智能路燈系統電源防雷器，在不同接線方式下的浪涌測試結果！

2022-04-07 · 閱讀364

路燈系統，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，產生巨大的損失。因此，雷擊風險較大的系統通常都需要安裝有效的防雷器或增加前級防雷電路，在此以路燈系統為例，重點介紹電源防雷器的安裝差異對防雷效果的影響。

一、智能路燈系統的基本結構

現代智能路燈系統，主要包括電源防雷器、LED路燈電源、路燈LED、開關繼電器、智能控制系統、系統供電AC-DC模塊等，其框架簡圖如圖1所示。

 

                                                圖1智能路燈系統簡圖

二、不同接線的浪涌測試對比

圖1顯示了兩種電源防雷器的連線結構。左圖是輸入市電先經過設備然后才到防雷器，右圖是輸入市電先經過防雷器，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智能路燈系統簡圖

三、浪涌測試結果分析

若系統的電源端口防雷要求是差模30kA，在系統電源端口并聯了標稱30kA的電源防雷器。實際測試中，按圖1左圖連接，后級的LED驅動電源和AC-DC模塊損壞，而防雷器完好無損；而按右圖順序連接，電源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

再加上電源防雷器本身約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。

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

四、電源防雷器的正確應用要點

1、防雷器的輸入接線盡量短而粗，必要時多股并聯，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；

2、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；

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

4、信號鏈路的防雷器接線與之類似，也遵循相同的原則。

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