Lynbeskyttelsesutstyr

Lynbeskyttelsesutstyr er gjennom moderne strøm og annen teknologi for å forhindre at utstyr blir rammet av lyn. Lynbeskyttelsesutstyr kan deles inn i strømbeskyttelse, strømbeskyttelsesuttak, antennematersikring, signallynsbeskyttelse, lynbeskyttelsesverktøy, måle- og kontrollsystem lynbeskyttelse, jordpolebeskyttelse.

I henhold til teorien om lynbeskyttelse og flernivåbeskyttelse i henhold til IEC (internasjonal elektroteknisk komité) -standard, hører b-nivå lynbeskyttelse til første nivå lynbeskyttelsesenhet, som kan brukes på hovedfordelingsskapet i bygningen; Klasse C tilhører det andre nivået lynbeskyttelsesanordning, som brukes i underkretsfordelingsskapet til bygningen; Klasse D er en tredjeklasse lynavleder, som påføres frontenden av viktig utstyr for fin beskyttelse.

Oversikt / Lynvernutstyr

Informasjonsalderen i dag er datanettverket og kommunikasjonsutstyret mer og mer sofistikert, arbeidsmiljøet blir mer og mer krevende, og torden og lyn og øyeblikkelig overspenning av stort elektrisk utstyr vil bli oftere og oftere av strømforsyning, antenne, en radiosignal for å sende og motta utstyrslinjer til innendørs elektrisk utstyr og nettverksutstyr, skade på utstyr eller komponenter, havari, overføre eller lagre data om interferens eller mistet, eller til og med lage elektronisk utstyr for å produsere feiloperasjon eller pause, midlertidig lammelse, systemdataoverføring avbryte, LAN og wan. Dens skade er slående, indirekte tap er mer enn direkte økonomisk tap generelt. Lynbeskyttelsesutstyr er gjennom moderne strøm og annen teknologi for å forhindre at utstyr blir rammet av lyn.

Bytt / lynvernutstyr

Når folk vet at torden er et elektrisk fenomen, forsvinner deres tilbedelse og frykt for torden gradvis, og de begynner å observere dette mystiske naturfenomenet fra et vitenskapelig perspektiv, i håp om å bruke eller kontrollere lynaktiviteten til fordel for menneskeheten. Franklin tok ledelsen innen teknologi for mer enn 200 år siden lanserte en utfordring mot torden, han oppfant at lynstangen sannsynligvis vil være den første av lynbeskyttelsesproduktene, faktisk når Franklin oppfant lynstangen er at spissen av Metallstangfunksjonen kan integreres i tordenmolens ladningsutladning, redusere tordenens elektriske felt mellom sky og jorden til nivået for nedbrytning av luft, for å unngå lyn, slik at lynstangen må være pekte. Men senere forskning viste at lynstangen ikke er i stand til å unngå lyn, lynstang, det kan forhindre lyn fordi et tårnhøye endret det atmosfæriske elektriske feltet, gjør at en rekke tordenvær alltid er til lynutladningen, det vil si lynstangen er lettere enn andre gjenstander rundt den å svare på lynet, lynbeskyttelse blir rammet av lyn og andre gjenstander, det er lynbeskyttelsesprinsippet til lynstangen. Ytterligere studier har vist at lynkontakteffekten til lynstangen nesten er relatert til høyden, men ikke relatert til utseendet, noe som betyr at lynstangen ikke nødvendigvis er spiss. Nå innen lynbeskyttelsesteknologi kalles denne typen lynbeskyttelsesenhet lynreseptor.

