防雷器在电源系统中的应用

（3）影响电力线雷电流分配的其它因素：

S变压器端接地电阻降低将使电力线中分配电流增大；

S供电线缆长度的增加将使电力线中分配电流减少，并使几根导线中有平衡的电流分配；

S过短的电缆长度和过低的中性线阻抗将使电流不平衡，从而引起差模干扰；

S供电线缆并接多个用户将降低有效阻抗，导致分配电流增大，在连成网状的供电状态下，雷电流主要流入电力线，这是多数雷损发生在电力线处的原因。

（4）后续的评估模式用于评估LPZ1区以后防护区交界处的雷电流分配情况。由于用户侧绝缘阻抗远远大于防雷器放电支路与外引线路的阻抗，进入后续防雷区的雷电流将减少，在数值上不需特别估算。一般要求用于后续防雷区的电源防雷器的通流能力在20kA（8/20μs）以下，不需采用大通流能力的防雷器。后续防雷区防雷器的选择应考虑各级之间的能量分配和电压配合，在许多因素难以确定时，采用串并式电源防雷器是个好的选择。串并式是根据现代雷电防护中许多应用场合、保护范围、层次区分等特点提出的概念（相对于传统的并式防雷器而言）。其实质是经能量配合和电压分配的多级放电器与滤波器技术的有效结合。串并式有如下特点：

S应用广泛：不但可以按常规进行应用，也适合保护区难以区别的场所；

S滤波器本身对雷电感应的抑制；

S感性退耦器件在瞬态过电压下的分压、延迟作用，以帮助实现能量配合；

S减少过电压、过电流的上升速率，以实现低残压与长寿命以及极快的响应时间。

（5）防雷器的其它参数选择取决于各个被保护物体所在防雷区的级别，其工作电压以安装在此电路中所有部件的额定电压为准。串并式防雷器还需注意其额定电流。

4防雷器的安装

（1）电源线应实现多级防护，多级防护是以各防雷区为层次，对雷电能量的逐级减弱（能量分配），使各级限制电压相互配合，最终使过电压值限制在设备绝缘强度之内（电压配合）。在下列情况下，多级防护成为必须：

S某一级防雷器失效或防雷器某一路失效；

S安装的防雷器的通流能力小于应转移的雷电流；

S防雷器的残压高于设备的绝缘强度；

S线缆在建筑物内长度较长时。

（2）几乎所有情况下的线缆防护，至少应分成两级以上，同一级防雷器还可能包含多级保护（如串并式防雷器）。为了达到有效的保护，可在各防雷区界面处设置相应的防雷器，防雷器可针对单个电子设备，或一个装有多个电子设备的空间，所有穿过通常具有空间屏蔽的防雷区的导线，在穿过防雷区界面同时接有防雷器。也就是说，防雷器应安装在防雷区的界面处，以符合防护的层次性原则，末级防雷器则应靠近设备安装，设备外壳实际上也提供了一个防雷保护区的交界处。另外，防雷器的保护范围是有限的，一般防雷器与设备线路距离超过10m以上将使防护效果劣化，这是因为防雷器和需要保护的设备之间的电缆上有反射造成的振荡过电压，其辐值与线路长度、负载阻抗成正比。

（3）在使用电源防雷器的多级防护中，如果不注意能量分配，则可能引入更多的雷电能量进入保护区域。这要求用于第一级的防雷器根据前述评估模式估算，其通流能力要求较大，而后续防雷器的通流能力可逐级减少。

S实现能量分配的要点在于利用两级防雷器之间线缆本身的感抗。线缆本身的感抗有一定的阻碍雷电流作用，使雷电流更多地被分配到前级泄放。

S一般要求两级防雷器之间线缆长度在15m左右，适用于保护地线与其它线缆紧贴敷设或处于同一条电缆之内的情况。

S线缆上分支线路的长度对线缆要求长度有影响，适用于保护地线与被保护线缆有一定距离（>1m），这时要求线缆长度大于5m即可。

S在一些不适合采用线缆本身作退耦措施如两级防雷区界面靠近时，可利用专门的退耦器件，这时无距离要求。

（4）电压配合是通过各级防雷器限制电压值的逐级控制，最终将过电压值限制在设备允许范围内。一般防雷器都有通过雷电流越大，残压越高的特点，通过能量分配后末级防雷器流过的雷电流极小，有利于电压限制。

S在一条线缆上的过电压通过电压配合一级级降低，这要求防雷器的残压逐级减少。

S在流过同样雷电流的情况下，防雷器的残压与其响应电压有关，注意在这种情况下，不考虑电压配合而仅仅选择低响应电压的防雷器作末级保护是危险的。比如末级防雷器响应电压过低导致其响应提早，从而引入的雷电流增大，响应残压会过高。

S实现电压分配的要点在于利用线缆本身的分压作用，对其长度要求与能量分配一致。

S在一些不适合采用线缆本身作退耦措施如线缆长度较短时，可利用专门的退耦器件，这时无距离要求。