SPD应用与选型若干问题的探讨

随着石化企业数量和规模的不断增加和扩大,大量电子信息设备和自动控制设备特别是微电子器件被广泛应用到其中。由于这些设备和器件普遍存在过电压和过电流耐受能力差、绝缘强度较低和对电磁干扰敏感性强等弱点,石化企业的防雷工作已从防直击雷、感应雷进入防雷电电磁脉冲(LEMP)阶段。尤其对于石油化工仪表控制系统,在重要回路和系统电源回路安装电涌保护器(SPD)进行分流将是一项有效的防雷措施。由于现有防雷标准对于SPD的应用和选型存在一些模糊和不一致的规定,致使防雷工程和设计人员在实际使用SPD时出现部分误区和盲点。诸如SPD的保护对象、全模式保护和3 1保护、后备保护以及如何选择SPD更加经济可靠等问题成为SPD厂家和技术人员热议的话题。本期"面对面"栏目邀请部分防雷产品专家和石化工程技术专家就上述问题展开讨论,发表各自的观点,希望能对正确应用SPD以及相关标准的修缮有所促进。     

电涌防护技术在石油化工装置的应用

从电涌的产生和危害性出发,阐述了雷电防护的理论和原则,介绍了SPD的原理和组成。通过东方石化装置区各种电涌防护措施和SPD在石油化工装置现场用电设备、低压配电系统和仪表控制系统等方面的具体防雷应用案例,论述SPD的防雷作用。     

学习和引用IEC建筑物防雷规范中值得商榷的几个问题

针对IEC防雷规范中某些图例存在的疑问 ,结合目前国内智能建筑物中有关防雷和SPD标准的实际情况 ,分析了若干问题 ,指出在智能建筑物内部安装SPD1是没有意义的     

电涌保护器接地联结问题的探讨

阐述了SPD目前的使用现状。依据相关防雷技术规范,结合多年来对SPD的检测经验,分析了当前SPD使用中接地联结方面存在的问题与缺陷;并提出了SPD合理的接地联结方式。特别强调SPD必须正确安装、合理使用,才能真正实现其保护价值。     

浅论防雷击电磁脉冲及SPD的应用

现代防雷保护由外部防雷保护和内部防雷保护组成。本文简明扼要地介绍了防雷保护的基本概念,重点介绍了防雷电磁脉冲的基本内容及SPD的应用。     

电涌保护器在电梯防雷中的应用研究

介绍了电涌保护器（SPD）在电梯系统中的使用现状：依据相关防雷技术规范和SPD保护原理,从安装位置、选型及安装工艺三方面探讨了SPD在电梯系统中如何才能做到正确安装,合理使用。     

电涌保护器选型问题分析

简单介绍了电涌保护器(SPD)目前使用中存在的问题;依据相关防雷技术规范,结合SPD自身的最大持续运行电压、电压保护水平、冲击电流、标称放电电流等四个参数探讨了SPD的合理选型问题;强调SPD必须被保护设备相匹配,才能真正实现其保护价值。     

SPD连接导线问题解析

采用电路模型分析方法,对SPD连接线在浪涌过电压钳制所产生的负面效应进行了分析,指出连接导线的正确选用对充分发挥SPD对于后级负载防雷保护功能的重要性,通过图例为如何缩短SPD支路线缆的长度提出了较好的解决办法,并对连接导线的截面积选择提出了合理建议,分析方法和结论对于防雷技术工作具有一定的指导性和参考价值.     

浪涌保护器的应用分析

针对建筑物和电子信息系统的雷电灾害防护现状,对雷电的特性、浪涌保护器（SPD）的分类和功能作了简要的介绍,详细阐述了电源线路SPD和信号线路SPD在实际防雷工程中的选用。最后对SPD的后备防护作了简要的介绍,以供设计人员参考。     

电涌保护器泄流通道问题探讨

介绍了电涌保护器(SPD)目前的使用现状;依据相关防雷技术规范,从电源和信号两方面分析了SPD泄流通道选择中存在的问题与缺陷,提出了合理的SPD泄流通道模型。     

电子信息系统防雷工程中对浪涌保护器的选择和应用

为防护雷击电磁脉冲（电涌）对电子信息系统造成干扰破坏,介绍了在防雷设计中如何选择浪涌保护器（SPD）。对浪涌保护器的原理、技术参数、安装及级间耦合等进行分析。提出了在具体防雷方案设计中应注意的若干问题,及在选择使用浪涌保护器时涉及的几个主要步骤。指出合理选用浪涌保护器可有效降低雷击风险,避免雷电灾害。     

