电涌保护器的选择过程及安装方式
电涌保护器的选择过程及安装方式
摘要文章简述了为防护雷击电磁脉冲（电涌）对信息系统造成干扰破坏，在设计中如何选择电涌保护器（ＳＰＤ），及在选择使用电涌保护器时涉及的几个主要步骤。
关键词雷击电磁脉冲电涌电涌保护器（ＳＰＤ）选择过程安装全球每年因雷电灾害造成的人员伤害、财产损失不计其数，引起火灾、爆炸、信息系统瘫痪的事故频繁发生。因此对雷电的危害必须有充分认识，对雷电的危害种类加以区分，才能有效地防止灾害的发生。雷电的破坏除了直接雷的破坏外，还有感应雷的破坏、雷电波侵入引起的破坏等。
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对于防护直接雷的破坏我们已有比较成熟的方法。随着社会经济和科学技术的发展，电子设备及微电子设备得到广泛的应用，我们在注意预防直接雷引起破坏的同时，还必须注意预防感应雷及雷电波侵入产生电
涌引起的破坏。
电涌是微秒量级的异常大电流脉冲，它可使电子设备受到瞬态过电流 电压的破坏。每年半导体器件的集成化都在提高，元件的间距在减小，半导体的厚度在变薄，这使得电子设备受瞬态过电流 电压破坏的可能性越来越大。如果一个电涌导致的瞬态过电压超过一个电子设备的承受能力，那么这个设备或者被完全破坏，或者寿命大大缩短。
雷电是导致电涌最大的原因。
电涌保护器的防雷电是把因雷电感应而窜入电力线、信号传输线的高电压限制在一定的范围内，保证用电设备不被击穿。加装电涌保护器可把电器设备两端实际承受的电压限制在允许范围内，以起到保护设备的作用。
１．４高层建筑
取两种情况分析：
（１）Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＋Ｃ５＝１．０＋２．０＋１．０＋１．０＋１．５＝６．５Ｎｃ＝０．０００８９
（２）Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＋Ｃ５＝１．０＋３．０＋３．０＋１．０＋１．５＝９．５Ｎｃ＝０．０００６１
１．５本次工程为高层建筑物 取Ｎｃ＝０．０００６１
根据地区雷电日Ｔｄ按公式（２）决定地区雷击频度Ｎｇ
Ｎｇ＝０．０２４Ｔｄ１．３＝０．０２４×３５．１１．３次 ｋｍ２年（２）
＝２．４５次 ｋｍ２年
式中雷电日按南京地区Ｔｄ＝３５．１
根据地区雷击频度Ｎｇ和建筑物等效接闪面积Ａｅ按公式（３）决定建筑物年平均接闪次数Ｎ：
Ｎ＝ＫＡｅＮｇ次 年（３）
其中Ｋ为地形校正系数：一般情况取１；旷野孤立的建筑取２；金属屋面的砖木结构建筑物取１．７；河边、湖边、山坡下，山地中土壤电阻率较底处，底下水露头处，土山顶部，山谷风口，特别潮湿的建筑物取１．５。
Ａｅ为建筑物等效接闪面积ｋｍ２；
当建筑物高度Ｈ＞１００ｍ时
Ａｅ＝［ＬＷ＋２（Ｌ＋Ｗ）Ｈ＋πＨ２］×１０－６（４）
当建筑物高度Ｈ＜１００ｍ时
Ａｅ＝［ＬＷ＋２（Ｌ＋Ｗ）Ｄ＋πＤ２］×１０－６（５）
其中Ｌ、Ｗ、Ｈ为建筑物的长、宽、高，Ｄ为建筑物的扩大宽度。（以ｍ计）
Ｄ＝
本次设计的工程高为１３０ｍ，建筑物等效接闪面积按公式（４）计算，即
Ａｅ＝［ＬＷ＋２（Ｌ＋Ｗ）Ｈ＋πＨ２］×１０－６
＝［３８×２５＋２（３８＋２５）×１３０＋３．１４×１３０２］×１０－６
＝０．０７０ｋｍ２
建筑物年平均接闪次数Ｎ按公式（３）计算，即
Ｎ＝ＫＡｅＮｇ次 年（地形校正系数Ｋ取１）
＝１×０．０７０×２．４５
＝０．１７次 年
根据信息系统设备损坏的可接受的最大年平均雷击次数Ｎｃ和建筑物平均接闪次数之比（Ｎｃ Ｎ），也就是要求用防雷设施将雷击频度减少的倍数按表２决定需增加的防雷设施的等级（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）。
Ｎｃ Ｎ＝０．０００６１ ０．１７＝０．００３６＜１ ５０
根据表２规定本工程按Ａ级要求设计防雷击电磁脉冲的设施。
根据防雷设施的等级确定低压交流电源系统电涌保护方案（见表３）
确定低压交流电源系统Ａ级防雷电涌过电压保护方案（见图１）
４电涌保护器最大放电电流选择
根据国家标准《建筑防雷设计规范》ＧＢ５００５７－９４（２０００年版）附录六中一、二、三类防雷建筑物的首次雷电流幅值和二次雷电幅值和波头时间，并按该国家标准第６·３·４条的内容及图６·３·４－１（见图８）所述的全部雷电流ｉ按５０％流入建筑物防雷装置的接地装置计，另外按１ ３分配于引入建筑物的电力电缆，电缆按３芯计算，则流入每芯电缆的雷电流为：
