电涌保护和防雷保护

电涌保护和防雷保护

电涌保护是指保护系统和电气设备免受由切换操作和雷击造成的极高尖峰电压的损害。结合内外部防雷保护打造有效的防雷解决方案,保护系统中的电源、数据及信号。 我们的产品种类齐全,多种可靠电涌保护器可供选择,是打造内部防雷保护方案的不二之选。

產品範圍

突波類型

突波會從開關操作或雷擊引起

突波類型

在電氣設備和電子系統中,可能會出現各種不同的突波現象。視引發原因的不同,突波可能僅維持數百微秒,也就是瞬態突波,但也可能持續數小時或數天,這稱為暫時性突波。高達千伏的高振幅突波通常是瞬態突波,僅維持數微秒或數百微秒,相較之下較短。

一個會引發高振幅瞬態突波的特殊原因是雷擊。直接和間接雷擊除了會引發高電壓振幅之外,有時還會形成非常大的電流,可能造成非常嚴重的影響。 研究報告 指出,發生在方圓最遠兩公里之內的雷擊都有可能導致電氣設備和系統受到嚴重損害。直接雷擊會在物體中形成所謂的雷電流:若擊中處周遭沒有防雷保護裝置,甚至有可能引發火災、機械式損毀和爆炸的情形。若沒有突波保護,即使是遠處的雷擊,也可能引起失火。

突波也可能因開關操作引起,例如在發動或關閉大型發動機時或是發生短路時。即使是低突波,同樣也可能對電子組件和裝置產生敏感干擾和引起故障。

採用內部和外部防雷保護以避免突波損害

採用防雷保護來避免突波損害

採用內部和外部防雷保護以避免突波損害

外部防雷保護可保護建築物不受損。防雷保護包含避雷器、導電裝置(兩者也共稱避雷針)以及接地裝置,可將雷電流安全無危險地導入地底,而不會對人身造成危險。由鋼筋水泥和金屬組成的屋頂和外牆,會使建築物成為一個法拉第籠。這樣的設置除了能保護免於損毀之外,也會形成屏蔽效應,可避免建築物內部形成電感耦合。內部的防雷保護可保護電氣和電子設備和系統免於受到高電壓所引起的突波損壞。內部避雷系統是由均壓等電位系統和外部避雷系統保持足夠距離的電氣隔離所組成。防雷保護均壓等電位可防止形成危險的電位差,並且將所有具導電性的組件相互連結。這種效果是透過等電位連接線、隔離火花間隙和突波保護裝置來實現。有源導線會經由突波保護裝置被連入均壓等電位,並在發生瞬態突波時建立均壓等電位,保護設備不受摧毀。

保護電路策略和保護概念

保護電路策略和保護概念

保護電路策略和保護概念

在規劃防雷和突波保護策略時,您應注意要讓所有導線、設備和系統都受到保護。

保護電路原理非常易於說明:
請在腦海中畫一個圓將您要保護的物體圈住。在線路與圓相切的所有位置上都必須安裝突波保護裝置。如此一來,這個保護圓的內部便受到妥善防護,可避免受到線路突波的影響。

在規劃保護策略時,因考慮到以下應用範圍:

  • 電源
  • 量測、控制和調節技術
  • 資訊技術
  • 發送和接收裝置

高效的保護電路可實現無缺口的突波保護。

保護區策略和避雷區

一個建築設備內的突波保護裝置的安裝位置由避雷標準 IEC 62305 [4] 第四部分中的避雷區設計確定。該策略將建築設備分為多個避雷區(LPZ),危險程度由外向內減低。因此,您在外部區域僅能使用不敏感的設備,而在內部區域則可以使用敏感設備。

各個區域分別有如下特性和名稱:
LPZ 0A:建築物外部未受保護的區域,可能發生直接雷擊。可能因為雷電流在線路中直接耦合而引發危險和損害,並因雷電放電而形成無阻尼磁場。

