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1、变频器维修培训班 http:/电涌保护器选用和安装中的两个问题参考资料：http:/ 有些事故导致了严重的后果，引起了有关部门的重视和关注。国际电工委员会(IEC)和一些 发达国家对此早已制订了有关防护标准，我国对建筑物直接落雷和近旁落雷引起的这类事 故规定了许多防范措施，措施之一是安装电涌保护器(surge protective device，以下 简称 SPD)除此以外，远处的雷电在电气线路上的感应电涌也可进人建筑物造成这类事故， IEC 也为此制订有防范标准，其主要措施就是装用 5ID 在 5PD 的装用中，其最大持续运行 电压仁的确定是个比较复杂的问题，它与中、低压系统的接地系统有关，
2、不然将降低其功 能或被尤端烧坏，需慎重处理另外，一建筑物内 5PD 应首先安装在电源进线处，以泄放线 路上大部分的雷电流，并将电涌电压降到一定水平，同时电源进线处也应安装漏电保护器 (以下简称 RCD)，以防护全建筑物的接地故障，消除接地电弧火灾和人身电击危险。这就 出现了 sPD 和 RCD 在安装位置上孰前孰后的问题。本文拟就这两个问题结合 GB50057-94 新 修订条文作些探讨。1 SPD 最大持续运行电压鱿值的确定 SPD 的最大持续运行电压(以下简称 U。)是可持续施加于 SPD 上的最大交流方均 根电压或直流电压，它应大于低压网络内可能出现的工频过电压，其值应按接地系统的类 型
3、来确定 1.1 TN 系统U, 1.15U电涌保护器选用和妥装中的两个问题王厚余 在 TN-C;-系统中 SPD 装设于相线和 PE 线之间，在 TN-s 系统中中性线和 PE 线间也需装设 SPD(由附设变电所供电的 TN-s 系统内不需装设)因 TN 系统中 PE 线系自回路的中性线引出， 当回路因种种原因对地电位升高时 SPD 承受的电压仍是不变的相电压，所以在 TN 系统中 SPD 需躲过的工频过电压是相电压的正偏差我国 的标准 GB 12325-90)规定 220V 网络的正 偏差不大于 7 %.，但一些电压质量差的地区都大大超过此值，再加上 SPD 老化的因素我国 取 U。1.15
4、U。，此处 U。为相电压 1.2 TT 系统 1.2.1 U。大于或等于 1 .55 l。当 TT 系统一相发生接地故障时，故障相对地电位降低，另两非故障相讨地电位则升高 而导致讨地过电压，见图 1_电压幅度与变电听接地电阻 Rr 和故障点接地电阻 Rr 的比值有 关 u，其值一般不超过 Ur 的 50% SPD 的“应躲过此持续过电压，为此取 Ur1.55U。.图 1 tt 系统中一相接地另二相对地过电压当 IOKV 不接地系统变电所内 IOKV 侧发生接地故障时，由于有二、三十安的故障电流变频器维修培训班 http:/Id 通过变电所接地电阻 Rr，产生一约几十至一百伏左右的电压降 Ui=
5、 Id* Rr，见图 2。因 低压侧中性点也接图 2 iokv 不接地系统变电所共用接地 rcd 应在 spd 电源侧 在同一接地极上，这就使低压侧带电导体对地升高此一电位，而 IOkV 不接地系统的断路器 并不因此故障跳闸，而只给出信号，此一对地电位将持续施加在 SPD 上，为此也取 Ur1.55U。 现时一些大城市的 IOkV 网络因电容电流剧增，颇多将原先的不接地系统 改为经小电阻接地系统，这样接地故障电流 Id 就增加为数百安，它在 R。上的电压降可达 千伏以上，这时 IOkV 断路器虽然在几百毫秒的时间内跳闸，处理不当仍将给用户带来电击 危险(TN 系统)和绝缘击穿以至电气火灾危险(
6、TT 系统)。竹系统内的 SPD 也将被此工频过电 压击穿导电，并因过大工频电流的通过能量而烧坏。对此，较彻底的解决措施是将变电所 低压侧中性点的接地单独设置，如图 3 所示，使 IOkV 侧故障电压无由传导至低压侧，参见 IEC 60364-4-442(高压系统接地故障时低压电气装置的过电压防护)。这时 SPD 只需躲过图 1 所示的低压侧接地故障引起的过电压， 即取 U。1.55U，1.2.2 U。1.55U为了防止上述 IOkV 侧接地故障引起的对地过电压损坏低压侧的对地绝缘，IEC 标准规 定也可不在变电所分设两个接地极，而是限制变电所接地电阻的阻值 Rr 和接地故障电流 Id，使其乘
7、积 Uf=Id*Rr1 200V，也即施加在低压绝缘上的过电压认,1 200V + Uo，但 IOkV 接地故障必须在 5s 内切断，参见 IEC 60364-4-442。这样做可以 保护低压侧的绝缘，但不能防止 SPD 导通时被过量的能量烧坏。为此应改变 SPD 的安装方 式，如图 4 所示，将三个相线的 SPD 先接于中性线，再经一放电间隙接于 PE 线上，此放电间隙的作用是在上述故障情况下阻止 SPD 的导通，SPD 只能在更高的 雷电冲击电压下因间隙被击穿而对地导通。应该说明，这一做法提高了雷电防护动作的电 压水平，对电子设备；的保护是不利的。采用这种 SPD 的安装接线后，SPD 的
8、 U。值只需躲 过低压网络相电压的正偏差，也即 U。1.55U2 电源进线处 SPD 与 RCD 的安装要求图 3 iokv 经小电阻接地系统变电所分开接地 rcd 应在 spd 电源侧变频器维修培训班 http:/图 4 iokv 经小电队接地系统变电所共用接地 rcd 应在 spd 负荷侧在图 2 和图 3 中，RCD(带漏电保护功能的断路器)安装在 SPD 的电源侧，而在图 4 中 RCD 则安装在 SPD 的负荷侧，这是 IEC 标准 IEC 60364-5-534(过电压保护器的选用和安装) 的规定。我国 GB 50057-94 的局部修订条文也有相同规定。这一规定是必要的。SPD
9、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。 随着时间的推移，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 R，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 5PD 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 在图 4 中因有放电间隙的隔离，5PD 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
10、通过 RCD 的零序电流互感器。IEC 标准对电源进线处 RCD 和 SPD 的安装要求作出专门的规定，说明国际仁对建筑物 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，引起 I,:为 300mA 或 SOOmA 的 RCD 跳闸引起全建筑物停电。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 R(:D 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 儿。并非限定为 SOOmA
11、 . SOOm.A 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土引燃起火的电弧电流是以若干安计的(包括 TT , TN 系统的接地电弧电流)IE(:的 RCD 产品标准 1E(二 755 剩余 电流动作保护器的一般要求)规定 RCD 的 I 二的优选位 SOOmA 以上的还有 1.A . 3.A 直到 20 A 指导 RCD 选用安装的 IEC 技术报告(1EC 61200-53(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，电源进线处的几。值例举为 1A，以对全建筑物进行防 护，并避免过大正常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，以免作出错误的判断，因噎废食，影响 RCD 作用的发挥 现在 SPD 在电源进线处的装用又对该处 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。