Utvikling / lynbeskyttelsesutstyr

Den utstrakte bruken av elektrisitet har fremmet utviklingen av lynbeskyttelsesprodukter. Når høyspent overføringsnett gir strøm og belysning til tusenvis av husstander, setter lyn også stor fare for høyspent overførings- og transformasjonsutstyr. Høyspentlinjen er reist høyt, avstanden er lang, terrenget er komplekst, og det er lett å bli truffet av lyn. Lynstangens beskyttelsesomfang er ikke nok til å beskytte tusenvis av kilometer overføringslinjer. Derfor har lynbeskyttelseslinjen dukket opp som en ny type lynreseptor for å beskytte høyspentledninger. Etter at høyspentledningen er beskyttet, er kraft- og distribusjonsutstyret som er koblet til høyspentledningen fortsatt skadet av overspenning. Det er funnet at dette skyldes "induksjonslynnet". (Induktivt lyn induseres av direkte lynnedslag i de nærliggende metalledere. Induktivt lyn kan invadere lederen gjennom to forskjellige senseringsmetoder. For det første elektrostatisk induksjon: når ladningen i tordenværet akkumuleres, vil den nærliggende lederen også indusere på motsatt ladning , når lynet slår til, frigjøres ladningen i tordenværet raskt, og den statiske elektrisiteten i lederen som er bundet av tordenværets elektriske felt vil også strømme langs lederen for å finne frigjøringskanalen, som vil danne strøm i kretspulsen Det andre er elektromagnetisk induksjon: når tordenværet tømmes, genererer den raskt skiftende lynstrømmen et sterkt forbigående elektromagnetisk felt rundt det, som produserer en høy indusert elektromotorisk kraft i lederen i nærheten. Studier har vist at bølgen forårsaket av elektrostatisk induksjon er flere ganger større enn bølgen forårsaket av elektromagnetisk induksjon . Thunderbolt induserer en bølge på høyspentlinjen og forplanter seg langs ledningen til hår- og kraftfordelingsutstyret som er koblet til den. Når motstandsspenningen til disse enhetene er lav, vil den bli skadet av det induserte lynet. For å undertrykke svingningen i ledningen ble folk oppfunnet.

Tidlige linjestoppere var hull i det fri. Nedbrytningsspenningen til luft er veldig høy, omtrent 500kV / m, og når den brytes ned av høyspenning, har den bare noen få volt lavspenning. Ved hjelp av denne egenskapen til luft ble det designet en tidlig linjefanger. Den ene enden av den ene ledningen var koblet til kraftledningen, den ene enden av den andre ledningen ble jordet, og den andre enden av de to ledningene ble skilt med en viss avstand for å danne to luftspalter. Elektroden og spalteavstanden bestemmer spenningen til avlederen. Nedbrytningsspenningen skal være litt høyere enn arbeidsspenningen til kraftledningen. Når kretsen fungerer normalt, tilsvarer luftspalten en åpen krets og vil ikke påvirke linjens normale drift. Når overspenningen er invadert, brytes luftspalten, overspenningen klemmes til et veldig lavt nivå, og overstrømmen ledes også ut i bakken gjennom luftspalten, og derved realiseres beskyttelsen til lynavlederen. Det er for mange mangler i det åpne gapet. For eksempel er sammenbruddsspenningen sterkt påvirket av miljøet; luftutladningen vil oksidere elektroden; etter at luftbuen er dannet, tar det flere vekselstrømssykluser for å slukke lysbuen, noe som kan føre til lynsvikt eller linjefeil. Gassutslippsrør, rørstoppere og magnetiske slagstoppere utviklet i fremtiden har i stor grad overvunnet disse problemene, men de er fortsatt basert på prinsippet om gassutslipp. De iboende ulempene med gassutladningsavledere er nedbrytningsspenning med høy innvirkning; lang utladningsforsinkelse (mikrosekundnivå); bratt restspenningsbølgeform (dV / dt er stor). Disse manglene fastslår at gassutslippsbeskyttere ikke er veldig motstandsdyktige mot sensitivt elektrisk utstyr.

