防雷器能否發(fā)揮作用？如何接線至關重要

路燈系統(tǒng)，通常安裝在戶外，雷擊威脅極大。輕則導致路燈損壞，重則引起火災或人員傷亡，產(chǎn)生巨大的損失。因此，雷擊風險較大的系統(tǒng)通常都需要安裝有效的防雷器或增加前級防雷電路，在此以路燈系統(tǒng)為例，重點介紹防雷器的安裝差異對防雷效果的影響。

1． 智能路燈系統(tǒng)的基本結(jié)構

現(xiàn)代智能路燈系統(tǒng)，主要包括防雷器、LED路燈電源、路燈LED、開關繼電器、智能控制系統(tǒng)、系統(tǒng)供電AC-DC模塊等，其框架簡圖如圖1所示。

 

圖1 智能路燈系統(tǒng)簡圖

2．不同接線的浪涌測試對比

圖1顯示了兩種防雷器的連線結(jié)構。左圖是輸入市電先經(jīng)過設備然后才到防雷器，右圖是輸入市電先經(jīng)過防雷器，然后到后級設備，而且防雷器的輸入接線較短。左圖輸入防雷器的接線較長，等效于接入了引線電感，如圖2所示。

圖2 智能路燈系統(tǒng)簡圖

3．浪涌測試結(jié)果分析

若系統(tǒng)的電源端口防雷要求是差模30kA，在系統(tǒng)電源端口并聯(lián)了標稱30kA的防雷器。實際測試中，按圖1左圖連接，后級的LED驅(qū)動電源和AC-DC模塊損壞，而防雷器完好無損；而按右圖順序連接，防雷器和后級模塊均正常。

如圖2所示，差模試驗中，浪涌電流沿著箭頭方向流動。左圖由于接線較長，防雷器與設備端口間的接線總長達0.5m，線纜電感約0.5uH，30kA浪涌電流沖擊下，線纜壓降約：U=L*di/dt=0.5uH*30kA/8us=1875V。再加上防雷器本身約1500V的殘余電壓，左圖加在設備端口的總浪涌電壓高達3375V。而普通的AC-DC電源模塊，在不增加外圍電路的情況下，很難承受3000V以上的浪涌沖擊。因此，錯誤的接線最終導致防雷器在高能量的浪涌沖擊下失去保護作用。

而右側(cè)的接線結(jié)構則不然，輸入浪涌沖擊先經(jīng)過了防雷器，最終到達后級設備輸入端的浪涌電壓只有防雷器的殘余電壓：1500V，設備得到良好保護。

4．防雷器的正確應用要點

防雷器的輸入接線盡量短而粗，必要時多股并聯(lián)，減小導線自感，使防雷器盡可能的吸收輸入端的浪涌沖擊能量；

被保護設備需安裝在防雷器之后，使得輸入浪涌沖擊先由防雷器衰減后再進入后級，起到保護作用；

減少后級設備輸入接線與未經(jīng)防雷器的輸入線的并行距離，減小可能的浪涌耦合路徑；

信號鏈路的防雷器接線與之類似，也遵循相同的原則。