标题：艾尔盾电源防雷器
电源防雷器
艾尔盾【单相一体化电源防雷箱】【电源防雷箱】【防雷箱】【防雷】【防雷器】【避雷器】 
品名40KA 单相一体化电源防雷箱
品牌Airdun（艾尔盾）
型号AD/T275-C40KA
【货号】800 652
简介单相一体化电源防雷箱可用于电源线路的负载设备第二级防护，防止低压设备受到过压干 扰或雷击破坏。安装于防雷分区LPZOA-2 界面。性能特点l 　单相一体化电源防雷箱采用共模、差模全保护模式　l 　单相一体化电源防雷箱采用多级压敏嵌位并联技术　l 　单相一体化电源防雷箱采用通流量大残压低、响应时间快　l 　单相一体化电源防雷箱采用带负载过流、过热、失效分离装置　　l 　单相一体化电源防雷箱的箱体采用优质钢材制作，阻燃、防腐　　　l 　单相一体化电源防雷箱采用工作状态指示及雷击计数，提供遥信，声光报警　l 　单相一体化电源防雷箱采用压敏串接气放管彻底消除漏电流，安全性能更高工作原理单相一体化电源防雷箱是当感应雷侵入电源传输线路时，避雷器的防雷组件以纳秒级 （100 ns）的响应速度呈现低电阻状态，迅速将雷电流泄放至大地，并把由雷电流 引起的过电压限制在被保护设备允许承受的耐压范围内，以确保设备安全运行，使 保护设备免于受损技术参数应用说明安装于防雷分区LPZOA-2 界面测试依据EDIN VDE 0675-6：1989-11和-6/AI：1996-03额定电压（最大持续操作电压）Uc 275V~ 500V_最大放电电流Imax40KA电压保护水平UP≤2.5KV响应时间tA≤100ns最大保险丝强度100AgL/gG短路电流强度 25KA/50Hz工作温区0C-400C - +800C安装L1、L2、L3、N导体截面并联/多股10mm2安装PE导体截面并联/多股25mm2外壳材质冷轧钢板报警功能 带故障遥信触点和声光报警雷击计数0-99 工作状态 正常为绿色、失效或故障为红色连接类型螺旋接线端保护等级IP64安装宽度(mm) 282mm×172mm×70mm性能特点l 单相一体化电源防雷箱采用共模、差模全保护模式 
l 单相一体化电源防雷箱采用多级压敏嵌位并联技术 
l 单相一体化电源防雷箱采用通流量大残压低、响应时间快 
l 单相一体化电源防雷箱采用带负载过流、过热、失效分离装置　 
l 单相一体化电源防雷箱的设计原理针对现在市场上出现了各种各样的防雷器,质量参差不齐,有一些甚至闻所未问(如:不用接地的避雷器,到现在为止,都弄不明白它的工作原理),因此,通过介绍避雷器的工作原理及组成,对客户甄别真假、优劣,有所帮助。 
防雷器元件从响应特性看,有软硬两种。属于硬响应特性的放电元件有火花间隙(基于斩弧技术的角型火花隙和同轴放电火花隙)和气体放电管,属于软响应特性的放电元件有金属氧化物压敏电阻和瞬态抑制二极管。这些元件的区别在于放电能力、响应特性和残压,避雷器就是利用它们不同的优缺点,扬长避短,组合成各种避雷器,保护电路。 
一、火花间隙(Arc chopping) 
1、放电间隙:原理是两个如牛角现状的电极,距离很短,用绝缘材料分开,当两个电极间的电场强度达到击穿强度时,电极之间形成电流通路。当雷电波来到的时候首先在间隙处击穿,使间隙的空气电离,形成短路,雷电流通过间隙流入大地,而此时间隙两端的电压很低,从而达到保护线路的目的。电场强度低于击穿间隙时,放电间隙型避雷器又恢复绝缘状态。常用于高压线路的避雷防护中。在低压系统,常用于电源的前级保护。 
火花间隙型避雷器产品的优劣,在于制成电极的材料、间隙距离及绝缘材料。 
优点:具有很强放电能力、通流量大,10/350μs脉冲波形能够疏导50KA的脉冲电流,用于8/20μs脉冲电流,可以大于100KA,很高的绝缘电阻以及很小的寄生电容,漏电流小。对正常工作的设备不会带来任何有害影响。 