ｉｉ＝１ ２×１ ３×１ ３×ｉ（ｋＡ）（ｉ为雷电流幅值ｋＡ）
（６）
式中ｉ雷电流幅值第一级按承受９０％左右的雷击能量考虑，第二级按承受１０％左右的雷击能量考虑，第三级按承受５％左右的雷击能量考虑，第四级雷击能量更小，但不应低于５ｋＡ。
按有关规范要求：对第一级电涌保护器，最大（冲击）放电电流必须按１０ ３５０μｓ波形的通流要求选择。对其后几级电涌保护器，最大放电电流可以按８ ２０μｓ波形的通流要求选择，但必须进行折算，即电涌保护器由１０ ３５０μｓ波形的通流要求推算要求的８ ２０μｓ波形的通流能力按保守的估计为１０倍。本次工程按１０倍计算。所以电涌保护器最大放电电流为：
Ｉｎ＝１０ｉｉ（ｋＡ）（７）
按以上公式计算，计算结果（计算过程略）可按表５选择电涌保护器的规格。
为保证系统遭受过电压时，前级保护优先后级保护起作用，应使前后级的安装距离大于１０～１５ｍ，否则在其间串联协调电感。
５电涌保护器上端短路保护器件选择及其连接线的选择
５．１电涌保护器上端短路保护器件选择
各级电涌保护应接在相应的断路器 熔断器的负载端。
一般可以根据不同的产品要求选择不同的保护方式及保护器件的型号规格。
下面为某公司电涌保护器上端保护器件选择表（见表６）。
当线路负载大于１００Ａ或连续供电负载时，应在避雷器上端安装短路保护器件。
当电涌保护器制造商没有上端熔断器的具体配置建议时，则按表７选择。
５．２电涌保护器的连接线的选择
电涌保护器的连接线的截面积一般第一级应大于１０ｍｍ２（多股铜线），第二级应大于６ｍｍ２（多股铜线）。当电涌保护器制造商有规定时可按其规定选择。下面为某公司电涌保护器连接线选择表，见表８所示。
下面仅介绍电涌保护器的选择及其应用，并结合一个在设计中的工程例子加以说明。实例工程为某综合楼，大楼地下２层，地上３６层，共３８层，长３８ｍ，宽２５ｍ，高１３０ｍ。大楼顶部已装设一套外部避雷设施，且按国家标准《建筑防雷设计规范》ＧＢ５００５７－９４（２０００年版）第六章“防雷击电磁脉冲”中的要求在建筑物内除作了防雷击电磁脉冲的保护措施，即屏蔽、接地、等电位联结等，还在低压电源交流系统中安装了电涌保护器，这样形成一个防雷击电磁脉冲的综合保护措施。选择电涌保护器应从以下几点加以考虑：１电涌保护方案等级的确定
交流低压电源系统的电涌保护器的选择与配置首先应考虑其所处建筑物雷电环境、防雷状况和信息系统的重要性，进行雷击危险度分析，然后确定电涌保护等级。
根据影响防雷状况和信息系统的重要性的各种因子（Ｃ１～Ｃ５）的取值（见表１），按公式（１）决定信息系统设备损坏的可接受的最大年平均雷击次数Ｎｃ
Ｎｃ＝５．８×１０－３ （Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＋Ｃ５）次 年（１）
根据表１得出几种典型的建筑物的Ｎｃ计算值（按公式（１）及下列取值计算）：
１．１普通民用二层住宅或小别墅类
Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＋Ｃ５＝１．５＋０．５＋０．５＋０．５＋０．５＝３．５
Ｎｃ＝０．００１６６
１．２商品住宅楼和普通办公楼类
Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＋Ｃ５＝１．０＋１．０＋０．５＋１．０＋１．０＝４．５
Ｎｃ＝０．００１２９
１．３智能化住宅或高档写字楼类
Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＋Ｃ５＝１．０＋２．０＋１．０＋１．０＋１．５＝６．５
Ｎｃ＝０．０００８９
２电涌电保护器的选择和配置
２．１电涌保护器类型选择要点
（１）变压器低压侧的电涌保护器选择金属氧化物电涌保护器；
（２）对第一级可选限压型、开关型或复合型电涌保护器，但首选的应是以金属氧化物非线形电阻为核心元件的限压型电涌保护器；
（３）其余各级均应以金属氧化物非线形电阻为核心元件的限压型电涌保护器；
（４）对于“３＋１”接入方式（电涌保护器接于Ｌ１－Ｎ、Ｌ２－Ｎ、Ｌ３－Ｎ和Ｎ－Ｇ之间）中的中性线对保护地的电涌保护器应选择以气体放电间隙为核心元件的开关型电涌保护器。
