长沙科盛电气技术有限公司开发和生产了电源防雷箱、电源防雷模块、计算机网络防雷器、监控系统防雷器、天馈线路防雷器、音频线路防雷器、避雷针和接地降阻材料等8个系列160余种产品,全面满足各行各业的综合防雷需要。
现代建筑物内有许多高的信息电子设备,使用了大规模的集成电路芯片,其耐受浪涌的能力低于传统电气设备,为了**这些设备的安全运行,必须要在线路上安装SPD, 用来预防和阻止雷电或瞬态过电压引起的突波对设备造成的危害,并且将施加在设备两端的电压限制在设备可承受的范围之内,防止设备被打坏。
因此防雷器的质量和工作状态显得尤为重要,关于SPD的寿命,一直以来都备受关注。那么,防雷器的使用寿命到底有多长呢?有没有一个准确的数值呢?是:没有。
防雷器的寿命不像开关的寿命一样,分机械寿命和电气寿命,并且有一个明确的数值;相比之下,SPD比较简单,它的窗口代表了寿命,绿色代表正常,红色代表失效,需要马上更换。
因为雷电流或者过电压是不确定,不可预测的,每次打的雷是多大也是不可预知的,存在着很多的偶然性,安装在线路上的SPD到底能使用多久呢?这个也是无解的。
为了规范SPD的质量,GB18802.1规定:合格的SPD至少能承受其In值的正极性雷电流冲击至少15次。如In为20KA的SPD必须要能承受至少15次的20KA的雷电流冲击。
还有一个Imax/Iimp值,是为了以防万一,线路上突然来一个非常大的浪涌,远远超出In值,这个时候,SPD必须也要扛得住。GB18802标准要求:合格的SPD要能承受一次Imax/Iimp值的正极性雷电流冲击。如In为20KA的SPD必须能承受1次40KA的正极性雷电流冲击。
浪涌保护器生产厂家都按照以上的标准来生产SPD,但是在实际使用过程中,依然没法准确判断防雷器的寿命周期。在项目中,依然要靠人工巡检来检查防雷设施是否在正常的发挥作用。
近几年,随着防雷技术以及互联网的发展,关于防雷器寿命的问题正在被解决,那就是智能防雷监控系统。它利用互联网24小时不间断的监控浪涌保护器,浪涌后备保护器,以及其他防雷设备如避雷针,接地电阻的工作状态。一旦发现问题,秒级上报,及时排除雷电隐患,节省了大量的人工巡查成本,并且可以的保证防雷效果。
4P浪涌保护器,是指由四片相互独立的浪涌保护器共地连接组成,在低压防雷领域,通常对这类结构的浪涌保护器还有另外一种名称为4+0结构的浪涌保护器。
3PN浪涌保护器,是指3片相互独立的浪涌保护器共零连接,再经由另外一片浪涌保护器实现零地之间的保护结构,在低压防雷领域,对这种类型的浪涌保护器称为3PN结构的浪涌保护器,或者3+1结构浪涌保护器。
对于这两种构型的浪涌保护器,既有相同之处,也有不同之处,主要表现在以下几个方面:
(一 )相同点:
1、3PN(3+1)结构浪涌保护器和4P(4+0)结构浪涌保护器在对相线进行保护时,多采用的是限压型元器件作为核心,大多为压敏电阻,也有厂家采用开关型元器件作为核心,如石墨间隙;
2、3PN浪涌保护器与4P浪涌保护器的外观尺寸基本相同;
3、参数方面,相线的关键参数基本都一致。
(二)不同点:
1、内部结构原理不同
3PN浪涌保护器的三条相线共零连接,4P浪涌保护器的三条相线与零线一起共地连接;
2、保护模式不同。
3PN结构浪涌保护器为全模保护,其中三条相线与零线之间为差模保护(L-N),零地之间为共模保护(N-PE)。4P结构浪涌保护器的三条相线和零线均为共模保护(L-PE,N-PE);
3、内部N-PE之间的保护使用的元器件不同。
3PN结构浪涌保护器N-PE之间采用的是放电管或者多层组合放电间隙等开关型元器件,而4P结构SPD的N-PE之间的保护采用的是压敏电阻这种限压型元器件;
4、应用场景不同。
3PN结构浪涌保护器适用于TN-S、TT供电系统、TN供电系统和引出中线的IT供电系统等。而4P浪涌保护器只能用于TN-S供电系统、TT系统(安装于TT系统剩余电流保护器后方)和不引出中线的IT供电系统(实际只用到3P);
5、匹配后备保护器不同。
G057-2010标准规定3PN结构浪涌保护器只需要匹配3P后备保护器,而4P结构的浪涌保护器必须匹配4P后备保护器。
6、安全性方面。
3PN结构SPD因为N-PE之间为开关型元器件,本身处于隔离关断状态,L-N之间浪涌保护器劣化失效时,不会造成设备对地电压升高,从而避免因SPD劣化失效造成电击事故发生。