缺点:残压高(2.5~3.5KV),反应时间长(≦100ns),动作电压精度较低,有工频续流,因此在保护电路中应串联一个熔断器,使得工频续流迅速被切断。 
注:由于两只放电管分别装在一个回路的两根导线上,有时会不同时放电,使两导线之间出现电位差,为了使两根导线上的放电管能接近统一时间放电,减少两线之间的电位差,又研制了三级放电管。可以看作是由两只二级放电管合并在一起构成的。三级放电管中间的一级作为公共地线,另两级分别接在回路的两条导线上。 
2、气体放电管(Gas discharge tube,GDT):是一种陶瓷或玻璃封装,管内再充以一定压力的惰性气体(如氩气),开关型的保护元件,有二电极和三电极两种结构。当电场强度达到击穿惰性气体强度时,就引起间隙放电,从而限制极间的电压。8/20μs脉冲电流能够疏导10KA。放电电压不稳定,当电压大于12V、电流电压100mA时,会产生后续电流。通常用于测量、控制、调节技术电路和电子数据处理传输电路中。 
二、金属氧化物压敏电阻(Metal oxide varistor,MOV): 
以氧化锌为主要成分的金属氧化物半导体非线性电阻,当加在电阻两端的电压小于压敏电压时,压敏电阻呈高阻状态,如果并联在电路上,该阀片呈断路状态;当加在压敏电阻两端的电压大于压敏电压时,压敏电阻就会击穿,呈现低阻值,甚至接近短路状态。压敏电阻这种被击穿状态是可以恢复的,当高于压敏电压的电压被撤销以后,它又恢复高阻状态。当电力线被雷击时,雷电波的高电压使压敏电阻击穿,雷电流通过压敏电阻流入大地,使电力线上的类电压被钳制在安全范围内。 
氧化锌压敏电阻避雷器,现在市场上流通很多,我国在20世纪80年代末才大批生产,被认为目前最新型、技术最先进,会做专题详细介绍。现在我国的输电线路的避雷器,都采用氧化锌避雷器。 
优点:开关电压范围宽:6V~1.5KV,反应速度快(25ns),残压低(可以达到终端设备的安全工作电压),通流量大(2KA/cm2),无续流,寿命长。 
缺点:容易老化,动作几次后,漏电流会增大,从而导致压敏电阻过热,最终导致老化失效。 
电容较大,许多情况下不在高频、超高频系统中使用。该电容又与导线电容构成一个低通。该低通会造成信号的严重衰减。但在频率低于30KHZ时,这种衰减可以忽略。 
三、瞬态抑制式二极管(Transient voltage suppressor,TVS): 
1、二极放电管:有两种形式:一是齐纳型(为单向雪崩击穿),二是双向的硅压敏电阻。性能类似开关二极管等。在规定的反向电压作用下,两端电压大于门限电压时,其工作阻抗能立即降至很低的水平以允许大电流通过,并将两端电压钳制在很低的水平,从而有效地保护末端电子产品中的精密元件避免损坏。双向TVS可在正反两个方向吸收瞬时大脉动功率,并把电压钳制在预定水平。适用于交流电路。 
优点:动作时间极快,达到皮秒级。限制电压低,击穿电压低,应用于各种电子领域。 
缺点:电流负荷量小,电容相当高,一般在20pF以下,现在的陶瓷放电管能够做到3~5pF。 
电子信息系统所需的浪涌保护系统一般采用两级或三级组成。采用气体放电管、压敏电阻和抑制二极管,并利用各种浪涌抑制器的特点,实现可靠保护。气体放电管一般放在线路输入端作为一级浪涌保护器件,承受大的浪涌电流,属于泄流型器件。二级保护器件采用压敏电阻,可在极短时间内(ns)将浪涌电压限制在较低的水平。对于高度灵敏的电子电路,可采用抑制二极管作为三级保护。在更短的时间内将浪涌电压限制在末端电子设备的绝缘水平以内。如图,当雷电等浪涌到来时,抑制二极管首先导通,把瞬间过电压精确地控制在一定的水平,如果浪涌电流较大,则压敏电阻启动并泄放一定的浪涌电流,这时压敏电阻两端的电压会有所升高,直至推动前级气体放电管放电,把大电流泄放到地。当三种器件在线路中的距离较远时,导通顺序会从气体放电管开始,依次导通。 
