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1、电涌涌维护器器SPD选择和运用和运用关象石IEC/TC81/WG3中国专家Emial:gxsxingkelei.sina雷雷击类型、型、损害和害和损失失类型型建筑物建筑物公共设施公共设施雷击点雷击点损害损害来源来源损害损害类型类型损失类型损失类型损害损害类型类型损失损失类型类型S1D1D2D3L1，L4bL1，L2，L3，L4L1，L2，L4D2D3S2D3L1a，L2，L4S3D1D2D3L1，L4aL1，L2，L3，L4L1a，L2，L4D2D3L2，L4L2，L4S4D3L1a，L2，L4D3L2，L4L2L2，L4 L4 L2L2，L4L4根据雷击点位置划分的损害来源根据雷击点位置划分
2、的损害来源损害类型损害类型D1：接触和跨步电压导致的人员伤亡人：接触和跨步电压导致的人员伤亡人 和家畜；和家畜；D2：实体损害；：实体损害；D3：过电压导致的电气和电子系统的失效。：过电压导致的电气和电子系统的失效。 损失类型损失类型L1：生命损失；：生命损失；L2：向群众效力的公共设备的损失；：向群众效力的公共设备的损失；L3：文化遗产损失；：文化遗产损失；L4：经济损失。：经济损失。雷电防护系统外部防雷接闪器引下线接地装置内部防雷等电位连接防闪络措施电涌保护器屏蔽法拉弟笼综合防雷系统相关相关规范范GB50174-2019电子信息系统机房设计规范GB50057-200X建筑物防雷设计规范GB
3、/T21714.4-2019雷电防护第4部分：建筑物内电气和电子系统GB16895.22-2019建筑物电气安装第534节：SPDGB/T18802.12-2019低压配电系统的SPD第12部分：选择和运用原那么QT/T10.3-2019SPD第3部分：在电子系统信号网络中的选择和运用原那么在建筑物人口在建筑物人口处的等的等电位位衔接接GasGasZTank Pipe Cathodically ProtectedFoundation Earth ElectrodeLightning Protection Equipotential BondingEBBEBBExternal Lightning
4、 ProtectionPSCZWater组成 SPD 的元件Components/元器件Arc Choppingspark gapArc Chopping火花隙gas-filledsurge arrester充气放电器VDR压敏电阻suppressordiode抑制二极管TT 019 CN 18.11.98SPD元件规范GB/T18802.311-2019气体放电管GDTGB/T18802.321-2019雪崩二极管ABDGB/T18802.311-2019压敏电阻MOVGB/T18802.311-2019晶闸管TSS放电间隙Spark-gapSG SPD 定义电涌维护器目的在于限制瞬态过电压
5、和分走电涌电流的器件，它至少含有一非线性元件。电源SPD衔接到低压配电系统的SPD。电信SPD衔接到电信和信号网络的SPD。适用电压：直流1500V交流1000Vrms50Hz低压配电系统用 SPD 分类T1I级分类实验用标称放电电流In、1.2/50s冲击电压和10/350s冲击电流Iimp做的实验，对应为电压开关型SPDT2级分类实验用标称放电电流In、1.2/50s冲击电压和8/20s最大放电电流Imax做的实验，对应为限压型SPD。T3级分类实验用混合波1.2/50s和8/20s做的实验，对应为组合型SPD。电信信号网络用SPD分类分类分类小类别小类别开路电压开路电压短路电流短路电流非
6、常低的上升速率ACA11kV0.1100kV/s10A0.12A/s1000s（持续时间）A2由交流负载试验的规定决定低上升速率B11kV(10/1000)100A(10/1000)B21kV至4kV(10/700）25至100A（5/300）B31kV(100V/s）10至100A(10/1000)快上升速率C10.5至1kV(1.2/50）0.25至1kA（8/20）C22至10kV(1.2/50）1至5kA(8/20）C31kV(1kV/s）10至100A(10/1000)高能量D11kV0.5至2.5kA(10/350)D21kV0.6至2kA(10/250)建筑物防雷设计规范第6.4
7、.4条SPD必需能接受预期经过它们的雷电流，并应符合以下两个附加要求：经过电涌时的最大钳压，有才干熄灭在雷电流经过后产生的工频续流。运用安装SPD的三项根本要求安装SPD之后，在无电涌发生时，SPD不应对电气电子系统正常运转产生影响。安装SPD之后，在有电涌发生的情况下，SPD能接受预期经过的雷电流而不损坏，并能箝制电涌电压和分走电涌电流在电涌电流经过后，SPD应迅速恢复高阻形状，切断工频续流。 Uc最大继续运转电压可以继续加在SPD上而不导致SPD动作的最大交流电压rms或直流电压为SPD的动作阈值，也是SPD的额定电压值。GB 50057-942000年版年版规规 定定 GB50057给给
