obo防雷器及应用电力工程.pptx
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1、 防雷技术交流防雷技术交流 2讲座内容和顺序讲座内容和顺序 1.雷电流波型雷电流波型2.防雷器介绍防雷器介绍3.防雷技术参数防雷技术参数4.雷电保护系统雷电保护系统5.浪涌保护器及分类标准浪涌保护器及分类标准6.不同供电系统防雷器的应用不同供电系统防雷器的应用7.通信线防雷器介绍通信线防雷器介绍8.防防雷雷器器安安装装中中要要注注意意的的几几个个问问题题31 实测雷电流波形实测雷电流波形-40-2000200400600800t(s)100300500700900经过几毫秒(ms)在一个放电通道内的主放电和后续放电的能量效应与模拟雷电波形在一个放电通道内的主放电和后续放电的能量效应与模拟雷电波
2、形10/350 s相似,在相似,在 IEC 61024-1“建筑物防雷保护建筑物防雷保护”,以及,以及IEC 61312-1“雷电电磁脉冲防护雷电电磁脉冲防护”中提出和确认。中提出和确认。首次雷击后续雷击实测的雷电流脉冲波形雷电流脉冲模拟波形,10/350 s Iimp1100I(kA)41 雷电流波形定义雷电流波形定义雷电流波型的含义:雷电流波型的含义:T1(波头时间(波头时间):越短感应能力越强,越短感应能力越强,T2(视在(视在 半峰值时间半峰值时间):越长雷电包含的能量越大。越长雷电包含的能量越大。51 直击雷波形与感应雷波形分析直击雷波形与感应雷波形分析直击雷电流脉冲波形,10/35
3、0 s感应浪涌电流波形,8/20 s6 2 防雷器介绍防雷器介绍防雷器介绍72 防雷器技术防雷器技术如何限制雷电电流和浪涌过电压如何限制雷电电流和浪涌过电压火花间隙火花间隙高性能的火花间隙有极高的放电容量,这就是它们被用于第一级防雷器(雷电保护器)的原因。压敏电阻压敏电阻压敏电阻多被用于第二级防雷器(浪涌保护器)和第三级防雷器(精细保护)。压敏电阻通过雷电流的能力是有限的。二极管二极管双向二极管,或称为限压二极管,仅被用在精细保护中,有很快的响应特性,但放电容量很有限。82 放电间隙型(一):放电间隙技术放电间隙型(一):放电间隙技术两电极之间的距离大小决定了该火花间隙的工作电压。火花间隙型防
4、雷器是由两片或更多的电极片串联在一起组成的。电极是由不燃性材料(例如石墨)构成。如果火花间隙点火,空气被击穿,两电极之间的电压由击穿电压迅速下降,直到阳极-阴极之间维持很小的电压。优点:耐流能力大;缺点:响应时间略长。电极绝缘垫片G输出波形输出波形421 SU(kV)t(s)输入波形输入波形(kV)10,51 SUt(s)92 放电间隙型(二):放电管技术放电间隙型(二):放电管技术把一对相互隔开的冷阴电极,封装在玻璃或陶瓷管内,充以一定压力的惰性气体。放电电压的高低,在电极形状确定后,决定于极间距离与管内气体压力的乘积。一旦两端出现出现两端超过点火电压时,放电管便立即点火放电。从物理上看,是
5、放在管内的火花间隙。输出波形输出波形421 SU(kV)t(s)输入波形输入波形(kV)10,51 SUt(s)102 压敏电阻技术压敏电阻技术中间相电极环氧树脂烧结的氧化锌颗粒,添加了其它的金属氧化物氧化锌颗粒微变阻器I=10 m 镀锡铜质电极 1)资料来源:Siemens Publication“Metallic oxide varistor SIOV”t/(ns)输出脉冲输出脉冲U(V)输入脉冲输入脉冲Ut/(ns)(V)压敏电阻是阻值随着电压的改变而改变的电阻,具有很高的U/I非线性特性。压敏电阻的阻值可以改变是因为在该电阻内部存在大量串联和并联的微变阻器。在过电压的影响下,内部的微变