避雷器的工作,是从反应时间最快、设备的最末端开始的,然后逐级往前端启动的。 
,单纯用气体放电管保护后端的设备会出现下列问题:导通时间过长,残压过大,有可能超过后端设备的耐压水平。放电后,会产生工频续流。为避免上述问题,采用另外一种电路(图三)。为了解决产生工频续流的问题,同时也避免压敏电阻因漏电流过大而发热自爆或老化,我们在气体放电管上串联一个压敏电阻,这样就可避免产生工频续流,又可以防止压敏电阻因漏电流而自爆、老化。但新的问题又产生了,这样避雷器的动作时间为气体放电管的导通时间和压敏电阻导通时间的总和。假设气体放电管的导通时间为100ns,压敏电阻的导通时间为25ns,则它们总的反应时间为125ns。为了减小反应时间,在电路中并入一个压敏电阻,这样可使总的反应时间为25ns。 
:当过电压出现时,抑制二极管作为动作最快的元件首先动作,线路设计为,在抑制二极管可能毁坏之前,放电电流即随着幅值的上升转换到前置的放电路径上,即充气式放电路上。 
Us+△u≥Ug 
Us:抑制二极管上的电压 
△u:去耦感应线圈上的电压 
Ug:气体放电管的动作电压 
如果放电电流小于该值,则充气放电管不动作。采用这种线路不仅可以在低保护水平的条件下利用放电器动作迅速的优点,同时还可以达到很高的放电电容。这样就可以消除抑制二极管过载一级熔断器在出现电源续流时频繁切断电路的缺点。 
频率较高的线路也可以采用欧姆式电阻作为去耦元件,与低电容桥接线路共同使用。 
2、三极放电管:在两根的导线上,安装两个二极放电管,会出现电位差,因此就有三极放电管,多了一极做公共接地,可以减少时间差(0.15~0.2μs),及由此产生的横向雷电压幅值。 
市场上普通电源避雷器器件一般采用压敏电阻,用于一级、二级和三级电源。这种组合方式在距离大于5米时,导通时间从第一级开始逐级向后导通。 
若第一级采用气体放电管,二级和三级采用压敏电阻,则必须满足第一级与第二级满足大于十米的距离,第二级与第三级满足大于5米的距离,这样才能保证前一级先动作。否则可能导致第一级不动作的现象,而二级和三级避雷器又没有那么大的通流量,导致避雷器无法切实保护设备。这点在工程设计中一定要引起注意。 
防雷保护器选用1.电源第一级防雷对于城市供电网三相四线制系统，如图6所示，第一级电源防雷四线采用高能避雷器4个，在三条火线上，一条零线上各并联一个高能避雷器与地连接。 
当供电回路熔断器F1（或空气开关）额定电流大于250A时，需在高能避雷器并联支路上（火线）加装250A熔断器F2（或空气开关），反之则不需要。2.电源第二级防雷第二级电源防雷采用过压保护器4个，在三条火线、一条零线上各并一个过压保护器与地连接（图7）。 
在正常情况下，保护器处于高阻状态，当电网由于雷击或开关操作出现瞬时脉冲电压时，过压保护器内藏模块里的氧化锌压敏电阻元件立即在纳秒时间内迅速导通，将该脉冲电压短路到大地泄放，从而保护所有设备，当该脉冲电压流过保护器后，保护器又变为高阻状态，从而不影响设备的供电。 
当供电回路熔断器F1（或空气开关）额定电流大于125A时，需在过压保护器并联支路上（火线）加装125A熔断器F2（或空气开关），反之则不需要。3.电源第三级防雷第三级防雷保护，用于保护重要设备的电源系统、电子设备的精细过压保护。安装在重要设备的电源插座上（图8）。4.数据信号防雷数据信号防雷保护低电平数据信号部分，包括双绞线传输、通讯信号线、卫星接收器天线、主机及服务 
图8电源三级防雷保护 
图9典型的避雷器装置示意图 
器、同轴电缆、串口等处安装信号防雷保护器。 