Utviklingen av halvlederteknologi gir oss nye lynbeskyttelsesmaterialer, for eksempel Zener-dioder. Dens volt-ampere-egenskaper er i tråd med lynbeskyttelseskravene til linjen, men dens evne til å passere lynstrøm er svak, slik at vanlige regulatorrør ikke kan brukes direkte. lynbeskytter. Tidlig halvleder Avlederen er en ventilavleder laget av silisiumkarbidmateriale, som har lignende volt-ampere-egenskaper som Zener-røret, men har en sterk evne til å passere lynstrøm. Imidlertid har metalloksyd halvleder varistor (MOV) blitt oppdaget veldig raskt, og dens volt-ampere egenskaper er bedre, og det har mange fordeler som rask responstid og stor strømkapasitet. Derfor er MOV-ledere for tiden mye brukt.

Med utviklingen av kommunikasjon har mange lynavledere for kommunikasjonslinjer blitt produsert. På grunn av begrensningene for overføringsparametere for kommunikasjonslinjer, bør slike arrestere vurdere faktorene som påvirker overføringsparametere som kapasitans og induktans. Imidlertid er lynbeskyttelsesprinsippet i utgangspunktet det samme som MOV.

Type / lynvernutstyr

Lynbeskyttelsesutstyr kan grovt inndeles i typer: strømforsyning lynbeskyttelsesanordning, strømbeskyttelsesuttak og antennematelinjer, signallynavledere, lynvernbeskyttelsesverktøy, lynbeskyttelsesutstyr for måle- og kontrollsystemer og bakkebeskyttere.

Strømforsyningens lynavleder er delt inn i tre nivåer: B, C og D. I henhold til IEC-standarden (International Electrotechnical Commission) for teorien om sonebelysning og flernivåbeskyttelse, hører klasse B-lynbeskyttelse til den første- nivåbeskyttelsesanordning og kan brukes på hoveddistribusjonskapet i bygningen; Lynenheten påføres grenens fordelingsskap i bygningen; D-klassen er et lynbeskyttelsesapparat på tredje nivå, som brukes på fronten av viktig utstyr for å beskytte utstyret fint.

Kommunikasjonslinjesignal lynavleder er delt inn i B-, C- og F-nivåer i henhold til kravene i IEC 61644. Basisbeskyttelse grunnleggende beskyttelsesnivå (grovt beskyttelsesnivå), C-nivå (kombinasjonsbeskyttelse) omfattende beskyttelsesnivå, klasse F (Medium og fin) beskyttelse) middels og fint beskyttelsesnivå.

Måle- og kontrollutstyr / Lynbeskyttelsesutstyr

Måle- og kontrollenheter har et bredt spekter av bruksområder, for eksempel produksjonsanlegg, bygningsadministrasjon, varmesystemer, varslingsenheter osv. Overspenninger forårsaket av lyn eller andre årsaker forårsaker ikke bare skade på kontrollsystemet, men forårsaker også skade på dyre omformere og sensorer. Svikt i kontrollsystemet resulterer ofte i produkttap og innvirkning på produksjonen. Måle- og kontrollenheter er vanligvis mer følsomme enn kraftsystemreaksjoner for overspenninger i overspenningen. Når du velger og installerer en lynavleder i et måle- og kontrollsystem, må følgende faktorer tas i betraktning:

1, den maksimale driftsspenningen til systemet

2, maksimal arbeidsstrøm

3, den maksimale dataoverføringsfrekvensen

4, om motstandsverdien skal øke

5, om ledningen er importert fra utsiden av bygningen, og om bygningen har en ekstern lynbeskyttelsesenhet.

Lavspennings strømavleder / Lynvernutstyr

Analysen av den tidligere post- og telekommunikasjonsavdelingen viser at 80% av lynulykkene til kommunikasjonsstasjonen er forårsaket av lynbølgens innbrudd i kraftledningen. Derfor utvikler lavspennings vekselstrømsavledere seg veldig raskt, mens de store lynavlederne med MOV-materialer inntar en dominerende posisjon i markedet. Det er mange produsenter av MOV-arrester, og forskjellene mellom produktene deres vises hovedsakelig i:

Flytekapasitet

Strømningskapasiteten er den maksimale lynstrømmen (8 / 20μs) som avlederen tåler. Departementet for informasjonsindustri Standard “Tekniske forskrifter for lynbeskyttelse av kommunikasjonsteknisk kraftanlegg” fastsetter strømkapasiteten til lynavleder for strømforsyning. Første nivå arrester er større enn 20KA. Imidlertid blir den nåværende overspenningskapasiteten til arrester på markedet stadig større. Den store strømførende avlederen blir ikke lett skadet av lynnedslag. Antall ganger den lille lynstrømmen tolereres økes, og restspenningen reduseres også litt. Den overflødige parallelle teknologien er tatt i bruk. Arrester forbedrer også beskyttelsen av evnen. Imidlertid er skadene på arrester ikke alltid forårsaket av lynnedslag.

For øyeblikket er det blitt foreslått at en 10/350 μs strømbølge skal brukes til å oppdage en lynavleder. Årsaken er at IEC1024- og IEC1312-standardene bruker en 10/350 μs bølge når de beskriver en lynbølge. Denne påstanden er ikke omfattende, fordi 8 / 20μs strømbølge fortsatt brukes i samsvarende beregning av arrester i IEC1312, og 8 / 20μs wave brukes også i IEC1643 “SPD” - Princip of Selection ”Den brukes som hovedstrøm bølgeform for å oppdage arrester (SPD). Derfor kan det ikke sies at strømningskapasiteten til avlederen med 8/20 μs-bølgen er utdatert, og det kan ikke sies at strømningskapasiteten til avlederen med 8/20 μs-bølgen ikke er i samsvar med internasjonale standarder.

Beskytt kretsen

MOV-arresterens svikt er kortsluttet og åpen kretsløp. En kraftig lynstrøm kan skade arrester og danne en åpen kretsfeil. På dette tidspunktet blir formen på arrestermodulen ofte ødelagt. Arrester kan også redusere driftsspenningen på grunn av aldring av materialet i lang tid. Når driftsspenningen faller under arbeidsspenningen til linjen, øker avlederen vekselstrømmen, og avlederen genererer varme, som til slutt vil ødelegge de ikke-lineære egenskapene til MOV-enheten, noe som resulterer i delvis kortslutning av avlederen. brenne. En lignende situasjon kan oppstå på grunn av en økning i driftsspenning forårsaket av strømbrudd.

Arresterens feil i kretsløpet påvirker ikke strømforsyningen. Det er nødvendig å sjekke driftsspenningen for å finne ut av det, så avlederen må kontrolleres regelmessig.

Arresterens kortslutningsfeil påvirker strømforsyningen. Når varmen er sterk, vil ledningen bli brent. Alarmkretsen må beskyttes for å sikre strømforsyningen. Tidligere var sikringen koblet i serie på avledermodulen, men sikringen må sikre at lynstrømmen og kortslutningsstrømmen skal blåses. Det er vanskelig å implementere teknisk. Spesielt er arrester-modulen for det meste kortsluttet. Strømmen som strømmer under kortslutningen er ikke stor, men den kontinuerlige strømmen er nok til å føre til at lynavlederen hovedsakelig brukes til å tømme pulsstrømmen blir kraftig oppvarmet. Temperaturfrakoblingsenheten som dukket opp senere, løste dette problemet bedre. Den delvise kortslutningen til avlederen ble oppdaget ved å stille inn frakoblingstemperaturen til enheten. Når avledningsoppvarmingsenheten ble frakoblet automatisk, ble lys-, elektriske og akustiske alarmsignaler gitt.

Restspenning

Ministry of Information Industry Standard “Technical Regulations for Lightning Protection of Communication Engineering Power System” (YD5078-98) har stilt spesifikke krav til restspenningen til lynavledere på alle nivåer. Det skal sies at standardkravene lett oppnås. Restspenningen til MOV-avlederen er Driftsspenningen er 2.5-3.5 ganger. Restspenningsforskjellen til den direkte-parallelle en-trinns-arrester er ikke stor. Tiltaket for å redusere restspenningen er å redusere driftsspenningen og øke arresterens nåværende kapasitet, men driftsspenningen er for lav, og arresterskaden forårsaket av den ustabile strømforsyningen vil øke. Noen utenlandske produkter kom inn på det kinesiske markedet på et tidlig tidspunkt, driftsspenningen var veldig lav, og senere økte driftsspenningen sterkt.

