监控系统设备雷电浪涌防护解决方案
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众所周知，雷电具有极大的破坏性，其电压高达数百万伏，瞬间电流可高达数十万安培。
雷击所造成的破坏性后果体现于下列三种层次①设备损坏，人员伤亡；②设备或元器件寿命降低；③传输或储存的信号、数据（模拟或数字）受到干扰或丢失，甚至使电子设备产生误动作而暂时瘫痪或整个系统停顿。
目前，世界上各种建筑、设施大多数仍在使用传统的避雷针防雷。
用避雷针防止直接雷击实践证明是经济和有效的。
但是，随着现代电子技术的不断发展，大量精密电子设备的使用和联网，避雷针对这些电子设备的保护却显得无能为力。
避雷针不能阻止感应雷击过电压、操作过电压以及雷电波入侵过电压，而这类过电压却是破坏大量电子设备的罪魁祸首。
每年各种通讯控制系统或网络因雷击而受破坏的事例屡见不鲜，其中安防监控系统因受到雷击引起设备损坏，自动化监控失灵的事件也常有发生。
安防监控子系统中部分前端摄像机设计为室外安装方式，对于雷雨多发地区必须设计安装防雷电系统。
二、雷电设计说明系统防雷方案包括外部防雷和内部防雷两个方面外部防雷包括避雷针、避雷带、引下线、接地极等等，其主要的功能是为了确保建筑物本体免受直击雷的侵袭，将可能击中建筑
避雷器与浪涌保护器的区别
概念 1.避雷器 过电压限制器。当过电压出现时，必雷器两端子间的电压不超过规定定值，是电气设备免受过电压损坏；过电压作用后，又能使系统迅速恢复正常状态。 2.阀片 具有非线性伏安特性的电阻片，在过电压时呈低电阻。从而限制避雷器上的电压，而在正常工频电压下呈高阻，能限制通过避雷器的电流。 3.避雷器的额定电压 是施加到避雷器端子间最大允许工频电压有效值，按照此电压所设计的避雷器能在所规定的动作负载实验中确定暂过电压下正确地工作他是表明避雷器运行特性的一个重要参数。但它不等于系统额定电压。 4.避雷器的残压 放电电流通过避雷器时，其端子间的最大电压值 5.雷电冲击电流 一种8/20波形的冲击电流。因设备调整的限制，视在伯谦时间的实测值为7~9us，波尾中值时间为18-20us。 6.操作冲击电流 视在波前时间大于30us而小于100us，波尾在半峰值时间紧似为视在波前时间2倍的冲击电流。
7.方波冲击电流 迅速上升最大值，在规定时间内大体保持恒定，然后迅速降到零值的冲击波。 8.陡波冲击电流 具有视在波前时间为1us的冲击电流。 9.冲击电流耐受能力（冲击电流迫流容量） 在规定的波形（方波、雷电和线路放电等）情况下，非线性电阻片耐受通过电流的能力，以电流的幅值和次数表示。 10.动作负载试验 用于确定避雷器在规定的条件下可靠重复动作的能力。 模拟雷电过电压动作的实验称为雷电冲击动作负载试验。 模拟操作过电压动作的实验成为操作冲击动作负载试验。 11.避雷器的保护范围 以避雷器到被保护设备之间倒显得最大允许长度，在该范围内被保护设备上的过电压不超过规定值。 12.避雷器的持续电流 在持续运行电压下流过避雷器的电流，以峰值或有效值表示。13.避雷器的持续运行电压 在运行中允许持久地施加在避雷器端子上的工频电压有效值。14.避雷器工频参考电压 在工频参考电流下测出的避雷器上的工频电压最大峰值除以2 15.避雷器的直流参考电流
浪涌保护器选型
电涌保护器选型 随着国际信息潮流的冲击、微电子科技的沸腾和通讯、计算机及自动控制技术的日新月 异，建筑开始走向高品质、高功能领域，形成了一种新的建筑形式——智能建筑。由于在智能建筑中存在众多信息系统，《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2002年版）（以下简称《防雷规范》）提出了安装电涌保护器的相关要求，以保证信息系统的安全稳定运行，笔者仅对其中使用的电涌保护器的产品选型提几点自己的看法。电涌保护器从本质上看就是一种等电位连接用的材料而已，其选型就是指在不同的防雷区内，按照不同雷击电磁脉冲的严重程度和等电位连接点的位置，决定位于该区域内的电子设备采用何种电涌保护器，实现与共用接地体等电位联结。笔者将从电涌保护器的最大放电电流Imax、持续工作电压Uc、保护电压Up、漏电流Ip、告警方式等方面进行论述。按照《防雷规范》第6.4.4条规定“电涌保护器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位电压，有能力熄灭在雷电流通过后产生的工频续流。”即电涌保护器的最大钳位电压加上其两端的感应电压应与所属系统的基本绝缘水平和设备允许的最大电涌电压协调一致。最大放电电流按照《防雷规范》第6.4.6条规定，在LPZOA、LPZOB与LPZ1区的交界处安装电涌保护器其最大放电电流计算如下：根据《防雷规范》规定的“全部雷电流的50%流入建筑物的防雷装置。另50%流入引入建筑物的各种外来导电物、电力线缆、通信线缆等设施”， 表一：首次雷击的雷电流参量 雷电流参数一类防雷建筑物二类防雷建筑物三类防雷建筑物 I幅值（KA）200 150 100 T1波头时间（ s）350 350 350 雷电波经建筑物引入的电力线缆、信息线缆、金属管道等分解，总配电间的低配供电线缆雷电流的分流值计算表如表二，线路屏蔽时，通过的雷电流降低到原来的30%，根据《通信局（站）雷电过电压保护工程设计规范》YD/T5098-2001中规定的脉冲为10/350 s波形的电荷量 约为8/20 s模拟雷电波波形电荷量的20 ．．倍，具体计算如下： 表二：供电线缆雷电流分流值表 雷电流参数一类防雷建筑二类防雷建筑三类防雷建筑 I幅值（KA）200 150 100 供电线缆总分流值（kA）33.33 25 16.67 每根电缆分流值（kA）11.11 8.33 5.56
