电涌保护器的选择使用.ppt
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电涌保护器（电涌保护器（SPD））选择和使用选择和使用 雷击类型、损害和损失类型雷击类型、损害和损失类型建筑物建筑物公共设施公共设施 雷击点雷击点损害损害来源来源损害损害类型类型损失类型损失类型损害损害类型类型损失损失类型类型S1D1D2D3 L1，L4bL1，L2，L3，L4L1，L2，L4 D2D3S2D3 L1a，L2，L4S3D1D2D3 L1 ，L4aL1，L2，L3，L4L1a，L2，L4D2D3L2，L4 L2，L4S4D3 L1a，L2，L4D3 L2，L4L2L2，，L4L4 L2L2，，L4L4 根据雷击点位置划分的损害来源根据雷击点位置划分的损害来源损害类型D1：接触和跨步电压导致的人员伤亡（人 和牲畜）；D2：实体损害；D3：过电压导致的电气和电子系统的失效 损失类型L1：生命损失；L2：向大众服务的公共设施的损失；L3：文化遗产损失；L4：经济损失 雷电防护系统外部防雷接闪器引下线接地装置内部防雷等电位连接防闪络措施电涌保护器屏蔽（法拉弟笼） 综合防雷系统 相关标准相关标准GB 50174-2008 电子信息系统机房设计规范GB 50057-200X 建筑物防雷设计规范GB/T 21714.4-2008 雷电防护 第4部分： 建筑物内电气和电 子系统GB 16895.22-2004 建筑物电气装置 第534节：SPDGB/T 18802.12-2006 低压配电系统的SPD 第12部分：选择和 使用原则QT/T 10.3-2007 SPD 第3部分：在电子系统信号网络中的选 择和使用原则 在建筑物入口处的等电位连接在建筑物入口处的等电位连接GasGasZTank Pipe Cathodically ProtectedFoundation Earth ElectrodeLightning Protection Equipotential BondingEBBEBBExternal Lightning ProtectionPSCZWater 组成 SPD 的元件Components / 元器件Arc Choppingspark gapArc Chopping火花隙火花隙gas-filledsurge arrester充气放电器充气放电器VDR压敏电阻压敏电阻suppressordiode抑制二极管抑制二极管TT 019 CN 18.11.98 SPD元件标准GB/T 18802.311-2007 气体放电管 GDTGB/T 18802.321-2007 雪崩二极管 ABDGB/T 18802.311-2007 压敏电阻 MOVGB/T 18802.311-2007 晶闸管 TSS放电间隙 Spark-gap SG SPD 定义电涌保护器——目的在于限制瞬态过电压和分走电涌 电流的器件，它至少含有一非线性元 件。
电源SPD——连接到低压配电系统的SPD电信SPD——连接到电信和信号网络的SPD适用电压：直流1500V交流1000V（r·m·s）（50Hz） 低压配电系统用 SPD 分类T1（I级分类试验） 用标称放电电流In、1.2/50μs冲击电压和10/350 μs冲击电流Iimp做的试验，对应为电压开关型 SPDT2（Ⅱ级分类试验） 用标称放电电流In、 1.2/50μs冲击电压和8/20 μs最大放电电流Imax做的试验，对应为限压型 SPDT3（Ⅲ级分类试验） 用混合波（ 1.2/50μs和8/20 μs）做的试验，对 应为组合型SPD 电信信号网络用 SPD分类分类 分类分类小类别小类别开路电压开路电压短路电流短路电流非常低的上升速率ACA1≥1kV0.1～100kV/s10A 0.1 ～2A/ μs≥1000 μs（持续时间）A2由交流负载试验的规定决定低上升速率B11kV(10/1000)100A(10/1000)B21kV至4kV(10/700）25至100A（5/300）B3≥1kV(100V/ μs）10至100A(10/1000)快上升速率C10.5至1kV(1.2/50）0.25至1kA（8/20）C22至10kV(1.2/50）1至5kA(8/20）C3≥1kV(1kV/ μs）10至100A(10/1000)高能量D1≥1kV0.5至2.5kA(10/350)D2≥1kV0.6至2kA(10/250) 建筑物防雷设计规范第6.4.4条SPD必须能承受预期通过它们的雷电流，并应符合以下两个附加要求：通过电涌时的最大钳压，有能力熄灭在雷电流通过后产生的工频续流。
