南京寧德防雷新技術有限公司--防雷知識講座

浪涌電壓

雷擊、閃電
工業過電壓
靜電感應
核磁輻射

雷擊閃電--直擊雷

脈沖電流 : 20 至 200 千安培
上升時間 : 大約 1 μs
直擊雷防護系統 : LPS (Lightning Protection System : Cage, Lightning rod)
預防 : 雷暴預測

雷擊損壞設備的渠道

工業過電壓

瞬間過電壓-- 電氣短路、斷路 (circit breaker, fse...)、開關電閘 (switching circits...)、感性容性負載通斷
臨時過電壓-- 相線錯誤、地線錯誤 (IT network...)、零線斷路

靜電感應 Electro-Static Discharge

人體的電容量大約為 100 至 300 pF
在地毯上行走大約會產生 25-40 kV的高壓
在接觸時約會產生 5 到 15 kV / 25 ns的放電
對極為敏感的半導體回路產生干擾或破壞

核電磁脈沖核輻射電場磁場，以上能量的瞬變帶來的浪涌脈沖

EM field > 50 kV/m
Rise Time : 10 ns

雷擊風險

雷擊風險問 : 我們需要關注雷擊嗎 ? 答 : 是的，當然要，因為:

高技術類的敏感設備越來越多
延長設備正常工作時間，減小出錯的概率
設備停機帶來昂貴的間接損失
防雷保護會影響到購買保險公司的判斷

Worldwide IsoKeranic Map世界雷區分布圖

統計數據通訊及數據傳輸處理設備損失比例 Insrance 保險公司統計

本數據未包含因實施防雷保護而減少的雷擊損失

浪涌電壓對設備侵害后果

部分或整體損壞
干擾正常功能，無法完成正常使用效果
設備加速老化，縮短壽命

雷擊損壞圖例--電路板及元器件損壞

防雷保護雷擊點傳導設備基本準則

防雷保護的主要原則

防雷器安裝位置于被保護設備越近越好
等電位連接 n
所有外接線路需進行防雷保護

防雷保護--保護方法

目的	事例
完全消除	改用光纖傳輸
降低損壞概率，減小損失	安裝防雷器
預防	雷暴預告

主要防雷元件

n氣體防雷管（間隙放電器件）
n壓敏電阻器 (MOV)
瞬態二極管
固態放電管

防雷器的安裝

實現分級浪涌保護示意

防雷標準--最重要的防雷標準的最新變化:

Protection against Lightning: IEC 61312
Protection against Direct Strike : IEC 61024
Eqipment immnity : IEC 61000-4-5 Low voltage SPD : IEC 61643-1
Bonding/Earthing : prEN 50130

低壓浪涌保護器（SPD）標準--適應最新設備最新要求

改進浪涌保護方式
n提供最大的可靠性與完善的保護方法
n實際指導選型、安裝

低壓浪涌保護器（SPD）標準

國際標準 IEC 61643-1
法國標準 NFC 61740
德國標準 VDE 0675n美國標準 L 1449
英國標準 BS 6651

低壓浪涌保護器（SPD）

國際標準n防雷器標準 : IEC 61643-1 (issed Feb.98)
防雷器的選擇與應用 : IEC 61643-2 (in work)
聯合標準: 直擊雷保護 : IEC 61024-1 電磁輻射脈沖保護: IEC 61312-1 F(Lightning Electromagnetic Plse)

國際標準

總則 IEC 61312-1 n
防雷器的選擇 IEC 61312-3 (pending) n
雷擊保護 IEC 61024-1 n
設備保護 IEC 61000-4-5 n
低壓防雷器 IEC 61643-1-1 n
低壓防雷器的安裝 IEC 61643-1-2 (pending) n
低壓線路上的過電壓 IEC 62066 (pending) n
通信防雷器 IEC 61644-2-1 (pending)

低壓防雷器的等級

低壓防雷器的特性 Parameters

IEC 61643-1 國際標準

Test Class I : For a SDP (called Lightning Crrent Arrester) intended to be install in a installation eqipped with a LPS where a part of the crrent of the direct lightning strike cold cross the device.
Test Class II : For a SDP intended to be install at the electrical entrance or inside a classical installation. n
Test Class III : A different way (american type..) to test a SPD : more adapted to ? low power ? SDP.

SPD 浪涌保護器 -- LPS 防雷系統

雷電流對比圖

IEC 61643-1 國際標準

標稱放電電流 : In (Class I and II) n Test cycle: 15 shocks on wave 8/20 μs
Typical vale : 1,5 - 2,5 - 5 - 10 - 15 - 20 kA n
最大放電電流 : Imax (Class II) n Test cycle : 0,1 - 0,25 - 0,5 - 0,75 and 1 x Imax (wave 8/20 μs)
Typical vale : 3 - 5 - 10 - 20 - 40 kA n
脈沖電流 : Iimp (Class I) n Test cycle : 0,1 - 0,25 - 0,5 - 0,75 and 1 x Imax (wave 10/350 μs)
Typical vale : 1 - 2 - 5 - 10 - 20 kA n
保護水平 : p (Class I II and III) n Residal voltage at In
Typical vale : ….0,8 - 0,9 - 1 - 1,2 - 1,5 - 2 - 2,5…. kV

低壓浪涌保護器 - 選擇

按防雷等級選擇: <Class I> SPD 要求可以防止直擊雷 (LPS on installation)<Class II> SPD 可安裝與線路進口或建筑內部分線端 <Class III> SPD 安裝設備側
選擇放電電流 : 對于高暴露性防護選擇 70 kA (或更以上) 對于標準安裝選擇 40 kA 對于設備側選擇10kA
防雷器的選擇原則 : 高敏感設備 (限制電壓低) 廣泛應用 (secondary overshoots)
配合熔斷絲或斷路器優先使用防雷熔斷絲或延遲斷路器

SPD的安裝