Restspenningen kan reduseres med en to-trinns avleder.

Når lynbølgen invaderer, utlades arrester 1, og restspenningen som genereres er V1; strømmen som strømmer gjennom avlederen 1 er 1;

Restspenningen til avlederen 2 er V2, og strømmen som strømmer er I2. Dette er: V2 = V1-I2Z

Det er åpenbart at restspenningen til arrester 2 er lavere enn restspenningen til arrester 1.

Det er produsenter som tilbyr to-nivå lynavleder for enfaset strømforsyning lynbeskyttelse, fordi kraften til enfaset strømforsyning generelt er under 5KW, linjestrømmen er ikke stor, og impedansinduktansen er lett å vind. Det er også produsenter som leverer tre-fase to-trinns arrester. Fordi strømmen til trefasestrømforsyningen kan være stor, er avlederen stor og kostbar.

I standarden er det nødvendig å installere en lynavleder i flere trinn på kraftledningen. Faktisk kan effekten av å redusere restspenningen oppnås, men ledningens selvinduktans blir brukt for å lage isolasjonsimpedansinduktansen mellom stopperne på alle nivåer.

Restspenningen til arrester er bare den tekniske indikatoren for arrester. Overspenningen på utstyret er også basert på restspenningen. Den ekstra spenningen som genereres av de to lederne til lynavlederen som er koblet til kraftledningen og jordledningen, legges til. Derfor utføres riktig installasjon. Lynvernere er også et viktig tiltak for å redusere overspenningen av utstyret.

Annet / Lynbeskyttelsesutstyr

Arresteren kan også tilby teller for lynnedslag, overvåke grensesnitt og forskjellige installasjonsmetoder i henhold til brukernes behov.

Kommunikasjonslinjefanger

De tekniske kravene til lynavleder for kommunikasjonslinjer er høye, for i tillegg til å oppfylle kravene til lynbeskyttelsesteknologi, er det nødvendig å sikre at overføringsindikatorene oppfyller kravene. I tillegg har utstyret som er koblet til kommunikasjonslinjen en lav motstandsspenning, og den gjenværende spenningen til lynbeskyttelsesenheten er streng. Derfor er det vanskelig å velge lynbeskyttelsesenhet. Den ideelle lynbeskyttelsesenheten for kommunikasjonslinjen skal ha liten kapasitans, lav restspenning, stor strømstrøm og rask respons. Åpenbart er ikke enhetene i tabellen ideelle. Utløpsrøret kan brukes til nesten alle kommunikasjonsfrekvenser, men lynbeskyttelsesevnen er svak. MOV-kondensatorer er store og bare egnet for lydoverføring. TVS evne til å motstå lynstrøm er svak. Beskyttende effekter. Ulike lynbeskyttelsesenheter har forskjellige restspenningsbølgeformer under påvirkning av strømbølger. I henhold til egenskapene til den gjenværende spenningsbølgeformen, kan avlederen deles inn i en brytertype og en spenningsgrensetype, eller de to typene kan kombineres for å gjøre styrken og unngå den korte.

Løsningen er å bruke to forskjellige enheter for å danne en totrinns arrester. Skjematisk diagram er det samme som den to-trinns avlederen av strømforsyningen. Bare det første trinnet bruker et utløpsrør, den mellomliggende isolasjonsmotstanden bruker en motstand eller PTC, og det andre trinnet bruker en TVS, slik at lengden på hver enhet kan utøves. En slik lynbeskytter kan være opptil noen titalls MHZ.