使用安装SPD的三项基本要求★ 安装SPD之后，在无电涌发生时，SPD不应 对电气（电子）系统正常运行产生影响 ★ 安装SPD之后，在有电涌发生的情况下，SPD 能承受预期通过的雷电流而不损坏，并能箝制 电涌电压和分走电涌电流★ 在电涌电流通过后，SPD应迅速恢复高阻状态， 切断工频续流 Uc——最大持续运行电压可以持续加在SPD上而不导致SPD动作的最大交流电压（r·m·s）或直流电压为SPD的动作阈值，也是SPD的额定电压值 GB 50057-94（（2000年版）年版）规规 定定 GB50057给给定定值值与与IEC给给出出的的系系数数值值相相比比偏偏大大，，原原因因是是考考虑虑我我国国供供电电系系统统的的电电压压偏偏差差较较大大，，适适当当增增加加了了系系数数值，给定值为：值，给定值为： TT系统中系统中 SPD安装在剩余电流保护器的负荷侧安装在剩余电流保护器的负荷侧 Uc≥1.55Uo SPD安装在剩余电流保护器的电源侧安装在剩余电流保护器的电源侧 Uc≥1.15Uo TN系统中系统中 Uc≥1.15U o IT系统中系统中 Uc≥1.15U （（U为线间电压，为线间电压，U = 3 Uo）） Uc（电信和信号中SPD）原则上 Uc≥1.2Un 通信类型Un（V）Uc（V）DDN/X·256或40～6018或80ISDN 40 80百兆以太网 5 6.5RS23212 18视频线 6 6.5现场控制线24 29 I 放电电流放电电流SPD必须能承受通过它们的电流必须能承受通过它们的电流 Ⅰ级级SPD —— Iimp冲击电流（冲击电流（10/350）） Ⅱ、、Ⅲ级级SPD SPD —— I In n标称放电电流标称放电电流（（8/20）） Iimpimp（冲击电流）方法一： 按GB50057中雷电流分配计算方法二： 按GB16895.22中S1和S2的规定选取 外部防雷装置外部防雷装置进入建筑物的进入建筑物的各服务性管线各服务性管线等电位连接带等电位连接带ii建筑物建筑物100%50%50%接地装置接地装置iiiiis雷电流在建筑物内的分配雷电流在建筑物内的分配 SPD Iimp值计算值计算条件：一属第二类防雷建筑物，引入水管、 电力线和信息线。
电力线为TN-C- S， 需安3台SPD： 150kA/2=75kA（LPS分流） 75kA/3=25kA（入户三线分流） 25kA/3=8.3kA（三个SPD） Iimp为8.3kA（10/350μs） 在LPZ0～LPZ1区的MB处，SPD1：★UC：1.15UO、1.55UO或1.15U★UP≤2.5kV★Iimp≥12.5kA（Ⅰ级），适用于S1和S2及S3和S4中架空线为木杆★In≥5kA（Ⅱ级），适用于S3和S4中架空线为金属杆★可不装：S3和S4型中金属杆（＜25d/a）、埋地引入（l＞2ρ） 电源电源SPD1的选择的选择 电信及信号网络中电信及信号网络中SPD1选择选择瞬态源瞬态源对建筑物的直接对建筑物的直接雷击雷击（（S1S1））对建筑物附近对建筑物附近的雷击的雷击（（S2S2））对连接线路对连接线路的雷击的雷击（（S3S3））对连接线路对连接线路附近的雷击附近的雷击（（S4S4））b b 交流的交流的影响影响耦合电阻性（1）感应（2）感应a（2）电阻性（1，5）感应（3）电阻性（4）电压波形（μs）—1.2/501.2/50—10/70050/60Hz电流波形（μs）10/3508/208/2010/350d，10/2505/300—优选的测试类别CD1C2 C2D1，D2 B2A2 在各在各LPZ交界处交界处SPD选择选择防雷区防雷区LPZ 0/1LPZ 0/1LPZ 1/2LPZ 1/2LPZ 2/3LPZ 2/3电涌值范围10/350μs10/250μs0.5-2.5kA————1.2/50μs8/20μs——0.5-10kA0.25-5kA0.5-1kV0.25-0.5kA10/700μs5/300μs4kV100A0.5-4kV25-100A——SPDs的要求（引自QX10.1表15）SPD（j）*D1，D2B2——与建筑物外部无电阻性连接SPD（k）*——C2/B2——SPD（i）*————C1* SPD（j，k，i），见图2、图3。
