数据中心电涌保护器的分类和技术指标

引言

数据中心的供电,是一个低压配电的综合系统,其防雷方案也是综合性的,既需要考虑直击雷的防护,也需要考虑感应雷的防护。在感应雷的防护措施中,安装电涌保护器是一条非常重要的防护措施。

在安装电涌保护器之前,有必要了解什么是电涌保护器以及电涌保护器的技术指标,搞清楚这些内容有助于电涌保护器的选型和应用。

电涌保护器的定义

电涌保护器,顾名思义,是消除或削减电涌危害的一种电器。标准的说法是,用于限制瞬态过电压和泄放电涌电流的电器,它至少包含一非线性的元件。英文简称SPD。

非线性元件,在电源系统中,使用比较多的有间隙类元器件和氧化锌压敏电阻;其他的非线性元器件,如半导体类元件,如TVS,由于耐冲击电流比较小,一般电源中使用较少。

电涌保护器的分类

电涌保护器都有哪些类型呢,依据不同的分类标准,电涌保护器可以分为不同的类型。

1.按电涌保护器的组成元件动作特性划分,可以分为电压开关型、电压钳位型和复合型

电压开关型,没有电涌时具有高阻抗,当对电涌电压响应时能突变成低阻抗的SPD。

电压钳位型,没有电涌时具有高阻抗,但是随着电涌电流和电压的上升,其阻抗将持续地减小的SPD。

复合型,由电压开关型元件和电压限值型元件组成的SPD。其特性随所加电压的特性可以表现为电压开关型、电压限制型或两者皆有。

2.按电涌保护器的端口数量划分,可以分为一端口和两端口

一端口,SPD与被保护电路并联。一端口可以具有分开的输入和输出端,在这些端子之间没有特殊的串联阻抗。

二端口,有二组端口即输入和输出端子的SPD,在输入和输出端子之间有特殊的串联阻抗。

电涌保护器的的技术指标

1. 最大持续工作电压Uc

可连续地施加在SPD保护模式上的最大交流电压有效值或直流电压。

2. 标称放电电流In

流过SPD具有8/20us波形的电流峰值,用于II类试验的SPD分类以及I类、II类试验的SPD的预处理试验。

3. 最大放电电流Imax

流过SPD,具有8/20us波形电流的峰值,其值按II类动作负载试验的程序确定。Imax应大于In。

4. 冲击电流Iimp

由三个参数来定义,电流峰值Ipeak,电荷量Q和比能量W/R。

5. 电压保护水平Up

表征SPD限制接线端子间的电压的性能参数,其值可从优选值的列表中选择。该值应大于限制电压的最高值。

6. 保护模式

SPD保护元件可以连接在相对相、相对地、相对中线、中线对地及其组合。这些连接方式称作保护模式。

7. 试验类别

按下表的试验参数进行的冲击试验。

表1 试验类别

电涌保护器的选型参考

数据中心的低压配电系统,其防护是分级的。从配电系统进入数据中心开始,直至数据中心的数据通信设备为止,防雷一般分为3-4级,SPD的分级应根据保护距离、SPD连接导线长度、被保护设备耐冲击电压额定值Uw等因素确定。

下面的表2和表3,依据试验类别和所处位置,分别给出了SPD的技术指标、保护模式、SPD类型、安装方式和推荐的冲击电流值等,供SPD选型时参考。

表2 SPD的配置信息

注:保护模式,L-L\L-N不单独使用,一般情况下与其他保护模式配合使用。

表3 电源系统电涌保护器冲击电流参数推荐值

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