電源系統中防雷器原理以及選用

　　二、防雷器的作用及技術參數

　　防雷器又稱等電位連接器、過電壓保護器、浪涌抑制器、突波吸收器、防雷保安器等，用于電源線防護的防雷器稱為電源防雷器。鑒于目前的雷電致損特點，雷電防護尤其在防雷整改中，基于防雷器防護方案是最簡單、經濟的雷電防護解決方案。防雷器的主要作用是瞬態現象時將其兩端的電位保持一致或限制在一個范圍內，轉移有源導體上多余能量。

　　進入地下泄放，是實現均壓等電位連接的重要組成部分。防雷器的一些主要技術參數：額定工作電壓、額定工作電流，特批串并式電源防雷器的載流量。通流能力，防雷器轉移雷電流的能力，以千安為單位，與波開開式有關。防雷器在功能上可分為可防直擊雷的防雷器和防感應雷的防雷器。可防直擊雷的防雷器通常用于可能被直擊雷擊中的線路保護，如LPZOA區與LPZ1區交界處的保護。用10/35μs電流波形測試與表示其通流能力。防感應雷的防雷器通常用于不可能被直擊雷擊中的線路保護，如LPZOB區與LPX1區、LPZ1區交界處的保護。用8/20μs電流波形測試與表示其通流能力響應時間，防雷器對瞬態現象起控制作用所需的時間，與波形性質有關。殘壓，防雷器對瞬態現象的電壓限制能力，與雷電流幅值及波形性質有關。

　　三、防雷器的選用

　　基于防雷器的防護想要取得理想的效果，應注重“在合適的地方合理地裝設合適的防雷器”，防雷器的選擇十分重要。

　　1.進入建筑物的各種設施之間的雷電流分配情況如下：約有50%的雷電流經外部防雷裝置泄放入地，另有50%的雷電流將在整個系統的金屬物質內進行分配。這個*估模式用于估算在LPAOA區、LPZOB區和LPZ1區交界處作等電位連接的防雷器的通流能力和金屬導線的規格。該處的雷電流為10/35μs電流波形。在各金屬物質中雷電流的分配情況下：各部分雷電流幅值取決于各分配通道有的阻抗與感抗，分配通道是指可能被分配到雷電流的金屬物質，如電力線、信號線、自來水管、金屬構架等金屬管級及其它接地，一般僅以各自的接地電阻值就可以大致估算。在不能確定的情況下，可以認為接是電阻相等，即各金屬管線平均分配電流。

　　2.在電力線架空引入，并且電力線可能被直擊雷擊中時，進入建筑物內保護區的雷電流取決于外引線路、防雷器放電支路和用戶側線路的阻抗和感抗。如內外兩端阻抗一致，則電力線被分配到一半的直擊雷電流。在這種情況下必須采用具有防直擊雷功能的防雷器。

　　3.后續的*估模式用于*估LPZ1區以后防護區交界處的雷電流分配情況。由于用戶側絕緣阻抗遠遠大于防雷器放電支路與外引線路的阻抗，進入后續防雷區的雷電流將減少，在數值上不需特別估算。一般要求用于后續防雷區的電源防雷器的通流能力在20kA（8/20μs）以下，不需采用大通流能力的防雷器。

　　后續防雷區防雷器的選擇應考慮各級之間的能量分配和電壓配合，在許多因素難以確定時，采用串并式電源防雷器是個好的選擇。串并式是根據現代雷電防護中許多應用場合、保護范圍層次區分等特點提出的概念（相對于傳統的并式防雷器而言）。其實質是經能量配合和電壓分配的多級放電器與濾波器技術的有效結合。串并式防雷有如下特點：應用廣泛。不但可以按常規進行應用，也適合保護區難以區別的場所。感生退耦器件在瞬態過電壓下的分壓、延遲作用，以幫助實現能量配合。減緩瞬態干擾的上升速率，以實現低殘壓與長壽命以及極快的響應時間。

　　4.防雷器的其它參數選擇取決于各個被保護物所在防雷區的級別，其工作電壓以安裝在引電路中所有部件的額定電壓為準。串并式防雷器還需注意其額定電流。

　　5.影響電子線雷電流分配的其它因素：變壓器端接地電阻降低將使電子線中分配電流增大。供電線纜的長度的增加將使電力線中分配電流減少，并使幾要導線中有平衡的電流分配。過短的電纜長度和過低的中性線阻抗將使電流不平衡，從而引起差模干擾。供電線纜并接多用戶將降低有效阻抗，導致分配電流增大，在連成網狀的供電狀態下，雷臨時性流主要流入電力線，這是多數雷損發生在電力線處的原因。

　　四、防雷器的安裝

　　1.電源線應實現多級防護，多級防護是以各防雷區為層次，對雷電能量的逐級減弱（能量分配），使各級限制電壓相互配合，最終使過電壓值限制在設備絕緣強度之內（電壓配合）。在下列情況下，多級防護成為必須：某一級防雷器失效或防雷器某一路失效。防雷器的殘壓不配合設備絕緣強度，線纜在建筑物內長度較長時。