在現(xiàn)代配電系統(tǒng)中,浪涌保護(hù)器(SPD, Surge Protective Device)作為防雷與防過電壓的重要設(shè)備,已經(jīng)成為保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的核心部件。根據(jù)安裝位置和保護(hù)目標(biāo)的不同,SPD分為一級、二級和三級防護(hù)等級。其中,二級浪涌保護(hù)器作為連接在配電系統(tǒng)中末端配電柜或分支電路中的保護(hù)裝置,承擔(dān)著抑制和吸收殘余浪涌電壓的關(guān)鍵作用。
一、什么是二級浪涌保護(hù)器?
二級浪涌保護(hù)器通常安裝在建筑物內(nèi)部的分配電箱、樓層配電箱或重要設(shè)備前端。其主要任務(wù)是在一級SPD已經(jīng)對雷電沖擊電流進(jìn)行初步泄放后,進(jìn)一步吸收剩余的浪涌能量,限制過電壓幅值在設(shè)備可承受范圍內(nèi),保護(hù)敏感電子設(shè)備和末端負(fù)載。
1.保護(hù)目標(biāo)
抑制已衰減但仍具有破壞性的浪涌電壓;
提高電源系統(tǒng)的抗擾能力;
保護(hù)電梯控制柜、智能照明、自動化控制系統(tǒng)、計算機(jī)終端、精密儀器等對電壓波動較敏感的設(shè)備。
2.安裝位置
二級配電柜;
樓層或分支回路;
局部設(shè)備前端(如機(jī)房供電口);
需要提升保護(hù)等級的區(qū)域。
二、地凱科技二級浪涌保護(hù)器的正確選型方法
正確的選型是實(shí)現(xiàn)有效防護(hù)的前提。二級浪涌保護(hù)器選型需綜合考慮電氣參數(shù)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、使用環(huán)境及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),以下為主要的選型關(guān)鍵要素:
1.最大持續(xù)工作電壓(Uc)
Uc 是指SPD在不降性能的情況下,所能持續(xù)承受的最高電壓。選型時應(yīng)略高于系統(tǒng)正常工作電壓,但不能過高,否則SPD可能無法正常啟動保護(hù)。
對于220/380V系統(tǒng),一般選擇 Uc = 275V(單相)或 420V(三相);
對于不穩(wěn)定電壓波動區(qū)域,可適當(dāng)提高至320V或440V,但需注意設(shè)備保護(hù)閾值。
2.標(biāo)稱放電電流(In)
In 是指SPD在標(biāo)準(zhǔn)浪涌試驗中所能承受的8/20μs電流值,通常以kA表示。二級SPD的In 一般在 5kA~20kA 之間,常見值為10kA或15kA,依據(jù)設(shè)備耐壓等級和系統(tǒng)暴露程度決定。
3.最大放電電流(Imax)
Imax 是SPD所能承受的最大浪涌電流值,也以8/20μs波形表示。Imax應(yīng)大于In,常見二級SPD Imax值為20kA~40kA,具體需參考現(xiàn)場浪涌頻率與設(shè)備易損程度。
4.電壓保護(hù)水平(Up)
Up代表SPD在承受浪涌電流時對設(shè)備的鉗制電壓,單位為V。Up值越低,對設(shè)備保護(hù)越好。二級SPD建議選擇Up值在**<1.5kV**為宜,確保電子設(shè)備不會因殘壓過高而受損。
5.響應(yīng)時間(t)
響應(yīng)時間越短,表示SPD對浪涌的反應(yīng)越快,二級SPD的響應(yīng)時間應(yīng)小于25ns,優(yōu)選低于10ns。
6.模塊類型與安裝方式
模塊化:便于后期更換維護(hù);
接線方式:推薦使用并聯(lián)式接入,接線長度盡量短(<0.5m);
接地方式:根據(jù)TT、TN-S、TN-C、IT系統(tǒng)選擇相應(yīng)的SPD型號。
三、地凱科技二級浪涌保護(hù)器的行業(yè)應(yīng)用方案
二級浪涌保護(hù)器應(yīng)用廣泛,覆蓋了從工業(yè)制造到通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心、軌道交通、智能建筑等多個領(lǐng)域。以下為幾類典型行業(yè)應(yīng)用案例及選型建議:
1.智能建筑行業(yè)
應(yīng)用場景:樓宇自控系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、智能安防、消防系統(tǒng)。
選型建議:
Uc:275V
In:10kA
Imax:20kA
Up:≤1.2kV
應(yīng)用說明:智能建筑中設(shè)備集中、控制單元多,設(shè)備對浪涌敏感,建議每個樓層配電箱安裝二級SPD,提升系統(tǒng)穩(wěn)定性。
2.工業(yè)自動化控制系統(tǒng)
應(yīng)用場景:PLC控制柜、變頻器、工業(yè)總線、自動化生產(chǎn)線。
選型建議:
Uc:320V
In:15kA
Imax:30kA
Up:≤1.5kV
應(yīng)用說明:工業(yè)現(xiàn)場浪涌風(fēng)險高,設(shè)備貴重且連續(xù)性要求強(qiáng),需選擇高In、低Up、高可靠性的產(chǎn)品。
3.通信與數(shù)據(jù)中心
應(yīng)用場景:機(jī)房供電系統(tǒng)、IDC機(jī)柜、網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備、UPS輸入端。
選型建議:
Uc:275V
In:10kA
Imax:20kA
Up:≤1.0kV
應(yīng)用說明:機(jī)房設(shè)備對電壓波動極其敏感,建議結(jié)合防雷接地系統(tǒng)配合使用SPD,確保系統(tǒng)不因浪涌而宕機(jī)。
4.軌道交通與地鐵系統(tǒng)
應(yīng)用場景:站內(nèi)配電柜、信號控制柜、屏蔽門控制系統(tǒng)。
選型建議:
Uc:275V
In:15kA
Imax:40kA
Up:≤1.5kV
應(yīng)用說明:信號系統(tǒng)穩(wěn)定性影響運(yùn)營安全,建議重點(diǎn)保護(hù)信號控制回路和車站終端設(shè)備的供電端。
5.新能源光伏發(fā)電系統(tǒng)
應(yīng)用場景:交流側(cè)匯流箱、并網(wǎng)逆變器前端、監(jiān)控設(shè)備電源。
選型建議:
Uc:320V(交流側(cè))
In:10kA
Imax:20kA
Up:≤1.2kV
應(yīng)用說明:光伏電站易受雷擊影響,尤其在雷暴區(qū),應(yīng)在二級配電中增加SPD,配合直流側(cè)一級防護(hù)構(gòu)建全方位浪涌保護(hù)系統(tǒng)。
地凱科技二級浪涌保護(hù)器在電源系統(tǒng)中屬于“中繼防護(hù)”,不僅緩解了一級SPD無法完全消除的殘余浪涌,更為精密設(shè)備提供了“屏障式”保護(hù)。合理選型和布局,不僅有助于保障供電系統(tǒng)的連續(xù)性,還能降低設(shè)備損耗率,減少運(yùn)維成本。未來,結(jié)合智能監(jiān)測功能、模塊化冗余結(jié)構(gòu)、遠(yuǎn)程通信接口等技術(shù)的二級浪涌保護(hù)器將成為智慧電力系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵防護(hù)節(jié)點(diǎn)。