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一、英國W.J.Furse公司簡介
　　英國W.J.Furse公司在接地系統(tǒng)和雷電防護技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)是舉世推崇的，其積累一百多年防雷經(jīng)驗所生產(chǎn)的"ESP"防雷器更是馳名世界。
　　通過一系列的測試證明（已通過郵電部通信產(chǎn)品防護性能監(jiān)督檢驗測試中心檢測），F(xiàn)urse公司的ESP系列防雷器（電源和信號/數(shù)據(jù)線）代表了當今電子系統(tǒng)防護技術(shù)最高水準。
　　"ESP"全系列產(chǎn)品均取得了許多國家標準和相關(guān)國際標準的認證：L467、EC1024、BS6651、BS7430、CE、CCITT等。
　　在國內(nèi)，ESP防雷器已在民航、銀行、海關(guān)、郵電、移動通信、地震局、廣電局等部門廣泛使用，而且防雷效果顯著。

二、ESP系列防雷器的性能特點
　　1、 電源防雷器（代表產(chǎn)品有ESP415、ESP240）
　　�、佟� 采用壓敏電阻與氣體放電管組合的放電回路，解決了單壓敏電阻漏電不穩(wěn)、單氣體放電管有續(xù)流的問題。由于設(shè)計精密嚴謹，防雷器響應時間小于25ns。
　　�、凇� 一體化設(shè)計，將縱向保護模塊和橫向保護模塊設(shè)計成一個整體，便于安裝，減少了因接點多而可能引發(fā)的電氣故障。
　　�、�、 一次性降壓：ESP一次性將雷電壓（6KV）抑制到設(shè)備安全電壓范圍內(nèi)（600V）。
　　�、�、 殘壓低，ESP電源防雷器殘壓低于600V。
　　�、�、 過渡性指示，ESP內(nèi)有一邏輯電路，對防雷器的性能進行實時分析。如：單綠燈亮表示防雷器正常；綠燈和紅燈同時亮表示防雷器功能正在衰減應更換；單紅燈亮表示防雷器已無防雷功能因立即更換。
　　�、�、 普通型每兩之間線泄流20KA，加強型為30KA，超過了IEEEC62.41中C區(qū)的要求（10KA）。
　　�、�、 全保護功能，即有相對中、相對地、中對地保護，其中相對中保護是ESP系列產(chǎn)品所特有的功能。
　　�、�、 新推出的ESP415M1和ESP240M1應用了Sovtrip專利技術(shù)，對防雷系統(tǒng)的接線錯誤有閃燈報警。如：相線、中線、地線中任何一條接錯或接觸不良，防雷器都有明確的指示，它實時監(jiān)視防雷系統(tǒng)的運作情況，這一點是很有實用價值的。

　　2、 信號防雷器（代表性產(chǎn)品有"D"系列、"E"系列、TN等）
　　　①、 采用壓敏電阻、氣體放電管、瞬變抑制二極管等組合放電回路，響應快（小于10ns）,殘壓準確。
　　　②、 品種齊全，對于不同的電壓、不同的頻率、不同的阻抗、不同的接口都有相應的產(chǎn)品。
　　　③、 設(shè)有縱向保護和橫向保護，每線泄流量10KA。

三、"ESP"系列防雷器的設(shè)計思想
　　1．"ESP"防雷器的工作方式：
防雷器一般以兩種方式工作：開路或短路第一種防雷器遇到瞬間過電壓時便會開路，停止電流的傳輸，從而保護電子負載設(shè)備。變壓器，電感器及光電隔離器便是此類。
　　第二種防雷器在遇到瞬間過電壓時便會對地短路使電流導入大地而不會流過被保護的電子設(shè)備。 　 　　"ESP"防雷器是根據(jù)"短路"原理而工作的。
　　當有瞬間過電壓從線路（電源線或信號傳輸線）侵入時，"ESP"防雷器會運用暫時短路的方式把大電流泄放到地，從而把瞬間過電壓抑制在設(shè)備能夠承受的水平以下，待雷電過后，又恢復正常，并不影響電子設(shè)備的工作。

　　2． "ESP"防雷器的工作原理：

圖I模擬雷電波形

信號防雷器由三種模塊組成：
瞬變抑制二級管及限流電阻控壓模塊；
精密控壓，但電流泄放量最�。�
ZnO壓敏電阻模塊。

圖II信號防雷器模塊

圖III電源防雷器模塊

電源防雷器由兩種模塊組成：
ZnO壓敏電阻模塊；
起動電壓低，起動時間短，但電流泄放量較��；
GDT氣體放電管模塊：
電流泄放量大，但起動電壓高；
例如圖I當雷電波到來時，ZnO壓敏電阻（圖III）首先起動，并泄放一定的雷電流；兩端的電壓會有所升高，直至推動前級氣體放電管的放電，把大電流泄放到地。