4P结构SPD因为不存在N-PE之间的隔离效果,当某一相SPD劣化时,如果此时设备接地不良,则很可能造成电击事故的发生。
另外,由于在同一变压器供电范围内,TN-S系统中的PE线多是连通的,当某一相电涌失效,会造成该相接地故障,该故障电压会沿着PE线传导到其他设备,从而威胁到同一变压器供电范围内的其他设备的安全稳定,如果此时系统中某一台设备的等电位连接不良,将会发生设备损坏的现象。
在实际的项目应用中,选择合适的SPD很重要,选择不慎会造成防雷的安全隐患,首先要考虑到供电系统,然后是电压等级和防护水(通和限制电压水)。客户在购买的时候,向浪涌厂家提供图纸和相关信息,以便厂家正确选型。
浪涌保护器,是低压领域雷电防护的主力产品。其在设计之初,基于供电系统类型的不同,采用了不同的设计结构:一是3+1(3PN)结构,二是4+0(4P)结构。
4+0结构的浪涌保护器主要用于TN-S供电系统的设备防雷保护,比如大多数的数据机房就是采用的TN-S供电系统。从保护模式上来说,4+0结构的浪涌保护器采用的是共模保护方式,也就是相线対地线和零线対地线之间的保护。3+1结构,或者说3PN结构的浪涌保护器,采用的是全模保护方式(相线対零线,零线对地线),采用该种结构的浪涌保护器适用于所有类型供电系统线路(IT、TT、TN-C、TN-S、TN-C-S)设备的防雷保护。因为其保护模式更全,所以,一般在较高保护需求的场所,多采用3PN结构的浪涌保护器。
按照上面所述,对于TN-S系统,就出现了两种浪涌保护器选型方案,即对于TN-S系统来说,既可以选择3PN结构浪涌保护器,也可以选择4P结构浪涌保护器。在实际项目中,一般的防雷公司都会优先选配3PN来取代4P结构的浪涌保护器。但是不了解防雷技术的人大多会不理解,为什么在TN-S系统中3PN结构的浪涌保护器也可以用呢?
早年因为经济条件的限制,多采用TT供电系统,是因为TT系统在保证了基本的供电稳定性和安全性的基础上,相比于TN-S系统少了一根的接地线,在成本上会节省很多。近年来,尤其是2010年以后,我国经济高速发展,有了充足的资金支持,在供电系统安全性上也越来越重视,现阶段某些安全要求较高的工厂、施工临时用电已经在规范中强制要求采用三相五线制接地电源系统TN-S。
接下来,我们就来分析为什么3PN结构的浪涌保护器可以取代4P的浪涌保护器在TN-S系统中使用。在此之前,需要先说明为什么TT系统需要使用3PN结构的浪涌保护器:
1、TT系统选用3PN浪涌保护器的原因:
如图1所示,当某一相线浪涌故障失效时,由于放电间隙的隔离作用,故障电流会经过N线返回电源而不经过R1和R2,造成金属性短路,该短路不会造成设备产生对地电压,也就不会造成电击事故,所以TT系统采用3PN结构的浪涌保护器。
2、TN-S系统采取4P和3PN结构浪涌保护器区别:
4P和3PN结构浪涌保护器区别1.png
图2所示为TN-S系统3PN接法,可以看出,当其中某一相浪涌保护器故障失效时,原理与TT系统一致,这里不做赘述。图3所示为4P接法,因为PE线没有对地电压,与N线相似,所以,当其中某一相浪涌保护器故障失效时,电流经PE线返回电源,但是因为在同一变压器供电范围内,TN-S系统中的PE线多是连通的,当某一相电涌失效,会造成该相接地故障,该故障电压会沿着PE线传导到其他设备,从而威胁到同一变压器供电范围内的其他设备的安全稳定,如果此时系统中某一台设备的等电位连接不良,将会发生设备损坏的现象。
经上所述,在TN-S系统中,可以选用3PN结构形式浪涌保护器,并且比4P结构浪涌保护器保护效果更好。
石油化工产业中会使用大量电气设备在内的供电系统来维持正常的运转,在生产经营中,电力系统的安全至关重要,为了**电气设备不受浪涌的冲击和影响,通常会使用避雷器,也就是浪涌的保护装置来提高安全性能,**供电和石化生产过程的稳定性,防止出现由于瞬时过高电压或者雷击导致设备损坏。
1、石油化工行业中浪涌保护器的分类
在石油化工行业内部的供电系统中所使用的浪涌保护器主要分为两大类型,按照不同的依据和实际使用情况,可以保护石化产业生产和经营过程中所使用的电气设备的安全与稳定。
1.1按照不同的工作机理来划分,包括电压开关型、组合型和限压型
(1)电压的开关型保护装置,是在没有产生瞬间的高压国电状态下呈现出高阻抗的一种装置,一旦遭到雷击而导致的浪涌现象出现,电压会在瞬间超过额定电压达到一个峰值,装置就会迅速做出应有的反应,高阻抗就会迅速转化为低阻抗,供高压下的电流顺畅的通过,达到分流减轻供电系统压力的目的。