（1）信号一级保护 
双绞线信号保护（过压保护插头）保护信号系统和设备。额定电压100VAC/DC，每线最大放电电流Ismax为10kA(8～20μs)，响应时间≤10ns。 
对于电力线路、信号线路（模拟和数字），例如电话设备为110VAC/DC；控制和仪表线路、数据线路为12V直流/8V交流和24V直流/15V交流。 
（2）信号二级保护 
?串口保护器带过保护电路的插入式选配器，用来保护信号系统和设备，都可用在高传输场合。例如保护端口的主机及服务器，装于串口前。额定电压8V、12V，最大放电电流Ismax为15kA，数据传输速率1Mbit/s。精细保护用额定电压12V直流，额定放电电流100A(8～20μs)，数据传输速率为1Mbit/s。 
?同轴电缆信号保护器用于保护使用75Ω～93Ω接口的计算机系统，装于粗、细缆网卡前，最大放大电电流Ismax为20kA(8～20μs)，数据传输速率为16Mbit/s。5.广播卫星天线馈线（有线电视线路）过压保护器　用来保护75Ω系统的设备，如天线放大器，广播卫星接收系统等。最大放电电流Ismax为3.5kA(8～20μs),频率范围4～2050MHz。6.天馈线保护器用于50Ω、75Ω和93Ω的同轴天馈系统，如无线电系统。装在接收天线和接收机的信号电缆接头上。频率上限200MHz～1GHz,最大发射功率1.2kW。 
图9示出避雷器装置示意图。 
图10示出电源防雷及过压保护选型示意图。图中： 
A1电源第一级保护高能避雷器 
B1电源第二级保护过压保护器 
电源第三级保护浪涌吸收保护器 
A2信号第一级保护双绞线信号保护器 
（网络第一级保护器同轴电缆信号保护器） 
B2信号第二级保护串口保护器、同轴电缆 
信号保护器 
A3有线电视线路保护器 
B3天馈线保护器五、结论 
正确安装电源防雷器，设备因雷击导致电源损坏的机会，可以减少到接近零，即可免除更换设备之费用，保障系统不间断连续运行。并可减少建筑物因雷击所引起的电源火警机会，确保人身及其他财产的安全。 
编辑本段参考文献
[1]陈志清谢恒坤氧化锌压敏瓷及其在电力系统中的应用水利电力出版社，1992年4月 
[2]蒋国雄邱毓昌避雷器及其高压试验西安交通大学出版，1989年5月 
[3]中华人民共和国电子工业部标准MYL1型防雷用氧化锌压敏电阻器，SJ2307.1.－83 
[4]中华人民共和国铁道行业标准铁路信号设备雷电防护用氧化锌压敏电阻器TB/T2312－92 
安装、使用及维护1．本系列单相电源避雷器采用深色全金属外壳，密封性好、安全可靠。 2．本系列单相电源避雷器采用并联方式与被保护设备连接；请勿擅自拆卸本系列产品。 3．用户按避雷器上的接线标志正确接线，接地线用截面积不小于25mm2的绝缘黄绿铜导线。 接地线长度尽可能的短，以减小接地电阻。 4．本系列产品出厂时配有安装配件，用户可以根据实际情况安装、接线，检查有、无接 错后即可通电投入运行。 5．定期检查电源避雷器的工作情况： 避雷器正常时，工作指示灯（绿灯）亮，当避雷器上的劣化指示灯（红）亮时，表明 该电源避雷器内部重要元器件失效，则请立即更换。 6．电源防雷箱使用期间，应定期检测并查看指示灯工作状态：绿色指示灯为工作指示， 防雷箱工作正常； 红色指示灯正常工作时不亮，当防雷箱出现故障，红色指示灯亮， 应及时维修或更换。 7．电源防雷箱的雷电计数器计数范围为0~99次，计数动作电流为不小于5KA；通电时 显示为00次， 当停电时不再显示，可以按“读数”按钮，显示雷击的次数。在防雷箱 上端设有计数器清零按钮，查看后可随时对计数器进行清零； 8．接地电阻不大于4Ω。 9．非专业人员请勿拆卸。 注：本公司保留技术更改权。如果用户有特殊需求，可与供货商联系。