四、怎樣選擇合適的防雷產(chǎn)品
目前國內(nèi)市場上的防雷產(chǎn)品是國產(chǎn)和進口兩者并存，國產(chǎn)防雷產(chǎn)品價位較低，但由于目前國產(chǎn)電子元器件制作工藝相對落后，在性能指標上與國外同型號的產(chǎn)品有一定的距離。因此國產(chǎn)防雷產(chǎn)品的性能指標及質(zhì)量也相對不穩(wěn)定。大量雷擊事實也能說明這一問題。進口產(chǎn)品性能較好，價位也相對較高，英國 FURSE系列防雷器在指標及質(zhì)量上均達到世界最高水平。用戶在選用防雷產(chǎn)品時，除根據(jù)自身實際雷擊情況和經(jīng)濟承受能力外，須把防雷器的指標及質(zhì)量放在第一位。下面就如何選用防雷器提出一些參考意見：
　1、 電源防雷器選型
　A、 電源電壓，我國的供電電壓是三相380V，單相220V。在考慮電壓的波動影響時，防雷器應在此電壓波動±10%內(nèi)都能正常工作。
　B、 防雷器殘壓是否滿足設(shè)備的要求。（CCITT指出一般電子設(shè)備承受的最大電壓為700V），目前，防雷器產(chǎn)品中殘壓各不相同，從幾百伏到幾千伏都有。低殘壓的防雷器一般是一級防雷器，高殘壓的防雷器一般是多級防雷模塊組成。ESP系列防雷器的殘壓低于600V，是目前防雷產(chǎn)品中殘壓最低的一種，是典型的一級防雷器。
　C、 防雷器安裝及日常維護，目前防雷器有模塊型及一體化的。多級防雷的產(chǎn)品是模塊型的；如要維護，只需更換一個模塊。一體化設(shè)計的，安裝容易，但如果維護時，需整體更換。ESP系列防雷器是一體化設(shè)計的，有維護狀態(tài)指示，長壽命。
　模塊式三級防雷器器（典型代表----德國OBO產(chǎn)品）和一體化一級防雷器（典型代表---英國FURSE產(chǎn)品）比較：
�、�、殘壓 OBO分三級逐級將雷電壓抑制在1000V，F(xiàn)URSE一級就能將雷電抑制在600 V以下，OBO防雷器受雷擊時的殘壓高于FURSE防雷器的殘壓。如下圖。如果按OBO模塊防雷器的三級防護措施，機房內(nèi)UPS前2KV的殘壓，對UPS來說，是不安全的，也就沒有得到有效地保護；按照ESP一體化防雷器的安裝方法，只需在分配電柜處安裝一臺防雷器，輸出的殘壓為600V，充分保護UPS輸出穩(wěn)定、干凈的電源。
　Ⅱ、泄流 V25-B為100KA，V20-C為40KA，VF230-AC為7.5KA。ESP415為20KA，設(shè)計時FURSE的理論依據(jù)是：CCITT的統(tǒng)計資料顯示，感應雷電流一般為3KA，最大為１0KA

III、設(shè)計要求 OBO設(shè)計產(chǎn)品時沒有相對中的保護，F(xiàn)urse設(shè)有相對中的保護。一般來講，雷擊時相線對地線和中線對地有電位差的幾率較大，相對中因雷電而產(chǎn)生電位差的可能性比較小，但危害大，因大部分設(shè)備都是單相供電的，如相線和中線之間有較大的電位差，則此電位差會通過變壓器或直接進入設(shè)備內(nèi)部電路而損壞設(shè)備。如下圖：下圖中，設(shè)定：相對地雷電壓為ULE，中對地雷電壓為UNE，相對中雷電壓為ULN。ULE和UNE要損壞設(shè)備就要先擊穿設(shè)備的絕緣。而ULN可通過變壓器直接耦合到設(shè)備內(nèi)部電路。

VI、維護 如有損壞，模塊式只要更換一個模塊。一體化的要整個更換。
V、性價比 至少要12（21個更合理）個防雷模塊才相當于一個一體化的防雷器。
　 因此要達到有效防雷，兩者的工程造價是差不多的。某些供應商在欺騙用戶時，歪曲三級防雷的原理，只給用戶安裝三級防雷器其中的一級，這樣的防雷工程是達不到目的的。