(2)限压型保护装置的正常状态与开关型相同,保持着高阻抗的电流通过状态,与开关型不同之处在于其响应瞬时高压的过程中,阻抗的变化过程是逐渐降低的,随着不断减小的阻抗,引导高压电流通过。(3)组合型保护装置就是将开关型以及限压型的构件和设备组装结合在一起使用,这种组合的模式能够适应多种电涌的状况,可以根据电压的特性来选择保护的装置。
1.2按照具体用途来划分,包括电源线路以及信号线路这两种保护装置
(1)电源线路中的保护装置能够将瞬时产生的巨大电压下的电流通过分级分流的方式来减轻对设备造成的损害,也降低了供电的风险系数,其分为多级保护装置,形成梯级分配受到的浪涌高压负荷,将巨大的能量分级释放,达到稳定安全的保护效果。
(2)信号线路中的保护装置其本质就是一种信号避雷设备,是用来防止雷电形成的雷电波通过信号线路的前端对设备形成损害。
2、石油化工行业中浪涌保护器的应用
石化工业生产和操作的安全性是经营的首要任务和必要**,供电设备的安全性就是其中关键的环节,形成良好的防护举措和系统不但可以加强生产安全与稳定性,而且还可以保护好大量的电器设备能够持续的运转,减少企业和整个行业内部的经济损失,避免了很多重大事故出现,浪涌保护装置的应用发挥了极大的作用,下面就着重的探讨保护装置在石化产业中的具体用途和注意事项。
(1)浪涌保护的模式有很多种,针对石化产业的供电系统的具体特点来科学合理的选择不同的保护模式是的做法,主要采用的是七、十等保护模式,但是我们也要注意它们自身存在的不足和缺陷,在使用时要注意关注和弥补缺陷,完善保护措施。
(2)电气设备的布局和位置,是保护装置安放的重要依据和参照,只有合理的分析的保护装置的安装位置,才能更好的发挥保护功能。
(3)对于石油化工行业中,为保护电器设备的安全运行,可以安装浪涌保护器来减少浪涌对低压电器系统的危害,我们可以采用级间配合分析来安装浪涌保护器,确保设备的正常运行。在对石油化工行业进行浪涌保护器SPD的级间配合时,为确保低压配电设备的安全,可以采用多级保护的措施来减少感应雷、雷击等造成的危害。在实际的安装中,可以在不同地方对浪涌保护器分别进行安装,这样就可以防止电力经过时对电器设备造成的损伤和破坏,也就是说在大量电源通过安装有浪涌保护器的位置,电流在经过级的时候就会被大量的释放,以此类推电流经过第二级以及第三级的时候也会被其释放。因此在实际的浪涌保护器安装中应该确保各级之间的有效配合,保证各级之间对电流的有效释放,提高石油化工行业中电气设备的工作效率。
3、总结
由上可知,在石油化工行业中电气设备的应用,提高了工作的效益,同时也给工作中的安全保护提出了更高的要求,浪涌保护器的出现,正是为了应对雷电、感应雷、电磁脉冲等危害的有效武器。
十多年的SPD制造实践,使企业积累了非常丰富的防雷生产经验。同时拥有一支从业十余年的防雷施工队伍,获得客户一致的认可。快速精准响应的售前、售后服务,让客户解除后顾之忧。
长沙科盛电气技术有限公司,是一家从事防雷产品的生产,销售,安装及防雷检测仪器的销售,防雷装置的检测于一体的高科技企业。 公司拥有十余年的防雷技术经验,获得了客户一致的认可,我们精益求精,常常和**业的专业人士及气象部门的高层技术人员交流探讨,以求较上一层楼。 公司主营电源防雷箱、电源防雷器(模块)、计算机网络防雷器、视频和监控系统防雷器、天馈线路防雷器、音频线路防雷器等六大系列,约一百六十多个规格型号,以满足客户各种防雷需求。产品的主要性能符合**电工会标准和相关国家标准、行业标准,并通过、、北京雷电防护装置测试中心等机构检测,获得相关省市气象局的准入许可,并且拥有防雷检测——**防雷检测。 可以从事所有一类,二类,三类建筑物的防雷检测,防雷检测,产品销售,安装,后续售后服务等高水平的一条龙服务,让客户解除所有后顾之忧。 公司将继续坚持以科技为先导,以客户为**,以市场为导向,以人才为依托,为顾客提供较优质的产品和服务,为人类防雷减灾及*信息化建设做出较大贡献。 企业宗旨:企业想要进步就要靠 “科” 技创新 , 想要创新就要有日新月“ 盛 ”的精神 , 想要业绩就要对待员工和客户 “嘉” 言懿行。 企业理念:忠诚,诚信,团结,上进,顽强。 企业文化:引用孟子“民为贵,社稷次之,君为轻”。在企业理念的基础上,公司将以“员工,公司*二,*三”的原则,引广大人才来共同发展,学习华为狼族精神,只要是人才,有能力的将来个个都**会持股。