電涌保護(hù)器的選擇使用

1、電涌保護(hù)器的選擇使用第1頁，共42頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)18分，星期五雷擊類型、損害和損失類型建筑物公共設(shè)施 雷擊點(diǎn)損害來源損害類型損失類型損害類型損失類型S1D1D2D3 L1，L4bL1，L2，L3，L4L1，L2，L4D2D3S2D3 L1a，L2，L4S3D1D2D3 L1 ，L4aL1，L2，L3，L4L1a，L2，L4D2D3L2，L4 L2，L4S4D3 L1a，L2，L4D3 L2，L4L2，L4 L2，L4第2頁，共42頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)18分，星期五根據(jù)雷擊點(diǎn)位置劃分的損害來源損害類型D1：接觸和跨步電壓導(dǎo)致的人員傷亡（人 和牲畜）；D2：實(shí)體損害；

2、D3：過電壓導(dǎo)致的電氣和電子系統(tǒng)的失效。 損失類型L1：生命損失；L2：向大眾服務(wù)的公共設(shè)施的損失；L3：文化遺產(chǎn)損失；L4：經(jīng)濟(jì)損失。第3頁，共42頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)18分，星期五雷電防護(hù)系統(tǒng)外部防雷接閃器引下線接地裝置內(nèi)部防雷等電位連接防閃絡(luò)措施電涌保護(hù)器屏蔽（法拉弟籠） 綜合防雷系統(tǒng)第4頁，共42頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)18分，星期五相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)GB 50174-2008 電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50057-200X 建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范GB/T 21714.4-2008 雷電防護(hù) 第4部分： 建筑物內(nèi)電氣和電 子系統(tǒng)GB 16895.22-2004 建筑物電氣裝置

3、 第534節(jié)：SPDGB/T 18802.12-2006 低壓配電系統(tǒng)的SPD 第12部分：選擇和 使用原則QT/T 10.3-2007 SPD 第3部分：在電子系統(tǒng)信號(hào)網(wǎng)絡(luò)中的選 擇和使用原則 第5頁，共42頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)18分，星期五在建筑物入口處的等電位連接GasZTank Pipe Cathodically ProtectedFoundation Earth ElectrodeLightning Protection Equipotential BondingEBBExternal Lightning ProtectionPSCZWater第6頁，共42頁，2022年

4、，5月20日，6點(diǎn)18分，星期五組成 SPD 的元件Components / 元器件Arc Choppingspark gapArc Chopping火花隙gas-filledsurge arrester充氣放電器VDR壓敏電阻suppressordiode抑制二極管TT 019 CN 18.11.98第7頁，共42頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)18分，星期五SPD元件標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18802.311-2007 氣體放電管 GDTGB/T 18802.321-2007 雪崩二極管 ABDGB/T 18802.311-2007 壓敏電阻 MOVGB/T 18802.311-2007 晶閘管 T

5、SS放電間隙 Spark-gap SG第8頁，共42頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)18分，星期五 SPD 定義電涌保護(hù)器目的在于限制瞬態(tài)過電壓和分走電涌 電流的器件，它至少含有一非線性元 件。電源SPD連接到低壓配電系統(tǒng)的SPD。電信SPD連接到電信和信號(hào)網(wǎng)絡(luò)的SPD。適用電壓：直流1500V交流1000V（rms）（50Hz）第9頁，共42頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)18分，星期五低壓配電系統(tǒng)用 SPD 分類T1（I級(jí)分類試驗(yàn)） 用標(biāo)稱放電電流In、1.2/50s沖擊電壓和10/350 s沖擊電流Iimp做的試驗(yàn)，對應(yīng)為電壓開關(guān)型 SPDT2（級(jí)分類試驗(yàn)） 用標(biāo)稱放電電流In、 1.2

6、/50s沖擊電壓和8/20 s最大放電電流Imax做的試驗(yàn)，對應(yīng)為限壓型 SPD。T3（級(jí)分類試驗(yàn)） 用混合波（ 1.2/50s和8/20 s）做的試驗(yàn)，對 應(yīng)為組合型SPD。第10頁，共42頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)18分，星期五電信信號(hào)網(wǎng)絡(luò)用 SPD分類 分類小類別開路電壓短路電流非常低的上升速率ACA11kV0.1100kV/s10A 0.1 2A/ s1000 s（持續(xù)時(shí)間）A2由交流負(fù)載試驗(yàn)的規(guī)定決定低上升速率B11kV(10/1000)100A(10/1000)B21kV至4kV(10/700）25至100A（5/300）B31kV(100V/ s）10至100A(10/10

7、00)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）C31kV(1kV/ s）10至100A(10/1000)高能量D11kV0.5至2.5kA(10/350)D21kV0.6至2kA(10/250)第11頁，共42頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)18分，星期五建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范第6.4.4條SPD必須能承受預(yù)期通過它們的雷電流，并應(yīng)符合以下兩個(gè)附加要求：通過電涌時(shí)的最大鉗壓，有能力熄滅在雷電流通過后產(chǎn)生的工頻續(xù)流。第12頁，共42頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)18分，星期五使用安裝SPD的三項(xiàng)基本要求 安裝SP