6、阻器将会逐渐老化。优点:响应时间比间隙型快;缺点:有漏电流,极间电容较大。112 二极管技术二极管技术输入脉冲输入脉冲Ut/(ps)(V)输出脉冲输出脉冲Ut/(ps)(V)电压(V)电流(A)UCUBURUCUBUR双向二极管(限压二极管)可以限制正方向和负方向的过电压。因为具有极快的开关特性,在皮秒(百亿分之一秒)级别内响应,因此特别适用于提供精细保护和数据线上的防雷保护。优点:响应时间极快,残压被精确箝制;缺点:通流量小。123 表征防雷器技术参数表征防雷器技术参数Iimp 脉冲冲击电流UN:标称电压UC:最大持续工作电压Up:电压保护水平In:额定放电电流Imax:最大放电电流133
7、技术参数一:技术参数一:Iimp、UN、脉冲冲击电流(Iimp)标准的10/350s雷电流模拟波型,它是模拟自然界直击雷的波形,B级防雷器必须承受适当雷电流的多次冲击而不发生损坏。标称电压UN:厂家设计该设备在正常工作下的电压,它可以用直流电压表示,也可以用正弦交流电压的有效值(r.m.s)来表示。最大持续工作电压UC:能够长时间在交流电压下工作不受影响的最大电压值。该值为防雷器稳定性的重要指标,在偏远地区虽然电压不稳定,产生异常高电压的机会较大,我们选用UC385V的防雷器仍不会有问题,但代价是残压也较高。143 技术参数二:技术参数二:Up、In、ImaxUP:电压保护水平,防雷器被触发后
8、,在它的两端出现的最高瞬间电压值。In:额定放电电流,用来划分防雷器的等级,具有8/20s或10/350模拟雷电源的放电电流。防雷器应通过额定放电电流15次,其设计的额定值改变不超过10或20%。Imax:最大放电电流,防雷器不发生实质性破坏,每线或单模块对地通过规定次数、规定波形的最大限度的电流峰值。154 雷电保护系统雷电保护系统综合防雷保护系统综合防雷保护系统(IEC 62305)外部防雷保护外部防雷保护 接闪器接闪器引下线引下线接地体接地体内部防雷保护内部防雷保护浪涌保护浪涌保护浪涌保护装置是防雷浪涌保护装置是防雷保护系统的一部分。保护系统的一部分。浪涌保护器的配置必浪涌保护器的配置必
9、须与外部防雷保护相须与外部防雷保护相配合。配合。防雷等电位连接防雷等电位连接 空间屏蔽空间屏蔽安全距离安全距离164 电压浪涌的防护措施电压浪涌的防护措施按照按照EMC电磁兼容的概念规划和构建电磁兼容的概念规划和构建1.设置防雷保护分区设置防雷保护分区 (防雷保护的分区概念)(防雷保护的分区概念)3.设置等电位连接设置等电位连接4.屏蔽装置与等电位连接排的连接屏蔽装置与等电位连接排的连接2.在不同分区的交界处浪涌保护器(防雷器)的安装在不同分区的交界处浪涌保护器(防雷器)的安装17目的目的1.定义受雷电电磁脉冲(定义受雷电电磁脉冲(LEMP)影响程度不同的空间)影响程度不同的空间.2.选择等电
10、位连接点的适当位置。选择等电位连接点的适当位置。3.确定浪涌保护器的选型及安装位置确定浪涌保护器的选型及安装位置4 设置设置 防雷保护分区防雷保护分区0B区0A区1区2区3区184 防雷保护分区的定义防雷保护分区的定义防雷区应按下列原则划分(根据防雷区应按下列原则划分(根据GB50057-2000):):194 防雷保护分区举例防雷保护分区举例 防雷保护区的概念防雷保护区的概念区区=防雷保护分区防雷保护分区 0B区区 0A区区 1区区 2区区 3区区204防雷器的设置防雷器的设置防雷保护分区概念防雷保护分区概念区区=雷电保护分区雷电保护分区I0区区 1区区I1区区 2区区IIII2区区 3区区