２．２电涌保护器级位配置
（１）为建筑物供电的变压器低压侧应配置低压电涌保护器。
如变压器和总配电柜距离小于２０ｍ，此电涌保护器可以和建筑物内部第一级电涌保护器合并。
（２）低压侧电涌保护器应按表３的要求作分散的多级的配置。
配置原则：首先应在任意两个防雷区的交接处设置，然后再考虑同一防雷区中电源线路是否过长以至需在该区中再加一级。
（３）在重要的设备电源端口设置电涌保护器。
２．３电涌保护器安装场所（见表４）
３电涌保护器接入模式
在ＴＮ制式中，一般情况下电涌保护器只需作共模接法，即接于相线 中性线与保护地线之间（见图２）。
但在ＴＮ－Ｓ制式的起始位置，中性线与保护地线之间无须接入电涌保护器。只有对Ａ级防雷等级中的第三、四级和Ｂ级防雷等级中的第三级上的特别重要设备的电源端口，才需做差模接入，即增加接于相线与中性线之间的电涌保护器，即全保护（见图３）。
在ＴＴ制式中，当第一级电涌保护器位于漏电保护器之后，可作上述共模接法（见图４）。当第一级电涌保护器位于漏电保护器之前，且高压系统为中心点接地系统，电涌保护器应作“３＋１”接法，即三个相线对中性线各接一个电涌保护器，中性线对保护地线再接一个电涌保护器（见图５）。
在ＩＴ制式中，电涌保护器只作共模接法（见图６）。
单相电涌保护器接法见图。分三种方式（分别见图７ａ、ｂ、ｃ）。
本次工程为ＴＮ－Ｃ－Ｓ制式，参见图１、图２及图３。
６电涌保护器选择的其它技术要求
（１）最大持续工作电压：对于ＴＮ制式不低于１．１５Ｕｏ，对于ＴＴ制式不低于１．５５Ｕｏ，对于ＩＴ制式不低于２．０Ｕｏ（Ｕｏ为额定相电压）；
（２）最大放电电流：按计算选择；
（３）保护水平（残压）：应小于设备耐受电压。按建筑物防雷设计规范ＧＢ５００５７－９４（２０００年版）表６．４．４选择；
（４）电涌保护器响应时间：对第一级要求不大于１００ｎＳ，对第二级（中间级）要求不大于５０ｎＳ，对第三级（末级）要求不大于２５ｎＳ。
通过以上的几个步骤，能很好地满足在设计中选择电涌保护器以及电涌保护器的保护和接线等，在实际工程中方便使用。
总之，供电系统防止电涌采取下列防护措施即：在大楼低压配电室电源输入总开关后并联安装一组高能量电涌保护器，作为一级保护；在楼层配电箱的断路器后并联安装一组能量稍低的电涌保护器，作为二级保护；在电源终端配电箱的空气开关后并联安装一组能量较低的、动作电压也较低的电涌保护器，作为三级保护；对于重要的设备，如服务器（主机）、程控交换机等可在设备的供电部分加装第四级电涌保护器，作为精细保护。通过以上四级保护，就能很好地把过电压钳制到设备可以承受的范围。最大限度的减少雷电灾害。＆
参考文献
１建筑物防雷设计规范ＧＢ５００５７－９４（２０００年版）
２建筑物交流低压电源系统电涌保护器的选用规程
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，
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
浪涌保护器的选型及使用
浪涌保护器的选型及使用 由于电气类和电子元件的高损耗，浪涌保护（浪涌保护器或SPD）在风能行业中过电压保护过程中越来越普遍。 风机停机的代价是非常高的，只有在不得不停机的情况下，才能停机。随着风机型号的增大而当其电力系统崩溃带来的损失也不断增大，因此为了免受过电压造成损失而实施保护措施的需求也随之增高。业主对浪涌保护器的需求越来越普遍。这意味着开发商和风机制造商必须确保系统符合现行法律规定及现代风力发电机组可靠性的要求。为了推动这项工作，国际电工委员会出版了低压用电分配系统浪涌保护设备选择和使用的标准。（IEC61643 低电压保护设备：第十二章是关于低压用电分配系统的浪涌保护器的选择和应用原理）该标准是一个应用及配置指南，对评估浪涌保护重要性非常有用，该标准同时也给风机浪涌保护设备的安装和尺寸测量提供指导规范。 应用指南 该标准可作为设计手册，并阐述了很多选型和设计时要考虑的相关问题。该标准也说明了选择过电压保护设备的各种问题。标准的第一部分详述了浪涌保护的基本原理和选择浪涌保护器时的各种相关参数（第3、4和5节）。简述之后就是应用指南，一步步介绍在选型前怎样评估应用程序（第6.1节）。下图是评估中最重要问题的概览：