8、定定值值与与IEC给给出出的的系系数数值值相相比比偏偏大大，缘缘由由是是思思索索我我国国供供电电系系统统的的电电压压偏偏向向较较大大，适适当当添添加加了了系系数数值值，给给定定值为值为： TT系系统统中中 SPD安装在剩余安装在剩余电电流流维护维护器的器的负负荷荷侧侧 Uc1.55Uo SPD安装在剩余安装在剩余电电流流维护维护器的器的电电源源侧侧 Uc1.15Uo TN系系统统中中 Uc1.15U o IT系系统统中中 Uc1.15U U为线间电压为线间电压，U = 3 Uo Uc电信和信号中SPD原那么上Uc1.2Un通讯类型UnVUcVDDN/X256或406018或80ISDN4080
9、百兆以太网56.5RS2321218视频线66.5现场控制线2429I 放放电电电电流流SPD必需能接受必需能接受经过经过它它们们的的电电流流 级级SPD Iimp冲冲击电击电流流 10/350 、级级SPD In标标称放称放电电电电流流 8/20 Iimp冲击电流方法一：按GB50057中雷电流分配计算方法二：按GB16895.22中S1和S2的规定选取外部防雷安装外部防雷安装进入建筑物的进入建筑物的各效力性管线各效力性管线等电位衔接带等电位衔接带ii建筑物建筑物100%50%50%接地安装接地安装iiiiis雷电流在建筑物内的分配雷电流在建筑物内的分配SPD Iimp值计值计算算条件：一属
10、第二类防雷建筑物，引入水管、电力线和信息线。电力线为TN-C-S，需安3台SPD：150kA/2=75kALPS分流75kA/3=25kA入户三线分流25kA/3=8.3kA三个SPDIimp为8.3kA10/350s在LPZ0LPZ1区的MB处，SPD1：UC：1.15UO、1.55UO或1.15UUP2.5kVIimp12.5kA级，适用于S1和S2及S3和S4中架空线为木杆In5kA级，适用于S3和S4中架空线为金属杆可不装：S3和S4型中金属杆25d/a、埋地引入l2 电电源源SPD1的的选择选择电信及信号网信及信号网络中中SPD1选择瞬态源瞬态源对建筑物的直接对建筑物的直接雷击雷击S
11、1S1对建筑物附近对建筑物附近的雷击的雷击S2S2对衔接线路对衔接线路的雷击的雷击S3S3对衔接线路对衔接线路附近的雷击附近的雷击S4S4b b 交流的交流的影响影响耦合电阻性1感应2感应a2电阻性1，5感应3电阻性4电压波形s1.2/501.2/5010/70050/60Hz电流波形s10/3508/208/2010/350d，10/2505/300优选的测试类别CD1C2 C2D1，D2 B2A2在各在各LPZ交界交界处SPD选择防雷区防雷区LPZ 0/1LPZ 0/1LPZ 1/2LPZ 1/2LPZ 2/3LPZ 2/3电涌值范围10/350s10/250s0.5-2.5kA1.2/5
12、0s8/20s0.5-10kA0.25-5kA0.5-1kV0.25-0.5kA10/700s5/300s4kV100A0.5-4kV25-100ASPDs的要求引自QX10.1表15SPDj*D1，D2B2与建筑物外部无电阻性衔接SPDk*C2/B2SPDi*C1* SPDj，k，i，见图2、图3。注：LPZ2/3栏下电涌值范围包括了典型的最低耐受才干要求并可安装于信息技术设备内部。图图2 SPD2 SPD安装在防雷区交界处的配置例如安装在防雷区交界处的配置例如 SPD安装安装级级数两种数两种观观念念两种相反的观念因SPD后期任务量大，不维护比不装SPD的危害更大，普通情况下住宅不宜安装SP
13、D电源上安4级或3、2级SPD信息线上安3级或2、1级SPD能否需求能否需求SPD2假设Up1k0.8UW，除了SPDNo.1还应该安装SPDNo.2Up20.8UW。Eq是电压耐受才干为UW的设备，如IEC60664-1中所定义。k是思索到能够的振荡得出的系数1k2，见6.1.2。图4能否需求附加维护的图例IEC345/02EqUwUp2No.2Up1No.1SPDSPD 需加需加SPD2、SPD3的条件的条件UP0.8UWSPD与受维护设备间隔太长建筑物内有雷击放电和内部干扰源产生的电磁感应场Up 电压维护电压维护程度程度 由消费厂提供的一个表征由消费厂提供的一个表征SPD限制电压限制电压
