防雷器产品系列及安装方法.ppt

防浪涌器的设计及应用,上海群安电子有限公司,目录,雷电的种类通常有三种：云间闪络（闪电）云地闪络和雷电电磁感应。另外一种形象的分类是：直击雷、感应雷、球形雷。 云间闪络即是我们常常看到的闪电，云地闪络是闪电击中地面的一类，而雷电电磁感应则看不到，它是处在放电云团电磁场范围内的各个导体上，会感生出强大的电流并且随着导体传播，损坏各种设备。,云间闪电,云 地 闪 电,雷电的危害,雷电的静电感应与电磁感应作用属于雷电的间接破坏作用由雷电的静电感应与电磁感应所产生的暂态过电压，比以上所述的直接破坏作用具有更大的危害范围，它能够损坏建筑物内的信息系统和电气设备，甚至造成人员伤亡，因此，在防雷设计中，一直受到关注。,每年由于雷电灾害给人类 造成的损失位列自然灾害的 第二位，而直击雷和感应雷 占了大多数的比重。,随着电子产品 逐步集成化、微 型化、智能化、 多功能化发展的 趋势，设备的防 过电压和浪涌电 流能力非常有限 因此，一旦出现 浪涌电流和过载 将造成非常严重 的后果。,雷电造成的危害非常巨大，人类在长期与 雷电较量中，总结了以下一些防雷方法：,均压,防雷的方法和原理,接闪,均压：建筑物和设备使用的等 电位连接较多。 均压的目的是让各个参 考连接点的电位保持一 致，避免电动势移动造 成人员和财产损失。,接闪：多用于建筑物和室外文 物，需安装专业接闪器 引下线和接地装置。,屏蔽：多用于电线电缆、管道保护 尤其进出建筑物和重要设备 的线缆（如铠装光缆）更需 做好屏蔽保护，就如同给线 缆和管道增加了一层金属防 护，抵御浪涌效果明显。,接地,屏蔽,接地：所有的被保护的建筑物和设 备都需接地。以便将浪涌电 流泄放入地。,分流：使用电涌保护器和导流装置 分流雷电流的方法。 强大的雷电流在线缆和设备 无法抵御的情况下，通过防 雷器进行分流浪涌电流。,分流,躲避,躲避：重要设备移动到有保护装置 的物体内部。多用于野外工 作人员和重要设备的防护。,电涌分流示意图,设计依据,防浪涌器研发、设计应遵循以下标准： IEC60364-5-5341997 过电压保护器件 IEC61643-1： 1998 低压电力系统的过电压保护器 GA267-2000 计算机电磁脉冲安全防护规范 YD/T940-1999 通信设备过电压保护用半导体管 CISPR-20 音像广播接收机及有关设备的防护测量方法 IEC61312-3： 雷击电磁脉冲的防护 第三部分 对过电压保护器 （SPD）的要求 IEC61643-3、IEC61644、IEC61647-1/2/3/4 接入通信和信号 网络的过电压保护器以及元件提出的技术标准,防浪涌器的分类,信号线路,公共地线,高阻抗,击穿,开关型元件：其工作原理是当 没有瞬时过电压时呈现为高阻抗 而一旦响应雷电瞬时过电压时其 阻抗就突变为低值，允许雷电流 通过。此类器件有：放电间隙、 气体放电管、闸流晶体管等。,限压型元件：其工作原理是当 没有瞬时过电压时为高阻抗，但 随电涌电流和电压的增加其阻抗会不断减小，其电流电压特性为强烈非线性。用作此类装置的器件有：氧化锌、压敏电阻、抑制二极管、雪崩二极管等。,信号线路,公共地线,高阻抗,低阻抗,分流型或扼流型元件 分流型：与被保护的设备并联，对雷电脉冲呈现为低阻抗， 而对正常工作频率呈现为高阻抗。 扼流型：与被保护的设备串联，对雷电脉冲呈现为高阻抗， 而对正常的工作频率呈现为低阻抗。用作此类装置的器件有： 扼流线圈、高通滤波器、低通滤 波器、1/4波长短路器等。 防雷器按级别分为A、B、C、D四类，若按照用途分： 电源保护器：交流保护器、直流保护器、开关电源保护器等。 