发布时间 : 星期二 文章电涌保护器的选用和安装技术 毕业论文更新完毕开始阅读492d473a7375a417866f8f36
3.电涌保护器安装时注意的几个问题
3.1 电涌保护器安装场所
安装在LPZ0区与LPZ1区交界处的第一级SPD应安装符合IEC61643—1所规定的I级分
类试验的产品。应能荷载相应的直击雷电流(10／350μs波形)并能在交界处将这些电流的大部分导走。计算出每个SPD通过的雷电流，使所选SPD的Ipeak大于此值。当线路有屏蔽时，通过SPD的雷电流可按计算的雷电流的30％。对每一保护模式，SPD的雷击冲击电流Iimp通路不应小于12.5kA。建议安装位置：总电源进线处，如变压器低压侧或总配电柜处，及引至室外照明线路或动力线路的配电箱内。
安装在LPZ1区与LPZ2区交界面处的第二级SPD应考虑由雷电流引发的电磁场的作用及进一步降低第一级避雷器的残压。应安装符合IEC61643—1所规定的II级分类试验的产品。SPD的标称放电电流对每一保护模式通路不宜小于8／20μs，5kA。
安装在LPZ2区与其后续防雷区交界面处的第三级SPD应考虑由雷电流引发的电磁场的作用及进一步降低第二级避雷器的残压，并应具有防操作过电压功能。应安装符合IEC61643—1所规定的III级分类试验的产品。SPD的标称放电电流对每一保护模式通路不宜小于8/20μs，3kA。
第一、二、三级SPD均应符合以下两个附加要求：①通过电涌时的最大箝压。②有能力熄灭在雷电流通过后产生的工频续流。
最大电涌电压，即电涌保护器的最大钳压Up加上其两端引线的感应电压Ul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相一致，即:Up+Ul≤设备耐冲击过电压水平。(2)当上述安装的SPD电压保护水平加上其两端引线的感应电压保护不了后续配电盘供电的设备时，应在该级配电盘安装第二级SPD(一般为限压型)，其位置一般设在LPZl区和LPZ2区交界面处。建议安装位置：安装于下端带有大量弱电、信息系统设备或需限制哲态过电压的设备的配电箱内，如：楼层配电箱、计算机中心、电信机房、电梯控制室、有线电视机房、楼字自控室、保安监控中心、消防中心、工业自控室、变频设备控制室、医院手术室及监护室等场所的配电箱内。
对于需要将瞬态过电压限制在特定水平的设备(尤其是信息系统设备)，宜考虑在该设备前安装具有防操作过电压和防感应雷双重功能的第三级SPD(一般为浪涌吸收器)，其位置一般设在LPZ2区和其后续防雷区交界面处。建议安装位置：计算机设备、信息设备、电子设备及控制设备前或最近的插座箱内。
七层及以上中、高层住宅应在照明、动力总配电箱内安装第一级SPD，并宜在引至室外照明或动力线路的配电箱内安装第二级SPD。中、高层住宅在工程档次较高及造价允许的情况下宜在住户配电箱内安装第三级SPD。六层及以下的住宅应在照明总配电箱内安装一级SPD，分散型小别墅应将SPD安装在住户配电箱内。
考虑到经济性及安全性两方面的因素，对安装SPD的住宅有以下要求：①进线一级的SPD应选择残压低的产品(如Up≤1.5kV)以减少保护级数。②配电干线应穿金属管或金属线槽敷设，采用电缆配线时应沿钢筋混凝土结构的电缆竖井敷设。③住户内插座支路的配线宜穿金属管敷设。 3.2 SPD的级联问题
在多级保护中,次级保护的残压要求比初级低,其动作电压也将低于初级保护,这就带来初、次级保护的协调问题。如果次级保护先于初级动作,将可能抑制初级保护的动作而使次级保护承受所有的浪涌能量,导致保护的失败。
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一般电压开关型SPD与限压型SPD之间线落长度不宜小于10m，限压型SPD之间的线路长度不宜小于5m，否则中间应加装退耦器。当进线端的SPD与被保护电气设备之间的距离大于30ｍ时,应在离被保护设备尽可能近的地方安装另一个SPD;反之,如果不增加一级保护,由于电缆距离较长,SPD的残压加上电缆感应电压仍可能损坏设备,不能起到保护作用。
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 3.3 SPD与漏电保护装置RCD的配合
限压型SPD为压敏电阻器件，正常泄漏电流很小，但泄漏电流会随雷击冲击次数的增加而增加，当通过SPD的电流超过一定值时，有可能器件内部短路，造成系统故障或因上级RCD故障造成人身触电事故。为保证重要负荷不问断供电，电源进线应选动作值为300／500mA或采用延时跳闸的漏电保护装置，以躲过雷电流的干扰，对下级漏电保护设备(RCD)应保证漏电保护的选择性跳闸。器件因发热而性能劣化，在选SPD时应考虑带失效指示，必须在它的上端接漏电保护设备并及时切除损坏的SPD。
