Lynbeskyttelsesudstyr

Lynbeskyttelsesudstyr er gennem moderne elektricitet og anden teknologi for at forhindre, at udstyret rammes af lyn. Lynbeskyttelsesudstyr kan opdeles i strømbeskyttelse, strømbeskyttelsesstik, antenneføderbeskyttelse, signallysbeskyttelse, lynbeskyttelses testværktøjer, måle- og kontrolsystem lynbeskyttelse, jordpolebeskyttelse.

Ifølge teorien om lynbeskyttelse i underområdet og multi-niveau beskyttelse i henhold til IEC-standarden (international elektroteknisk komité) hører b-niveau lynbeskyttelse til det første niveau lynbeskyttelsesanordning, som kan anvendes på hovedfordelingsskabet i bygningen; Klasse C tilhører det andet niveau lynbeskyttelsesanordning, der bruges i bygningens underkredsløbskab; Klasse D er en tredje klasses lynlås, der påføres frontenden af ​​vigtigt udstyr til fin beskyttelse.

Oversigt / Lynbeskyttelsesudstyr

Informationsalderen i dag, computernetværket og kommunikationsudstyret er mere og mere sofistikeret, dets arbejdsmiljø bliver mere og mere krævende, og torden og lyn og øjeblikkelig overspænding af stort elektrisk udstyr vil blive oftere og oftere ved strømforsyning, antenne, en radiosignal til at sende og modtage udstyrslinjer til indendørs elektrisk udstyr og netværksudstyr, udstyr eller komponenter beskadiges, tilskadekomne, overføre eller lagre data om interferens eller mistet, eller endda fremstille elektronisk udstyr til at frembringe misoperation eller pause, midlertidig lammelse, systemdatatransmission interrupt, LAN og wan. Dens skade er slående, indirekte tab er mere end direkte økonomisk tab generelt. Lynbeskyttelsesudstyr er gennem moderne elektricitet og anden teknologi for at forhindre, at udstyret rammes af lyn.

Udskiftnings- / lynbeskyttelsesudstyr

Når folk ved, at torden er et elektrisk fænomen, forsvinder deres tilbedelse og frygt for torden gradvist, og de begynder at observere dette mystiske naturfænomen fra et videnskabeligt perspektiv i håb om at bruge eller kontrollere lynaktiviteten til gavn for menneskeheden. Franklin tog føringen inden for teknologi for mere end 200 år siden lancerede en udfordring for torden, han opfandt lynstangen sandsynligvis den første af de lynbeskyttelsesprodukter, faktisk når Franklin opfandt lynstangen er, at spidsen af metalstænger funktion kan integreres i tordenmolens opladningsudladning, reducere tordenens elektriske felt mellem sky og jorden til niveauet for nedbrydning af luft for at undgå forekomsten af ​​lyn, så lynstangen skal krav peges. Men senere undersøgelser viste, at lynstangen ikke er i stand til at undgå forekomsten af ​​lyn, lynstang, det kan forhindre lyn, fordi et tårnhøje ændrede det atmosfæriske elektriske felt, gør en række tordenskyer altid til lynafladningen, det vil sige, lynstangen er lettere end andre objekter omkring den at besvare lynets lyn, lynbeskyttelse bliver ramt af lyn og andre genstande, det er lynbeskyttelsesprincippet for lynstangen. Yderligere undersøgelser har vist, at lynstangens effekt er næsten relateret til dens højde, men ikke relateret til dens udseende, hvilket betyder, at lynstangen ikke nødvendigvis er spids. Nu inden for lynbeskyttelsesteknologi kaldes denne slags lynbeskyttelsesanordning lynreceptor.

