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户外防雷器能否发挥作用,关键看接线
- 2018-06-27 -

一、智能路灯系统的基本结构

现代智能路灯系统,主要包括防雷器、LED路灯电源、路灯LED、开关继电器、智能控制系统、系统供电AC-DC模块等,其框架简图如图1所示。

 

                                

                                                                                             图1 智能路灯系统简图

二、不同接线的浪涌测试对比

图1显示了两种防雷器的连线结构。左图是输入市电先经过设备然后才到防雷器,右图是输入市电先经过防雷器,然后到后级设备,而且防雷器的输入接线较短。左图输入防雷器的接线较长,等效于接入了引线电感,如图2所示。

                             

                                                                                      图2 智能路灯系统简图

 

三、浪涌测试结果分析

 

若系统的电源端口防雷要求是差模30kA,在系统电源端口并联了标称30kA的防雷器。实际测试中,按图1左图连接,后级的LED驱动电源和AC-DC模块损坏,而防雷器完好无损;而按右图顺序连接,防雷器和后级模块均正常。

 

如图2所示,差模试验中,浪涌电流沿着箭头方向流动。左图由于接线较长,防雷器与设备端口间的接线总长达0.5m,线缆电感约0.5uH,30kA浪涌电流冲击下,线缆压降约:

 

U=L*di/dt=0.5uH*30kA/8us=1875V

 

再加上防雷器本身约1500V的残余电压,左图加在设备端口的总浪涌电压高达3375V。而普通的AC-DC电源模块,在不增加外围电路的情况下,很难承受3000V以上的浪涌冲击。因此,错误的接线会导致防雷器在高能量的浪涌冲击下失去保护作用。

 

而右侧的接线结构则不然,输入浪涌冲击先经过了防雷器,才到达后级设备输入端的浪涌电压只有防雷器的残余电压:1500V,设备得到良好保护。

 

四、户外防雷器的正确应用要点

 

1、防雷器的输入接线尽量短而粗,必要时多股并联,减小导线自感,使防雷器尽可能的吸收输入端的浪涌冲击能量;

 

2、被保护设备需安装在防雷器之后,使得输入浪涌冲击先由防雷器衰减后再进入后级,起到保护作用;

 

3、减少后级设备输入接线与未经防雷器的输入线的并行距离,减小可能的浪涌耦合路径;

 

4、信号链路的防雷器接线与之类似,也遵循相同的原则。