信息系统信号数据线路SPD选型安装

电源系统SPD装设的选用原则
如果电气设备由架空线供电，或由埋地电缆引入供电，应在电源线处装设SPD。

当有重要的电子设备安装于建筑物内时，应在电源进线处和电子设备供电处根据设备耐过压的能力装设多级SPD。

1、 SPD的标称放电电流参考值如下：
（1）LPZ0A区（表一）
2、信息系统电源线路雷电浪涌保护器标称放电电流的选择标准，可根据表三要求选型
电源线路浪涌保护器标称放电电流参数值（表三）
6、SPD应配有空气开关或熔断器，额定工作电流一般取SPD同流容量1/1000,同时比电源回路前一级的空气开关的额定电流小。

在实际工作中，第一级SPD前段配100A的空气开关或熔断器
7、为防止配电线由于雷电流引起的空开跳闸，SPD一般并联安装在各级配电柜（箱）空气开关的电源输入侧，二端子SPD的选择，应考虑其负载功率不能超过二端子，并留有一定的余量，
8、浪涌保护器连接导线应平直，其长度不宜大于0.5m,当电压开关型浪涌保护器至限压型浪涌保护器之间的线路长度小于10m,限压型浪涌保护器之间的线路长度小于5m时，在两极浪涌保护器之间应加装退耦装置。

当浪涌保护器具有能量自动配合能时，浪涌保护器之间的线路长度不受限制。

浪涌保护器应有过电流保护装置，并宜有劣化显示功能。

9、配电线路各种设备耐冲击过电压额定值见（表六）。

低压电源系统中SPD的选择及安装位置一、SPD的选择信息系统雷击电磁脉冲的防护应按其所处的建筑物条件、信息设备的重要程度、发生雷击事故严重程度等进行雷击风险评估，将信息系统雷击电磁脉冲的防护分为A、B、C、D四级，分别采用相应防护措施：A级：宜在低压系统中采取3-4级SPD进行保护。

B级：宜在低压系统中采取2-3级SPD进行保护。

C级：宜在低压系统中采取2级SPD进行保护。

D级：宜在低压系统中采取1级或以上SPD进行保护。

[说明] 风险评估计算方法参见IEC61662：雷击损害风险的评估。

二、SPD在电源系统中的安装位置如下：（1）在LPZ0A区和 LPZ0B区与LPZ1区交界面处连续穿越的电源线路上应安装符合I级分类试验的SPD，如总电源进线配电柜内、配电变压器的低压侧主配电柜内、引出至本建筑物防直击雷装置保护范围以外的电源线路的配电箱内。

（2）在LPZ0B区与LPZ1区交界面处穿越的电源线路上应安装符合Ⅱ级分类试验的SPD，如引出至本建筑物防直击雷装置的保护范围之内的屋顶风机、屋顶广告照明的电源配电箱内。

（3）当电源进线处安装的电涌保护器的电压保护水平加上其两端引线的感应电压保护不了该配电箱供电的设备时，应在该级配电箱安装符合Ⅱ级分类试验的SPD，其位置一般设在LPZ1区和LPZ2区交界面处。

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、楼宇自控室、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、监护室及装有电子医疗设备的场所的配电箱内。

（4）对于需要将瞬态过电压限制到特定水平的设备（尤其是信息系统设备），应考虑在该设备前安装符合Ⅲ级分类试验的SPD，其位置一般设在LPZ2区和其后续防雷区交界面处。

如：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。

三、SPD在住宅中的安装：（1）高层住宅应在照明、动力总配电箱内安装符合I级分类试验的SPD，并宜在屋顶风机、电梯等设备的电源配电箱内安装符合Ⅱ级分类试验的SPD。

信息系统信号/数据线路SPD选型安装熊长铮[1]冯晓海[2]（1、云南省防雷中心高级工程师 2、昆明市防雷设施检测所所长）摘要：本文从结构类型重点介绍了几种常用的信号、天馈浪涌保护器。

通过举例说明了XP 随心®系列在工程设计安装中应注重的方面。

关键词：防雷信号浪涌保护器接地1、前言信息系统信号/数据线路种类繁多，传输速率、工作电平、工作频率（包括频率带宽）、特性阻抗和接口类型等等参数各不相同，而且在同一间机房内设备的布设往往也较分散，这就给线路上需要安装的SPD选型、设计和接地线的敷设带来较大的困难。

选型不对或不准确，地线乱接，要么留下雷击隐患，要么系统运转不正常，所以，信息系统信号/数据线路应安装适配的信号线路浪涌保护器（SPD），SPD的接地端及电缆内芯的空线对应接地[1]。

如果能有一种方式将这些分散的各种线路信号SPD和天馈SPD集成起来，统一接地，方便维护维修，搞成模块化的形式，这就给设计、施工带来极大的方便，并且机房也规范、美观。

广州雷迅公司推出的“XP随心®系列”就解决了这一难题。

2、信号SPD的结构分类现行信号(包括天馈)SPD主要有以下种类：2.1 放电管类SPD，主要是采用密闭式气体放电管，也称惰性气体放电管，管内充满惰性气体，放电方式是气体放电，靠电压击穿气体来起到一次性泄放雷电流的目的。

