OBO防雷选型参考因素与功能选择

1.最大持续工作电压值(Uc)的选择

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氧化锌压敏电阻防雷器(如 V50-B+C、V25-B+C、V25-B、V20-C、V10-C)的最大持续电压值(Uc),是关系到防雷器运行稳定性的关键参数。在选择防雷器的最大持续工作电压时,除了符合相关标准要求外,还应考虑到安装电网可能出现的正常波动及可能出现的最高持续故障电压。

按照 IEC61643-2 的说明,在 TT 交流供电系统中,相线对地线的最高持续故障电压,可能达到标称电压(UN)(交流电 220Urms)的 1.5 倍,即有可能达到 330Urms。故此在电流不稳定的地方,建议选择 OBO 电源防雷器的最大持续工作电压值(Uc)为 385Urms 的模块。

依照 GB50057-2010 的要求,在 TN 交流供电系统中,防雷器的最大持续工作电压选择不应小于 1.15U(相线对中线),在 IT 供电系统中,防雷器的最大持续工作电压不应小于 1.15U(线间电压)。

在直流系统中,并没有一个统一的最大持续工作电压值(Uc)与正常工作电压(UN)之比例,但经验上该比例一般可取 1.5 倍到 2 倍之间

2.残压(Ures)的选择

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单纯考虑防雷器残压越低越好,并不全面,并且容易引起误导。首先,不同产品宣称的残压数值,必须注明测试电流的大小和波形,才能有一个共同比较的基础。一般惯常以 20KA(8/20us)测试电流记录残压,作为比较。

其次,对于压敏电阻防雷器选用残压越低时,通常意味其最大持续工作电压(Uc)越低。

故此,过分强调残压,是需要付出降低最大持续工作电压(Uc)的代价,换来的后果,可能是在市电不稳定地区,防雷器容易因长时间持续过电压而损坏。

其实压敏电阻型防雷器,比方说 V20-C 及 V25-B+C,选择最合适的最大持续工作电压(Uc)和最合适的残压,就好象天平的两边,不可侧重任何一边。在选型过程中,可根据设备的实际耐压水平和工作电压,在安全的范围内选择合适的最大持续工作电压。按照以往经验,残压在 2kV 以下(20KA 8/20us),一般就能对用户设备提供足够的保护。

3.报警功能的选择

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为了监测防雷器的运行状况,当防雷器出现损坏时,用户应该及时知道并及时更换损坏的防雷模块。为了在不同的应用环境下都可以实现即时监测,需要选择合乎特定环境的报警装置。

OBO 防雷器的报警装置有三种可选,适用不同环境的不同要求。

声光报警装置 -AS,适用在有人值守的环境;
遥信报警装置 -FS,适用在无人值守的环境;
遥信带电压检测报警装置 -FS-SU,适用在无人值守的环境,同时可对电源有否停电及缺相进行监测。
防雷器失效下的保护电路设计 —— 后备保护空气开关
基于电气安全原因,任何并联安装在市电电源相对中或相对地间的电气元件,元件前安装短路保护器件,例如空气开关或保险丝。

根据在国内的应用经验,如果局(站)、机房电源接地阻抗较高,必需在该电气对地故障回路电流偏小,无法使保护防雷器的前级保险丝熔断或空开跳闸,当防雷模块因电网故障损坏,造成整套防雷器。

移动通信基站、接入网、模块局建议采用额定电流值约为 32A 的空开(II 类脱扣曲线),但对于较大型的通信局站(机房),其保护 I 级防雷器的短路元件,可选择额定电流值约为 63A 空开。

4.电路设计结构的最佳选择
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在供电环境恶劣的情况下,电路设计的特别考虑 —3+1 结构设计
在偏远的地区、农村供电,或水力发电地区,一方面市电经常持续偏高,超出防雷器的最高持续工作电压,造成防雷器损坏。如果该局(站)、机房接地电阻同时偏高,往往造成更严重的后果。故此,在供电环境恶劣的地区,或不清楚肯定供电情况的地区,建议用户采用 3+1 结构的防雷器。3+1 防雷器是指相线与零线之间安装压敏电阻防雷模块,而零线和地线之间安装放电间隙防雷模块。此种保护结构较传统的相线与地线间安装防雷模块,具有更可靠之优点,具体比较如下:
普通接线方式:
在 TT 电网之下,防雷器如连接在市电相线与地线之间,回路阻抗主要是接地电阻,在不同的工地接地电阻差异很大,某些地方地阻值偏高,并非不常见。
电网故障时,比如说中线断开或零点飘移,形成市电故障电压长期高于防雷模块的最大持续工作电压(Uc),防雷模块损坏产生回路故障电流。在地阻值高或地线接触不良的情况下,流经防雷器的短路电流太小,无法使前级保险丝(空开)跳脱,使防雷器持续过电流,造成整套防雷器损坏,更严重的情况下可能会导致机房火灾。
NPE 接线方式:
采用 NPE 模块的 3+1 结构防雷器在电网故障时,即使地阻值高或地线接触不良的情况下,因为防雷器接在市电相线与零线之间,而市电相线与零线回路阻抗,主要来自自供电变压器及供电电缆,阻抗很低,故此故障电流很大,流经防雷器的故障电流可使前级保险丝(空开)立刻跳脱,将防雷器与电网隔离,不会引起进一步的损坏。
3+1 结构设计的防雷器,使用更安全、更可靠。

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