8、D之后，在無電涌發(fā)生時(shí)，SPD不應(yīng) 對電氣（電子）系統(tǒng)正常運(yùn)行產(chǎn)生影響。 安裝SPD之后，在有電涌發(fā)生的情況下，SPD 能承受預(yù)期通過的雷電流而不損壞，并能箝制 電涌電壓和分走電涌電流 在電涌電流通過后，SPD應(yīng)迅速恢復(fù)高阻狀態(tài)， 切斷工頻續(xù)流。第13頁，共42頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)18分，星期五Uc最大持續(xù)運(yùn)行電壓可以持續(xù)加在SPD上而不導(dǎo)致SPD動(dòng)作的最大交流電壓（rms）或直流電壓為SPD的動(dòng)作閾值，也是SPD的額定電壓值。第14頁，共42頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)18分，星期五GB 50057-94（2000年版）規(guī) 定 GB50057給定值與IEC給出的系數(shù)值相比偏大

9、，原因是考慮我國供電系統(tǒng)的電壓偏差較大，適當(dāng)增加了系數(shù)值，給定值為： TT系統(tǒng)中 SPD安裝在剩余電流保護(hù)器的負(fù)荷側(cè) Uc1.55Uo SPD安裝在剩余電流保護(hù)器的電源側(cè) Uc1.15Uo TN系統(tǒng)中 Uc1.15U o IT系統(tǒng)中 Uc1.15U （U為線間電壓，U = 3 Uo） 第15頁，共42頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)18分，星期五Uc（電信和信號(hào)中SPD）原則上 Uc1.2Un 通信類型Un（V）Uc（V）DDN/X256或406018或80ISDN 40 80百兆以太網(wǎng) 5 6.5RS23212 18視頻線 6 6.5現(xiàn)場控制線24 29第16頁，共42頁，2022年，5月2

10、0日，6點(diǎn)18分，星期五I 放電電流SPD必須能承受通過它們的電流 級(jí)SPD Iimp沖擊電流（10/350） 、級(jí)SPD In標(biāo)稱放電電流（8/20） 第17頁，共42頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)18分，星期五Iimp（沖擊電流）方法一： 按GB50057中雷電流分配計(jì)算方法二： 按GB16895.22中S1和S2的規(guī)定選取第18頁，共42頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)18分，星期五外部防雷裝置進(jìn)入建筑物的各服務(wù)性管線等電位連接帶ii建筑物100%50%50%接地裝置iiiiis雷電流在建筑物內(nèi)的分配第19頁，共42頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)18分，星期五SPD Iimp值計(jì)算條

11、件：一屬第二類防雷建筑物，引入水管、 電力線和信息線。電力線為TN-C- S， 需安3臺(tái)SPD： 150kA/2=75kA（LPS分流） 75kA/3=25kA（入戶三線分流） 25kA/3=8.3kA（三個(gè)SPD） Iimp為8.3kA（10/350s） 第20頁，共42頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)18分，星期五在LPZ0LPZ1區(qū)的MB處，SPD1：UC：1.15UO、1.55UO或1.15UUP2.5kVIimp12.5kA（級(jí)），適用于S1和S2及S3和S4中架空線為木桿In5kA（級(jí)），適用于S3和S4中架空線為金屬桿可不裝：S3和S4型中金屬桿（25d/a）、埋地引入（l2）

12、電源SPD1的選擇第21頁，共42頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)18分，星期五電信及信號(hào)網(wǎng)絡(luò)中SPD1選擇瞬態(tài)源對建筑物的直接雷擊（S1）對建筑物附近的雷擊（S2）對連接線路的雷擊（S3）對連接線路附近的雷擊（S4）b 交流的影響耦合電阻性（1）感應(yīng)（2）感應(yīng)a（2）電阻性（1，5）感應(yīng)（3）電阻性（4）電壓波形（s）1.2/501.2/5010/70050/60Hz電流波形（s）10/3508/208/2010/350d，10/2505/300優(yōu)選的測試類別CD1C2 C2D1，D2 B2A2第22頁，共42頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)18分，星期五在各LPZ交界處SPD選擇防雷區(qū)LP

13、Z 0/1LPZ 1/2LPZ 2/3電涌值范圍10/350s10/250s0.5-2.5kA1.2/50s8/20s0.5-10kA0.25-5kA0.5-1kV0.25-0.5kA10/700s5/300s4kV100A0.5-4kV25-100ASPDs的要求（引自QX10.1表15）SPD（j）*D1，D2B2與建筑物外部無電阻性連接SPD（k）*C2/B2SPD（i）*C1* SPD（j，k，i），見圖2、圖3。注：LPZ2/3欄下電涌值范圍包括了典型的最低耐受能力要求并可安裝于信息技術(shù)設(shè)備內(nèi)部。第23頁，共42頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)18分，星期五圖2 SPD安裝在防雷區(qū)交

