雷击电磁脉冲防护、SPD原理、SPD检测试题

一、名词解释：
1、电涌保护器
用于限制瞬态过电压和泄放浪涌电流的装置，它至少应包含一个非线性元件。
2、雷击电磁脉冲
雷电流的电磁效应，它包含传导电涌和辐射脉冲的电磁场效应。
3、限压型SPD
没有电涌时具有高阻抗，但随着电涌电流和电压的上升，其阻抗跟着连续变小。通常采用压敏电阻、抑制二极管等元件，也称作“箝压型”SPD。
4、电磁兼容
电磁兼容：设备或系统在其电磁环境中能正常工作，并且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。
 
二、填空题：
1、用于SPD的常用非线性元件有放电间隙型 、 压敏电阻     、 放电管      和瞬态抑制二极管等。
2、SPD保护元件可以连接在相对相、相对地、相对中线、中线对地及组合。这些连接方式称作  保护模式     。
3、通常用防雷元件测试仪所测试的漏电流是指施加    75%    的标称启动电压U_n时流过SPD的电流。
4、运行中SPD检查的主要内容有： SPD的选择级别      、  SPD的外观     、       SPD的安装工艺和SPD之间的配合。
5、SPD两端的连接应短而直， SPD两端的连接线长度之和不宜超过 0.5M     ，或采用 凯文     连接。
6、屏蔽层仅一端做等电位联结，另一端悬浮时，它只能防 静电感应         ，防不了磁场强度变化所感应的电压。
7、加装电源电涌保护器(SPD)时应注意___供电___防雷保护_____安全保护_的连续性。
 
三、判断题：
1、SPD连接导体应符合相线采用黄、绿、红色，中性线用浅蓝色，保护线用黑色的要求。（ × ）
2、运行中的低压电源SPD测试的主要内容为电压保护水平和漏电流两个参数。（ × ）
   
四、选择题：
1、当电源采用ＴＮ系统时，从建筑物内总配电盘（箱）开始引出配电线路和分支线路必须采用（ E ）系统。    
A  TT   B  IT   C  TN-C   D  TN-C-S   E  TN-S
2、一般情况下，当在线路上多处安装SPD时，电压开关型SPD与无限压型SPD之间的线路长度不宜小于（ D ），限压型SPD之间的线路长度不宜小于（  B  ）。
 A  3m   B  5m   C  6m   D  10m   E  15m   F  20m
3、SPD按元件性质可分为（ A ）三类。
A 开关型、限压型和组合型  B 压敏电阻、放电管和抑制二极管  C 电源、天馈和信号  D 开关型、限压型和浪涌型  E  B型、C型和D型
4、SPD脱离器的过电流保护与主电路上过电流保护的电流比值宜为（ C ）
A  1：2   B  1：1.2   C  1：1.6    D  1.6：1     E 1.2：1
F  2：1 
 
五、问答题：
1．试述限压型SPD直流参考电压和泄漏电流测试方法及应注意的问题。
   对SPD直流参考电压和泄漏电流两参数的测试采用静态测试，也就是说必须切断电涌保护器中保护元件的供电，用防雷元件测试进行。
将SPD的可插拔模块取下测试，或将不可插拔式SPD两端连线拆除，按测试仪器说明书连接进行测试。SPD上有其他并联元件时，测试时不对其接通。
测试中应注意的问题：
（1）对内部带有滤波或限流元件的SPD，应不带滤波器或限流元件进行测试。
    （2）防雷元件测试仪必须每年检测校正；
    （3）测试时要细心，以防触电，最好配备防电击用品；
（4）正确使用防雷元件测试仪。
 
 
六、计算题：
1、某一场所的防雷装置设计时，已知该场所附近的雷电流幅值I=100kA,雷电流陡度di/dt=25(kA/us),接地装置的冲击接地电阻Ri=10(Ω)，引下线的单位长度电感L0=1.0uH/m。根据GB50057-94(2000年版)相关规定，求出该场所引下线(设计为一根)离地面6m处附近设施的最小安全距离Sa是多少？
 
解：(1)计算雷电在接地网和引下线上产生的电压：
U=U_R+U_L =I Rg+HL₀×di/dt=100×10+6×1.0×25=1000+150=1150(kV)
(2)根据不同的击穿场强计算安全距离
E_R—电阻电压降得空气击穿强度(500kV/m)
E_L—电感电压降的空气击穿强度600(1+1/T1)( kV/m)
     T1=I/(di/dt)=100/25=4us                                            
     Sa1= I Rg/ E_R+( HL₀×di/dt)/ E_L=2+0.2=2.2m
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
答案：

• 名词解释：

1、电涌保护器：
用于限制瞬态过电压和泄放浪涌电流的装置，它至少应包含一个非线性元件。
2、雷击电磁脉冲：：
雷电流的电磁效应，它包含传导电涌和辐射脉冲的电磁场效应。
3、限压型SPD：
没有电涌时具有高阻抗，但随着电涌电流和电压的上升，其阻抗跟着连续变小。通常采用压敏电阻、抑制二极管等元件，也称作“箝压型”SPD。
4、电磁兼容：设备或系统在其电磁环境中能正常工作，并且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。
二、填空题：
1、放电间隙(火花隙）、放电管、压敏电阻、（固体放电管）
2、保护模式
3、75%
4、SPD的选择、SPD的外观检查、SPD的安装工艺
5、0.5m、凯文
6、静电感应
7、供电、防雷保护、安全保护
三、判断题：
1、（ × ）     2、（ × ）
四、选择题：
1、（ E ） 2、（ D ） 3、（ A ）4、（ C ）
五、问答题
对SPD直流参考电压和泄漏电流两参数的测试采用静态测试，也就是说必须切断电涌保护器中保护元件的供电，用防雷元件测试进行。
将SPD的可插拔模块取下测试，或将不可插拔式SPD两端连线拆除，按测试仪器说明书连接进行测试。SPD上有其他并联元件时，测试时不对其接通。
测试中应注意的问题：
（1）对内部带有滤波或限流元件的SPD，应不带滤波器或限流元件进行测试。
    （2）防雷元件测试仪必须每年检测校正；
    （3）测试时要细心，以防触电，最好配备防电击用品；
（4）正确使用防雷元件测试仪。
 
六、计算题：
解：(1)计算雷电在接地网和引下线上产生的电压：
U=U_R+U_L =I Rg+HL₀×di/dt=100×10+6×1.0×25=1000+150=1150(kV)
(2)根据不同的击穿场强计算安全距离
E_R—电阻电压降得空气击穿强度(500kV/m)
E_L—电感电压降的空气击穿强度600(1+1/T1)( kV/m)
     T1=I/(di/dt)=100/25=4us                                            
     Sa1= I Rg/ E_R+( HL₀×di/dt)/ E_L=2+0.2=2.2m