11、IIIIII214 雷电保护的等电位连接概念和目的雷电保护的等电位连接概念和目的 等电位连接的概念:将分开的装置、诸导电物体用等电位连接导体或电涌保护器连接起来以减小 雷电流在它们之间的电位差。等电位连接的目的:是减小防雷保护区内金属构件和系统之间的电位差0B区区0A区区1区区2区区3区区224 雷电保护的总等电位连接系统雷电保护的总等电位连接系统PEN导线到建筑物接地系统之间的连接第一级防雷器到建筑物接地系统之间的连接。导线最小横截面积:16 mm2 铜线所有金属构件到等电位连接排之间的连接等电位连接排到建筑物接地系统之间的连接23浪涌保护器及分类标准5.5.浪涌保护器及分类标准浪涌保护器及
12、分类标准245.浪涌保护器及分类标准浪涌保护器及分类标准IEC 61643-1:2005-03/EN 61643-11/VDE 0675,P.6-11:2002 VDE 0675,P.6/A1/A2接至低压配电系统的浪涌保护器接至低压配电系统的浪涌保护器 第第1部分部分:性能要求及测试方法性能要求及测试方法1/B级级2/C级级3/D级级LPZ 0 1等电位连接用的浪涌保护器.初级保护初级保护.测试:Iimp(10/350)In (8/20)等电位连接用的浪涌保护器.中级保护中级保护.测试测试:Imax (8/20)In (8/20)LPZ 1 2移动使用或导轨安装.精细保护精细保护.测试测试:
13、Uoc (1,2/50)(8/20)LPZ 2 3255 电源防雷器介绍电源防雷器介绍Up值的要求值的要求 (根据根据 GB 50343-2004)BCD12346kV目标4 kV2.5 kV1.5 kV设备必须的脉冲耐受电压和OBO防雷器提供的保护水平之间的比较(230/400V交流电)。电源线引入处的设备作为固定装置的一个组成部分的设备连接于固定装置上的设备要求提供特殊保护的设备安装在主配电柜安装在分配电柜安装于终端设备前端过电压过电压类别类别 IV过电压过电压类别类别 III6 kV2 kV1.3 kVOBO-Bettermann 浪涌保护器1.0 kV过电压过电压类别类别 II过电压过
14、电压类别类别 I265 电源电源B级级防雷器防雷器 防雷器等级 :B级级-根据 VDE 0675,part 6 防雷器等级 :1级级-根据 IEC 61643-1工作原理 :火花间隙/多层石墨电极堆叠技术 峰值电流 Iimp :50 kA(10/350)每相保护水平 Up :2 kV串联熔丝 :不需要串联熔丝(当电网中已经安装 有500 A的熔丝时)获得的认证标志 :VDE,VE,KEMA,EZU,MEEI雷电控制器雷电控制器 MC 50-B VDE应用:有外部雷电保护系统的建筑物、电源线架空引入和对供电安全要求高的场所 工业厂房,以及防雷分类高的建筑物 技术参数技术参数275 浪涌保护器浪涌
15、保护器 B 级级285 电源防雷器电源防雷器 B级级/NPE防雷器等级 :B级级 根据 VDE 0675,part 6 防雷器等级 :1级级 根据 IEC 61643-1工作原理 :火花间隙/多层石墨电极堆叠技术 峰值电流 Iimp :125 kA(10/350)保护水平 Up :2,5 kV认证标志 :VDE,VE,KEMA,EZU,MEEI雷电控制器雷电控制器 MC 125-B/NPE应用:有外部雷电保护系统的建筑物、电源线架空引入和对供电安全要求高的场所。是用于中性线地线(N-PE)之间的防雷器。技术参数技术参数295 应用的优越性应用的优越性/密封的防雷器密封的防雷器 MC 系列防雷器
16、系列防雷器使用使用 OBO 防雷器防雷器MC 50-B VDE 和和 MC 125-B/NPE在安装中的优势在安装中的优势 无需设置专门的箱体无需设置专门的箱体!与其它电气设备之间无需采取隔离措施与其它电气设备之间无需采取隔离措施303+1 结构结构TN-S-,TT-,IT-采用隧道式连接采用隧道式连接 16 mm 铜线铜线通过了脉冲电流测试且容易安装通过了脉冲电流测试且容易安装!5 MC 系列防雷器在系列防雷器在安装中的优越性安装中的优越性 怎么中间两个模块没有连接线怎么中间两个模块没有连接线?315 新一代能量自调整新一代能量自调整B级防雷器级防雷器 MCD改进后的保护水平改进后的保护水平