SPD(避雷器、电涌保护器、浪涌保护器)的选择
低压配电系统中电涌保护器的选择及安装 [日期：2005-10-24] 来源：转引自“中国防雷商务网”作者：[字体：大中小] 近年来，随着现代化水平的不断提高，民用建筑物内安装的电子信息设备和计算机设备越来越多，电子信息设备一般工作电压较低，耐压水平也很低，极易受到雷电电磁脉冲的危害，因此设有信息系统设备的民用建筑物，除应考虑防直击雷措施外，还应考虑雷电电磁脉冲的防护措施。建立完善的雷电浪涌过电压保护措施是电气工程设计的重要组成部分，为此本文提出了在实际工程中，如何根据被保护建筑物的特点选择电涌保护器，如何根据低压电源系统的不同形式安装电涌保护器及有关的注意事项。可供工程设计人员实际应用中参考。 1．电涌（浪涌、避雷器）保护器（英文缩写为SPD，以下简称SPD）的分类 （1）开关型SPD，又称雷电流避雷器，这种SPD在没有电涌时为高阻抗，但一旦响应电压电涌时其阻抗就突变为低值，用作这种非线性装置的常见例子有放电间隙，气体放电管，闸流晶体管（可控硅）及三端双向可控硅开关。这类S PD有时称为克罗巴型SPD。 （2）限压型SPD，这种SPD在没有电涌时为高阻抗，但随着电涌电流和电压的增加其阻抗会不断减小，用作这类非线性组件的例子是压敏电阻和抑制二极管，这类SPD有时称为箝压型SPD。 （3）联合型SPD，这种SPD由电压开关型部件和限压型部件联合组装在一起，根据二者的联合参数和应用电压特性可组合装成具有电压开关﹑限压或这两种特性兼有的联合型SPD。 2．SPD的主要性能、指标 （1）最大持续运行电压Uc： 可以持续施加于电涌保护器的最大交流有效值电压或最大直流电压，等于电涌保护器的额定电压。 （2）冲击电流Iimp：
浪涌保护器的安装
浪涌保护器的有关知识和安装 电涌保护器（SPD）工作原理和结构 电涌保护器（Surge protection Device）是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置，过去常称为“避雷器”或“过电压保护器”英文简写为SPD.电涌保护器的作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。 电涌保护器的类型和结构按不同的用途有所不同，但它至少应包含一个非线性电压限制元件。用于电涌保护器的基本元器件有：放电间隙、充气放电管、压敏电阻、抑制二极管和扼流线圈等。 一、SPD的分类 1、按工作原理分： 1.开关型：其工作原理是当没有瞬时过电压时呈现为高阻抗，但一旦响应雷电瞬时过电压时，其阻抗就突变为低值，允许雷电流通过。用作此类装置时器件有：放电间隙、气体放电管、闸流晶体管等。 2.限压型：其工作原理是当没有瞬时过电压时为高阻扰，但随电涌电流和电压的增加其阻抗会不断减小，其电流电压特性为强烈非线性。用作此类装置的器件有：氧化锌、压敏电阻、抑制二极管、雪崩二极管等。 3.分流型或扼流型 分流型：与被保护的设备并联，对雷电脉冲呈现为低阻抗，而对正常工作频率呈现为高阻抗。 扼流型：与被保护的设备串联，对雷电脉冲呈现为高阻抗，而对正常的工作频率呈现为低阻抗。 用作此类装置的器件有：扼流线圈、高通滤波器、低通滤波器、1/4波长短路器等。按用途分： （1）电源保护器：交流电源保护器、直流电源保护器、开关电源保护器等。 （2）信号保护器：低频信号保护器、高频信号保护器、天馈保护器等。 二、SPD的基本元器件及其工作原理 1.放电间隙（又称保护间隙）： 它一般由暴露在空气中的两根相隔一定间隙的金属棒组成，其中一根金属棒与所需保护设备的电源相线L1或零线（N）相连，另一根金属棒与接地线（PE）相连接，当瞬时过电压袭来时，间隙被击穿，把一部分过电压的电荷引入大地，避免了被保护设备上的电压升高。这种放电间隙的两金属棒之间的距离可按需要调整，结构较简单，其缺点时灭弧性能差。改进型的放电间隙为角型间隙，它的灭弧功能较前者为好，它是靠回路的电动力F作用以及热气流的上升作用而使电弧熄灭的。 2.气体放电管： 它是由相互离开的一对冷阴板封装在充有一定的惰性气体（Ar）的玻璃管或陶瓷管内组成的。为了提高放电管的触发概率，在放电管内还有助触发剂。这种充气放电管有二极型的，也有三极型的，
安全防范系统雷电浪涌防护技术要求GA-T670-2006
安全防范系统雷电浪涌防护技术要求 GA/T 670－2006 中华人民共和国公安部2006－12－14发布2007－06－01实施 前言 本标准的附录A、附录B为资料性附录。 本标准由全国安全防范报警系统标准化技术委员会(SAC／TC 100)提出并归口。 本标准起草单位：广西地凯科技有限公司、全国安全防范报警系统标准化技术委员会(SAC／TC100)秘书处、广西壮族自治区公安厅技防办。 本标准主要起草人：王东生、刘希清、张凡夫、施巨岭、张跃、马宁。 1 范围 本标准规定了安全防范系统雷电防护的基本要求，着重规定了安全防范系统雷电浪涌防护的具体要求。 本标准适用于安全防范系统雷电防护的设计、实施和检验等。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本，凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB 18802．