低压配电线路中SPD的选择和安装

低压配电线路中SPD的选择和安装

1.雷电防护分区与分级

1.1雷电防护区

将需要进行雷电防护的空间划分为不同的雷电防护区，是为了规定各部分空间不同的雷电电磁脉冲的严重程度和指明各区交界处的等电位连接点的位置；而在不同的防雷区界面处选择和安装的SPD的参数值也有很大的差异。因此，选用SPD时，首先应搞清楚SPD的安装部位所处的防雷区界面。

雷电防护区的划分是根据需要保护和控制雷电电磁脉冲环境的建筑物，从外部到内部划分为不同雷电防护区（LPZ）：

）：电磁场没有衰减，各类物体都可能遭到直（1）直击雷非防护区（LPZO

A

接雷击，属完全暴露的不设防区。

）：电磁场没有衰减，各类物体很少遭受直接雷（2）直击雷防护区（LPZO

B

击，属充分暴露的直击雷防护区。

（3）第一防护区（LPZ1）：也称第一屏蔽防护区。由于建筑物的屏蔽措施，流经各类导体的雷电流比直击雷防护区（LPZOB）区减小，电磁场得到了初步的衰减，各类物体不可能遭受直接雷击。

（4）第二防护区（LPZ2）：也称第二屏蔽防护区。进一步减小所导引的雷电流或电磁场而引入的后续防护区。

（5）后续防护区（LPZn）：需要进一步减小雷电电磁脉冲，以保护敏感度水平高的设备的后续防护区。

1.2雷电防护等级

建筑物电子信息系统的雷电防护等级按防雷装置的拦截效率分为A、B、C、D 四个等级。（GB50343的2009年新修订版本已改为A、B、C三个等级）在不同的雷电防护等级下，应选用的浪涌保护器的参数值也是有很大差异的。因此，在选用浪涌保护器时，首先应搞清楚该工程电子信息系统的雷电防护等级。

GB50343-2004之5.1.1规定：建筑物电子信息系统的防雷设计，应满足雷电防护分区、分级确定的防雷等级要求。

如：GB50343-2004之5.4.1第7款规定：用于电源线路的浪涌保护器就需要根据相应防雷等级的要求选择其不同的标称放电电流的参数值。

2.SPD的主要技术参数

这同样是一个比较重要的问题，在没有搞清楚关于SPD的一些主要参数及其定义的情况下，设计人员是不太可能在工程设计时，将SPD设计到位的。这里主要介绍几个与工程的施工图设计关系比较密切的主要参数及其定义：

2.1 冲击电流（Iimp）

由电流幅值Ipeak、电荷Q和单位能量W/R三个参数所限定。

Q（As）=0.5Ipeak（KA），W/R（KJ）=0.25[Ipeak（KA）]2

这是用于Ⅰ级试验的SPD分类试验。其试验应根据动作负载试验的程序进行。只要产生的电流波能满足上述公式就可以。目前10/350μs波形符合这个要求。

一般在开关型SPD的产品标识中均注明其Iimp值，单位是KA，波形为10/350μs。

2.2 标称放电电流（In）

流过SPD具有8/20μs波形的电流峰值，用于Ⅱ级试验的SPD分级以及Ⅰ级、Ⅱ级试验的SPD的预处理试验。

电源试品在做8/20μs波形冲击时，记录的残压值就是电流峰值为In时的最大峰值电压。这个值也是表征限压型SPD泄流的能力，残压值表征限压型SPD能保护的电压水平。

目前市场上的限压型SPD一般均在其标识中注明了In值，单位是KA，波形为8/20μs。而相应的防雷国标中对于不同部位应设置的SPD的In值也作了比较明确的规定。

2.3 Ⅱ级试验的最大放电电流（Imax）

流过SPD，具有8/20μs波形电流的峰值，其值按Ⅱ级动作负载试验的程序进行。Imax ＞In。

目前市场上的SPD的Imax通常是In的2-3倍，也有不到2倍的，一般由厂家定。

通流容量通常是指Imax，在电信的行标中就有这样的说法，如YD/T1429-2006《通信局（站）在用防雷系统的技术要求和检测方法》。

2.4 最大持续工作电压（Uc）

允许持久地施加在SPD上的最大交流电压有效值或直流电压。其值等于额定电压。也称“最大持续运行电压”或“持续耐压”等。

这个电压也是表征实际使用时SPD在承受这个电压时不会有漏流产生。一般我们使用的工频交流电有效值相对地是220V，相与相最大峰值电压大约是380V，那么我们可选择Uc =385V的阀片，这样就不会产生漏流了。

2.5 电压保护水平（Up）

表征一个SPD限制其两端电压的特性参数，该电压值大于冲击电压限制的实测值，由生产厂商确定。

一般在SPD的产品标识中均有注明，单位是KV。通常可理解为该SPD对于被保护设备所能提供的保护能力。

【提请注意：Up值应该对应In值，也就是在标称放电电流值的冲击试验时试品的电压保护水平。】

2.6 限制电压

施加规定波形和幅值的冲击电压时，在SPD接线端子间测得的最大电压峰值。

由于每个试品接受冲击时，送样试品不可能做到一致性，因此会产生各个试品的残压不一致，取得的最大残压值就是限制电压。

2.7 残压

放电电流流过SPD时，在其端子间的电压峰值。

2.8 插入损耗

在电气系统中：在给定频率下，连接到给定电源系统的SPD的插入损耗定义为，电源线上紧靠SPD接入点之后，在被试SPD接入前后的电压比，结果用dB 表示。

在电子系统中：由于在传输系统中插入一个SPD所引起的损耗，它是在SPD 插入前传递到后面的系统部分的功率与SPD插入后传递到同一部分的功率之比。插入损耗通常用dB表示。

3.SPD的选用

3.1 开关型SPD的适用部位

GB50057-94（2000）第6.4.7条规定：在LPZ0

A 或LPZ0

B

与LPZ1区的交界处，

在从室外引来的线路上安装的SPD应选用符合Ι级分类试验的产品。

GB50343-2004之5.4.1（4）规定：在直击雷非防护区（LPZ0

A

区）或直击雷

防护区（LPZ0

B

区）与第一防护区（LPZ1区）交界处应安装通过Ι级分类试验的浪涌保护器或限压型浪涌保护器作为第一级保护。

GB50601-2010之10.1.1之3规定：当建筑物上有外部防雷装置，或建筑物上虽未敷设外部防雷装置，但与之邻近的建筑物上有外部防雷装置且两建筑物之间有电气联系时，有外部防雷装置的建筑物和有电气联系的建筑物内总配电柜上安装的SPD应符合下列要求：

1）应当使用Ⅰ级分类试验的SPD。