Udviklings- / lynbeskyttelsesudstyr

Den udbredte brug af elektricitet har fremmet udviklingen af ​​lynbeskyttelsesprodukter. Når højspændingsnetværk leverer strøm og belysning til tusindvis af husstande, sætter lynet også i høj grad fare for transmissions- og transformationsudstyr til højspænding. Højspændingsledningen er rejst høj, afstanden er lang, terrænet er komplekst, og det er let at blive ramt af lyn. Lynets beskyttelsesomfang er ikke nok til at beskytte tusindvis af kilometer transmissionslinjer. Derfor er lynbeskyttelseslinjen opstået som en ny type lynreceptor til beskyttelse af højspændingsledninger. Efter at højspændingsledningen er beskyttet, er strøm- og distributionsudstyret, der er forbundet til højspændingsledningen, stadig beskadiget af overspænding. Det konstateres, at dette skyldes ”induktionslynnet”. (Induktivt lyn induceres af direkte lynnedslag i de nærliggende metalledere. Induktivt lyn kan invadere lederen gennem to forskellige sensormetoder. For det første elektrostatisk induktion: når ladningen i tordenværet akkumuleres, vil den nærliggende leder også inducere På den modsatte ladning , når lynet rammer, frigives opladningen i tordenværet hurtigt, og den statiske elektricitet i lederen, der er bundet af tordenværets elektriske felt, strømmer også langs lederen for at finde frigivelseskanalen, som vil danne elektricitet i kredsløbspulsen Det andet er elektromagnetisk induktion: når tordenværet aflades, genererer den hurtigt skiftende lynstrøm et stærkt forbigående elektromagnetisk felt omkring det, hvilket producerer en høj induceret elektromotorisk kraft i lederen i nærheden. Undersøgelser har vist, at den bølge, der er forårsaget af elektrostatisk induktion, er flere gange større end stigningen forårsaget af elektromagnetisk induktion . Thunderbolt inducerer en bølge på højspændingsledningen og formerer sig langs ledningen til hår- og strømdistributionsudstyret, der er forbundet med den. Når disse enheders modstandsspænding er lav, vil den blive beskadiget af det inducerede lyn. For at undertrykke bølgen i ledningen blev folk opfundet.

Tidlige linjeafholdere var huller i det fri. Luftens nedbrydningsspænding er meget høj, ca. 500kV / m, og når den nedbrydes af højspænding, har den kun få volt lavspænding. Ved hjælp af denne luftkarakteristik blev en tidlig linjeafbryder designet. Den ene ende af den ene ledning var forbundet til strømledningen, den ene ende af den anden ledning blev jordforbundet, og den anden ende af de to ledninger blev adskilt med en vis afstand for at danne to luftspalter. Elektroden og afstanden mellem afstand bestemmer afbryderspændingen. Nedbrydningsspændingen skal være lidt højere end strømforsyningens arbejdsspænding. Når kredsløbet fungerer normalt, svarer luftspalten til et åbent kredsløb og påvirker ikke linjens normale drift. Når overspændingen invaderes, brydes luftspalten, overspændingen fastspændes til et meget lavt niveau, og overstrømmen ledes også ned i jorden gennem luftspalten og derved realiseres beskyttelsen af ​​lynafbryderen. Der er for mange mangler i det åbne hul. For eksempel påvirkes nedbrydningsspændingen i høj grad af miljøet; luftudladningen oxiderer elektroden; efter at luftbuen er dannet, tager det flere vekselstrømscyklusser at slukke lysbuen, hvilket kan forårsage en lynafbryderfejl eller en linjefejl. Gasudladningsrør, rørledere og magnetiske slagbeskyttere, der er udviklet i fremtiden, har stort set overvundet disse problemer, men de er stadig baseret på princippet om gasudledning. De iboende ulemper ved gasudledningsafskærmere er nedbrydningsspænding med høj indvirkning; lang udladningsforsinkelse (mikrosekundniveau) stejl restspændingsbølgeform (dV / dt er stor). Disse mangler bestemmer, at gasudladningsafledere ikke er meget modstandsdygtige over for følsomt elektrisk udstyr.