1—2002 低压配电系统的电涌保护器(SPD) 第1部分：性能要求和试验方法(IEC 61643-1：1998，IDT) GB 50057－1994(2000年版) 建筑物防雷设计规范 GB 50343－2004 建筑物电子信息系统防雷技术规范 GB 50348－2004 安全防范工程技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3．1 安全防范系统security and protection system：SPS 以维护社会公共安全为目的，运用安全防范产品和其他相关产品，所构成的入侵报警系统、视频安防监控系统、出入口控制系统、防爆安全检查系统等；或由这些系统作为子系统组合或集成的电子系统或网络。 [GB 50348－2004，2．0．2] 3．2 直击雷direct lightning flash 闪击直接击在建筑物、其他物体、大地或防雷装置上，产生电效应、热效应和机械力者。 [GB 50057－1994(2000年版)附录8] 3．3 雷电感应lightning induction 闪电放电时，在附近导体上产生的静电感应和电磁感应，它可能使金属部件之间产生火花。 [GB 50057－1994(2000年版)附录8] 3．4 雷电浪涌lightning surge 与雷电放电相联系的电磁辐射，所产生的电场和磁场能够耦合到电气(电子)系统中而产生破坏性的冲击电流或电压。 3．5 雷电活动区分类classification of thunder and lightning active zone
雷电浪涌防护一级测试波形的选择
雷电浪涌防护一级测试波形的选择——8/20波形和10/350 波形的比较研究 本文以Dion Neri 和Bruce Glushakow 所著的白皮书为基础，该白皮书经IEEE审核后被确定为学术理论性文件。 开始论述之前，我们先关注一下这样一个事实：多年来，美国的浪涌保护器（又称瞬态电压抑制器TVSS）的测试方案都以ANSI/IEEE C62.41（美国国家标准委员会/电气电子工程师协会C62.41标准）为测试规范。而在实际应用中，按照该标准进行设计、生产、测试的浪涌保护器在全球市场上取得了良好的应用效果。 一、历史回顾：10/350 作为一级测试波形的由来 在1995年以前，包括美国在内的大多数国家都采用8/20 波形测试浪涌保护器，“国际电气规范”（IEC）也采用相同的做法。但此后，在IEC 61643标准文件中，却对安装在建筑物进线处的浪涌保护器引入了新的“配电系统1级防护”测试方案。为了适应IEC 61643对冲击脉冲电流(I imp)的要求，测试机构不得不将测试波形改为10/350。而这一变化的所谓“理论基础”是：10/350的波形更接近于直接雷击的波形参数，因此，在对此类进行浪涌保护器（IEC称SPD）的有效性测试时采用10/350波形比8/20波形更合适。 然而，在经过大量可靠的跟踪调查之后，IEEE认为对测试方案做出类似的改动根本不具备充分的理由，因此仍然坚持采用8/20波形。但在现实中，IEC引入的“配电系统1级防护”测试新方案却在浪涌保护器市场上造成了混乱：在某些欧洲生产商的鼓动下，“配电系统1级浪涌保护器” 在设计、生产上按照10/350测试脉冲为参考，采用真空管作为防护元件，并宣称该种保护器成为所谓“主流”。他们依据很简单：“既然直接雷击的波形只能用10/350波形的脉冲进行模仿，所以，ANSI/IEEE所主张的8/20波形的测试规范就不足以起到防护直接雷击的作用。” 二、IEC选择10/350 的技术依据 按照IEC的“新要求”，测试“防护直接雷击的浪涌保护器”时应采用10/350波形冲击脉冲，而测试“防护间接雷击的浪涌保护器”时应采用8/20波形。 从右图可见，100kA的10/350波形脉冲的放电强度是20kA的 8/20 波形脉冲的125倍。125 × 0.4 ＝ 50 照此类推：我们可以得出以下结论： 如果使用压敏电阻MOV作为浪涌抑制元件，设计一个能防护100kA 的10/350 波形的冲击脉冲的保护器，它所具备的放电能力必须相当于防护2500kA的8/20波形冲击脉冲的能力。 以上结论的计算过程发表在IEC的规范文件中，并以此作为理论依据证明：“按10/350波形测试设计的保护器的防护能力比按8/20波形测试的保护器要高20倍以上。” 三、对10/350波形的采用的争议 我们讨论这样的结论是否正确之前，先看看这样一些事实： 1．按8/20设计的浪涌保护器的实际应用状况 多年来，在所有采用ANSI/IEEE标准测试的低压浪涌保护器的市场上，至今没有，也没
浪涌保护器(SPD)的设置及应用现状
浪涌保护器（SPD）的设置及在福建省的应用现状 作者：福建省建筑设计研究院林卫东 杭州鸿雁电器公司谢文平 摘要：为减少雷电电磁脉冲、开关浪涌等对设备所造成的损坏，本文分析了建筑物内电气设备要设置浪涌保护器（SPD）的原因，列出了部分防雷规范、规定及标准，介绍了选用设置各种电源浪涌保护器和信号浪涌保护器的方法；同时本文简述了浪涌保护器在福建省的应用现状，对常用几个厂家的产品进行了市场信息比较，指出浪涌保护器在福建省各个地区必将得到进一步普及。关键词：浪涌保护器（SPD）应用选用设置电压保护水平放电电流雷电电磁脉冲 （转载请保留电气论坛https://www.360docs.net/doc/0011054503.html, 版权！） 在地球上，雷电时时刻刻都存在，国际电工委员会（IEC）将雷电称之为电子化时代的一大公害。据统计，在任一时刻平均有2000多个雷暴在进行着，火灾、爆炸、建筑物破坏、人畜伤亡、设备损坏等无不与之相连，雷暴被联合国列为十大自然灾害之一，它严重影响着人类的各种活动。