spd选择与安装的原则
国内SPD近十年来的市场规模,中国SPD行业2001-2004年市场整体年平均增长速度达不到25%； 2005-2006两年市场整体增长速度均超过40%的水平； 可见在近两年的整体市场增长速度相比前几年显著加快，并且增长速度也较为稳定，2006年，中国电涌保护器市场规模在14亿元左右； 2007-2010年国内SPD产品市场年均增长速度已达到45%左右； 预计到2011年，中国SPD市场规模将可能达到六十多亿元。,SPD市场地理分布差异较大,主要集中于东部经济发达雷击较频繁的南方地区，尤其是广东省、广西省、福建省、贵州省等省份，南方SPD厂商众多，竞争较为激烈，现在一些南方发达地区的二三级城市SPD的应用都已经比较普及； 北方很多城市尚未开发，众多厂商在北方市场只重点开发了北京、天津、河北等北京周边地区，而东北、山西、内蒙，以及西部的大部分地区的SPD市场基本没有被开发出来。,SPD主要应用领域,电信、石油石化、铁路、建筑、自动化、交通、环境工程（如水处理）等领域； 不同应用领域市场特点迥异，矿山、铁路、军队等应用领域对产品安全性要求高，而价格敏感度相对较弱，尽管单是铁路领域占SPD应用市场份额就接近10%，但目前没有那家厂商在中国铁路应用领域占据明显优势； 国外SPD品牌厂商近几年也试图对这几大领域将会持续关注，都在寻求市场介入。,目前国产SPD主要应用于电信和建筑电气两大领域，也是国内大部分SPD厂商参与瓜分的领域； 在建筑电气领域，由于地方关系的影响因素较大，相对国外品牌企业来说客户开发会有一定难度； 在自动化领域由于市场门槛要求较高，目前只有少数国外主流品牌。,未来几年国内SPD市场发展前景分析,国内市场将进一步被瓜分，各企业的市场份额会更加分散，几大品牌所占份额也将降低。目前国内SPD市场主要由中光、思博、DEHN、雷安等十多家企业占领。 国外品牌将加大进入中国力度，国内企业的生产规模将进一步加大。 目前，国内SPD技术进一步向世界水平靠近，出口额也将进一步增多。近几年，国内中光、雷讯等企业陆续推出新型产品，经过检测已经达到国际领先水平，并且由于成本价格相比于国际品牌有明显优势，这些企业也加强了国际市场的开发，越来越多的传统SPD强国的终端客户也主动来中国与他们洽谈合作。,由于SPD市场竞争的加剧，各厂家的市场推广及营销模式都有了一定的变化，大致分为三类： 第一类：由于具备很强的资源优势及集团背景，依靠防雷工程及技术，采取以技术服务为主导，渠道为辅的营销模式，如中光等； 第二类：主要以新产品开发，加大产品规模，借助配套企业及行业，来拓展品牌影响力，从而增加市场份额，比如雷讯、雷安等； 第三类: 以集中精力于自身熟悉和有关系的领域，其它领域为辅的原则来开发市场，比如ABB、施耐德等。 随着SPD市场竞争的加剧，这一行业洗牌将再所难免，单从2005到2008年来看，国内厂商几乎增加了一倍，大批民营企业，甚至一些生产开关、断路器厂商也转行投身于SPD行业，这些厂家以低价进入市场，同时伴随着参差不齐的产品。 这不仅冲击了市场，其质量也难以保障，对整个行业的发展带来了不利影响，市场在不久将会洗牌清理。,第一部分： 电涌保护器SPD在低压电气系统中选择和使用原则,一 定义：,1. 电压开关型 SPD 无电涌出现时在线SPD呈高阻状态，当线路上出现电涌且电压达到一定的值时，SPD的阻抗突然下降变为低阻的SPD。电压开关型SPD常用的元件有：放电间隙、气体放电管、晶体闸流管和三端双向可控硅元件等。有时也称这类SPD为“短路型”SPD。,2. 限压型 SPD,无电涌出现时在线SPD呈高阻状态，随着线路上的电涌电流及电压的增加，达到一定值时SPD的阻抗跟着连续变小的SPD。限压型SPD常用的元件有金属氧化物压敏电阻、雪崩二极管等。有时也称这类SPD为“箝压型”SPD。,3. 混合型SPD,由开关型元件和限压型元件组合而成的SPD。