防雷器是用以防護(hù)電子設(shè)備因受雷電閃擊及其他干擾造成的傳導(dǎo)電涌過(guò)電壓危害的有效手段。防雷器一般安裝在雷擊點(diǎn)到需保護(hù)設(shè)備之間.防雷分區(qū)的交界面上。這是因?yàn)槌３Ｓ须娫淳€(xiàn)、信號(hào)線(xiàn)、天饋線(xiàn)等穿過(guò)防雷分區(qū)的屏蔽層，破壞了屏蔽，以浪涌電壓或電流的形式危害設(shè)備。因此.在線(xiàn)路上安裝具有非線(xiàn)性伏安特性的防雷器，在過(guò)電壓時(shí)防雷器呈低阻抗.從而限制瞬態(tài)過(guò)電壓和分走電涌電流，而在正常工頻電壓下防雷器呈高阻抗。防雷器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1-5所示，其中的1,2,3,4分別是熔斷器、熱感元件、非線(xiàn)性伏安特性元件和雷電放電器。電源防雷器的工作原理如圖1-6所示。

        圖1-5 防雷器結(jié)構(gòu)示意圖                  圖1-6電源防雷器工作原理

    有關(guān)防雷器的標(biāo)準(zhǔn)有:

    IEC61643:2002 1. 1版連接至低壓配電系統(tǒng)的電涌保護(hù)器 第1部分 性能要求和試臉?lè)椒?

    IEC61643-2-1, 2000連接至電信網(wǎng)絡(luò)和信號(hào)網(wǎng)絡(luò)的電涌保護(hù) 器第1部分 性能要求和試驗(yàn)方法等。

    用作限壓的元件主要有放電間隙、氣體過(guò)電壓放電器、壓敏電阻和抑制二極管等。所有元件都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。為了起到**的作用.應(yīng)該根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)合，采用上述元件中的一個(gè)或者幾個(gè)元件的組合來(lái)組建相應(yīng)的保護(hù)電路。

    雷電放電器中的放電間隙〔火花隙)，屬于電壓開(kāi)關(guān)型元件。兩個(gè)對(duì)峙的火花角通過(guò)絕緣保持一定的服離。沿開(kāi)口方向、在電極上面有一塊熄弧板。出現(xiàn)過(guò)電壓時(shí)，

在絕緣塊的上半部進(jìn)行表面放電。剩余的電弧向外發(fā)射，并在熄弧板上碰碎.由此產(chǎn)生的分段電弧將視電網(wǎng)后續(xù)電流的大小，在幾個(gè)千安的范圍內(nèi)安全地被消除。其優(yōu)點(diǎn)是放電能力強(qiáng)，通流容徽大(可做到100 kA以上).幾乎無(wú)翻電流;其缺點(diǎn)是殘壓高(2-4 kV).反應(yīng)時(shí)IbI慢(<100 ns)，有跟隨電流(續(xù)流)。

    氣體過(guò)電壓放電器也屬于電壓開(kāi)關(guān)型元件，由一個(gè)裝在陶瓷或者玻瑞管中的電極構(gòu)造組成.電極之間是惰性氣體，如氫氣或者氖氣.在達(dá)到點(diǎn)火電壓時(shí)，放電元件

呈低阻值.點(diǎn)火電壓同過(guò)電壓的陡直程度相關(guān).點(diǎn)火以后過(guò)電壓放電器上有數(shù)十伏電弧電壓。當(dāng)放電器處于低阻狀態(tài)時(shí).會(huì)形成一個(gè)電網(wǎng)后續(xù)電流，這個(gè)電流的大小同電網(wǎng)的阻抗相關(guān)。為了中斷電網(wǎng)后續(xù)電流，必要時(shí)必須串接熔斷保險(xiǎn)絲。優(yōu)點(diǎn)是通流容**，絕緣電阻高，漏電流小;缺點(diǎn)是殘壓較高，反應(yīng)時(shí)間慢(<100 ns)，動(dòng)作

電壓精度較低，有跟隨電流(續(xù)流)。

    金屬氧化物壓敏電阻(metal oxide varistor)屬于限壓型防雷器，該元件在一定溫度下，導(dǎo)電性能隨電壓的增加而急劇增大。它是一種以氧化鋅為主要成分的金屬氧

化物半導(dǎo)體非線(xiàn)性電阻.沒(méi)有脈沖時(shí)呈高阻值狀態(tài)，一旦響應(yīng)脈沖電壓，立即將電壓限制到一定值，其阻抗快速連續(xù)降為低值。其優(yōu)點(diǎn)是通流容量大，殘壓較低，反應(yīng)時(shí)

間較快(<25 ns)，無(wú)跟隨電流(續(xù)流);缺點(diǎn)是漏電流較大，老化速度相對(duì)較快。

    瞬態(tài)抑制二極管(transient voltage suppressor)亦稱(chēng)齊納二極管.是一種專(zhuān)門(mén)用于抑制過(guò)電壓的元器件.其核心部分是具有較大截面積的PN結(jié)，該P(yáng)N結(jié)工作在

雪崩狀態(tài)時(shí)，具有較強(qiáng)的脈沖吸收能力.其優(yōu)點(diǎn)是殘壓低，動(dòng)作精度高，反應(yīng)時(shí)間快(<1 ns)，無(wú)跟隨電流(續(xù)流)。缺點(diǎn)是耐壓能力差，通流容量小，一般只有幾百安培.

表1-1是常見(jiàn)的幾種防雷器器件性能對(duì)比，列舉的數(shù)值僅供參考，根據(jù)產(chǎn)品的型號(hào)與制造商的不同，數(shù)值可能會(huì)變化.

    為確保萬(wàn)無(wú)一失.除防雷器本身一般已內(nèi)置了脫扣器外，為了中斷電網(wǎng)后續(xù)電流或限斷由于防雷器老化引起的短路電流.必須在防雷器外部前端串接熔斷保險(xiǎn)絲或斷路器等過(guò)電流保護(hù)裝置(如圖1-7中的F'J)，用以防止當(dāng)防雷器不能阻斷工頻短路電流而引起發(fā)熱和損壞設(shè)備。其額定電流容量選擇應(yīng)與防雷器及線(xiàn)路負(fù)荷匹配。

    防雷器并聯(lián)支路中，過(guò)電流后備保護(hù)至關(guān)重要。它關(guān)系到當(dāng)有大雷電流沖擊、電路發(fā)生故障或異常時(shí)，能否起到確保電網(wǎng)供電正?？煽?、保護(hù)電路和設(shè)備安全的

作用。

                     圖1-7 防雷器安裝示意圖

    剩余電流動(dòng)作保護(hù)器的作用是提供間接接觸保護(hù)，防止觸電傷亡事故、避免因設(shè)備漏電而引起的火災(zāi)事故。30 mA以下的額定漏電動(dòng)作電流為高靈敏度保

護(hù)器，主要用于防止各種人身觸電事故。100 mA以上屬低靈敏度保護(hù)器.用于防止漏電火災(zāi)和監(jiān)視一相接地事故.樓電保護(hù)器的主要技術(shù)參數(shù)是動(dòng)作電流(IAn)和動(dòng)作時(shí)間(t)，這些參數(shù)應(yīng)該是各防雷檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)項(xiàng)目之一。當(dāng)配電線(xiàn)路中有RCD時(shí).如果電涌保護(hù)器安裝于RCD的下方.應(yīng)該注意當(dāng)電涌

保護(hù)器動(dòng)作時(shí)，不應(yīng)出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，否則, 防雷器安裝于RCD的上方.