我国每年因雷害造成的损失达100亿元人民币。 当人类社会进入电子信息时代后，雷灾出现的特点与以往有极大不同，可概括为：（1）受灾面积大大扩大，雷害从电力、建筑这两个传统领域扩展到几乎所有行业，特别是与高新技术关系最密切的领域，如航天航空、国防、邮电通信、计算机、电子工业、石油化工、金融证券等。（2）入侵方式从平面入侵变为立体入侵，从闪电直击和雷电波沿线传输变为空间闪电的脉冲电磁场从立体空间入侵到任何角落，无孔不入地造成灾害，因而防雷工程已从防直击雷、感应雷进入防雷电电磁脉冲（LEMP）。（3）雷灾的经济损失和危害程度大大增加了。有时候雷电袭击对象本身的直接经济损失并不太大，而由此产生的间接损失和影响却难以估量。例如，1999年8月27日下午3点，某寻呼台遭受雷击，导致该台中断数小时，其直接损失是有限的，但间接损失大大超过直接损失。 产生上述现象的根本原因是雷灾的主要对象已集中在微电子设备上，雷电本身并没有变，而是随着科学技术的发展，微电子技术的应用渗透到各种生产和生活领域，微电子器件极端灵敏这一特点很容易受到无孔不入的LEMP的作用，造成微电子设备的失控或者损坏。为此，当今时代的防雷工作的重要性、迫切性、复杂性大大增强了，雷电的防御已从直击雷防护进入到感应雷、雷电电磁脉冲等的防护。当然，来自电路的开、断操作，感性和容性负载的开关操作及来自短路电流的阻断等引起的开关浪涌也是造成微电子设备失控或损坏的原因之一。美国的调查数据表明，在保修期内出现问题的电气产品中，有63％是由于浪涌造成的。 一、浪涌保护器的设置原因 雷电防护包括针对建筑物的直击雷防护，以及针对建筑物内设备、人员的雷电波侵入防护和雷击电磁脉冲防护两大部分。 多数人对直击雷防护并不陌生，但对雷电电磁脉冲防护的认识仍非常有限。雷击发生时，大约50%的雷电流将沿接闪——引下线通路直接泄放入地，频率成分非常复杂的雷电流快速通过引下线时会感应出极强的电磁场，建筑物中的管线相对切割磁力线产生感应电流（即雷击电磁脉冲），间接导致设备损坏和人员伤亡；另一方面，至少有50%的雷电流将沿着进出建筑物的管线泄放，对人员和设备构成直接威胁。因此，雷电波侵入与雷击电磁脉冲防护已成为现代防雷设计的重中之重。依据IEC61024-1的说明，室内雷电保护的主要防护措施是：浪涌保护器安装和等电位连接。等电位连接的目的，在于减小保护区间内，各金属部件和各系统之间的电位差。对非带电金
电涌保护器的分级保护
电涌保护器的分级保护 由于雷击的能量是非常巨大的，需要通过分级泄放的方法，将雷击能量逐步泄放到大地。第一级防雷器可以对于直接雷击电流进行泄放，或者当电源传输线路遭受直接雷击时传导的巨大能量进行泄放，对于有可能发生直接雷击的地方，必须进行CLASS—I的防雷。第二级防雷器是针对前级防雷器的残余电压以及区内感应雷击的防护设备，对于前级发生较大雷击能量吸收时，仍有一部分对设备或第三级防雷器而言是相当巨大的能量会传导过来，需要第二级防雷器进一步吸收。同时，经过第一级防雷器的传输线路也会感应雷击电磁脉冲辐射LEMP，当线路足够长感应雷的能量就变得足够大，需要第二级防雷器进一步对雷击能量实施泄放。第三级防雷器是对LEMP和通过第二级防雷器的残余雷击能量进行保护。 1、第一级保护 目的是防止浪涌电压直接从LPZ0区传导进入LPZ1区，将数万至数十万伏的浪涌电压限制到2500—3000V。 入户电力变压器低压侧安装的电源防雷器作为第一级保护时应为三相电压开关型电源防雷器，其雷电通流量不应低于60KA。该级电源防雷器应是连接在用户供电系统入口进线各相和大地之间的大容量电源防雷器。一般要求该级电源防雷器具备每相100KA以上的最大冲击容量，要求的限制电压小于1500V，称之为CLASS I级电源防雷器。这些电磁防雷器是专为承受雷电和感应雷击的大电流以及吸引高能量浪涌而设计的，可将大量的浪涌电流分流到大地。它们仅提供限制电压（冲击电流流过电源防雷器时，线路上出现的最大电压称为限制电压）为中等级别的保护，因为CLASS I级保护器主要是对大浪涌电流进行吸收，仅靠它们是不能完全保护供电系统内部的敏感用电设备的。 第一级电源防雷器可防范10/350μs、100KA的雷电波，达到IEC规定的最高防护标准。其技术参考为：雷电通流量大于或等于100KA（10/350μs）；残压值不大于2.5KV；响应时间小于或等于100ns。 2、第二级防护
浪涌防护
电子设备的浪涌防护 浪涌 浪涌顾名思义就是瞬间出现超出稳定值的峰值，它包括浪涌电压和浪涌电流。 浪涌电压是指的超出正常工作电压的瞬间过电压。本质上讲，浪涌是发生在仅仅几百万分之一秒时间内的一种剧烈脉冲。可能引起浪涌的原因有：重型设备、短路、电源切换或大型发动机。而含有浪涌阻绝装置的产品可以有效地吸收突发的巨大能量，以保护连接设备免于受损。 浪涌电流是指电源接通瞬间或是在电路出现异常情况下产生的远大于稳态电流的峰值电流或过载电流。 在电子设计中，浪涌主要指的是电源(只是主要指电源)刚开通的那一瞬息产生的强力脉冲,由于电路本身的非线性有可能高于电源本身的脉冲;或者由于电源或电路中其它部分受到本身或外来尖脉冲干扰叫做浪涌.它很可能使电路在浪涌的一瞬间烧坏,如PN结电容击穿,电阻烧断等等. 而浪涌保护就是利用非线性元器件对高频(浪涌)的敏感设计的保护电路,简单而常用的是并联大小电容和串联电感. 供电系统浪涌的来源分为外部（雷电原因）和内部（电气设备启停和故障等）。供电系统浪涌的产生 供电系统浪涌的来源分为外部（雷电原因）和内部（电气设备启停和故障等）。 外部原因： 雷击对地闪电可能以两种途径作用在低压供电系统上： （1）直接雷击：雷电放电直接击中电力系统的部件，注入很大的脉冲电流。