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专题讨论一：电涌保护器SPD的检测要点雷击放电分类负极性下行雷90%负极性上行雷1%正极性下行雷4%正极性上行雷5%常用标准波形标准电流波形10/350µs标准电流波形8/20µst(µs)3501050%(I)100%850%(I)t(µs)100%201电涌保护器(SPD)用于限制瞬态过电压和分走电涌电流的器件。它至少含有一个非线性元件。模块SPD箱式SPD（2）电压开关型电涌保护器SPD无电涌出现时为高阻抗，当出现电压电涌时突变为低阻抗。通常采用放电间隙、充气放电管、硅可控整流器或三端双向可控硅元件做这类电涌保护器的组件。电压开关型电涌保护器具有不连续的电压/电流特性。特点：1对应雷电流波形10/350us2用于电源总配处3具有很好的泄流能力（3）限压型电涌保护器SPD主要技术参数：In=20KAImax=40KAUp1.8KV无电涌出现时为高阻抗，随着电涌电流和电压的增加，阻抗跟着连续变小。通常采用压敏电阻、抑制二极管做这类电涌保护器的组件。这类电涌保护器也称“箝压型”电涌保护器。限压型电涌保护器具有连续的电压、电流特性。1对应电流波形8/20us2用于电源分配或者设备前端3具有很好的限制电压能力限压SPD伏安特性曲线（4）组合型电涌保护器SPDN-PE模块由电压开关型元件和限压型元件组合而成的电涌保护器，其特性随所加电压的特性可以表现为电压开关型、限压型或两者皆有。1兼具两种雷电波形特性2主要用于户外或者电源总配处3注意连接方式：保护模式不同SPD相关术语及参数1标称放电电流(In)流过电涌保护器8/20μs电流波的峰值。标称放电电流In(或称额定通流容量)：SPD不发生实质性破坏而能通过规定次数(一般为15次)、规定波形(8/20us)的最大限度的冲击电流峰值。最大放电电流Imax(或称最大通流容量)：SPD不发生实质性破坏而能通过电流波形为8/20us的电流波1次冲击的电流极限值，Imax大于In2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。用于电涌保护器的Ⅰ级试验，典型波形为10/350us思考：如何区分和理解：InImaxIimp3Ⅰ级试验电气系统中采用Ⅰ级试验的电涌保护器要用最大冲击电流Iimp做试验。Ⅰ级试验也可用T1外加方框表示，即T1。4Ⅱ级试验电气系统中采用Ⅱ级试验的电涌保护器要用标称放电电流In和8/20μs电流波最大放电电流Imax做试验。Ⅱ级试验也可用T2外加方框表示，即T2。5测量的限制电压（Um）施加规定波形和幅值的冲击波时，在电涌保护器接线端子间测得的最大电压值。6电压保护水平(Up)表征电涌保护器限制接线端子间电压的性能参数，其值可从优先值的列表中选择。该值应大于所测量的限制电压的最高值。7设备耐冲击电压额定值(Uw)设备制造商给予的设备耐冲击电压额定值，表征其绝缘防过电压的耐受能力。思考：测量的限制电压（Um）、电压保护水平(Up)、设备耐冲击电压额定值(Uw)这几种参数之间的区别及关系。8最大持续运行电压(Uc)可持续加于电气系统电涌保护器的最大交流电压有效值或直流电压。9老化及漏流•当SPD长时间工作或处于恶劣环境工作时，或直接受雷击电涌而引起其性能下降、原技术参数改变的现象。也称老化或劣化。•泄漏电流IleleakagecurrentIle•除放电间隙外，SPD在并联接入电网后都会有微安级的电流通过，该电流称为泄漏电流。电流单位区分•1KA千安——表示雷电流强度•2A安培——空开及负载•3mA毫安——静态测试选用电流•4uA微安——泄漏电流二、防雷检测中关注的SPD本身的性能参数SPD（1）电涌保护器的有效电压保护水平可按下列公式计算。Up/f=Up+ΔU式中：Up/f—电涌保护器的有效电压保护水平(kV)；Up—电涌保护器的电压保护水平（kV）；ΔU—电涌保护器两端引线的感应电压降，即L×（di/dt），户外线路进入建筑物处可按1kV/m计算，在其后的可按ΔU=0.2Up计算，仅是感应电涌时可略去不计。