14、界處的配置示例第24頁，共42頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)18分，星期五 SPD安裝級(jí)數(shù)兩種觀點(diǎn)兩種相反的觀點(diǎn)因SPD后期工作量大，不維護(hù)比不裝SPD的危害更大，一般情況下住宅不宜安裝SPD電源上安4級(jí)（或3、2級(jí)）SPD信息線上安3級(jí)（或2、1級(jí)）SPD第25頁，共42頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)18分，星期五是否需要SPD2如果Up1k 0.8UW，除了SPDNo.1還應(yīng)該安裝SPD No.2（Up2 0.8UW）。Eq是電壓耐受能力為UW的設(shè)備，如IEC 60664-1中所定義。k是考慮到可能的振蕩得出的系數(shù)（1 k 2，見）。圖4 是否需要附加保護(hù)的圖例IEC 345/02Eq

15、UwUp2No.2Up1No.1SPDSPD第26頁，共42頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)18分，星期五 需加SPD2、SPD3的條件UP0.8UWSPD與受保護(hù)設(shè)備距離太長建筑物內(nèi)有雷擊放電和內(nèi)部干擾源產(chǎn)生的電磁感應(yīng)場第27頁，共42頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)18分，星期五Up 電壓保護(hù)水平 由生產(chǎn)廠提供的一個(gè)表征SPD限制電壓的性能參數(shù)。 Up 設(shè)備的耐受電壓UW Up Uc第28頁，共42頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)18分，星期五Up 的選擇電氣裝置標(biāo)稱電壓/V 各種設(shè)備額定耐沖擊電壓值/KV 三相系統(tǒng) 帶中性點(diǎn)的單相系統(tǒng) 電氣裝置電源進(jìn)線端的設(shè)備 配電裝置和末級(jí)電路設(shè)備 用

16、電器具 特殊需要保護(hù)設(shè)備 耐沖擊過電壓類別 IV III II I 120240 4 2.5 1.5 0.8 220/380 6 4 2.5 1.5 注：I類 需要將瞬態(tài)過電壓限制到特定水平的設(shè)備； II類 如家用電器、手提電工工具或類似負(fù)荷； 類 如配電盤、斷路器、包括電纜、母線、分線盒、開關(guān)、插座等的布線系統(tǒng)，以及應(yīng)用于工業(yè)的設(shè)備和永久接至固定裝置的固定安裝的電動(dòng)機(jī)等的一些其它設(shè)備； IV類 如電氣計(jì)量儀表、一次線過流保護(hù)設(shè)備、波紋控制設(shè)備。 第29頁，共42頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)18分，星期五Insulation coordination 絕緣區(qū)域協(xié)調(diào)acc. to DIN V

17、DE 0110 part 1主配電6 kV二次配電4 kV2,5 kV用電器1,5 kV絕緣區(qū)域的抗沖擊電壓強(qiáng)度kWhZL1L2L3PEN雷擊放電器過電壓放電器儀器保護(hù)第30頁，共42頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)18分，星期五SPD在TN-C-S系統(tǒng)中安裝TN-C-S-System電力公司主配電二次配電用電器L1L2L3NPE儀器保護(hù)FLASHTRABVALVETRAB第31頁，共42頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)18分，星期五SPD在TN-S系統(tǒng)中安裝L1L2L3NPE主配電二次配電用電器RCD protection switchTN-S-SystemFLASHTRABVALVETRA

18、B電力公司儀器保護(hù)第32頁，共42頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)18分，星期五SPD在TT系統(tǒng)中安裝（3+1形式）供電系統(tǒng)主配電二次配電用電器L1L2L3NPEFLASHTRAB儀器保護(hù)VALVETRABFi-SchutzschalterVAL-MSVAL-MSF-MS 12-TTFLT 100-TTFLT 25-400FLT 60-400第33頁，共42頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)18分，星期五SPD在IT系統(tǒng)中安裝電力公司主配電二次配電用電器L1L2L3PEFLASHTRAB儀器保護(hù)帶有絕緣監(jiān)測裝置的IT-SystemZ VALVETRAB第34頁，共42頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)18分，星期五SPD在TT中安裝電涌保護(hù)器（SPD）安裝在TT系統(tǒng)中剩余電流保護(hù)器（RCD）的負(fù)荷側(cè)第35頁，共42頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)18分，星期五電涌保護(hù) 器接于電涌保護(hù)器安裝點(diǎn)的系統(tǒng)型式TT系統(tǒng) TN-C系統(tǒng) TN-S系統(tǒng) 引出中性線的IT系統(tǒng) 不引出中性線的IT系統(tǒng) 裝設(shè)依據(jù) 裝設(shè)依據(jù) 裝設(shè)依據(jù) 接線形式1 接線形式2 接線形式1 接線形式2 接線形式1 接線形式2每一相線和中性線間 + 不適用+ + 不適用每一相線和PE線間 不適用不適用 不適用 不