发生的概率相对较低。 （2）间接雷击：雷电放电击中设备附近的大地，在电力线上感应中等程度的电流和电压。 直接雷击是最严重的事件，尤其是如果雷击击中靠近用户进线口架空输电线。在发生这些事件时，架空输电线电压将上升到几十万伏特，通常引起绝缘闪络。雷电电流在电力线上传输的距离为一公里或更远，在雷击点附近的峰值电流可达 100kA或以上。在用户进线口处低压线路的电流每相可达到5kA到10kA。在雷电活动频繁的区域，电力设施每年可能有好几次遭受雷电直击事件引起严重雷电电流。而对于采用地下电力电缆供电或在雷电活动不频繁的地区，上述事件是很少发生的。 间接雷击和内部浪涌发生的概率较高，绝大部分的用电设备损坏与其有关。所以电源防浪涌的重点是对这部分浪涌能量的吸收和抑制。 内部原因： 内部浪涌发生的原因同供电系统内部的设备启停和供电网络运行的故障有关：供电系统内部由于大功率设备的启停、线路故障、投切动作和变频设备的运行等原因，都会带来内部浪涌，给用电设备带来不利影响。特别是计算机、通讯等微电子设备带来致命的冲击。即便是没有造成永久的设备损坏，但系统运行的异常和
SPD浪涌保护器一级防雷与二级防雷的区别
SPD浪涌保护器一级防雷与二级防雷的区别分级防护 由于雷击的能量是非常巨大的，需要通过分级泄放的方法，将雷击能量逐步泄放到大地。第一级防雷器可以对于直接雷击电流进行泄放，或者当电源传输线路遭受直接雷击时传导的巨大能量进行泄放，对于有可能发生直接雷击的地方，必须进行CLASS—I的防雷。 第二级防雷器是针对前级防雷器的残余电压以及区内感应雷击的防护设备，对于前级发生较大雷击能量吸收时，仍有一部分对设备或第三级防雷器而言是相当巨大的能量会传导过来，需要第二级防雷器进一步吸收。同时，经过第一级防雷器的传输线路也会感应雷击电磁脉冲辐射LEMP，当线路足够长感应雷的能量就变得足够大，需要第二级防雷器进一步对雷击能量实施泄放。 第三级防雷器是对LEMP和通过第二级防雷器的残余雷击能量进行保护。 1、第一级保护 目的是防止浪涌电压直接从LPZ0区传导进入LPZ1区，将数万至数十万伏的浪涌电压限制到2500—3000V。入户电力变压器低压侧安装的电源防雷器作为第一级保护时应为三相电压开关型电源防雷器，其雷电通流量不应低于60KA。 该级电源防雷器应是连接在用户供电系统入口进线各相和大地之间的大容量电源防雷器。一般要求该级电源防雷器具备每相100KA以上的最大冲击容量，要求的限制电压小于1500V，称之为CLASS I级电源防雷器。这些电磁防雷器是专为承受雷电和感应雷击的大电流以及吸引高能量浪涌而设计的，可将大量的浪涌电流分流到大地。它们仅提供限制电压（冲击电流流过电源防雷器时，线路上出现的最大电压称为限制电压）为中等级别的保护，因为CLASS I级保护器主要是对大浪涌电流进行吸收，仅靠它们是不能完全保护供电系统内部的敏感用电设备的。 第一级电源防雷器可防范10/350μs、100KA的雷电波，达到IEC规定的最高防护标准。其技术参考为： 雷电通流量大于或等于100KA（10/350μs）；残压值不大于
低压配电系统浪涌保护器及雷电浪涌防护_潘家利
文章编号: 1001-5191(2002)02-0061-03 低压配电系统浪涌保护器及雷电浪涌防护 潘家利1,周茂华2 (1.海南省防雷技术中心,570203; 2.海南省气候中心,570203) 摘 要:介绍在设备电源线路上安装的低压配电系统浪涌保护器(Surg e protectiv e Device 简称SPD )的基本要求及电涌保护系统最常见的元件及浪涌保护器主要的技术参数。为微电子设备及信息系统减少雷电浪涌的危害找出相应的防护措施。 关键词:浪涌保护器;雷电浪涌防护;多级保护中图分类号: P 427.32 文献标识码:A Surge Protector and Lightning Surge Protective Device for LV Distribution System PAN J ia-li,ZHOU M ao-hua (H ainan Lightning Protection Technology Center ,570203;Hainan Climate Center ,570203)Abstract : This paper made an introduction to the basic requirem ents,the most comm on components and main technical parameters of surge protectiv e de v ice (SPD ),which is installed in the LV distribution system on equipm ent pow er supply circuits,providing correspo nding protection measures against lightning surge damages to the microelectronic equipm ent and information system. Key words :surg e protective device (SPD );protection against lightning surge ;multi -stag e protection 收稿日期:2002-04-18 作者简介:潘家利(1970-),男,海南省文昌人,海南省防雷技术中心工程师,现从事防雷工作。 