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      DEHN供電系統(防雷)電涌防護解決方案

      2021-10-27 來源:世界軌道交通資訊網
      本文摘要:2015年9月,安裝標準IEC60364-4-44和IEC60364-5-53的發布使得電涌保護裝置(SPD)的使用變成強制要求。

        2015年9月,安裝標準IEC60364-4-44和IEC60364-5-53的發布使得電涌保護裝置(SPD)的使用變成強制要求。
        一般來說,電涌保護裝置要安裝在設施的進線處(在進入建筑物的入口附近)。比如,主配電盤(MDB)/低壓主配電。在MDB/低壓總配電中,必須有一個SPD來防止共模干擾(有源線對地)。為了防止雷擊電流和開關過電壓,具有外部雷擊保護的建筑也必須要有雷電流電涌保護器??紤]到放電能力、短路承受能力和電流熄滅能力,在主配電盤(MDB)/低壓主配電中應當使用復合型1級SPD作為雷電流電涌保護器。
       
       表1:PVC絕緣導線的截面積取決于額定放電電流、雷擊電流和主電源電流相關的最大5s的l2t值
        在這里,我們可以提供兩種方案,自帶集成熔斷器的SPD(圖1)和需要外部后備保護熔斷器的SPD(圖2)。如使用外部后備保護熔斷器,在達到SPD的Iimp(10/350μs)或In(8/20μs)之時,所應用的過電流保護裝置不能跳閘。gG保險絲的時間電流特性被用作過電流保護裝置的參考值。如果SPD的上游有一個斷路器,其特性必須與最大允許的gG保險絲的特性進行比較(表1)。由于系統實際承受的電壓水平也與連接導線及外部過流保護裝置上的電壓降有關,因此帶有集成熔斷器的SPD具有明顯優勢,因為其接線長度可以顯著減少,且電壓保護水平(Up)已經考慮了內置熔斷器上的電壓降(圖3)。
                                      
          如果主配電盤(MDB)/低壓主配電中的SPD不能達到所需的電壓水平,則需要在下游配電盤中增加2級和3級SPD。這些SPD必須是相互能量協調的(圖4)。如果SPD和需要保護的電氣設備(如后續的配電盤、終端設備)之間的電纜長于10米,需要采取額外的保護措施。SPD的保護等級Up不應超過相關電氣設備的額定沖擊耐受電壓等級的80%。其原因是在連接線上(最長為0.5米)產生的電壓降(U=L·di/dt)(有源導體到SPD,再從SPD那里到PE/PEN導體)(圖5)。不過,從SPD到主/接地母線的等電位連接導體,如果選擇了與SPD電壓保護水平無關的連接方式,即串聯連接(圖6),或者如圖3所示,使用帶有集成后備熔斷器的SPD裝置時,就不需要考慮這個問題。
        由于相關橫截面積(16-50mm2)的圓形導線的電感量約為1μH/m,假設脈沖電流為10kA(8/20μs),電壓降約為1kV/m。這意味著在一個額定脈沖耐壓為4kV的主配電盤上,可以連接一個DEHNventil(Up=1.5kV),其電纜長度約為1米(圖7)。當計算高于或低于25kA8/20μs的值時,電纜長度應線性減少或增加(表2)。這里需要注意的是,1級電涌保護器的保護水平,不能用于額定沖擊耐受電壓較低的電氣設備時,必須增加電壓保護水平較低的SPD來保證(圖8)。
       
       
        •如果當地條件不允許實現這些要求,有以下推薦可用來解決這個問題。
       
        •選擇一個保護等級較低的SPD。表2在選擇和安排方面提供了幫助。所述的數值是根據IEC60364-5-53規定的8/20μs的脈沖電流值,用公式U=L·di/dt進行插值(表2)。
       
        •選擇帶有集后備熔斷器的SPD,或在需要保護的設備上安裝第二個協調的SPD。
       
        •采用串聯連接。
       
        •額外的局部等電位連接,例如通過開關設備的金屬外殼(圖9)。
       

       
       

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        2015年9月,安裝標準IEC60364-4-44和IEC60364-5-53的發布使得電涌保護裝置(SPD)的使用變成強制要求。
        一般來說,電涌保護裝置要安裝在設施的進線處(在進入建筑物的入口附近)。比如,主配電盤(MDB)/低壓主配電。在MDB/低壓總配電中,必須有一個SPD來防止共模干擾(有源線對地)。為了防止雷擊電流和開關過電壓,具有外部雷擊保護的建筑也必須要有雷電流電涌保護器??紤]到放電能力、短路承受能力和電流熄滅能力,在主配電盤(MDB)/低壓主配電中應當使用復合型1級SPD作為雷電流電涌保護器。
       
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        在這里,我們可以提供兩種方案,自帶集成熔斷器的SPD(圖1)和需要外部后備保護熔斷器的SPD(圖2)。如使用外部后備保護熔斷器,在達到SPD的Iimp(10/350μs)或In(8/20μs)之時,所應用的過電流保護裝置不能跳閘。gG保險絲的時間電流特性被用作過電流保護裝置的參考值。如果SPD的上游有一個斷路器,其特性必須與最大允許的gG保險絲的特性進行比較(表1)。由于系統實際承受的電壓水平也與連接導線及外部過流保護裝置上的電壓降有關,因此帶有集成熔斷器的SPD具有明顯優勢,因為其接線長度可以顯著減少,且電壓保護水平(Up)已經考慮了內置熔斷器上的電壓降(圖3)。
                                      
          如果主配電盤(MDB)/低壓主配電中的SPD不能達到所需的電壓水平,則需要在下游配電盤中增加2級和3級SPD。這些SPD必須是相互能量協調的(圖4)。如果SPD和需要保護的電氣設備(如后續的配電盤、終端設備)之間的電纜長于10米,需要采取額外的保護措施。SPD的保護等級Up不應超過相關電氣設備的額定沖擊耐受電壓等級的80%。其原因是在連接線上(最長為0.5米)產生的電壓降(U=L·di/dt)(有源導體到SPD,再從SPD那里到PE/PEN導體)(圖5)。不過,從SPD到主/接地母線的等電位連接導體,如果選擇了與SPD電壓保護水平無關的連接方式,即串聯連接(圖6),或者如圖3所示,使用帶有集成后備熔斷器的SPD裝置時,就不需要考慮這個問題。
        由于相關橫截面積(16-50mm2)的圓形導線的電感量約為1μH/m,假設脈沖電流為10kA(8/20μs),電壓降約為1kV/m。這意味著在一個額定脈沖耐壓為4kV的主配電盤上,可以連接一個DEHNventil(Up=1.5kV),其電纜長度約為1米(圖7)。當計算高于或低于25kA8/20μs的值時,電纜長度應線性減少或增加(表2)。這里需要注意的是,1級電涌保護器的保護水平,不能用于額定沖擊耐受電壓較低的電氣設備時,必須增加電壓保護水平較低的SPD來保證(圖8)。
       
       
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        •選擇帶有集后備熔斷器的SPD,或在需要保護的設備上安裝第二個協調的SPD。
       
        •采用串聯連接。
       
        •額外的局部等電位連接,例如通過開關設備的金屬外殼(圖9)。
       

       
       

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