选择安装浪涌保护器时，首先要考虑电网的设计（例如：TN-S系统，TT系统，IT 系统等）。浪涌保护器的安装位置也要考虑，它的放置位置与被保护设备间的距离要合适。如果浪涌保护器放置得离被保护设备太远了，那就不能确保被保护设备得到有效保护；如果太近了，设备和浪涌保护器之间会产生振荡波，而这样，即使设备被认为是被保护的，会在被保护设备上产生巨大的过电压。 仅因为正确安装浪涌保护器是个简单问题，导致许多浪涌保护器安装位置设计不合理。安装浪涌保护器时，首先确保它被放置在被保护设备的入口处；第二要正确安装浪涌保护器的接地线；第三连接浪涌保护器的电缆要尽可能的短。根据此标准（一般来说），连接电缆的电感一般是1μH/m左右。所以设计该系统时，记得连接电缆要包含火线和接地线。
浪涌保护器的安装
欢迎阅读 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（SurgeprotectionDevice ）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。 11.2.3.（1.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，
气体放电管的技术参数主要有：直流放电电压Udc；冲击放电电压Up（一般情况下Up≈（2～3）Udc；工频而授电流In；冲击而授电流Ip；绝缘电阻R（>109Ω）；极间电容（1-5PF） 气体放电管可在直流和交流条件下使用，其所选用的直流放电电压Udc分别如下：在直流条件下使用：Udc≥1.8U0（U0为线路正常工作的直流电压） 在交流条件下使用：Udc≥1.44Un（Un为线路正常工作的交流电压有效值） 3.压敏电阻： 它是以ZnO为主要成分的金属氧化物半导体非线性电阻，当作用在其两端的电压达到一定数值后，电阻对电压十分敏感。它的工作原理相当于多个半导体P-N的串并联。压 ， ； Ub 4. 9 （ （ （ （4）反向变位电压：它是指管子在反向泄漏区，其两端所能施加的最大电压，在此电压下管子不应击穿。此反向变位电压应明显高于被保护电子系统的最高运行电压峰值，也即不能在系统正常运行时处于弱导通状态。 （5）最大泄漏电流：它是指在反向变位电压作用下，管子中流过的最大反向电流。（6）响应时间：10-11s 5.扼流线圈：扼流线圈是一个以铁氧体为磁芯的共模干扰抑制器件，它由两个尺寸相同，匝数相同的线圈对称地绕制在同一个铁氧体环形磁芯上，形成一个四端器件，要对于共模信号呈现出大电感具有抑制作用，而对于差模信号呈现出很小的漏电感几乎不起作
浪涌保护器选择应注意的几个问题
低压配电系统SPD选择应注意的几个问题 1. SPD最大持续工作电压U C 1）TN系统U C≥（U0=220V相电压） 由于GB12325《电能质量供电电压》标准规定220V电网内的正偏差不大于7%，但我国实际电压正偏差往往超过此值，再加上SPD老化等因素，所以规定U C ≥ 2）TT系统U C≥（在剩余电流保护器负荷侧，U0=220V相电压） 此种TT系统变电所10kV侧必须为中性点不接地系统。根据IEC标准，为防范TT系统内绝缘击穿事故而规定的过电压允许值和切断电源时间：低压电气绝缘允许承受的过电压为U0+250V，切断时间＞5s。 按此规定低压电气绝缘允许承受的过电压为450V且切断时间大于5s。根据电力行业标准DL/T620-1997相关规定，10kV中性点不接地系统允许最大接地故障电容电流按线路不同情况分别为10A、20A、30A，因线路情况复杂取其中间值20A。当10kV线路发生单相接地故障时接地故障电容电流会流经变电所变压器中性点的接地电阻流回不接地的两相，一般接地电阻不大于4Ω，此时可能产生80V的最大故障电压，使地电位升高80V。低压电气绝缘允许承受的过电压为U0+80V，切断时间＞5s。在此系统中低压电气绝缘允许承受的过电压为300V且切断时间大于5s，同理需考虑1）款中的系数则 U C≥×300=345V≈×U0=341V。由于断路器的额定工作电压均为400V，冲击耐压为6000V，所以SPD可以以四星型接法接在剩余电流保护器负荷侧。 3）TT系统U C≥（在剩余电流保护器电源侧，U0=220V相电压） 此种TT系统变电所10kV侧采用小电阻接地，同时和变压器低压侧中性点接地
如何安装浪涌保护器