现在我们已经进入微电子、计算机技术、通信技术迅猛发展的信息化、网络化的时代。先进的测量、保护、监控、电信和计算机等电子产品正日益广泛地应用于各建筑物中。信息通讯系统(ASDL 、ISDN 、DDN 专线)及电子设备间的信息交流都通过数据及高频信号进行传递。这些微电子仪器设备普遍存在着绝缘程度低、过电压电流耐受能力差的致命弱点。一旦遭受雷击过电压的冲击,轻则造成这些电子系统运行失灵,重则造成设备的永久性损坏,严重时还可能造成人员伤亡。因此,对这些微电子设备系统进行雷电浪涌防护十分必要。 1 浪涌保护器SPD 及雷电电涌防护 自富兰克林发明避雷针以来,避雷针(包括避雷带、避雷网)对直击雷的防护是有效的防雷手段。它是通过吸引(更准确讲是拦截)下行的雷电通道,并将雷电主放电电流经过引下线及接地装置疏导到大地,以保护避雷针保护范围内的物体免遭雷击,但 它只能起泄放雷电流50%的作用,其它50%通过引入建筑物的各种外来导电物、电力线、通信线等设施的途径泄放入地[1] 。因此对于敏感的微电子设备较易受到雷电浪涌的危害。另外,电源中还有由带电容器的功率因数校正负载开关的频繁切换动作引起的浪涌。 1.1 浪涌保护器常用的元件 1.1.1 气体放电管 气体放电管是一种间隙式的防雷保护元件。当放电管两极之间施加一定电压时,便在极间产生不均匀电场。在此电场的作用下,管内气体开始游离。当外加电压增大到使极间场强超过气体的绝缘强度时,两极之间的间隙将放电击穿,由原来的绝缘状态转化为导电状态。导通后放电管两极之间的电压维持在放电弧道所决定的残压水平。这种残压一般很低,从而使得与放电管并联的电子设备免受电压的损坏。 第23卷 第2期 广 西 气 象 V ol.23 N o.22002年6月 J O U T U RN AL O F GU AN GX I M ET EO RO LO GY J un.2002
浪涌保护器
浪涌保护器（SPD）的基本原理及应用 河北建设集团张海军 摘要：本文主要介绍SPD的基本原理、分类与应用。 关键词：SPD；基本原理：分类；应用 1 引言 电涌保护器(Surge Protective Device，SPD)又称浪涌保护器，是用于带电系统中限制瞬态过电压和导引泄放电涌电流的非线性防护器件，用以保护耐压水平低的电器或电子系统免遭雷击及雷击电磁脉冲或操作过电压的损害。近年来，电子信息系统(如电视、电话、通信、计算机网络等)发展迅猛，电子信息设备大量涌现和普及。这类系统和设备往往比较昂贵和重要，其工作电压、耐压水平很低，极易受到雷电电磁脉冲的危害，为此需采用SPD做过电压保护。 由于各国遵循的标准不一样，产品的规格没有统一，参数的标识也各自有侧重，远不如其他电气产品规范，这就给设计选型带来很大不便。在工程设计中，常见品牌按产地划分主要可分为国产产品、欧洲产品和美洲产品。国产产品参数设置较乱，规格多样，残压较高。规范产品的型号设置有的仿欧洲产品，有的遵循国标定参数，大部分产品都标注In与Imax。由于国产产品对应用场所要求较低，建筑物等级不高，设备耐压值大，所以一些参数要求可适当放松。 欧洲产品一般标注最大放电电流，产品型号也是根据这个参数设定的。例如欧洲某着名品牌XXX65、XXX40，其中数值65、40就
是Imax。但我国标准明确规定要用标称放电电流In来进行选型，这是目前在工程设计中遇到的一个尴尬情况。经查该产品资料，XX65的In值不超过20 kA，XX40的In值不超过15 kA。如果依照GB50343建议值，这两种产品只能用于设备末端三级保护，但在实际设计中，却装在了一、二级上，这明显与国家标准的选型参数不符，且残压较高，普通型号一般超过1 200 V，一旦接线环境不好，很容易突破设备耐压值。一般欧系产品Uc值较小，且投机取巧标注线电压，因此在选型时，较容易出现误导。 2 SPD概述 2.1 SPD的工作原理 电涌保护器适用于220/380V低压电源保护，是一种非线性元件，根据IEC标准规定，电涌保护器是主要抑制传导过来的线路过电压和过电流的装置。电涌保护器起到保护作用，基本要求是必须承受预期通过的雷电电流，并且通过电涌最大钳压，有效熄灭在雷电流通过后产生的工频续流，把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。 电涌保护器的类型和结构按不同的用途有所不同，但至少包含一个非线性电压限制元件。常用电涌保护器有MOV（Metal Oxide Varistor）同气体放电管等。电涌包含强大的能量因此不能被阻止。基于这种原因，保护敏感电气设备免受电涌损坏的策略是把电涌从设备分流后流入大地。
第二卷雷电灾害防御题目及答案
第二卷雷电灾害防御 一、单项选择题 1. 多雷区指的是年平均雷暴日大于，不超过的地区。（） A、25d；40d B、30d；60d C、40d；90d D、45d；90d 2. 直接雷击的防护区域，但该区域的威胁仍是全部雷电电磁场。该区域指的是区。（） A、LPZ0A B、 LPZ0B C、 LPZ01 D、 LPZ02 3. 雷达站、微波站电子信息系统雷电防护等级属于。（） A、A级 B、B级 C、C级 D、D级 4. 一类防雷建筑物中，当树木高于建筑物且不在接闪器保护范围之内时，树木与建筑物之间的净距不 应小于 m。（） A、2 B、3 C、4 D、5 5. 汽车加油站爆炸与火灾危险区应是区，防雷类别为类。（） A、1 ；一 B、1 ；二 C、2 ；二 D、0 ；一类 6. 建筑图样中所标注的尺寸以为单位。（） A、毫米 B、厘米 C、分米 D、米 7. 接闪器及其衍生的各种室外避雷系统实际上是一种。