LPZ 0B:建築物外部區域,例如受到導電裝置保護,免於受到直接雷擊。雷電放電而形成無阻尼磁場,以及線路的電感突波電流均可能引發危險並造成損害。

LPZ 1:建築物外部區域,仍可能發生高能量突波電流和形成強電磁場。

LPZ 2:建築物外部區域,此處的突波電流和電磁場已明顯減弱。

LPZ 3:建築物內部區域,只有極低或完全沒有突波電流,且電磁場也非常弱或完全不存在。

依據 IEC 62305-1 的四個防雷保護等級與相關的最小和最大雷電流振幅數值

依據 IEC 62305-1 的四個防雷保護等級與相關的最小和最大雷電流振幅數值

防雷保護等級

標準避電系統可區分為等級 I 至 IV。這些等級係指一組有關機率的雷電流參數值,在發生自然電擊時的最大和最小量測數值均不可超出這組參數範圍,並且能將雷電安全地導開。防雷保護等級 I 符合最高量測數值和最大捕獲機率。量測數值隨著防雷保護等級 I 至 IV 降低。

突波保護的適用標準

突波保護的適用標準

突波保護必須等合哪些標準?

若需建立防雷和突波保護策略或設計獨立保護裝置,國家和國際標準均可提供方針。各個標準的區別在於針對不同地區與應用範圍。全面適用的是防雷保護標準 IEC 62305。該標準說明了雷擊事件的防護措施,並提供了有關必要性、影響範圍和保護策略的經濟性等詳盡風險分析。

突波保護的應用範圍

使用突波保護導線

使用突波保護導線

電源突波保護
我們的突波保護裝置型別 1+2、型別 2 或型別 3 可為您的電子設備提供有效防護。從電源饋送一直到終端設備,我們都能為所有應用提供可立即安裝的便利解決方案。

量測、控制和調節技術
在量測、控制和調節技術的應用中,會需要監測和控制大量信號。我們的保護裝置能協助您避免發生設備停機情形,並為您的所有應用提供最佳解決方案。

資訊技術
資料介面對突波電流非常敏感,因為介面上的信號位準低但頻率高。採用我們的突波保護,您可以在 IT 系統穩定頻寬下實現無干擾的資料傳輸。

保護發送和接收裝置
發送和接收裝置非常容易受到突波的影響而損壞。建築物之間的天線連接線和天線本身直接曝露在大氣放電之下。我們的高性能共軸突波保護裝置能為您提供保障。

光電設備的突波保護
為了能有效防止光電設備受到雷擊和突波的損害,必須使用串單元匯流箱。我們提供可立即安裝和連接的串單元匯流箱,可直接在直流和交流電壓輸入端前為換流器提供保護,是極為可靠的解決方案。此時,突波電壓耦合為直接被引導至接地電勢。

檢測和監控設備
菲尼克斯電氣提供一個行動試驗裝置,讓您能夠遵守 IEC 62305 的要求,定期檢測您的突波保護裝置是否功能正常。這樣的預防式檢查有助於防止機器發生停止運行情形。

此外,我們也提供電源保護領域中全球首創的智慧型突波保護輔助系統,協助您即時監控系統。該輔助系統可偵測系統狀態和檢查突波保護裝置的健康狀態,讓您能夠及早避免發生停止運行。

用於隔離突波的火花間隙
在發生短暫高電壓時,隔離火花間隙會將在運行期間不得長時間通電的金屬導體相互連接(例如雷擊)。您可保護例如管線中的靈敏隔離法蘭免於遭受火花放電影響,藉此避免發生停止運行、停機時間或滲漏。

Achim Zirkel - 突波保護專家

您知道嗎? Achim Zirkel 是我們的突波保護專家。

新標準、下一個雷電季節、有趣的流行主題:無論突波保護領域中有什麼新消息,他隨時為您提供新訊息。您可以在我們的官網、LinkedIn 和我們的手冊中找到他。敬請期待他的出場,您將獲得許多資訊豐富的文章。
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