注：为取得较小的电涌保护器有效电压保护水平，一方面可选较小电压保护水平值低的电涌保护器，20%的裕量（Up＜0.8Uw）一方面应采用合理的接线，并尽可能缩短连接电涌保护器的导体长度。（2）考虑从户外沿线路引入雷击电涌时，电涌保护器的有效电压保护水平值的选取应符合下列要求。1当被保护设备距电涌保护器的距离，沿线路的长度小于或等于5m时或在线路有屏蔽并两端等电位连接下沿线路的长度小于或等于10m时，应按下式计算。Up/f≤Uw(6.4.7-1)式中：Uw—被保护设备的设备绝缘耐冲击电压额定值(kV)。2当被保护设备距电涌保护器的距离，沿线路的长度大于10m时，应按下式计算。式中：Ui—雷击建筑物附近，电涌保护器与被保护设备之间电路环路的感应过电压(kV)。3当建筑物或房间有空间屏蔽和线路有屏蔽或仅线路有屏蔽并两端等电位连接时，可不考虑电涌保护器与被保护设备之间电路环路的感应过电压，但应按下式计算。1需要保护的线路和设备的耐冲击电压建筑物内220/380V配电系统中设备绝缘耐冲击电压额定值注Ⅰ类—含有电子电路的设备，如计算机、有电子程序控制的设备等；Ⅱ类—如家用电器和类似负荷；Ⅲ类—如配电盘，断路器，包括线路、母线、分线盒、开关、插座等固定装置的布线系统，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他设备；Ⅳ类—如电气计量仪表、一次线过流保护设备、滤波器。1电涌保护器的有效电压保护水平IEC中规定雷电流泄放的途径•IEC61312-1关于雷击保护等电位系统的分流模式•一个完整的雷击电流通过如下途径泄放：•50%雷电流通过直击雷防护泄放入地•另外50%通过其他途径泄放：•大约10%从水管泄放（金属）•大约10%通过煤气管道泄放（金属）•大约10%通过输油管泄放（金属）•大约10%通过电力线缆泄放•最多大约5%或5KA的电流通过通信线缆泄放2SPD的放电电流选择2SPD的放电电流选择1户外线路进入建筑物处，即LPZ0A或LPZ0B进入LPZ1区交界处，在从室外引来的线路上安装Ⅰ级试验的电涌保护器。（如电源引入的总配电箱处）电涌保护器的电压保护水平值应小于或等于2.5kV。其每一保护模式的冲击电流值当电源线路无屏蔽层时可按公式(4.2.4-6)计算，当有屏蔽层时可按公式(4.2.4-7)计算；当无法确定时应取冲击电流等于或大于12.5kA。通俗解释：一般情况下应取冲击电流等于或大于12.5kA式中：I—雷电流，按本规范表F.0.1-1的规定取值(kA)；n—地下和架空引入的外来金属管道和线路的总数；m—每一线路内导体芯线的总根数；Rs—屏蔽层每公里的电阻(Ω/km)；Rc—芯线每公里的电阻(Ω/km)2靠近需要保护的设备处，即LPZ2和更高区的界面处，例如在配电线路的分配电箱SB或插座SA处，当需要安装电涌保护器时对电气系统宜选用Ⅱ或Ⅲ级试验的电涌保护器。通俗解释：在分配电箱处安装限压型SPD，在设备前端安装防雷插排。3电涌保护器应与同一线路上游的电涌保护器在能量上配合好，这类资料应由制造商提供。若无此资料，Ⅱ级试验的电涌保护器，其标称放电电流不应小于5kA（8/20us）；Ⅲ级试验的电涌保护器，其标称放电电流不应小于3kA（8/20us）。通俗解释：能量配合根据制造商提供资料分析3最大持续运行电压Uc（1）电源系统：电涌保护器取决于系统特征所要求的最大持续运行电压最小值在各种低压配电系统接地型式时SPD的最小UC值注：1.U0指低压系统相线对中性线的标称电压，U为线间电压，电涌保护器连接于低压交流配电接地型式TT系统TN—C系统TN—S系统引出中性线的IT系统不引出中性线的IT系统每一相线和中性线间1.15U0不适用1.15U01.15U0不适用每一相线和PE线间1.55U0不适用1.15U01.15U1.15U中性线和PE线间1.15U0不适用1.15U01.15U0不适用每一相线和PEN线间不适用1.15U0不适用不适用不适用注：1.U0指低压系统相线对中性线的标称电压，U为线间电压，2.