多级电涌保护器系统能量配合的应用

分布于建筑物的电源线路,通过设置多级电涌保护器（SPD）以释放雷电能量。SPD的布局及其相互的能量配合机制将直接影响保护效果。根据建筑物防雷区域和保护设备的需要布局SPD,形成多级SPD系统。分析了多级SPD能量配合的方法和保护机制,讨论各级SPD的参数选型,给出多级SPD系统能量配合的应用实例。研究表明,电源线路多级SPD系统中,需要各级SPD能量配合,才能形成系统防护效果。     

建筑物低压配电系统防雷设计中应注意的问题

针对建筑物低压配电系统在防雷过程中存在的问题,阐述了建筑物低压配电系统防雷设计时安装电源SPD的接地问题及SPD的能量配合问题。对设有独立变压器的建筑物如何进行变压器低压侧雷电防护设计作了探讨,可为电气设计人员提供参考。     

人工触发闪电引发的低压电源系统过电压特征

针对全国自动气象站采集器屡遭雷击致使不能正常业务运行的现象,开展了自动气象站电子设备电源系统雷电防护试验。利用人工触发闪电技术,对自动气象站采集器电源线路感应过电压进行了观测,对雷击造成的感应效应和采集器等电子设备的雷电防护关键技术进行了探讨。分析了多回击触发闪电引起输电线路的感应过电压特征、浪涌保护器(SPD)残压特征以及与触发闪电之间的关系。结果表明:近距离触发闪电的回击过程在架空线路上产生峰值达十几kV的双极性感应过电压,过电压可分为主峰值段和后续过电压两个阶段,其平均持续时间分别约100μs和4 ms,后续过电压持续时间与回击后连续电流的波动有关;在人工触发闪电的初始连续电流阶段也能感应>2 kV的过电压,且持续时间较长,过电压集中段时间约12 ms,平均电压332.5 V,其对输电线路造成的危害也不容忽视。SPD残压峰值与触发闪电电流峰值有较好的正相关关系,相关系数为0.86,SPD残压特性稳定,在一定程度上起到了限压泄流的作用。     

电梯防雷技术

对建筑物内电梯的防直击雷、屏蔽及布线、等电位联结、共用接地、合理安装SPD等综合防雷措施进行了探讨,并提出了防雷设计的思路,对防雷工作人员的研究工作具有一定的参考价值。     

电涌保护器在低压电源系统中的应用

电涌保护器作为雷电防护系统的重要组成部分,已广泛应用于各行各业.介绍了SPD的分类以及电源系统SPD的冲击分类试验,给出了其主要参数.阐述了SPD的安装和选用过程的注意事项,以及SPD的级间配合.     

电涌保护器在石化行业电子设备中的应用

分析了电子设备中常见雷击损坏的原因。论述了现代防雷系统基本技术措施。介绍了主要参数的选择,多级电涌保护器(SPD)的配合使用,以及SPD安装布置时需要注意的问题。通过合理选用SPD和采取等电位联结的方式,可有效防止和减少雷电对电子设备造成的危害。     

信息系统建筑物的雷击电磁脉冲防护分析

分析了信息系统建筑物的防雷击电磁脉冲的重要性和必要性.指出保护的前提是防直击雷,重点是防止感应雷入浸.提出在防感应雷保护设计中总的原则是采用三级保护:将绝大部分雷电流直接引入地下基础接地装置泄散,阻塞沿电源线或数据、信导线引入的过电压,限制被保护设备上浪涌过电压幅值(过电压保护).结合建筑物特点就设计安装的3种措施进行论述,即:联合共用接地系统与等电位连接、屏蔽、安装电涌保护器(SPD),重点对电涌保护器在实际工程应用中设计配置方法进行了论述.     

风电机组箱式变压器低压侧雷电过电压仿真

针对某高山风电场风机塔顶遭受雷击,造成风电机组塔外箱式变压器（简称箱变）损坏事故,分析了箱变低压侧雷电过电压产生的机理,根据风机-箱变系统防雷配置情况,建立了ATP-EMTP仿真模型。利用该模型计算了电涌保护器（surge protective device,SPD）接入时和脱开后箱变低压侧的电压,并分析了雷电流波形、幅值及接地网冲击接地电阻对箱变低压侧电压的影响,同时计算了低压侧短路后的工频续流。计算结果表明,SPD脱开后低压侧电压超过了箱变的冲击耐压值（12 kV）,低压侧工频续流为4.50～8.75 kA。由于开关型SPD无法切断工频续流,提出将其更换为无续流的氧化锌避雷器,推荐避雷器型号为YH10W-0.8/3.0,并通过仿真计算进行了防雷效果验证。