随着施加的电压特性不同，SPD时而呈现开关型 SPD特性，时而呈现限压型 SPD特性，时而同时呈现开关型和限压型特性。,二 SPD的冲击试验分类,级分类试验： 对试品进行820s标称放电电流In，1.250s冲击电压和最大冲击电流Iimp的试验。10/350s波形是可能实现Iimp波形三个参数要求的波形之一。,级分类试验:,对试品进行标称放电电流In，1.250s冲击电压和最大放电电流Imax试验。n和Imax的波形为820s。,级分类试验:,对试品进行混合波（1.250s，820s）试验。,三 SPD的主要技术数据及要求,可以持续加在 SPD上而不导致SPD动作的最大交流电压有效值或直流电压，等于SPD的额定电压(按表1的规定）。,1.最大持续运行电压 UC,注1：Uo指低压系统相线对中性线的标称电压,U为线间电压，U= 。,表1: 按低压交流配电系统接地型式确定SPD的最低UC值,2. 残余电压 Ur,当电涌保护器导通时，其两端的电压峰值。该电压大小决定于电涌保护器电阻下降时，在其上通过的电流的大小。,3. 电压保护水平 UP,一个表征 SPD限制电压的性能参数，它指的是在标称放电电流In作用下，电涌保护器两端呈现的最大残压。它可从一系列的优选值的列表中选取，一般有：2.5；2；1.8；1.5； 1.2； 1.0六个等级，单位为千伏。,4. 标称放电电流 In,流过SPD 820s电流波的峰值电流，主要用于II级分类试验，也用于对SPD做I级和II级分类的预试验。,5. II级分类试验的最大标称放电电流 Imax,流过SPD的820s电流波的峰值电流，主要用于II级分类试验， Imax 大于In。,6. 最大冲击电流 Iimp,由幅值电流Ipeak，电荷量Q两个参数来决定，主要用于低压电气系统的SPD的I级分类试验。冲击电流Iimp应在50s内达到幅值Ipeak，并且在10ms内输送电荷量Q(AS)等于幅值Ipeak 的二分之一，10/350s波形是可能实现上述要求的波形之一。,7. 工频续流 If,冲击放电电流结束瞬间，流过SPD的由供电电源提供的电流。,8. 泄漏电流 Ic,指SPD在未导通下的泄漏电流。，一般都小于1 mA,9. 导通时间（响应时间） t,该时间是SPD是一个很重要的参数，它决定于所释放的雷电流能量。,10. 劣化现象,任何设备的工作性能偏离其预定性能的非期望偏差。在SPD性能中指当SPD长时间工作或处于恶劣工作环境时，或直接承受雷击电涌而引起其性能下降、原始性能参数的改变，也称退化或老化。,11. 热崩溃,当SPD承受的持续功率损耗超过SPD外壳和连接件的散热能力，引起内部元件温度逐渐升高，性能下降，最终导致损坏的过程。,12. SPD脱离器,当SPD发生故障时，一个能把SPD同电路脱开的装置。 注：这种断开装置不需要具有隔离能力，它应能防止低压电气系统持续故障并可用于显示SPD故障状态。除了具有脱离器功能外，还可以具有过流保护或过热保护功能等。这些功能可由单一的或多个装置组合在一起实现。,13. 保护模式,SPD的保护元件可以连接在低压配电系统线路的相线相线、相线中性线、相线保护线、中性线保护线之间及多种方式同时连接。这些连接方式称为保护模式。 在交流配电系统中，一般将相线相线之间的保护称为横向（差模）保护；相线（或中性线）保护线之间的保护称为纵向（共模）保护。 在直流配电系统中可分为正负极之间称为横向（差模）保护，正负极与保护线之间称为纵向（共模）保护。,四 SPD的选择,建筑物防雷区的划分和等电位连接位置示意图,1. SPD1的选择,(1) Iimp： 每一相线及中性线或PE线之间的SPD的冲击电流值，可按GB5007中第6.3.4条“进入建筑物的各种设施之间雷电流分配”方法计算。 在难于计算的情况下，则每一保护模式的Iimp值不应小于12.5kA。 