如何安装浪涌保护器 浪涌保护器，也称防雷器，是一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置。当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时，浪涌保护器能在极短的时间内导通分流，从而避免浪涌对回路中其他设备的损害。 为了防止过电压对设备带来的危害，我们可加装浪涌保护器来防护，可分为电源线路防护，信号线路防护，天馈线路防护三大类。 电源线路浪涌保护器(SPD)的安装应符合下列规定： 1、电源线路的各级浪涌保护器(SPD)应分别安装在被保护设备电源线路的前端，浪涌保护器各接线端应分别与配电箱内线路的同名端相线连接。浪涌保护器的接地端与配电箱的保护接地线(PE)接地端子板连接，配电箱接地端子板应与所处防雷区的等电位接地端子板连接。各级浪涌保护器(SPD)连接导线应平直，其长度不宜超过0.5m。 2、带有接线端子的电源线路浪涌保护器应采用压接;带有接线柱的浪涌保护器宜采用线鼻子与接线柱连接。
3、浪涌保护器(SPD)的连接导线最小截面积宜符合下表的规定。 防护级别SPD的类型导线截面积(mm2) SPD连接相线铜导线SPD接地端连接铜导线 第一级开关型或限压型16 25 第二级限压型10 16 第三级限压型6 10 第四级限压型4 6 天馈线路浪涌保护器(SPD)的安装应符合下列规定： 1、天馈线路浪涌保护器SPD应串接于天馈线与被保护设备之间，宜安装在机房内设备附近或机架上，也可以直接连接在设备馈线接口上。 2、天馈线路浪涌保护器SPD的接地端应采用截面积不小于6mm2的铜芯导线就近连接到直击雷非防护区(LPZ0A)或直击雷防护区(LPZ0B)与第一防护区(LPZ1)交界处的等电位接地端子板上，接地线应平直。 信号线路浪涌保护器(SPD)的安装应符合下列规定：
浪涌保护器的安装接线图
浪涌保护器的安装接线图 浪涌保护器也称为防雷器，是一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置。 标准浪涌保护器会将来自电源插座的电流输送给电源板上 插接的多个电气和电子设备。如果产生浪涌或尖峰，使电压超过了可接受的级别，浪涌保护器能在极短的时间内导通分流，从而避免浪涌对回路中其他设备的损害。 根据所选择的浪涌保护器和预期的环境影响，保护系统的电源和设备所需的保护措施被分为三级。 B类浪涌保护器：标称放电电流In，冲击电压1.2/50 μs 冲击电压和最大冲击电流Iimp 的试验，Iimp 的波形为10/350 μsUp 最大4kv(IEC61643-1;IEC 60664-1) C类浪涌保护器：标称放电电流In，冲击电压1.2/50 μs 冲击电压和最大冲击电流Iimp 的试验，Iimp 的波形为8/25ms D类浪涌保护器：进行混合波合（开路电压1.2/50 μs 冲击电压，邓路电流8/25 μs）试验 浪涌保护器的好与否直接关系到设备的全安问题，因此在选取浪涌保护器以几点可参考： 箝位电压——这表示将导致MOV接通地线的电压值。箝位电压越低，表示保护性能越好。此UL标称值有三个保护水平——330伏、400伏和500伏。通常，箝位电压超过400
伏就太高了。 能量吸收/耗散能力——此标称值表示浪涌保护器在烧毁前能够吸收多少能量，单位为焦耳。其数值越高，保护性能就越好。您购买的保护器的这一标称值至少要在200至400焦耳之间。若要获得更好的保护性能，应该寻找此标称值在600焦耳以上的产品。 响应时间——浪涌保护器不会立刻断开；它们对电涌做出响应会有略微的延迟。响应时间越长，表示计算机（或其他设备）将遭受浪涌的持续时间越长。请购买响应时间低于一毫微秒的浪涌保护器。 此外，您还应该购买具有指示灯的保护器，以便判断保护元件是否在起作用。在遭受多次电涌之后，所有MOV都将会烧毁，但是保护器仍然会作为一个电源板而工作。没有电源指示灯，就无法得知保护器是否仍然在正常工作。
电涌保护器的选择过程及安装方式