信号保护器：视频防浪涌器、音频保护器、天馈保护器等。,理想的通信线路防雷器件应是电容小、残压低、通流量大、 响应快。显然单独一种器件都不能起到防护信号线路内浪涌 电流的作用。气体放电管几乎可以用于所有的通信频率，但 其防雷能力单一、响应速度慢、残压较高。压敏电阻（MOV） 电容较大，只适用于音频传输线路和退耦电路。瞬变抑制二 极管（TVS）耐雷电流的能力较弱只能起辅助保护作用，可 用于信号和低压电路的末级防护。 只有通过将这些元器件合理用在一起，才可以扬长避短从 而能达到浪涌防护目的。 以下是在一次浪涌过程中防雷器的工作原理：,电涌泄放原理图,单视频信号防雷器,三合一信号防雷器,三相电源防雷模块,电涌保护器 Surge Protection Device，简称SPD 用于限制暂态过电压和分流浪涌电流的装置。它至少应包 含一个非线性电压限制元件。也称浪涌保护器。电涌保护器 可分开关型SPD、限压型SPD和组合型SPD。,休息片刻！马上回来！,防浪涌器的安装,系列电涌保护器、防雷器主要分为视频、 数据信号浪涌防护器，电源防雷器，数字网络信号保护器 高频信号防雷器，主要安装在防雷区域的 LPZ2 和及其以 后的防区内，可有效保护线路和设备安全正常运行，以下 是详细的产品介绍： 注：型号说明,前面了解过防浪涌器的种类，除电源防雷模块和天馈防雷器 为单一性质的元件组成以外，其余的信号防浪涌器均为组合式 结构，安装方式也有区别。 电源防雷模块为并联安装方式，其余的信号防浪涌器均采用 串联安装。 另外，由于组合式防浪涌器采用多级降压防护，因此安装方 向尤其注意，建议将产品外壳上的 OUT 端口连接被保护设备。,三合一信号保护器,四路网络防浪涌器,单相电源防雷模块,机房设备的防雷,部分技术解疑,接地的问题 前面讲到了系统如何做防雷以及防浪涌器的安装，但有一 个重要的环节千万不要忽视了，那就是接地。 根据有关国家标准规定，建筑物接地极电阻30，强电 系统接地电阻10，弱电系统接地电阻4，弱电机房 联合接地极电阻1。 在一般监控系统中，尽量利用预先做好的大型接地网来进 行设备防浪涌保护。切实没有接地装置的系统，才可考虑自 行建造接地极。目前，国内外做接地装置要执行一套非常完 善的流程，也没有具体标准可执行。因此，只能根据实地条 件来酌情建设接地装置，完工以后需进行电阻测量，达标后 方可投入使用。,下图中，体现的是一个较为简单的室外立杆装置的接地极 制作流程。其间，应根据土壤的电阻率，适当调整降阻和深 埋角钢。各个连接点需紧密焊接，暴露的部分还应做好防水 防腐。此方法只能作为参考。,如何选择合适的防浪涌器 工作电压（根据设备工作电压，选择合适保护电压的避雷器） 工作频率（根据设备对于避雷器插入损耗的要求，选择不同频 宽的避雷器） 接口标准（根据设备接口种类、公制、英制的要求，选择不同 接口的避雷器） 使用环境（如果使用在不同防雷区域的设备，则应选择通流量 相同于该区域最大浪涌量的避雷器） 另外，能提供相关产品的检测公检报告的产品可放心使用，因 为这也相当于产品的销售特许证明。,安装了SPD后，设备依然会损坏 出现此类问题有多种原因，比如安装方式差异、接地电阻超 标、选择的SPD不符合要求等等。解决方案如下： 给设备供电的电源必须稳定，建议采用洁净滤波后的电源。 SPD的安装方向是不是正确，接地极电阻是不是合格，接地 线采用合格的线缆，并且牢靠连接地极。 更换通流量更大的SPD，缩短被保护设备一端线缆的长度。 检查SPD是否失效，及时更换出现故障的SPD。 通常，在雷雨季节，防浪涌器的正常损坏率必须1方可 视为良品。我司产品故障维修率一直保持在这个水