產品詳情
一、功能與原理
1. 核心功能
過電壓保護:當線路遭受雷電沖擊、操作過電壓或故障過電壓時,保護器內的火花間隙被擊穿,迅速導通放電,將過電壓能量引入大地,防止設備因電位差損壞。
等電位連接:在正常運行時,保護器保持高絕緣狀態,隔離不同電位的設備;當出現過電壓時,通過火花間隙導通,使連接的各部分瞬間形成等電位,避免電位差導致的反擊事故。
2. 工作原理
利用火花間隙的 “絕緣 - 擊穿 - 導通” 特性:
正常電壓下,間隙絕緣電阻極高(通常≥100MΩ),隔離兩端電位;
當電壓超過間隙擊穿閾值(如雷電過電壓),間隙空氣被電離,形成低阻通路,釋放能量;
過電壓消失后,間隙恢復絕緣狀態,繼續隔離電位。
二、技術特點與參數
1. 關鍵技術參數
參數類型
典型值 / 說明
最大持續工作電壓 通常為 12~30V DC(根據應用場景調整),確保正常運行時不擊穿。
沖擊擊穿電壓 一般為 100~500V(1.2/50μs 沖擊波形),需與被保護設備的耐壓水平匹配。
標稱放電電流(8/20μs) 10~50kA,取決于保護等級,越大越能承受強雷電沖擊。
響應時間 ≤100ns,快速導通以限制過電壓持續時間。
絕緣電阻 ≥100MΩ(正常狀態),避免陰極保護電流流失或雜散電流干擾。
防爆等級 常見 Ex d IIC T6(適用于易燃易爆環境,如石化管道)。
2. 技術優勢
雙重保護:兼具過電壓泄放與等電位連接,防止 “電位差擊穿” 和 “過電壓損壞”。
低維護需求:火花間隙為無源器件,壽命長,無需電源驅動,適合野外長期運行。
兼容性強:可適配不同材質的管道(如鋼制、聚乙烯)及接地系統。
三、應用場景
1. 石化 / 石油管道系統
絕緣接頭跨接:安裝在管道絕緣接頭兩端,防止過電壓擊穿絕緣層,同時避免陰極保護電流流失。
地網與管道連接:隔離地網與管道的正常電位,當雷擊地網時迅速導通,防止管道因電位差受損。
2. 電力與通信領域
電纜屏蔽層接地:保護電纜免受感應過電壓影響,同時隔離正常運行時的電位差。
設備接地保護:如變電站設備、通信基站天線的接地端,防止雷電反擊。
3. 陰極保護系統
與測試樁、固態去耦合器配合使用,保護管道防腐層及陰極保護設備,避免過電壓破壞極化電位。
四、安裝與接線規范
1. 安裝位置要求
管道場景:
距絕緣接頭 / 法蘭 1~2 米范圍內,垂直或水平安裝,避免機械損傷。
接地引線需短直(長度≤5 米),截面積≥25mm2(銅質)或 50mm2(鋼質),減少接地阻抗。
地網場景:
安裝在接地網與管道連接處,接地極需埋深≥0.8 米,土壤干燥時可添加降阻劑。
2. 接線方式
兩端連接:一端接被保護設備(如管道),另一端接接地系統,確保電氣連接牢固(螺栓擰緊,接觸面除銹)。
極性要求:無極性限制,但需與其他保護裝置(如固態去耦合器)串聯時,需按 “過電壓入口→保護器→接地” 的順序連接。
五、維護與檢測要點
1. 日常檢查
外觀檢查:查看外殼是否破損、銹蝕,連接螺栓是否松動,密封膠圈是否老化(適用于戶外型)。
接地電阻測量:每年測量接地引線電阻,應≤4Ω(普通土壤),否則需檢查接地極或降阻處理。
2. 性能測試
絕緣電阻測試:用 500V 兆歐表測量兩端絕緣電阻,正常應≥100MΩ,若<10MΩ,可能間隙受潮或擊穿,需更換。
擊穿電壓測試:使用沖擊電壓發生器測試間隙擊穿閾值,應在標稱范圍內(如 100~500V),偏差超過 ±10% 需更換。
導通測試:模擬過電壓(如用高壓脈沖發生器),觀察間隙是否能正常放電,放電后絕緣電阻應恢復正常。
3. 故障處理
若保護器表面出現放電燒蝕痕跡、絕緣電阻持續下降,需立即更換,避免失去保護功能。
六、與其他保護裝置的配合
與固態去耦合器配合:固態去耦合器可阻斷直流陰極保護電流,而火花間隙保護器可泄放過電壓,兩者串聯使用時,固態去耦合器應安裝在管道側,保護器安裝在接地側,形成 “直流隔離 + 過電壓保護” 的雙重防護。
與測試樁配合:保護器安裝在測試樁附近,可保護測試樁內的傳感器和通信模塊免受雷擊損壞