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浪涌保护设备的连接

来自电气装置应用(设计)指南

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浪涌保护器与负载的连线应尽可能短,以减少被保护设备端子上的电压保护等级(装机Up)。

浪涌保护器与电网和接地端子排的连线总长度不应超过50厘米。

设备保护的一个主要特征就是设备端子能够承受的最大电压保护等级(装机Up) 。与此相应,应根据设备保护所需的电压保护等级Up来选择浪涌保护器(参见图表 J38)。连接导体的总长度为:

L = L1+L2+L3

对于高频电流,此连接单位长度的阻抗约为1 μH/m。

因此,根据楞次定律,对此连接: ΔU = L di/dt。

相应的电流幅值为8 kA的归一化8/20 μs电流波电压会导致每米电缆电压升高1000 V 。

ΔU =1 x 10-6 x 8 x 103 /8 x 10-6 = 1000 V


图表 J38.jpg


图表 J38 一个长度小于50厘米的浪涌保护器的连线


因此整个设备端子的电压(装机Up)为:
装机Up = Up + U1 + U2

如果L1 + L2 + L3 = 50 cm,波是幅值为8 kA的8/20 μs电流,则整个设备端子上的电压为 Up + 500 V。

塑料机壳中的连接

下面的图表 J39a说明了如何连接塑料机壳中的浪涌保护器。


图表 J39a.jpg


图表 J39a 塑料机壳中的连接实例

金属机壳中的连接

对于金属机柜内的开关装置部件,将浪涌保护器直接连接到金属机柜可能是最合理的,此时将机柜用作一个保护导体(参见图表 J39b)。

这种方案符合IEC 61439-2标准,开关装置部件制造商必须确保机柜的特征功能能够允许这种使用方式。


图表 J39b.jpg


图表 J39b 塑料机壳中的连接实例

导体横截面积

推荐的最小导体横截面积考虑如下因素:

  • 要提供的正常操作功能:在最大电压降下流动的雷电电流波(50厘米规则)。

注释:与50 Hz的应用不同,对于高频现象的雷击,导体横截面积的增加不会显著降低高频阻抗。

  • 导体承受短路电流的能力:导体必须能够在最大保护系统截止时间内承受短路电流。

IEC 60364推荐在装置进线端至少采用如下横截面积:
  - 4 mm2 (铜):第二类 浪涌保护器的连线;
  - 16 mm2 (铜):第一类 浪涌保护器的连线(有雷电保护系统)。