Høyfrekvente avledere bruker hovedsakelig utløpsrør, som mobile matere og personsøkerantenner, ellers er det vanskelig å oppfylle overføringskravene. Det er også produkter som bruker prinsippet om et høypassfilter. Siden energispektret til en lynbølge er konsentrert mellom flere kilohertz og flere hundre kilohertz, er antennens frekvens veldig lav, og filteret er enkelt å produsere.

Den enkleste kretsen er å koble til en liten kjerneinduktor parallelt med høyfrekvent kjerneledning for å danne en høypassfilteravleder. For punktfrekvenskommunikasjonsantennen kan en kortslutningslinje med kvart bølgelengde også brukes til å danne et båndpasfilter, og lynbeskyttelseseffekten er bedre, men begge metodene vil kortslutte DC-en som sendes på antennematelinjen , og bruksområdet er begrenset.

Jording

Jording er grunnlaget for lynbeskyttelse. Jordingsmetoden spesifisert av standarden er å bruke horisontale eller vertikale bakkestenger med metallprofiler. I områder med sterk korrosjon kan galvanisering og tverrsnittsareal av metallprofiler brukes til å motstå korrosjon. Ikke-metalliske materialer kan også brukes. Lederen fungerer som en jordpol, for eksempel en grafittjordelektrode og en Portland-sementjordelektrode. En mer fornuftig metode er å bruke den grunnleggende forsterkningen av moderne arkitektur som bakken. På grunn av begrensningene fra lynbeskyttelse tidligere, blir viktigheten av å redusere jordingsmotstanden understreket. Noen produsenter har introdusert forskjellige jordingsprodukter, og hevder å redusere bakkemotstanden. Slik som motstandsreduserende, polymert elektrode, ikke-metalljordelektrode og så videre.

Faktisk, når det gjelder lynbeskyttelse, har forståelsen av jordingsmotstand endret seg, kravene til jordingsnettets utforming er høye og motstandskravene blir avslappet. I GB50057–94 er det bare jordingsnettverksformene til forskjellige bygninger som er vektlagt. Det er ikke noe motstandskrav, fordi i lynbeskyttelsesteorien om ekvipotensialprinsippet er bakkenettverket bare et totalt potensielt referansepunkt, ikke et absolutt nullpotensialpunkt. Formen på bakkenettet er nødvendig for potensialpotensialer, og motstandsverdien er ikke logisk. Det er selvfølgelig ingenting galt med å oppnå lav jordingsmotstand når forholdene tillater det. I tillegg har strømforsyning og kommunikasjon krav til jordingsmotstand, noe som ligger utenfor rammen for lynbeskyttelsesteknologi.

Jordingsmotstanden er hovedsakelig relatert til jordmotstanden og kontaktmotstanden mellom bakken og jorden. Det er også relatert til formen og antall bakken når du danner bakken. Motstandsreduksjonen og forskjellige jordingselektroder er ikke noe som forbedrer kontaktmotstanden eller kontakten mellom bakken og jorden. område. Jordmotstanden spiller imidlertid en avgjørende rolle, og de andre er relativt enkle å endre. Hvis jordmotstanden er for høy, kan bare den tekniske metoden for å endre jord eller forbedre jorda være effektiv, og andre metoder er vanskelige å arbeide.

Lynbeskyttelse er et gammelt tema, men det er fortsatt i utvikling. Det skal sies at det ikke er noe produkt å prøve ut. Det er fortsatt mange ting å utforske i lynbeskyttelsesteknologi. For tiden er mekanismen for lynkraftproduksjon fortsatt uklar. Den kvantitative forskningen på lyninduksjon er også veldig svak. Derfor utvikler lynbeskyttelsesprodukter seg også. Noen nye produkter hevdet av lynbeskyttelsesprodukter. Det må testes i praksis med en vitenskapelig holdning og utvikles i teorien. Siden lynet i seg selv er en liten sannsynlighetshendelse, krever det mye langsiktig statistisk analyse for å få gunstige resultater, noe som krever samarbeid fra alle parter for å oppnå.