带漏电保护功能的断路器的RCD安装在SPD的电源侧， 或RCD则安装在SPD的负荷侧，这是IEC标准IEC60364—534(过电压保护器的选用和安装)的规定。我国GB50057—94的局部修订条文也有相同规定。这一规定是必要的。SPD不同于断路器之类的保护电器，它即使是新品也有微量的泄漏电流。随着时间的报移，此泄漏电流逐渐增大，最终导致失效而寿命终了。所以维护管理人员发现SPD显示“失效”标志时应及时更换备品，否则SPD的对地导通将成为接地故障，故障电流在接地电阻和接地引线上的电压降将使PE线带故障电压而引起间接接触电击危险。将RCD装在SPD的电源侧可检测出这一故障电流，防止这一危险的发生。这一要求也适用于TN系统防接地电弧火灾的RCD。有放电间隙的隔离，SPD的失效不导致接地故障，所以可将RCD装设在SPD的负荷侧，以避免电源进线处大幅值的雷电泄放电流不必要地通过RCD的零序电流互感器。
IEC标准对电源进线处RCD和SPD的安装要求做出专门的规定，说明国际上对建筑物电源进线处安装RCD的重视。不少人对RCD防接地电弧火灾的作用表示赞同，但对在建筑物电源进线处安装RCD则有顾虑，担心全建筑物泄漏电流过大，RCD跳间引起全建筑物停电。这不无道理，但国外的同行没有这个顾虑，这是因为建筑物电源进线通常是三相回路，三相RCD检测出的正常泄漏电流是矢量相加而非算术相加。它要比全建筑物正常泄漏电流总和要小得多。另外，电源进线处RCD的额定动作电流并非限定为500mA，500mA只是接地电弧能量不足以引燃起火的最大电弧电流值，而非安装RCD的最大允许动作电流值。实际上引燃起火的电弧电流是以若干安计算的(包括TT、TN系统的接地电弧电流)。IEC的RCD产品标准规定RCD的额定动作电流的优选值500mA以上的还有1A,3A直到20A。指导RCD选用安装的IEE技术报告(IEC61200—53(开关设备和控制设备的选用和安装))举例推荐大型建筑物可设三级RCD，电源进线处的额定动作电流值为1A，以对全建筑物进行防护，并避免过大泄漏电流引起的跳闸。还需说明，RCD不正常跳闸的原因是很多的，例如中性线和PE线接反，被RCD保护的回路的中性线又串接至其他回路等，应用仪表查出其真实原因后对症下药，加以改正，以免做出错误的判断，影响RCD作用的发挥。现在SPD在电源进线
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处的装用又对该处RCD的安装提出新的要求，应按有关规范要求正确安装，避免在建筑物中留下事故隐患。
4 结论
目前，浪涌保护技术的发展动向主要是提高压敏电阻的性能，包括提高电阻片的电位梯度、降低ZnO压敏电阻片的残压比，提高单位体积的能量耐受能力，提高长期老化性能，以及大力发展新型氧化锌线性电阻浪涌保护器。我国电子设备浪涌保护器的发展比电力设备浪涌保护器还很落后，现在市场上比较好的浪涌保护器基本上是从国外进口的．价格非常昂贵。电子元器件是我国今后十五年的发展重心．如果相应配套的保护器跟不上，会影响电子器件的发展，因此研究国产的性能优越、价格适合的电子设备浪涌保护已经刻不容缓。研究保护性能好、价格适中的电子设备浪涌保护器是信息社会高度发展的必然要求。 参考文献 [1] [2] [3] [4]
《建筑物防雷设计规范》(GB50057—94 2000年版) 《建筑物防雷设计规范》第六章．建筑电气．2002．No．4 GB18801.1—2002，低压配电系统的电涌保护器
王厚余．低压配电系统的接地．建筑电气，1998.17(2):6～12
selection and installation of SPD
QI Xiao-peng
（Department of Electrical engineering,Nanjing Institute of meteorology, china 210044）
Abstract: The author in this article introduces the major technique date of surge protective device，and three main parameters of surge protective device，namely voltage protective level，current deverting capacity and maximum continous operating voltage，were expounded，including it is significance，concept，term，relative standards and selection method，to be the foundation of power side surge protective design of electrical and electronic equipments.
Keywords: Voltage protection level；surge protective device；Choise；installlation
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