电涌保护器的选择过程及安装方式 摘要文章简述了为防护雷击电磁脉冲（电涌）对信息系统造成干扰破坏，在设计中如何选择电涌保护器（ＳＰＤ），及在选择使用电涌保护器时涉及的几个主要步骤。 关键词雷击电磁脉冲电涌电涌保护器（ＳＰＤ）选择过程安装全球每年因雷电灾害造成的人员伤害、财产损失不计其数，引起火灾、爆炸、信息系统瘫痪的事故频繁发生。因此对雷电的危害必须有充分认识，对雷电的危害种类加以区分，才能有效地防止灾害的发生。雷电的破坏除了直接雷的破坏外，还有感应雷的破坏、雷电波侵入引起的破坏等。 ------------------------ 对于防护直接雷的破坏我们已有比较成熟的方法。随着社会经济和科学技术的发展，电子设备及微电子设备得到广泛的应用，我们在注意预防直接雷引起破坏的同时，还必须注意预防感应雷及雷电波侵入产生电 涌引起的破坏。 电涌是微秒量级的异常大电流脉冲，它可使电子设备受到瞬态过电流 电压的破坏。每年半导体器件的集成化都在提高，元件的间距在减小，半导体的厚度在变薄，这使得电子设备受瞬态过电流 电压破坏的可能性越来越大。如果一个电涌导致的瞬态过电压超过一个电子设备的承受能力，那么这个设备或者被完全破坏，或者寿命大大缩短。 雷电是导致电涌最大的原因。 电涌保护器的防雷电是把因雷电感应而窜入电力线、信号传输线的高电压限制在一定的范围内，保证用电设备不被击穿。加装电涌保护器可把电器设备两端实际承受的电压限制在允许范围内，以起到保护设备的作用。 １．４高层建筑 取两种情况分析： （１）Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＋Ｃ５＝１．０＋２．０＋１．０＋１．０＋１．５＝６．５Ｎｃ＝０．０００８９ （２）Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＋Ｃ５＝１．０＋３．０＋３．０＋１．０＋１．５＝９．５Ｎｃ＝０．０００６１ １．５本次工程为高层建筑物 取Ｎｃ＝０．０００６１ 根据地区雷电日Ｔｄ按公式（２）决定地区雷击频度Ｎｇ Ｎｇ＝０．０２４Ｔｄ１．３＝０．０２４×３５．１１．３次 ｋｍ２年（２） ＝２．４５次 ｋｍ２年 式中雷电日按南京地区Ｔｄ＝３５．１ 根据地区雷击频度Ｎｇ和建筑物等效接闪面积Ａｅ按公式（３）决定建筑物年平均接闪次数Ｎ： Ｎ＝ＫＡｅＮｇ次 年（３） 其中Ｋ为地形校正系数：一般情况取１；旷野孤立的建筑取２；金属屋面的砖木结构建筑物取１．７；河边、湖边、山坡下，山地中土壤电阻率较底处，底下水露头处，土山顶部，山谷风口，特别潮湿的建筑物取１．５。 Ａｅ为建筑物等效接闪面积ｋｍ２； 当建筑物高度Ｈ＞１００ｍ时 Ａｅ＝［ＬＷ＋２（Ｌ＋Ｗ）Ｈ＋πＨ２］×１０－６（４） 当建筑物高度Ｈ＜１００ｍ时 Ａｅ＝［ＬＷ＋２（Ｌ＋Ｗ）Ｄ＋πＤ２］×１０－６（５）
浪涌保护器工作原理
以下是电源系统SPD选择的要点： 欧阳学文 1、根据被保护线路制式，例如：单相220V、三相 220/380V TNC/TNS/TT等，选择合适制式SPD 2、根据被保护设备的耐冲击电压水平，选择SPD的电压保护水平Up。一般终端设备的耐冲击电压1.5kV，具体可参照GB 503435.4。Up值小于其耐冲击电压即可。 3、根据线路引入方式，有无因直击雷击中而传到雷电流的风险，选择一级或者二级SPD。一级SPD是有雷电流泄放参数的10/350波形的。 4、根据GB 500576.3.4里的分流计算，计算线路所需的泄放电流强度，选择合适放电能力的SPD，需要SPD标称放电电流参数大于线路的分流电涌电流即可。 至于型号，不同厂家型号不一，没什么参考价值。建议选择知名品牌，现在防雷市场鱼龙混杂，不要贪图便宜而使用劣质产品。 浪涌保护器设计原理、特性、运用范畴 设计原理
在最常见的浪涌保护器中，都有一个称为金属氧化物变阻器（Metal Oxide Varistor，MOV）的元件，用来转移多余的电压。如下图所示，MOV将火线和地线连接在一起。MOV由三部分组成：中间是一根金属氧化物材料，由两个半导体连接着电源和地线。 这些半导体具有随着电压变化而改变的可变电阻。当电压低于某个特定值时，半导体中的电子运动将产生极高的电阻。反之，当电压超过该特定值时，电子运动会发生变化，半导体电阻会大幅降低。如果电压正常，MOV会闲在一旁。而当电压过高时，MOV可以传导大量电流，消除多余的电压。随着多余的电流经MOV转移到地线，火线电压会恢复正常，从而导致MOV的电阻再次迅速增大。按照这种方式，MOV仅转移电涌电流，同时允许标准电流继续为与浪涌保护器连接的设备供电。打个比方说，MOV的作用就类似一个压敏阀门，只有在压力过高时才会打开。 另一种常见的浪涌保护装置是气体放电管。这些气体放电管的作用与MOV相同——它们将多余的电流从火线转移到地线，通过在两根电线之间使用惰性气体作为导体实现