2、 信號防雷器選型
　I、防雷器的工作頻率、控制電壓、工作電壓、插入損耗等是否滿足通信線路傳輸信號的要求。
　II、被保護設(shè)備的通信接口所承受的最大工作電壓是否在防雷器的殘壓之下。ESP系列信號防雷器包括從6V到達200V各種電壓標準的防雷器。另還有專用信號防雷器如4線、8線的RJ45接口防雷器。
　III、信號線的連接方式，必須嚴格按照產(chǎn)品說明書操作。
　
3、 防雷器的選型還應考慮到產(chǎn)品供應商的技術(shù)力量、售后服務等因素。
　
五、ESP一體化電源防雷器和其它模塊化電源防雷器的區(qū)別
1、 設(shè)計思路不同：
ESP系列電源防雷器和模塊化電源防雷器（如進口的德國OBO、DEHN、美國APC）從設(shè)計思路上來講有較大的區(qū)別，主要表現(xiàn)在如下幾點：
　A．設(shè)計時主要依據(jù)不同：ESP設(shè)計時的依據(jù)主要來源于CCITT、IEC、BS等標準，OBO、DEHN設(shè)計的依據(jù)主要來源于VDE，APC設(shè)計的依據(jù)主要來源于UL。
　B．電路組成形式不同：這一點是ESP一體化和模塊化的主要區(qū)別。主要有幾點:
　a．ESP將多級放電模塊集中在一個PCB板上，模塊化是每一個模塊設(shè)一級放電模塊，這樣，更換損壞模塊時，顯然模塊化設(shè)計有優(yōu)勢，因ESP如有損壞要更換一個包含多個模塊的整體，而模塊化只需更換其中已損壞的模塊即可。
　b．ESP設(shè)有相對中的保護，而模塊化的（OBO、DEHN、APC）沒有提供此保護，在實際情況下，相線與中線之間產(chǎn)生雷電壓的機會不多，但危害很大，如下圖，任何一個電子設(shè)備的電源電路都可簡化為兩種形式。

圖1中是有變壓器的電路，圖2是經(jīng)濾波后直接進入整流電路的電路。如果雷電壓產(chǎn)生在相線和地線之間（VLE），則VLE不會直接進入整流以后的電路，VLE必須先擊穿變壓器，或設(shè)備的絕緣層才能進入整流后的電路，一般變壓器和設(shè)備的絕緣層耐壓能力是較高的，因此VLE必須足夠高才能損壞設(shè)備；如果雷電壓產(chǎn)生在相線和中線之間（VLN），從圖1可看出，VLN可經(jīng)變壓器直接進入整流電路，從圖2可看出，VLN就直接進入了整流電路。由此可見VLN只要超出整流電路中電子元件的最大工作電壓，就會將設(shè)備損壞，而電子元件的最大工作電壓一般都是很低的，所以從保護角度來講ESP一體化比較模塊化更安全。

c．ESP設(shè)計時一次性將6KV抑制到600V。而模塊化是經(jīng)多級（一般是3級）將6KV抑制到800V。從安裝和殘壓性能上來講，ESP有優(yōu)勢。

d．ESP采用壓敏電阻和氣體放電管組合的放電電路，而模塊化則因模塊體積小一般只用一個或幾個壓敏電阻作主放電電路。 如下圖，圖3為ESP放電原理圖，圖4為模塊化放電原理圖，圖5為雷電流波形圖，因壓敏電阻有一致命令缺點：
　有不穩(wěn)定的漏電流，性能較差的壓敏電阻用一段時間后，因漏電流變大可能會發(fā)熱自爆。ESP為解決這一問題，在壓敏電阻之間串入氣體放電管，這樣的電路形式也有一缺點就是反應時間為各元件的反應時間之和。如壓敏電阻的反應時間之25ns，氣放管的反應時間之100 ns，則圖3中的R2、G、R3的反應時間是150 ns，ESP電路為改善反應時間加入了R1，這樣使得整體的反應時間為25ns。從圖5可分析圖3中的電路的工作原理是，當雷電流上升到A點時，R1先啟動開始放電，當雷電流上升到B點時，R2、G、R3啟動放電 [R1的放電電流比R2、G、R3小，R2、G、R3是主放電回路] 。A、B兩點的時差為150 ns，（雷電流的上升時間為8 us，150 ns的時段雷電流的升上值為：20kA′0.15/8=0.375kA [20kA 8/20 ns標準波形] , R1在150 ns內(nèi)承受0.375kA的雷電流是完全可以的，因此恰當?shù)剡x擇R1、R2、G、R3的參數(shù)，圖3電路就可很巧妙地解決壓敏電阻作為主放電電路存在問題，和組合電路反應時間慢的缺，從電路上來講ESP比模塊化更先進更合理。
　
2、'允通'電壓（殘壓）
由于采用了組合電路，所以ESP在保證足夠泄放量的同時把'允通'電壓設(shè)計得很低�？梢园�6000V（波形如上圖）的高壓抑制到600V以下。

　
3、告警方式不同
ESP采用邏輯電路分析放電電路的好壞，提供性能下降的漸變過程顯示，而模塊化的僅采用簡單機械式指示。如圖3，兩個放電電路中，任何一個開路，ESP防雷器都會告警。醒目的面板顯示燈即便是昏暗條件甚至黑夜都一目了然。機械式的是當壓敏電阻發(fā)熱產(chǎn)生強大的漏電流后，熔段一金屬以后才會告警。這沒有考慮到壓敏電阻的老化裂變問題，因壓敏電阻裂變后其放電能力大大下降，嚴重影響了模塊的放電性能，而此時模塊沒有告警指示。