陳先生
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2970613037@qq.com一、直流屏防雷配置
在直流屏設(shè)計中，我們經(jīng)常會遇到要求設(shè)C級電源防雷器和D級電源防雷器。那么C級電源防雷器和D級電源防雷器究竟是一個什么概念呢？下面我們簡單介紹一下：
交流系統(tǒng)中的各個位置按照距離源系統(tǒng)的遠近不同，可能產(chǎn)生的過電壓水平不同?；谶@種不同，在該位置使用的設(shè)備所具備的過電壓耐受能力也是不一樣的。行業(yè)標準對不同位置的過電壓做出了分類。在防雷配置時，配電采用B級電源防雷器，而用戶端(用電器)采用C級電源防雷器和D級電源防雷器。
1、C級電源防雷器裝置
能承受8/20uS雷電流共模20kA沖擊10次，差模10kA沖擊5次。每次檢驗沖擊間隔時間不小于1分鐘。共模殘壓不大于2.5kV，差模殘壓不大于2kV。
比如下面這個C級電源防雷器參數(shù)：
2、D級電源防雷器裝置
能承受8/20uS雷電流5kA沖擊5次，每次檢驗沖擊間隔時間不小于1分鐘，殘壓不大于1.5kV。
比如下面這個D級電源防雷器參數(shù)：
此時，直流屏交流母線上的過電壓水平被限制在1.5kV以下。
根據(jù)低壓直流電源設(shè)備相關(guān)標準，我們需要將雷電過電壓限制在2.5kV的水平上，才能保證直流電源系統(tǒng)的安全工作。因此，我們在直流電源系統(tǒng)中配置C級或C、D兩級電源防雷保護部件是妥當?shù)摹?/span>
二、直流屏防雷接線
直流屏的防雷效果不僅與所選的防雷保護部件有關(guān)，保護部件的接線和布置、被保護部件與保護器件之間的電氣位置關(guān)系等也直接影響防雷效果。如圖二所示，當雷電流進入直流屏?xí)r，將在防雷保護部件處得到釋放，雷電流所產(chǎn)生的過電壓將被限制到什么程度，請看下面分析：
目前廣泛使用的C級電源防雷部件極限通流能力為40kA，額定通流能力為15kA。我們現(xiàn)以15kA標準實驗雷電流試驗看一下在線路上可能存在的過電壓情況。
當雷電流為15kA時，在每米線路上產(chǎn)生的壓降可以達到V=L*di/dt=1uH*15000A*/8uS=1875V
L----- 根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)，大約在1uH/m數(shù)量級上
di-----雷電流
dt----8uS (標準雷電實驗波形為8/20uS波形，即波頭時間為8uS、半波時間為20uS)
在圖二所示系統(tǒng)中，外界雷電流將在LP處瀉放。LP在通以標稱電流下的殘壓是固定的，主線路上的電壓將是LP的殘壓與雷電流在L1、L2兩段線路上形成的壓降之和。從上面的計算來看，每米線路可能產(chǎn)生的雷電過電壓有1.8kV左右，盡量縮短這兩段線路的長度對降低主線路上的電壓是有重大意義的。
推廣來看，縮短L1、L2線路的長度實際上是盡量縮短雷電流的流通通道的長度，我們有必要按照這樣的原則來設(shè)計系統(tǒng)。圖三中LP的接線方式被稱為凱文接線，它最大限度地縮短了L1部分的線路長度。
我們再來看一下線路上產(chǎn)生的雷電過電壓在線路和被保護設(shè)備上是怎樣分布的。
雷電流在保護部件上形成的雷電過電壓以VL示于圖中，Vb為被保護器件上承受的過電壓。L3~L6分別為線路阻抗，Zb是被保護器件的等效阻抗。
顯見，L3~L6越大，Zb上分得的Vb就越小，被保護器件就獲得更好的防護。就L6而言，我們給出最短長度2.5m，少于這個值，線路對雷電過電壓的防護效果將得不到保證。L3實際是被保護設(shè)備PE距離保護部件PE的距離。保護部件PE通常距離系統(tǒng)總PE更近，可認為是零電位。所以，為了保證被保護設(shè)備自身安全接地的效果，不宜過分追求增加L3的長度。
綜上，L6應(yīng)該保證不小于2.5m，L3~5部分線路不必側(cè)重考慮雷電過電壓防護因素。
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