14、的性能参数。的性能参数。 Up 设备的耐受电压设备的耐受电压UW Up UcUp 的的选择选择电气装置标称电压电气装置标称电压/V 各种设备额定耐冲击电压值各种设备额定耐冲击电压值/KV 三相系统三相系统 带中性点的带中性点的单相系统单相系统 电气装置电源电气装置电源进线端的设备进线端的设备 配电装置和末配电装置和末级电路设备级电路设备 用电器具用电器具 特殊需要特殊需要保护设备保护设备 耐冲击过电压类别耐冲击过电压类别 IV III II I 120240 4 2.5 1.5 0.8 220/380 6 4 2.5 1.5 注：注：I类类 需要将瞬态过电压限制到特定水平的设备；需要将瞬态过电
15、压限制到特定水平的设备； II类类 如家用电器、手提电工工具或类似负荷；如家用电器、手提电工工具或类似负荷； 类类 如配电盘、断路器、包括电缆、母线、分线盒、开关、插座等如配电盘、断路器、包括电缆、母线、分线盒、开关、插座等的布线系统，以及应用于工业的设备和永久接至固定装置的固定安装的电动机的布线系统，以及应用于工业的设备和永久接至固定装置的固定安装的电动机等的一些其它设备；等的一些其它设备； IV类类 如电气计量仪表、一次线过流保护设备、波纹控制设备。如电气计量仪表、一次线过流保护设备、波纹控制设备。 Insulation coordination Insulation coordinati
16、on 绝缘绝缘区域区域协调协调acc. to DIN VDE 0110 part 1acc. to DIN VDE 0110 part 1主配电主配电6 kV6 kV二次配电二次配电4 kV4 kV2,5 kV2,5 kV用电器用电器1,5 kV1,5 kV绝缘区域的抗冲击电压强度绝缘区域的抗冲击电压强度kWhZL1L2L3PEN雷击放电器雷击放电器过电压放电器仪器维护SPD在在TN-C-S系系统统中安装中安装TN-C-S-System电力公司电力公司主配电主配电二次配电二次配电用电器用电器L1L2L3NPE仪器维护仪器维护FLASHTRABVALVETRABSPD在在TN-S系系统统中安装中
17、安装L1L2L3NPE主配电主配电二次配电二次配电用电器用电器RCD protection switchTN-S-SystemFLASHTRABVALVETRAB电力公司电力公司仪器维护仪器维护SPD在在TT系系统统中安装中安装 3+1方式方式 供电系统供电系统主配电主配电二次配电二次配电用电器用电器L1L2L3NPEFLASHTRAB仪器维护仪器维护VALVETRABFi-SchutzschalterVAL-MSVAL-MSF-MS 12-TTFLT 100-TTFLT 25-400FLT 60-400SPD在在IT系系统统中安装中安装电力公司电力公司主配电主配电二次配电二次配电用电器用电器
18、L1L2L3PEFLASHTRAB仪器维护仪器维护带有绝缘监测安装的带有绝缘监测安装的IT-SystemIT-SystemZ VALVETRABSPD在在TT中安装中安装电涌维护器电涌维护器SPD安装在安装在TT系统中剩余电流系统中剩余电流维护器维护器RCD的负荷侧的负荷侧电涌保护电涌保护 器器接于接于电涌保护器安装点的系统型式电涌保护器安装点的系统型式TT系统系统 TN-C系统系统 TN-S系统系统 引出中性线的引出中性线的IT系统系统 不引出不引出中性线中性线的的IT系系统统 装设依据装设依据 装设依据装设依据 装设依据装设依据 接线接线形式形式1 接线接线形式形式2 接线接线形式形式1
19、接线接线形式形式2 接线接线形式形式1 接线接线形式形式2每一相线和每一相线和中性线间中性线间 + 不适用不适用+ + 不适用不适用每一相线和每一相线和PE线间线间 不适用不适用不适用不适用 不适用不适用 不适用不适用 中性线和中性线和PE线间线间 不适用不适用 不适用不适用每一相线和每一相线和PEN线间线间不适用不适用不适用不适用不适用不适用不适用不适用不适用不适用不适用不适用不适用不适用相线间相线间（L-L间）间） + + +按系统特征确定的电涌维护器的衔接方式按系统特征确定的电涌维护器的衔接方式 接线方式2的要求三相系统中：L-N为12.5kA时N-PE为50kAIimp单相系统中：L-
20、N为12.5kA时N-PE为25kAIimp同样In值也要求为4倍或2倍Up需思索SPD串连后的值之和SPD和和RCD的的组组合合 重点保证供电延续性重点保证供电延续性 PDSPDE/1SPD和和RCD的的组组合合 重点保证维护延续性重点保证维护延续性PDSPDE/1SPD和和RCD的的组组合合供电延续性和维护延续性的结合供电延续性和维护延续性的结合E/1PD1SPD1PD2SPD2凯文接文接线方式方式b b0.5m 总总接地端子或接地端子或维护维护母母线线 电涌维护器电涌维护器SPD安装在或接近电气安装在或接近电气安装电源进线端的例如安装电源进线端的例如 SPDE/1防止二次防止二次污染的方式染的方式Separate line conduit to minimizeinterference signals谢 谢