Udviklingen af ​​halvlederteknologi giver os nye lynbeskyttelsesmaterialer, såsom Zener-dioder. Dens volt-ampere-egenskaber er i overensstemmelse med linjens lynbeskyttelseskrav, men dens evne til at passere lynstrøm er svag, så almindelige regulatorrør ikke kan bruges direkte. lynafbryder. Tidlig halvleder Aflederen er en ventilafskærmning lavet af siliciumcarbidmateriale, der har samme volt-ampere-egenskaber som Zener-røret, men har en stærk evne til at passere lynstrøm. Imidlertid er metaloxid halvleder varistor (MOV) blevet opdaget meget hurtigt, og dens volt-ampere egenskaber er bedre, og det har mange fordele såsom hurtig responstid og stor strømkapacitet. Derfor er MOV-ledere i øjeblikket meget udbredt.

Med udviklingen af ​​kommunikation er der produceret mange lynafledere til kommunikationslinjer. På grund af begrænsningerne i kommunikationslinjetransmissionsparametre bør sådanne arrestere overveje de faktorer, der påvirker transmissionsparametre, såsom kapacitans og induktans. Imidlertid er dets lynbeskyttelsesprincip dybest set det samme som MOV.

Type / lynbeskyttelsesudstyr

Lynbeskyttelsesudstyr kan groft opdeles i typer: strømforsyning lynbeskyttelsesanordning, strømbeskyttelsesstik og antenneindføringslinjebeskyttere, signallysafskærmere, lynbeskyttelses testværktøjer, lynbeskyttelsesanordninger til måle- og kontrolsystemer og jordbeskyttere.

Strømforsyningens lynafbryder er opdelt i tre niveauer: B, C og D. I henhold til IEC-standarden (International Electrotechnical Commission) for teorien om zonebeskyttelse og beskyttelse på flere niveauer hører klasse B-lynbeskyttelse til den første- niveau lynbeskyttelsesanordning og kan anvendes på hovedstrømfordelingsskabet i bygningen; Lynindretningen påføres grenens fordelingsskab; D-klassen er en lynbeskyttelsesanordning på tredje niveau, der påføres frontenden af ​​vigtigt udstyr for at beskytte udstyret fint.

Kommunikationslinjesignal lynaflederen er opdelt i B-, C- og F-niveauer i henhold til kravene i IEC 61644. Basisbeskyttelse grundlæggende beskyttelsesniveau (groft beskyttelsesniveau), C-niveau (Kombinationsbeskyttelse) omfattende beskyttelsesniveau, klasse F (Medium og fin) beskyttelse) medium og fint beskyttelsesniveau.

Måle- og kontroludstyr / Lynbeskyttelsesudstyr

Måle- og kontrolanordninger har en bred vifte af applikationer, såsom produktionsanlæg, bygningsstyring, varmesystemer, advarselsanordninger osv. Overspændinger forårsaget af lyn eller andre årsager forårsager ikke kun skader på kontrolsystemet, men forårsager også skade på dyre omformere og sensorer. Manglende kontrolsystem resulterer ofte i produkttab og påvirkning af produktionen. Måle- og kontrolenheder er typisk mere følsomme end kraftsystemreaktioner over for overspændinger i overspænding. Når du vælger og installerer en lynafbryder i et måle- og kontrolsystem, skal følgende faktorer overvejes:

1, systemets maksimale driftsspænding

2, den maksimale arbejdsstrøm

3, den maksimale datatransmissionsfrekvens

4, om modstandsværdien skal øges

5, om ledningen importeres udefra af bygningen, og om bygningen har en ekstern lynbeskyttelsesanordning.

Lavspændingsafbryder / Lynbeskyttelsesudstyr

Analysen fra den tidligere post- og telekommunikationsafdeling viser, at 80% af lynnedslagsulykkerne i kommunikationsstationen er forårsaget af lynbølgens indtrængen i kraftledningen. Derfor udvikler lavspændings vekselstrømsafledere sig meget hurtigt, mens de største lynafledere med MOV-materialer indtager en dominerende position på markedet. Der er mange producenter af MOV-afledere, og forskellene i deres produkter vises hovedsageligt i:

Flowkapacitet

Strømningskapaciteten er den maksimale lynstrøm (8 / 20μs), som aflederen kan modstå. Ministeriet for informationsindustriens standard “Tekniske forskrifter for lynbeskyttelse af kommunikationsteknisk strømforsyningssystem” fastsætter strømkapaciteten for lynaflederen til strømforsyning. Den første niveau arrester er større end 20KA. Dog er den nuværende overspændingskapacitet for aflederen på markedet større og større. Den store strømførende afleder beskadiges ikke let af lynnedslag. Antallet af gange, den lille lynstrøm tolereres, øges, og restspændingen reduceres også lidt. Den overflødige parallelle teknologi er vedtaget. Arrester forbedrer også beskyttelsen af ​​evnen. Dog er arresterens skade ikke altid forårsaget af lynnedslag.

På nuværende tidspunkt er det blevet foreslået, at en 10/350 μs strømbølge skal bruges til at detektere en lynafbryder. Årsagen er, at IEC1024- og IEC1312-standarderne bruger en 10/350 μs-bølge, når de beskriver en lynbølge. Denne erklæring er ikke omfattende, fordi 8 / 20μs strømbølge stadig bruges i den matchende beregning af aflederen i IEC1312, og 8 / 20μs bølge bruges også i IEC1643 "SPD" - Princip of Selection "Den bruges som hovedstrøm bølgeform til detektering af aflederen (SPD). Derfor kan det ikke siges, at afledningsstrømskapaciteten med 8/20 μs-bølgen er forældet, og det kan ikke siges, at afledningsstrømskapaciteten med 8/20 μs-bølgen ikke er i overensstemmelse med internationale standarder.

Beskyt kredsløbet

MOV-arresterens svigt er kortsluttet og åben. En kraftig lynstrøm kan beskadige aflederen og danne en fejl i åbent kredsløb. På dette tidspunkt ødelægges arrestermodulets form ofte. Aflederen kan også reducere driftsspændingen på grund af materialets aldring i lang tid. Når driftsspændingen falder til under linjens arbejdsspænding, øger aflederen vekselstrøm, og aflederen genererer varme, som til sidst vil ødelægge de ikke-lineære egenskaber ved MOV-enheden, hvilket resulterer i delvis kortslutning af aflederen. brænde. En lignende situation kan opstå på grund af en stigning i driftsspænding forårsaget af en ledningsfejl.

Arresterens fejl i åbent kredsløb påvirker ikke strømforsyningen. Det er nødvendigt at kontrollere driftsspændingen for at finde ud af, så aflederen skal kontrolleres regelmæssigt.

Arresterens kortslutningsfejl påvirker strømforsyningen. Når varmen er svær, vil ledningen blive brændt. Alarmkredsen skal beskyttes for at sikre strømforsyningen. Tidligere var sikringen forbundet i serie på afledermodulet, men sikringen skal sikre, at lynstrømmen og kortslutningsstrømmen blæses. Det er vanskeligt at implementere teknisk. Specielt er arrester-modulet for det meste kortsluttet. Strømmen, der strømmer under kortslutningen, er ikke stor, men den kontinuerlige strøm er tilstrækkelig til at forårsage, at lynafbryderen hovedsageligt bruges til afladning af pulsstrømmen, opvarmes kraftigt. Den temperaturafbrydende enhed, der senere dukkede op, løste dette problem bedre. Arresterens partielle kortslutning blev detekteret ved at indstille enhedens frakoblingstemperatur. Når afledningsvarmeanordningen automatisk blev afbrudt, blev lys-, elektriske og akustiske alarmsignaler givet.

Restspænding

Ministeriet for informationsindustri Standard “Tekniske forskrifter for lynbeskyttelse af kommunikationsteknisk strømforsyningssystem” (YD5078-98) har stillet specifikke krav til lysspærres restspænding på alle niveauer. Det skal siges, at standardkravene let kan opnås. MOV-aflederens resterende spænding er dens driftsspænding er 2.5-3.5 gange. Den resterende spændingsforskel for den direkte-parallelle enkelt-trins afleder er ikke stor. Foranstaltningen til at reducere restspændingen er at reducere driftsspændingen og øge afleders nuværende kapacitet, men driftsspændingen er for lav, og afledningsskaden forårsaget af den ustabile strømforsyning vil stige. Nogle udenlandske produkter trådte ind på det kinesiske marked på et tidligt tidspunkt, driftsspændingen var meget lav og senere øgede driftsspændingen kraftigt.