浪涌保护器选择要点及相关问题
浪涌保护器 浪涌也叫突波，顾名思义就是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。 浪涌保护器，也叫防雷器，是一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置。当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时，浪涌保护器能在极短的时间内导通分流，从而避免浪涌对回路中其他设备的损害。浪涌保护器（也称防雷器）的分级防护 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
浪涌保护器安装接线图
浪涌保护器安装接线图 1、什么是浪涌？ 答：浪涌就是超出正常工作电压的瞬间过电压 2、什么是浪涌保护器？ 答：浪涌保护器是当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者发过电压时，能在极短的时间内导通分流，从而避免浪涌对回路中其他设备的损害的电子装置。 3、开关型浪涌保护器和限压型浪涌保护器的区别？ 答：开关型浪涌保护器为间隙放电型器件，其雷电能量泻放能力大，在线路上使用的主要作用是泄放雷电能量；限压型浪涌保护器为氧化锌压敏电阻器件，其雷电能量泻放能力小，但其过电压抑制能力好，在线路上使用的主要作是限制过电压。因为此，一般在建筑物入口处选用如Asafe系列的开关型浪涌保护来泄放雷电能量，然后，在后级电路使用如AM系列的限压型浪涌保护器来限制因前级雷电能量泻放后，在后级线路产生的高过电压。两种浪涌保护器需配合使用，方能保证配电线路中设备的安全。 4、与浪涌保护器相配合的微型断路器如何选型？
答：Asafe开关型模块由于其损坏方式为开路，因此可以不用装微型断路器；第一级模块，如AMI-40，需要选用63A的分断电流能力为10KA的D型微型断路器；第二级模块，如AM2-20，需要选用32A 的分断电流能力为6.5KA的C、D型微型断路器，由于其工作曲线IN 值的不同，因此推荐使用D型；第三级模块，如AM3-10，需要选用16A的分断电流能力为4.5KA的C、D型微型断路器，由其工作曲线IN值的不同，因此推荐使用D型。 5、是否所有的浪涌保护器前都装熔断装置？ 答：不是。开关型模块由于其损坏的方式为开路，因此可不用装微型断路器等熔断装置。 电涌保护器接入模式 在ＴＮ制式中，一般情况下电涌保护器只需作共模接法，即接于相线中性线与保护地线之间。 但在ＴＮ－Ｓ制式的起始位置，中性线与保护地线之间无须接入电涌保护器。只有对Ａ级防雷等级中的第三、四级和Ｂ级防雷等级中的第三级上的特别重要设备的电源端口，才需做差模接入，即增加接于相线与中性线之间的电涌保护器。 在ＴＴ制式中，当第一级电涌保护器位于漏电保护器之后，可作上述共模接法。当第一级电涌保护器位于漏电保护器之前，且高压系
(完整版)各种类型浪涌保护器安装施工方案
各种类型浪涌保护器安装施工方案 1．总则 （1）选型依IEC61312、61643、VDE0100及GB50057-94标准进行。通过严格的分级避雷保护，使过电压降低到对设备无害的量值。 （2）电源防雷的选型严格依据使用环境的电网类型而定，如TN、TT等电网制式。 （3） B类浪涌保护器在低压配电电路中，往往作为第一级浪涌保护器安装于0-1区的交界面（如近距离专用变压器低压侧或主配电柜内），用于输电线路上由直击雷、感应雷引起的传导浪涌过电压给设备带来的危害。 （4） C类浪涌保护器往往应用于多级保护的场合，作为第二级感应雷电及开关转换过程中引起的瞬间过电压的保护。 2．特别说明 （1）为避免电源浪涌保护器因过载而引起的持续短路，郑重建议在浪涌保护器前端串接合适之保险丝（或空开）。 （2）为便于监测浪涌保护器的状态，建议在无人值守的场合选取带远程显示的过电压保护器。 3．选型指引 浪涌保护器（SPD）的选择一般有如下几步： (1) 根据不同的电源制式及现场的实际情况选择UC值； (2) 根据SPD的保护距离确定其安装位置； (3) 安装的SPD在正常情况下不会对设备产生故障，故障情况下不会对设备产生干扰； (4) 根据SPD的具体安装位置和被保护设备的电压耐受水平选择合适的SPD； (5) 考虑各级SPD之间的能量配合。
