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SOLDO SQ回訊器電廠DCS防浪涌保護器應用技術
閱讀：1883 發布時間：2020-8-27隨著電磁兼容的要求越來越嚴格,國產化的儀控機柜作為未來電廠的核心部分,必須*通過電磁兼容的設備鑒定。從設備鑒定、電磁兼容標準與實際應用與測試驗證等多方面,對核電廠儀控機柜中的浪涌保護器進行分析與總結,闡明了機柜中防浪涌保護器的若干關鍵點,為以后電廠儀控機柜國產化提供了良好幫助與寶貴經驗。
浪涌保護器的電路根據不同需要，有不同的形式，其基本元器件就是上面介紹的幾種，一個技術精通的防雷產品研究工作者，可設計出五花八門的電路，好似一盒積木可搭出不同的結構圖案。根據電路系統的區別，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中監控閥門狀態，各類不同信號需要加裝防浪涌保護器，用于電磁兼容性，防雷擊，防干擾等，保證信號準確性，在防爆區域，對于保護各類執行機構，與回訊信模塊，以及保證各類閥門正常運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行泄放，或者當電源傳輸線路遭受直接雷擊時傳導的巨大能量進行泄放，對于有可能發生直接雷擊的地方，必須進行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內感應雷擊的防護設備，對于前級發生較大雷擊能量吸收時，仍有一部分對設備或第三級防雷器而言是相當巨大的能量會傳導過來，需要第二級防雷器進一步吸收。同時，經過一級防雷器的傳輸線路也會感應雷擊電磁脈沖輻射LEMP，當線路足夠長感應雷的能量就變得足夠大，需要第二級防雷器進一步對雷擊能量實施泄放。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行保護。
一級保護
目的是防止浪涌電壓直接從LPZ0區傳導進入LPZ1區，將數萬至數十萬伏的浪涌電壓限制到2500—3000V。
入戶電力變壓器低壓側安裝的電源防雷器作為一級保護時應為三相電壓開關型電源防雷器，其雷電通流量不應低于60KA。該級電源防雷器應是連接在用戶供電系統入口進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雷擊的大電流以及吸引高能量浪涌而設計的，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，線路上出現的大電壓稱為限制電壓）為中等級別的保護，因為CLASS I級保護器主要是對大浪涌電流進行吸收，僅靠它們是不能*保護供電系統內部的敏感用電設備的。
一級電源防雷器可防范10/350μs、100KA的雷電波，達到IEC規定的防護標準。其技術參考為：雷電通流量大于或等于100KA（10/350μs）；殘壓值不大于2.5KV；響應時間小于或等于100ns。
第二級防護
目的是進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時應為限壓型電源防雷器，其雷電流容量不應低于20KA，應安裝在向重要或敏感用電設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行更完善的吸收，對于瞬態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，要求的限制電壓應小于1200V，稱之為CLASS Ⅱ級電源防雷器。一般用戶供電系統做到第二級保護就可以達到用電設備運行的要求了
第二級電源防雷器采用C類保護器進行相—中、相—地以及中—地的全模式保護，主要技術參數為：雷電通流容量大于或等于40KA（8/20μs）；殘壓峰值不大于1000V；響應時間不大于25ns。
第三級保護
目的是終保護設備的手段，將殘余浪涌電壓的值降低到1000V以內，使浪涌的能量不致損壞設備。
在電子信息設備交流電源進線端安裝的電源防雷器作為第三級保護時應為串聯式限壓型電源防雷器，其雷電通流容量不應低于10KA。
后的防線可在用電設備內部電源部分采用一個內置式的電源防雷器，以達到*消除微小的瞬態過電壓的目的。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，要求的限制電壓應小于1000V。對于一些特別重要或特別敏感的電子設備具備第三級保護是必要的，同時也可以保護用電設備免受系統內部產生的瞬態過電壓影響。
對于微波通信設備、移動機站通信設備及雷達設備等使用的整流電源，宜視其工作電壓的保護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。
第四級及以上
根據被保護設備的耐壓等級，假如兩級防雷就可以做到限制電壓低于設備的耐壓水平，就只需要做兩級保護，假如設備的耐壓水平較低，可能需要四級甚至更多級的保護。第四級保護其雷電通流容量不應低于5KA。 [4]
SOLDO回訊信一般與第三級保護防浪涌保護器，用于信號，模塊，特殊模塊保護，各類總線通訊模塊，包括DCS, NET, 以太網，以及HART, FF, PROFIBUS, CANBUS, MODBUS等等。
安裝方法編輯
1、SPD常規安裝要求
浪涌保護器采用35MM標準導軌安裝
對于固定式SPD，常規安裝應遵循下述步驟：
1）確定放電電流路徑
2）標記在設備終端引起的額外電壓降的導線，。
3）為避免不必要的感應回路，應標記每一設備的 PE導體，
4）設備與SPD之間建立等電位連接。
5）要進行多級SPD的能量協調
為了限制安裝后的保護部分和不受保護的設備部分之間感應耦合，需進行一定測量。通過感應源與犧牲電路的分離、回路角度的選擇和閉合回路區域的限制能降低互感，
當載流分量導線是閉合回路的一部分時，由于此導線接近電路而使回路和感應電壓而減少。
一般來說，將被保護導線和沒被保護的導線分開比較好，而且，應該與接地線分開。同時，為了避免動力電纜和通信電纜之間的瞬態正交耦合，應該進行必要的測量。
浪涌保護器安裝接線圖
2、SPD接地線徑選擇
數據線：要求大于2.5mm2 ；當長度超過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
浪涌保護器的主要參數
1、標稱電壓Un：被保護系統的額定電壓相符，在信息技術系統中此參數表明了應該選用的保護器的類型，它標出交流或直流電壓的有效值。
2、額定電壓Uc：能長久施加在保護器的端，而不引起保護器特性變化和激活保護元件的大電壓有效值。
3、額定放電電流Isn：給保護器施加波形為8/20μs的標準雷電波沖擊10次時，保護器所耐受的大沖擊電流峰值。
4、大放電電流Imax：給保護器施加波形為8/20μs的標準雷電波沖擊1次時，保護器所耐受的大沖擊電流峰值。
5、電壓保護級別Up：保護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、響應時間tA：主要反應在保護器里的特殊保護元件的動作靈敏度、擊穿時間，在一定時間內變化取決于du/dt或di/dt的斜率。
7、數據傳輸速率Vs：表示在一秒內傳輸多少比特值，單位：bps；是數據傳輸系統中正確選用防雷器的參考值，防雷保護器的數據傳輸速率取決于系統的傳輸方式。
8、插入損耗Ae：在給定頻率下保護器插入前和插入后的電壓比率。
9、回波損耗Ar：表示前沿波在保護設備（反射點）被反射的比例，是直接衡量保護設備同系統阻抗是否兼容的參數。
10、大縱向放電電流：指每線對地施加波形為8/20μs的標準雷電波沖擊1次時，保護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的標準雷電波沖擊1次時，保護器所耐受的大沖擊電流峰值。
12、在線阻抗：指在標稱電壓Un下流經保護器的回路阻抗和感抗的和。通常稱為“系統阻抗"。
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標稱電壓Un下流經保護器的直流電流。 [1]