Restspændingen kan reduceres med en totrins-afleder.

Når lynbølgen invaderer, aflades arrester 1, og den genererede restspænding er V1; strømmen, der strømmer gennem aflederen 1 er 1;

Arresterens 2 restspænding er V2, og den strøm, der flyder, er I2. Dette er: V2 = V1-I2Z

Det er indlysende, at restspændingen for aflederen 2 er lavere end restspændingen for aflederen 1.

Der er producenter, der leverer to-niveau lynafbryder til enfaset strømforsyning lynbeskyttelse, fordi kraften i enfaset strømforsyning generelt er under 5 kW, linjestrømmen er ikke stor, og impedansinduktansen er let at vinde. Der er også producenter, der leverer tre-fase to-trins afskærmere. Fordi kraften i trefaset strømforsyning kan være stor, er aflederen voluminøs og dyr.

I standarden er det nødvendigt at installere en lynafbryder i flere trin på strømledningen. Faktisk kan effekten af ​​reduktion af restspændingen opnås, men ledningens selvinduktans anvendes til at gøre isolationsimpedansinduktansen mellem afskærmningerne på alle niveauer.

Arresterens restspænding er kun arresterens tekniske indikator. Overspændingen på udstyret er også baseret på restspændingen. Den ekstra spænding, der genereres af de to ledere i lynaflederen, der er forbundet til strømledningen og jordledningen tilføjes. Derfor udføres den korrekte installation. Lynafledere er også en vigtig foranstaltning for at reducere udstyrets overspænding.

Andet / Lynbeskyttelsesudstyr

Arresteren kan også levere tællere til lynnedslag, overvågningsgrænseflader og forskellige installationsmetoder alt efter brugernes behov.

Kommunikationslinjeafbryder

De tekniske krav til lynaflederen til kommunikationslinjer er høje, for ud over at opfylde kravene til lynbeskyttelsesteknologi er det også nødvendigt at sikre, at transmissionsindikatorerne opfylder kravene. Derudover har udstyret, der er tilsluttet kommunikationslinjen, en lav modstandsspænding, og den resterende spænding på lynbeskyttelsesanordningen er streng. Derfor er det vanskeligt at vælge lynbeskyttelsesanordningen. Den ideelle kommunikationsledning lynbeskyttelsesenhed skal have lille kapacitans, lav restspænding, stor strømstrøm og hurtig reaktion. Enhederne i tabellen er åbenbart ikke ideelle. Afladningsrøret kan bruges til næsten alle kommunikationsfrekvenser, men dets lynbeskyttelsesevne er svag. MOV-kondensatorer er store og kun egnede til lydtransmission. TVS 'evne til at modstå lynstrøm er svag. Beskyttende virkninger. Forskellige lynbeskyttelsesanordninger har forskellige restspændingsbølgeformer under påvirkning af aktuelle bølger. I henhold til egenskaberne ved den resterende spændingsbølgeform kan arrester opdeles i en switch-type og en spændingsgrænsetype, eller de to typer kan kombineres for at gøre styrken og undgå den korte.

Løsningen er at bruge to forskellige enheder til at danne en totrins-afleder. Det skematiske diagram er det samme som strømforsyningens to-trins afleder. Kun det første trin bruger et udladningsrør, den mellemliggende isolationsmodstand bruger en modstand eller PTC, og det andet trin bruger et TVS, så længden af ​​hver enhed kan udøves. En sådan lynafbryder kan være op til et par snesevis af MHZ.