注：LPZ2/3栏下电涌值范围包括了典型的最低耐受能力要求并可安装于信息技术设备内部 图图2 SPD2 SPD安装在防雷区交界处的配置示例安装在防雷区交界处的配置示例 SPD安装级数两种观点安装级数两种观点两种相反的观点★因SPD后期工作量大，不维护比不装SPD的危害更大，一般情况下住宅不宜安装SPD★电源上安4级（或3、2级）SPD信息线上安3级（或2、1级）SPD 是否需要是否需要SPD2如果Up1×k < 0.8×UW，仅需要SPDNo.1（安装在装置入口处）如果Up1×k > 0.8×UW，除了SPDNo.1还应该安装SPD No.2（Up2 < 0.8UW）Eq是电压耐受能力为UW的设备，如IEC 60664-1中所定义k是考虑到可能的振荡得出的系数（1 < k < 2，见6.1.2） 图图4 是否需要附加保护的图例是否需要附加保护的图例IEC 345/02EqUwUp2No.2Up1No.1SPDSPD 需加需加SPD2、、SPD3的条件的条件★UP＞0.8UW★SPD与受保护设备距离太长★建筑物内有雷击放电和内部干扰源产生的电磁感应场 Up 电压保护水平电压保护水平 由生产厂提供的一个表征由生产厂提供的一个表征SPD限制电压限制电压的性能参数。
的性能参数 Up ＜＜ 设备的耐受电压设备的耐受电压UW Up ＞＞ Uc Up 的选择的选择电气装置标称电压电气装置标称电压/V 各种设备额定耐冲击电压值各种设备额定耐冲击电压值/KV 三相系统三相系统 带中性点的带中性点的单相系统单相系统 电气装置电源电气装置电源进线端的设备进线端的设备 配电装置和末配电装置和末级电路设备级电路设备 用电器具用电器具 特殊需要特殊需要保护设备保护设备 耐冲击过电压类别耐冲击过电压类别 IV III II I 120～～240 4 2.5 1.5 0.8 220/380 6 4 2.5 1.5 注：注：I类类 —— 需要将瞬态过电压限制到特定水平的设备；需要将瞬态过电压限制到特定水平的设备； II类类 —— 如家用电器、手提电工工具或类似负荷；如家用电器、手提电工工具或类似负荷； Ⅲ类类—— 如配电盘、断路器、包括电缆、母线、分线盒、开关、插座等如配电盘、断路器、包括电缆、母线、分线盒、开关、插座等的布线系统，以及应用于工业的设备和永久接至固定装置的固定安装的电动机的布线系统，以及应用于工业的设备和永久接至固定装置的固定安装的电动机等的一些其它设备；等的一些其它设备； IV类类 —— 如电气计量仪表、一次线过流保护设备、波纹控制设备。
如电气计量仪表、一次线过流保护设备、波纹控制设备 Insulation coordination Insulation coordination 绝缘区域协调绝缘区域协调acc. to DIN VDE 0110 part 1acc. to DIN VDE 0110 part 1主配电主配电6 kV6 kV二次配电二次配电4 kV4 kV2,5 kV2,5 kV用电器用电器1,5 kV1,5 kV绝缘区域的抗冲击电压强度绝缘区域的抗冲击电压强度kWhZL1L2L3PEN雷击放电器雷击放电器过电压放电器过电压放电器仪器保护仪器保护 SPD在在TN-C-S系统中安装系统中安装TN-C-S-System电力公司电力公司主配电主配电二次配电二次配电用电器用电器L1L2L3NPE仪器保护仪器保护FLASHTRABVALVETRAB SPD在在TN-S系统中安装系统中安装L1L2L3NPE主配电主配电二次配电二次配电用电器用电器RCD protection switchTN-S-SystemFLASHTRABVALVETRAB电力公司电力公司仪器保护仪器保护 SPD在在TT系统中安装系统中安装（（3+1形式）形式）供电系统供电系统主配电主配电二次配电二次配电用电器用电器L1L2L3NPEFLASHTRAB仪器保护仪器保护VALVETRABFi-SchutzschalterVAL-MSVAL-MSF-MS 12-TTFLT 100-TTFLT 25-400FLT 60-400 SPD在在IT系统中安装系统中安装电力公司电力公司主配电主配电二次配电二次配电用电器用电器L1L2L3PEFLASHTRAB仪器保护仪器保护带有绝缘监测装置的带有绝缘监测装置的IT-SystemIT-SystemZ