按照“3+1”或“1+1”接线形式安装SPD时: 在三相系统中，接在中性线与PE线间的SPD的Iimp值应为接在相线与中性线间的SPD的Iimp值的四倍，即Iimp值不应小于50kA； 在单相系统中，接在中性线与PE线间的SPD的Iimp值应为接在相线与中性间的SPD的Iimp值的二倍，即Iimp值不应小于25kA。,(2) UC： 在低压交流配电系统中，UC的选择应符合表1的要求：,表1： 按低压交流配电系统接地型式确定SPD的最低UC值,(3) UP： 在220/380V电气装置内SPD1的电压保护水平UPyi不应超过下游被保护设备的绝缘耐冲击过电压额定值，否则，应采用配合协调的SPD2，以确保达到要求的电压保护水平。,2. SPD2的选择,假如选择SPD1的UP不超过4kV，能对配电线路下游和末端电气设备进行有效箝压保护时，可仅在建筑物入口处配电柜（箱）上安装一组SPD1。,如果存在如下因素之一，应考虑SPD2乃至SPD3的选择： SPD1的UP（4kV）大于下游和末端设备的UW； SPD1与受保护设备之间距离过长（一般指线缆长度大于10m）； 建筑物内部存在其它的干扰源产生的电磁场干扰。 SPD2应安装在LPZ1区与LPZ2区交界处。 SPD2应选择级或级分类试验的产品，其主要技术参数应符合以下要求：,（1）In： 选用级分类试验的SPD时，每一相线及中性线与PE线间的SPD的标称放电电流值应符合表2的要求。 当采用“3+1”或“1+1”接线形式安装SPD时， 在三相系统中，接在中性线与PE线间的SPD的In值应为接在相线与中性线间的SPD的In值的四倍 。 在单相系统中，接在中性线与PE线间的SPD的In值应为接在相线与中性线间的SPD的In值的二倍。,表2 SPD1和SPD2选择的主要技术参数,（2） Uc： 选用级或分类试验的SPD，其最大持续运行电压值均不应低于表1中的要求。 （3) Up： SPD的UP必须低于受保护线路和设备的UW值，并应有20%的裕度，即： UP0.8UW 图1给出了需要增加SPD进行保护的示例。需要说明的是增加的SPD2的UP2也应小于0.8UW。,图1 需要增加SPD进行保护的示例,五 SPD的安装,1. 使用安装SPD的基本要求 SPD的使用安装应对低压电气线路和设备起到电涌保护作用，同时不应因SPD的安装造成低压电气系统的故障和事故。因此，应分别符合如下要求： a. 安装SPD之后，在无电涌发生的情况下，SPD不应对低压电气系统正常运行产生影响。 b. 安装SPD之后，在有电涌发生的情况下，SPD应能承受预期通过它们的雷电流而不损坏并能箝制电涌电压和导走部分电涌电流。 c. 在电涌电流通过后，SPD应迅速恢复到高阻状态，切断在工频电流作用下可能经SPD流到PE线的工频续流。 d. 不同交界面上各级电涌保护器，还应与其对相应的能量承受能力相一致；若线路无屏蔽时，尚应考虑环路的最大感应电压，在考虑被保护设备的绝缘耐冲击过电压时，宜其值0.8来考虑。,避雷器在电源技术网络中的应用,LPZ = 防雷保护区 SEB =配电柜 EBB =等电位连接排,f. SPD1安装在MEB处，SPD2与SPD3应尽量靠近被保护设备。 g. 安装多级SPD时，应分别符合10m和5m的原则，否则应串接退耦装置，还应符合0.5m和30m的原则。 h. 在爆炸危险场所使用的SPD,应考虑相对应的防暴等级。 i. 不同交界面上各级电涌保护器的响应时间:SPD1要求不大于100ns,SPD2要求不大于30ns,SPD3要求不大于10ns 。 j. 必须考虑由于劣化现象可能产生的过电流对配电系统正常运行的影响，因此在SPD的电源侧应安装过电流保护装置（如熔断器，空气断路器，并宜带有劣化的显示功能和报警功能）。,注1：如果SPD的UC值选低了，在某些地区因工频电压波动较大，可能出现SPD误动作并导致剩余电流动作保护器（RCD