（） A、防雷系统 B、引雷系统 C、消雷系统 D、避雷针系统 8. 测量接地电阻时，为了保证有零电位区间，应使电流回路的两极有足够大的距离，一般为 m。 （） A、20 B、30 C、40 D、50 9. 雷电过电压波是持续时间极端的。（） A、方波 B、正弦波 C、谐波 D、脉冲波 10. 一般情况下，当在线路上多级SPD时，电压开关型SPD与限压型SPD之间的线路长度不宜小于 m。（） A、5 B、10 C、15 D、20 11. 一般情况下，当在线路上多级SPD时，限压型SPD之间的线路长度不宜小于 m。（） A、5 B、10 C、15 D、20 12. 建筑物的接闪器成闭合环形的多根引下线时的分流系数。（） A、1 B、0.66 C、0.44 D、1/n 13. 在年检时发现一高层建筑物新增了一些太阳能热水器，对这些热水器。（） A、可不做防雷处理 B、应加装避雷器 C、应拆除 D、与其它防雷设施配合，统筹接地和防护 14. 对限压型电涌保护器，其有效电压保护水平值为。（） A、电涌保护器的电压保护水平 B、电涌保护器两端引线的感应电压降 C、电涌保护器的电压保护水平与电涌保护器两端引线的感应电压降之和 D、电涌保护器的电压保护水平与电涌保护器两端引线的感应电压降之间的较大者。 15. 对电压开关型电涌保护器，其有效电压保护水平值为。（） A、电涌保护器的电压保护水平
弱电系统的防雷防浪涌保护设计
弱电系统的防雷防浪涌 保护设计 集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-
弱电系统的防雷防浪涌保护设计 引言 雷电放电可能发生在云层之间或云层内部，或云层对地之间；另外许多大容量电气设备的使用带来的内部浪涌，对供电系统（中国低压供电系统标准：AC50Hz220/380V）和用电设备的影响以及防雷和防浪涌的保护，已成为人们关注的焦点。 云层与地之间的雷击放电，由一次或若干次单独的闪电组成，每次闪电都携带若干幅值很高、持续时间很短的电流。一个典型的雷电放电将包括二次或三次的闪电，每次闪电之间大约相隔二十分之一秒的时间。大多数闪电电流在10，000至100，000安培的范围之间降落，其持续时间一般小于100微秒。 供电系统内部由于大容量设备和变频设备等的使用，带来日益严重的内部浪涌问题。我们将其归结为瞬态过电压（TVS）的影响。任何用电设备都存在供电电源电压的允许范围。有时即便是很窄的过电压冲击也会造成设备的电源或全部损坏。瞬态过电压（TVS）破坏作用就是这样。特别是对一些敏感的微电子设备，有时很小的浪涌冲击就可能造成致命的损坏。 供电系统浪涌的影响 供电系统浪涌的来源分为外部（雷电原因）和内部（电气设备启停和故障等）： #雷击对地闪电可能以两种途径作用在低压供电系统上： l直接雷击：雷电放电直接击中电力系统的部件，注入很大的脉冲电流。发生的概率相对较低。 2间接雷击：雷电放电击中设备附近的大地，在电力线上感应中等程度的电流和电压。 内部浪涌发生的原因同供电系统内部的设备启停和供电网络运行的故障有关：
供电系统内部由于大功率设备的启停、线路故障、投切动作和变频设备的运行等原因，都会带来内部浪涌，给用电设备带来不利影响。特别是计算机、通讯等微电子设备带来致命的冲击。即便是没有造成永久的设备损坏，但系统运行的异常和停顿都会带来很严重的后果。比如核电站、医疗系统、大型工厂自动化系统、证券交易系统、电信局用交换机、网络枢纽等。 直接雷击是最严重的事件，尤其是如果雷击击中靠近用户进线口架空输电线。在发生这些事件时，架空输电线电压将上升到几十万伏特，通常引起绝缘闪络。雷电电流在电力线上传输的距离为一公里或更远，在雷击点附近的峰值电流可达100kA或以上。在用户进线口处低压线路的电流每相可达到5kA到10kA。在雷电活动频繁的区域，电力设施每年可能有好几次遭受雷电直击事件引起严重雷电电流。而对于采用地下电力电缆供电或在雷电活动不频繁的地区，上述事件是很少发生的。 间接雷击和内部浪涌发生的概率较高，绝大部分的用电设备损坏与其有关。所以电源防浪涌的重点是对这部分浪涌能量的吸收和抑制。 供电系统的浪涌保护 对于低压供电系统，浪涌引起的瞬态过电压（TVS）保护，最好采用分级保护的方式来完成。从供电系统的入口（比如大厦的总配电房）开始逐步进行浪涌能量的吸收，对瞬态过电压进行分阶段抑制。 [第一道防线]应是连接在用户供电系统入口进线各相和大地之间的大容量电源防浪涌保护器。一般要求该级电源保护器具备100KA/相以上的最大冲击容量，要求的限制电压应小于1500V。我们称为A级电源防浪涌保护器（10/350us波形）。这些电源防浪涌保护器是专为承受雷电和感应雷击的大电流和高能量浪涌能量吸收而设计的，可将大量的浪涌电流分流到大地。它们仅提供限制电压（冲击电流流过SPD时，线路上出现的最大电压成为
SPD浪涌保护器的分级