Højfrekvente afledere bruger hovedsageligt afladningsrør, såsom mobile fødere og personsøgerantenneføder, ellers er det vanskeligt at opfylde transmissionskravene. Der er også produkter, der bruger princippet om et højpasfilter. Da en lynbølges energispektrum er koncentreret mellem flere kilohertz og flere hundrede kilohertz, er antennens frekvens meget lav, og filteret er let at fremstille.

Det enkleste kredsløb er at forbinde en lille kerneinduktor parallelt med højfrekvenskernetråden for at danne en højpasfilterleder. For punktfrekvenskommunikationsantennen kan en kortslutningsledning med kvart bølgelængde også bruges til at danne et båndpasfilter, og lynbeskyttelseseffekten er bedre, men begge metoder kortslutter jævnstrømmen, der transmitteres på antenneføderlinjen , og anvendelsesområdet er begrænset.

Jordforbindelse

Jordforbindelse er grundlaget for lynbeskyttelse. Jordforbindelse, der er specificeret i standarden, er at bruge vandrette eller lodrette jordstænger med metalprofiler. I områder med stærk korrosion kan galvanisering og tværsnitsarealet af metalprofiler bruges til at modstå korrosion. Ikke-metalliske materialer kan også anvendes. Lederen fungerer som en jordpol, såsom en grafitjordelektrode og en Portland cementjordelektrode. En mere fornuftig metode er at bruge den grundlæggende forstærkning af moderne arkitektur som jordpolen. På grund af begrænsningerne i lynbeskyttelse tidligere understreges vigtigheden af ​​at reducere jordingsmodstanden. Nogle producenter har introduceret forskellige jordforbindelsesprodukter og hævder at reducere jordmodstanden. Såsom modstandsreduktionsmiddel, polymer jordelektrode, ikke-metal jordelektrode og så videre.

Faktisk med hensyn til lynbeskyttelse har forståelsen af ​​jordingsmodstand ændret sig, kravene til jordingsgitterets layout er høje, og modstandskravene er lempet. I GB50057–94 fremhæves kun jordforbindelsesnetværksformerne for forskellige bygninger. Der er ikke noget modstandskrav, fordi jordnetværket i lynbeskyttelsesteorien om ækvipotentialprincippet kun er et samlet potentiale referencepunkt, ikke et absolut nul potentiale punkt. Jordgitterets form er påkrævet til ækvipotentiale behov, og modstandsværdien er ikke logisk. Naturligvis er der intet galt med at opnå en lav jordingsmodstand, når forholdene tillader det. Derudover har strømforsyning og kommunikation krav til jordingsmodstand, hvilket ligger uden for rammen for lynbeskyttelsesteknologi.

Jordingsmodstanden er hovedsageligt relateret til jordmodstanden og kontaktmodstanden mellem jorden og jorden. Det er også relateret til formen og antallet af jorden, når jorden dannes. Modstandsreduktoren og forskellige jordforbindelseselektroder er ikke noget, der forbedrer kontaktmodstanden eller kontakten mellem jorden og jorden. areal. Jordmodstanden spiller imidlertid en afgørende rolle, og de andre er relativt lette at ændre. Hvis jordmodstanden er for høj, kan kun den tekniske metode til at ændre jord eller forbedre jorden være effektiv, og andre metoder er vanskelige at arbejde.

Lynbeskyttelse er et gammelt emne, men det er stadig under udvikling. Det skal siges, at der ikke er noget produkt at prøve. Der er stadig mange ting, der skal udforskes i lynbeskyttelsesteknologi. På nuværende tidspunkt er mekanismen til produktion af lyn stadig uklar. Den kvantitative forskning i lyninduktion er også meget svag. Derfor udvikler lynbeskyttelsesprodukter også. Nogle nye produkter, der kræves af lynbeskyttelsesprodukter, skal testes i praksis med en videnskabelig holdning og udvikles i teorien. Da lynet i sig selv er en lille sandsynlighedshændelse, kræver det en langvarig statistisk analyse for at få gavnlige resultater, hvilket kræver samarbejde fra alle parter for at opnå.