防雷器在電源系統(tǒng)中的應(yīng)用

（3）影響電力線雷電流分配的其它因素：

S變壓器端接地電阻降低將使電力線中分配電流增大；

S供電線纜長度的增加將使電力線中分配電流減少，并使幾根導(dǎo)線中有平衡的電流分配；

S過短的電纜長度和過低的中性線阻抗將使電流不平衡，從而引起差模干擾；

S供電線纜并接多個(gè)用戶將降低有效阻抗，導(dǎo)致分配電流增大，在連成網(wǎng)狀的供電狀態(tài)下，雷電流主要流入電力線，這是多數(shù)雷損發(fā)生在電力線處的原因。

（4）后續(xù)的評(píng)估模式用于評(píng)估LPZ1區(qū)以后防護(hù)區(qū)交界處的雷電流分配情況。由于用戶側(cè)絕緣阻抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于防雷器放電支路與外引線路的阻抗，進(jìn)入后續(xù)防雷區(qū)的雷電流將減少，在數(shù)值上不需特別估算。一般要求用于后續(xù)防雷區(qū)的電源防雷器的通流能力在20kA（8/20μs）以下，不需采用大通流能力的防雷器。后續(xù)防雷區(qū)防雷器的選擇應(yīng)考慮各級(jí)之間的能量分配和電壓配合，在許多因素難以確定時(shí)，采用串并式電源防雷器是個(gè)好的選擇。串并式是根據(jù)現(xiàn)代雷電防護(hù)中許多應(yīng)用場合、保護(hù)范圍、層次區(qū)分等特點(diǎn)提出的概念（相對(duì)于傳統(tǒng)的并式防雷器而言）。其實(shí)質(zhì)是經(jīng)能量配合和電壓分配的多級(jí)放電器與濾波器技術(shù)的有效結(jié)合。串并式有如下特點(diǎn)：

S應(yīng)用廣泛：不但可以按常規(guī)進(jìn)行應(yīng)用，也適合保護(hù)區(qū)難以區(qū)別的場所；

S濾波器本身對(duì)雷電感應(yīng)的抑制；

S感性退耦器件在瞬態(tài)過電壓下的分壓、延遲作用，以幫助實(shí)現(xiàn)能量配合；

S減少過電壓、過電流的上升速率，以實(shí)現(xiàn)低殘壓與長壽命以及極快的響應(yīng)時(shí)間。

（5）防雷器的其它參數(shù)選擇取決于各個(gè)被保護(hù)物體所在防雷區(qū)的級(jí)別，其工作電壓以安裝在此電路中所有部件的額定電壓為準(zhǔn)。串并式防雷器還需注意其額定電流。

4防雷器的安裝

（1）電源線應(yīng)實(shí)現(xiàn)多級(jí)防護(hù)，多級(jí)防護(hù)是以各防雷區(qū)為層次，對(duì)雷電能量的逐級(jí)減弱（能量分配），使各級(jí)限制電壓相互配合，最終使過電壓值限制在設(shè)備絕緣強(qiáng)度之內(nèi)（電壓配合）。在下列情況下，多級(jí)防護(hù)成為必須：

S某一級(jí)防雷器失效或防雷器某一路失效；

S安裝的防雷器的通流能力小于應(yīng)轉(zhuǎn)移的雷電流；

S防雷器的殘壓高于設(shè)備的絕緣強(qiáng)度；

S線纜在建筑物內(nèi)長度較長時(shí)。

（2）幾乎所有情況下的線纜防護(hù)，至少應(yīng)分成兩級(jí)以上，同一級(jí)防雷器還可能包含多級(jí)保護(hù)（如串并式防雷器）。為了達(dá)到有效的保護(hù)，可在各防雷區(qū)界面處設(shè)置相應(yīng)的防雷器，防雷器可針對(duì)單個(gè)電子設(shè)備，或一個(gè)裝有多個(gè)電子設(shè)備的空間，所有穿過通常具有空間屏蔽的防雷區(qū)的導(dǎo)線，在穿過防雷區(qū)界面同時(shí)接有防雷器。也就是說，防雷器應(yīng)安裝在防雷區(qū)的界面處，以符合防護(hù)的層次性原則，末級(jí)防雷器則應(yīng)靠近設(shè)備安裝，設(shè)備外殼實(shí)際上也提供了一個(gè)防雷保護(hù)區(qū)的交界處。另外，防雷器的保護(hù)范圍是有限的，一般防雷器與設(shè)備線路距離超過10m以上將使防護(hù)效果劣化，這是因?yàn)榉览灼骱托枰Ｗo(hù)的設(shè)備之間的電纜上有反射造成的振蕩過電壓，其輻值與線路長度、負(fù)載阻抗成正比。

（3）在使用電源防雷器的多級(jí)防護(hù)中，如果不注意能量分配，則可能引入更多的雷電能量進(jìn)入保護(hù)區(qū)域。這要求用于第一級(jí)的防雷器根據(jù)前述評(píng)估模式估算，其通流能力要求較大，而后續(xù)防雷器的通流能力可逐級(jí)減少。

S實(shí)現(xiàn)能量分配的要點(diǎn)在于利用兩級(jí)防雷器之間線纜本身的感抗。線纜本身的感抗有一定的阻礙雷電流作用，使雷電流更多地被分配到前級(jí)泄放。

S一般要求兩級(jí)防雷器之間線纜長度在15m左右，適用于保護(hù)地線與其它線纜緊貼敷設(shè)或處于同一條電纜之內(nèi)的情況。

S線纜上分支線路的長度對(duì)線纜要求長度有影響，適用于保護(hù)地線與被保護(hù)線纜有一定距離（>1m），這時(shí)要求線纜長度大于5m即可。

S在一些不適合采用線纜本身作退耦措施如兩級(jí)防雷區(qū)界面靠近時(shí)，可利用專門的退耦器件，這時(shí)無距離要求。

（4）電壓配合是通過各級(jí)防雷器限制電壓值的逐級(jí)控制，最終將過電壓值限制在設(shè)備允許范圍內(nèi)。一般防雷器都有通過雷電流越大，殘壓越高的特點(diǎn)，通過能量分配后末級(jí)防雷器流過的雷電流極小，有利于電壓限制。

S在一條線纜上的過電壓通過電壓配合一級(jí)級(jí)降低，這要求防雷器的殘壓逐級(jí)減少。

S在流過同樣雷電流的情況下，防雷器的殘壓與其響應(yīng)電壓有關(guān)，注意在這種情況下，不考慮電壓配合而僅僅選擇低響應(yīng)電壓的防雷器作末級(jí)保護(hù)是危險(xiǎn)的。比如末級(jí)防雷器響應(yīng)電壓過低導(dǎo)致其響應(yīng)提早，從而引入的雷電流增大，響應(yīng)殘壓會(huì)過高。

S實(shí)現(xiàn)電壓分配的要點(diǎn)在于利用線纜本身的分壓作用，對(duì)其長度要求與能量分配一致。

S在一些不適合采用線纜本身作退耦措施如線纜長度較短時(shí)，可利用專門的退耦器件，這時(shí)無距離要求。