17、 1.3 kV优势:对配电柜生产厂家来说,不再需要优势:对配电柜生产厂家来说,不再需要安装退耦器安装退耦器 LC 63。2,5 kV2,0 kV两级防雷器现在可以安装在一起了B级防雷器级防雷器 MCD/C级防雷器级防雷器 V20-C 这对移动通信基站以及配电控制柜的防雷配套非常重要!325 能量自调整能量自调整B级防雷器级防雷器 MCD 和和 C级防雷器级防雷器 V20-C 直接并联的安装方式B级防雷器级防雷器 MCD/C级防雷器级防雷器 V20-C不需要退耦器,不需要不需要退耦器,不需要 C25-B+C/NPE 模块!模块!33技术参数技术参数5 电源电源B级防雷器级防雷器应用场合应用场合应
18、用领域:在独立空间内的紧凑浪涌保护设计,以及需把B级和C级防雷器安装在一个配电屏内的场合。例如:空间狭小的移动通信基站。型号:MCD 50-B防雷器等级 :B级 或 I级工作原理 :火花间隙最大峰值电流 :50 kA(10/350)保护水平 :1.3 kV串联熔丝:不需要串联熔丝(当电网中已经安装 有500 A的熔丝时)OBO 能量自调整能量自调整B级防雷器级防雷器345 电源电源B级防雷器级防雷器技术参数技术参数应用应用领域领域有外部雷电保护系统的建筑物、电源线架空引入和对供电要求高的场所。民用建筑,根据 VdS 2031 Association of Property Insurers(V
19、erband der Sachversicherer).型号 :V 25-B+C防雷器等级 :B+C工作原理 :压敏电阻技术放电容量 :7 kA(10/350)最大通流量 :50kA(8/20)保护水平 :1.5KV 串联熔丝:当电网中已有160 A的熔丝时,无需 串联熔丝。OBO B+C级防雷器级防雷器35技术参数技术参数5 电源电源C 级防雷器级防雷器应用领域应用领域安装于建筑物内交流供电分路配电盘或主配电屏上,通过35mm导轨卡槽安装。型号:V 20-C防雷器等级 :C工作原理 :压敏电阻技术额定通流容量 :20 kA(8/20)最大通流容量 :40 kA(8/20)保护水平 :1.5
20、kV认证标志:VDE,VE,KEMA,UL 串联熔丝:当电网中已有125 A的熔丝时,无需串联熔丝。OBO C级防雷器级防雷器36技术参数技术参数5 电源电源C级防雷器报警器级防雷器报警器应用领域应用领域适合防雷器型号 :V 25-B+C 和和 V 20-C可选择信号接点 (常闭 NC/常开 NO)最大开关电压 :250 V(AC)最大开关电流 :6 A遥信装置与防雷器底座固定在一起,提供常开或常闭信号,用于对安装在无人值守或难以检查位置的防雷器进行集中监控。OBO 遥信报警装置遥信报警装置37技术参数技术参数5 电源电源C级防雷器报警器级防雷器报警器应用领域应用领域适合防雷器型号 :V 25
21、-B+C 和和 V 20-C额定工作电压 :230 V(AC)工作电流:40 mA声音报警间隔时间:24 小时与防雷器底座固定安装在一起,适合于所有的有人值守的应用环境,例如:用于计算机机房、银行、办公室和行政建筑物等。OBO 防雷器声光报警装置防雷器声光报警装置38 直接安装于被保护设备前端,专门为中国标准插头/插座所设计。5 D5 D级防雷器级防雷器应用领域应用领域型号 :CNS 3-D-PRCCNS 3-D-PRC防雷器等级 :D额定放电电流 :2.5 kA(8/20)最大放电电流 :7.0 kA(8/20)保护水平 L-N :1.0 kV额定负载电流 :10 A工作原理 :压敏电阻与放
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