SPD浪涌保护器的分级 分级防护 由于雷击的能量是非常巨大的，需要通过分级泄放的方法，将雷击能量逐步泄放到大地。第一级防雷器可以对于直接雷击电流进行泄放，或者当电源传输线路遭受直接雷击时传导的巨大能量进行泄放，对于有可能发生直接雷击的地方，必须进行CLASS—I的防雷。第二级防雷器是针对前级防雷器的残余电压以及区内感应雷击的防护设备，对于前级发生较大雷击能量吸收时，仍有一部分对设备或第三级防雷器而言是相当巨大的能量会传导过来，需要第二级防雷器进一步吸收。同时，经过第一级防雷器的传输线路也会感应雷击电磁脉冲辐射LEMP，当线路足够长感应雷的能量就变得足够大，需要第二级防雷器进一步对雷击能量实施泄放。第三级防雷器是对LEMP和通过第二级防雷器的残余雷击能量进行保护。 1、第一级保护 目的是防止浪涌电压直接从LPZ0区传导进入LPZ1区，将数万至数十万伏的浪涌电压限制到2500—3000V。 入户电力变压器低压侧安装的电源防雷器作为第一级保护时应为三相电压开关型电源防雷器，其雷电通流量不应低于60KA。该级电源防雷器应是连接在用户供电系统入口进线各相和大地之间的大容量电源防雷器。一般要求该级电源防雷器具备每相100KA以上的最大冲击容量，要求的限制电压小于1500V，称之为CLASS I级电源防雷器。这些电磁防雷器是专为承受雷电和感应雷击的大电流以及吸引高能量浪涌而设计的，可将大量的浪涌电流分流到大地。它们仅提供限制电压（冲击电流流过电源防雷器时，线路上出现的最大电压称为限制电压）为中等级别的保护，因为CLASS I级保护器主要是对大浪涌电流进行吸收，仅靠它们是不能完全保护供电系统内部的敏感用电设备的。 第一级电源防雷器可防范10/350μs、100KA的雷电波，达到IEC规定的最高防护标准。其技术参考为：雷电通流量大于或等于100KA （10/350μs）；残压值不大于2.5KV；响应时间小于或等于100ns。 2、第二级防护 目的是进一步将通过第一级防雷器的残余浪涌电压的值限制到1500—2000V，对LPZ1—LPZ2实施等电位连接。 分配电柜线路输出的电源防雷器作为第二级保护时应为限压型电源防雷器，其雷电流容量不应低于20KA，应安装在向重要或敏感用电设备供电的分路配电处。这些电源防雷器对于通过了用户供电入口处浪涌放电器的剩余浪涌能量进行更完善的吸收，对于瞬态过电压具有极好的抑制作用。该处使用的电源防雷器要求的最大冲击容量为每相45kA以上，要求的限制电压应小于1200V，称之为CLASS II级电源防雷器。一般用户供电系统做到第二级保护就可以达到用电设备运行的要求了 第二级电源防雷器采用C类保护器进行相—中、相—地以及中—地的全模式保护，主要技术参数为：雷电通流容量大于或等于 40KA(8/20μs)；残压峰值不大于1000V；响应时间不大于25ns。 3、第三级保护 目的是最终保护设备的手段，将残余浪涌电压的值降低到1000V以内，使浪涌的能量有致损坏设备。 在电子信息设备交流电源进线端安装的电源防雷器作为第三级保护时应为串联式限压型电源防雷器，其雷电通流容量不应低于10KA。 最后的防线可在用电设备内部电源部分采用一个内置式的电源防雷器，以达到完全消除微小的瞬态过电压的目的。该处使用的电源防雷器要求的最大冲击容量为每相20KA或更低一些，要求的限制电压应小于1000V。对于一些特别重要或特别敏感的电子设备具备第三级保护是必要的，同时也可以保护用电设备免受系统内部产生的瞬态过电压影响。 对于微波通信设备、移动机站通信设备及雷达设备等使用的整流电源，宜视其工作电压的保护需要分别选用工作电压适配的直流电源防雷器作为末级保护。 4、根据被保护设备的耐压等级，假如两级防雷就可以做到限制电压低于设备的耐压水平，就只需要做两级保护，假如设备的耐压水平较低，可能需要四级甚至更多级的保护。第四级保护其雷电通流容量不应低于5KA。
安全防范系统雷电浪涌防护技术要求GAT670-2006
安全防范系统雷电浪涌防护技术要求GA/T670-2006 1 范围 本标准规定了安全防范系统雷电防护的基本要求，着重规定了安全防范系统雷电浪涌防护的具体要求。 本标准适用于安全防范系统雷电防护的设计、实施和检验等。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本，凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB 18802．1—2002 低压配电系统的电涌保护器(SPD) 第1部分：性能要求和试验方法 (IEC 61643—l：1998，IDE) GB 50057—1994(2000年版) 建筑物防雷设计规范 GB 50343-2004 建筑物电子信息系统防雷技术规范 GB 50348--2004 安全防范工程技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3．1 安全防范系统security and protection system；SPS 以维护社会公共安全为目的，运用安全防范产品和其他相关产品，所构成的人侵报警系统、视频安防监控系统、出入口控制系统、防爆安全检查系统等；或由这些系统作为子系统组合或集成的电子系统或网络。 [GB 50348——2004，2，0．2] 3．2 直击雷direct lightning flash 闪击直接击在建筑物、其他物体、大地或防雷装置上，产生电效应、热效应和机械力者。 [GB 50057———1994(2000年版)附录8] 3．3 雷电感应lightning induction 闪电放电时，在附近导体上产生的静电感应和电磁感应，它可能使金属部件之间产生火花。 [GB 50057—1994(2000年版)附录8] 3．4 雷电浪涌lightning surge 与雷电放电相联系的电磁辐射，所产生的电场和磁场能够耦合到电气(电子)系统中而产生破坏性的冲击电流或电压。 3．5 雷电活动区分类classification of thunder and lightning active zone 根据年平均雷暴日的多少，雷电活动区宜分为少雷区、多雷区、高雷区和强雷区：少雷区：年平均雷暴日在20天以下的地区； GA／T 670——2006 多雷区：年平均雷暴日大于20天，不超过40天的地区；