸線路也會(huì)感應(yīng)雷擊電磁脈沖輻射LEMP，當(dāng)線路足夠長(zhǎng)感應(yīng)雷的能量就變得足夠大，需要第二級(jí)防雷器進(jìn)一步對(duì)雷擊能量實(shí)施泄放。第三級(jí)防雷器是對(duì)LEMP和通過(guò)第二級(jí)防雷器的殘余雷擊能量進(jìn)行保護(hù)。
一級(jí)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(wàn)至數(shù)十萬(wàn)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(jí)保護(hù)時(shí)應(yīng)為三相電壓開(kāi)關(guān)型電源防雷器，其雷電通流量不應(yīng)低于60KA。該級(jí)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(jí)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(jí)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(guò)電源防雷器時(shí)，線路上出現(xiàn)的大電壓稱為限制電壓）為中等級(jí)別的保護(hù)，因?yàn)镃LASS I級(jí)保護(hù)器主要是對(duì)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(jí)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(shí)間小于或等于100ns。
第二級(jí)防護(hù)
目的是進(jìn)一步將通過(guò)一級(jí)防雷器的殘余浪涌電壓的值限制到1500—2000V，對(duì)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(jí)保護(hù)時(shí)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(duì)于通過(guò)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(duì)于瞬態(tài)過(guò)電壓具有不錯(cuò)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(jí)電源防雷器。一般用戶供電系統(tǒng)做到第二級(jí)保護(hù)就可以達(dá)到用電設(shè)備運(yùn)行的要求了
第二級(jí)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(shí)間不大于25ns。
第三級(jí)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(jí)保護(hù)時(shí)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(gè)內(nèi)置式的電源防雷器，以達(dá)到*消除微小的瞬態(tài)過(guò)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(duì)于一些特別重要或特別敏感的電子設(shè)備具備第三級(jí)保護(hù)是必要的，同時(shí)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(guò)電壓影響。
對(duì)于微波通信設(shè)備、移動(dòng)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(jí)保護(hù)。
第四級(jí)及以上
根據(jù)被保護(hù)設(shè)備的耐壓等級(jí)，假如兩級(jí)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(jí)保護(hù)，假如設(shè)備的耐壓水平較低，可能需要四級(jí)甚至更多級(jí)的保護(hù)。第四級(jí)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(jí)保護(hù)防浪涌保護(hù)器，用于信號(hào)，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(duì)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(jí)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(cè)量。通過(guò)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(shí)，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(lái)說(shuō)，將被保護(hù)導(dǎo)線和沒(méi)被保護(hù)的導(dǎo)線分開(kāi)比較好，而且，應(yīng)該與接地線分開(kāi)。同時(shí)，為了避免動(dòng)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(cè)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(zhǎng)度超過(guò)0.5米時(shí)要求大于4mm2。YD/T5098-1998。
電源線：相線截面積S≤16mm2 時(shí)，地線用S ；相線截面積16mm2≤S≤35mm2 時(shí)，地線用16mm2 ；相線截面積S≥35mm2時(shí)，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(zhǎng)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(shí)，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(shí)，保護(hù)器所耐受的大沖擊電流峰值。
5、電壓保護(hù)級(jí)別Up：保護(hù)器在下列測(cè)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(shí)間tA：主要反應(yīng)在保護(hù)器里的特殊保護(hù)元件的動(dòng)作靈敏度、擊穿時(shí)間，在一定時(shí)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(duì)地施加波形為8/20μs的標(biāo)準(zhǔn)雷電波沖擊1次時(shí)，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(shí)，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]