浪涌保护器安装规则 1. 尽可能安装在建筑物入口处。 2. 应尽量靠近被保护设备。 3. SPD的连接线尽可能短和直。 4. 在入口处安装一个SPD1后，第二个 SPD2应靠近设备安装。 5. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类试验的SPD可用于入口处，Ⅱ、Ⅲ类试验的SPD可用于安装在靠近设备处。 6. SPD安装在雷电防护区（LPZ）的交界处。
浪涌保护器安装接线图
浪涌保护器安装接线图 电涌保护器接入模式 在ＴＮ制式中，一般情况下电涌保护器只需作共模接法，即接于相线中性线与保护地线之间。 但在ＴＮ－Ｓ制式的起始位置，中性线与保护地线之间无须接入电涌保护器。只有对Ａ级防雷等级中的第三、四级和Ｂ级防雷等级中的第三级上的特别重要设备的电源端口，才需做差模接入，即增加接于相线与中性线之间的电涌保护器。 在ＴＴ制式中，当第一级电涌保护器位于漏电保护器之后，可作上述共模接法。当第一级电涌保护器位于漏电保护器之前，且高压系统为中心点接地系统，电涌保护器应作“３＋１”接法，即三个相线对中性线各接一个电涌保护器，中性线对保护地线再接一个电涌保护器。 在ＩＴ制式中，电涌保护器只作共模接法.
1、什么是浪涌？ 答：浪涌就是超出正常工作电压的瞬间过电压 2、什么是浪涌保护器？ 答：浪涌保护器是当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时，能在极短的时间内导通分流，从而避免浪涌对回路中其他设备的损害的电了装置。 3、开关型浪涌保护器和限压型浪涌保护器的区别？ 答：开关型浪涌保护器为间隙放电型器件，其雷电能量泻放能力大，在线路上使用的主要作用是泄放雷电能量；限压型浪涌保护器为氧化锌压敏电阻器件，其雷电能量泻放能力小，但其过电压抑制能力好，在线路上使用的主要作是限制过电压。因为此，一般在建筑物入口处选用如Asafe系列的开关型浪涌保护来泄放雷电能量，然后，在后级电路使用如AM系列的限压型浪涌保护器来限制因前级雷电能量泻放后，在后级线路产生的高过电压。两种浪涌保护器需配合使用，方能保证配电线路中设备的安全。 4、与浪涌保护器相配合的微型断路器如何选型？ 答：Asafe开关型模块由于其损坏方式为开路，因此可以不用装微型断路器；第一级模块，如AMI-40，需要选用63A的分断电流能力为10KA的D型微型断路器；第二级模块，如AM2-20，需要选用32A的分断电流能力为6.5KA的C、D型微型断路器，由于其工作曲线IN值的不同，因此推荐使用D型；第三级模块，如AM3-10，需要选用16A
浪涌保护器工作原理
以下是电源系统SPD选择的要点： 1、根据被保护线路制式，例如：单相220V、三相220/380VTNC/TNS/TT等，选择合适制式SPD 2、根据被保护设备的耐冲击电压水平，选择SPD的电压保护水平Up。一般终端设备的耐冲击电压1.5kV，具体可参照GB50343-5.4。Up值小于其耐冲击电压即可。 3、根据线路引入方式，有无因直击雷击中而传到雷电流的风险，选择一级或者二级SPD。一级SPD是有雷电流泄放参数的10/350波形的。 4、根据GB50057-6.3.4里的分流计算，计算线路所需的泄放电流强度，选择合适放电能力的SPD，需要SPD标称放电电流参数大于线路的分流电涌电流即可。 至于型号，不同厂家型号不一，没什么参考价值。建议选择知名品牌，现在防雷市场鱼龙混杂，不 ? 的元件，MOV 作响应快的优点，特别适合用作多级保护电路中的最末几级保护元件。抑制二极管在击穿区内的伏安特性可用下式表示：I=CUα，上式中α为非线性系数，对于齐纳二极管α=7～9，在雪崩二极管α=5～7. ?抑制二极管的技术参数主要有： （1）额定击穿电压，它是指在指定反向击穿电流（常为lma）下的击穿电压，这于齐纳二极管额定击穿电压一般在2.9V～4.7V范围内，而雪崩二极管的额定击穿电压常在5.6V～200V范围内。（2）最大箝位电压：它是指管子在通过规定波形的大电流时，其两端出现的最高电压。 （3）脉冲功率：它是指在规定的电流波形（如10/1000μs）下，管子两端的最大箝位电压与管子中电流等值之积。