在TT系统中，SPD在RCD的负荷侧安装时，最低U0值不应小于1.55U0，此时安装形式为L-PE和N-PE；当SPD在RCD的电源侧安装时，应采用“3+1”形式，即L-N和N-PE，U0值不应小于1.15U0。3.UC应大于UCS。注：此图为2008版，2015版有变化！（2）信号电涌保护器：UC值一般应高于系统运行时信号线上的最高工作电压的1.2倍常用电子系统工作电压与SPD额定工作电压的对应关系参考值序号通信线类型额定工作电压/VSPD额定工作电压/V1DDN/X.25/帧中继6或40～6018或802xDSI。61832M数字中继56.54lSDN40805模拟电话线1101806100M以太网56.57同轴以太网56.58RS23212189RS422/4855610视频线66.511现场控制24295.8电涌保护器5.8.1基本要求5.8电涌保护器5.8.2布置要求5.8.2布置要求1检查是否安装SPD1检查是否安装SPD•1新建防雷工程检测，参考图纸设计，看图纸中配电系统是否要求安装SPD。•2安装的SPD型号、防护等级、保护模式与图纸设计中是否一致•3如是常规检测，应根据实际情况确定是否应该安装2检查SPD状态指示标志•一般SPD上都有明显的状态指示标志，如果标志变红说明SPD已经失效。需要立即更换。这种指示不是唯一的。3大楼配电系统参数型号的选用1）在大楼总配处安装开关型（10/350us）SPD,要求Iimp不小于12.5kA，如果安装的是限压型（8/20μs），要求In不小于50kA。2）各楼层配电箱或者单元处（二级）采用限压型（8/20μs）要求In不小于20kA。3）在机房前端或者重要设备前端电源（三级）采用限压型（8/20μs）要求In不小于10kA。Up值小于被保护设备耐压水平Uw。1基本原则:电涌保护器的Up必须始终设备的冲击耐压Uw•Up过高原则•如果进线端电涌保护器的Up与被保护负荷的冲击耐压相比过高的话，则需要在负荷处加装二级电涌保护器。P1Up:2000VUw1500V负荷P1Up:2000VUw1500V负荷P2Up:1200V•10米原则和5米原则•当保护P1和P2作为级联安装时，它们之间需要配合。•原则：延迟P2上雷击波的到达，以使尽可能多的能量被P1释放。P1和P2之间的阻抗被用来实现这种延迟。负载P1P2Up1=2000VL1³10mUp2=1500VL2³10m两个SPD之间的最短距离：10米2能量配合原则:电压开关型的SPD与限压型SPD之间的线路长度不宜小于10米，限压型SPD之间的线路长度不宜小于5米。两限压型SPD安装图是否合理？接线原则:d1+d2必须小于50cm以限制负载承受的浪涌电压，否则将产生额外的压降。3接线原则:SPD的连接线要求短而直，一般总长不宜大于0.5米检查SPD两端的连接线总长度是否超过0.5米。可以使用米尺或者卷尺测量引线的长度。检查SPD接地线连接1）SPD是否有接地线2）地线连接是否可靠3）即使地线接到配电箱上，但是配电箱本身没有防雷接地无地线地线未与PE排连接、悬空检查SPD两端的连接线是否短而直地线螺旋状走线横平竖直检查SPD前端是否有空开作为保护装置以及空开是否推上SPD前端无空开防护装置检查SPD前端是否有空开作为保护装置以及空开是否推上SPD前端空开未推上去（合闸）空开未推空开未推5.8电涌保护器5.8.4检查5静态测试测试包括压敏电压和泄漏电流压敏电压•启动电压就是SPD的动作电压，对于MOV来说，就是压敏电压。•本测试主要适用于金属氧化物压敏电阻（MOV）元件的SPD。主要测量在MOV通过1mA直流电流时，其两端的电压值。压敏电压•1.压敏电压（U1mA）的测试值应在SPD启动电压（U1mA）的±10%范围内。如超过此标准，判定为失效，应及时更换。•对应关系入下：•启动电压(U1mA)最大持续