优点：体积小，通流容量大（可以达到5~15KA），漏电流小，无电弧。

缺点：产品参数一致性差，有续流，残压较高。

工艺特点：惰性气体放电管是密闭结构，一般有二极和三极结构形式。

三极的有短路保护装置，当温度超过一个设定数值，短路装置便启动使放电管整体导通，防止温度过高造成放电管内气压过高器件爆裂。

2.2 压敏电阻类SPD该类SPD主要使用氧化锌芯片，利用氧化锌的非线性特点，电压没有波动时，氧化锌呈高阻状态，当电压出现波动达到压敏电阻启动电压时，氧化锌迅疾呈现低阻近似短路状态，将电压限制在一定范围内。

就防沿电源线路导入的雷电脉冲过电压而言!主要的防护措施是装用电涌防护器!简称SPD"Sur g ePr o t e c t i v eDe v i c e #$关于SPD 的选用和安装!我国GB 50057!1994标准"2000年版%第六章已有规定!它与低压电气装置的接地系统的类别&地区10kV 电网接地系统的类别有密切的关系$下面就几个主要问题根据本人理解所及作一陈述$SPD 主要参数的确定和安装要求’"1%TN 系统当10/0.4kV 变电所与低压电气装置不在同一建筑物内时!若电气装置采用TN 系统!通常采用TN-C-S 系统而不采用TN-S 系统!如图1所示$图中电源进线箱和总配电箱相互靠近!它们都可视为电源进线处的设备$由图可见!在电源进线处PEN 线以及中性线都是通过接地母排接地而带地电位!因此在TN-C-S 系统中只有3根相线上需装设SPD !此等SPD 安装在相线和地线"也即PE 线%之间$由于沿线路传导来的远处落雷感应产生的雷电脉冲能量较小!此类SPD 可采用压敏电阻SPD !它需通过8/20μs 波形的Ⅱ类试验!其额定泄放电流i s n 不应小于5kA $SPD 的一个重要参数是最大持续运行电压U c !它指可持续施加在SPD 上且不损坏SPD 的最大交流方均根电压或直流电压$它应大于低压电气装置内可能出现的工频持续或暂态过电压!以免SPD 不必要地被这种电网工频过电压击穿损坏而引起对地故障短路$在TN-C-S 系统中!PE 线系自PEN 线引出!所以SPD 承受的工频过电压即是电气装置标称电压U 0加上电网供电电压的正偏差!再加上SPD 老化等因素!我国防雷标准取U c ≥1.15U 0$"2%TT 系统TT 系统内SPD 的装用比较复杂$在TT 系统内!中性线自变电所引出后不再重复接地而对地绝缘!因此它和相线一样能将线路感应产生的雷电脉冲过电压传导到建筑物电气装置中来$为此在TT 系统电气装置内需在相线和中性线上共安装4个SPD !如图2所示$在TT 系统内!电气装置的保护接地与电源处的系统接地在电气上不相关联!电气装置的PE 线引自单独的接地极!电气装置无故障时PE 线为地电位!因此TT 系统绝缘承受的工频过电压常比TN 系统高$当一相发生接地故障时!另两非故障相对地电位将升高!其值一般不超过相电压的50%!SPD 应躲过此持续过电压!在此种情况下!我国取U c ≥1.55U 0$目前一些大城市内因10kV 电网电容电流剧增!为此将原先的不接地系统改为经小电阻接地系统!这样变电所高压侧接地故障电流I d 将增大到数百安以至千安!它在变电所接地电阻R B 上的电压降将达数百王厚余SPD 的选用和安装中应注意的问题2004年第5期电工技术杂志18伏以至千伏以上!如果变电所只有一个共用接地"低压TT系统的相线和中性线将带有对地暂态高电压"其持续时间以百毫秒计!TT系统中的SPD如接在相线#中性线和PE线之间"则SPD将被击穿导通而被持续数百毫秒的放电能量烧毁!对此"较彻底的解决措施是将变电所低压侧中性点的低压系统接地单独设置"如图3所示!这样10kV侧的故障电压将不会传导至低压系统" SPD也避免了烧坏的危险!这时Uc值仍取为不小于1.55U!为防止上述变电所10kV侧接地故障引起的TT系统对地暂态过电压损坏低压电气装置的绝缘"在变电所分设两个接地极有困难时"I EC标准规定可不分设两个接地极"但必须限制变电所接地电阻R B的阻值和故障电流I d值"使R B上的故障电压降U f=I d$R B≤1200V"这样做可以保护低压电气装置的绝缘"同时也不致过多增加工程建设投资!但就SPD的装用而言"因SPD的Uc值远远小于1200V"此暂态过电压能使SPD 被击穿导电且被过长时间导电的能量烧坏"在我国类似这种TT系统内SPD被烧坏的事故已不少见!为避免SPD在这种情况下被烧坏"需改变一下SPD的安装方式如图4所示!图4中3个相线SPD先接于中性线上"再经一放电间隙接于PE线上!此放电间隙的作用是在上述U f过电压情况下阻止SPD的导通"SPD只能在更高幅值的雷电脉冲过电压冲击下因放电间隙被击穿而导通!放电间隙的泄放电流不应小于3个相线SPD额定泄放电流之和!应该说明这一做法保护了相线SPD"但由于雷电残压的增大"对其后的电压敏感设备的保护则是不利的"为此需另补充防护措施"使末端敏感设备处的雷电残压不大于1500V!采用图4的SPD安装接线后"SPD的U c 值只需大于低压电网相电压的正偏差"也即U c≥1.15U!无论是TN系统或是TT系统"SPD两端的接线都应尽量缩短!I EC标准规定SPD接线总长不应超过0.5m!这是因为当SPD导通放电时"施加在被保护电气设备上的雷电脉冲残压为SPD上的残压加上其接线上的L d i/d t电压降%L为SPD两端接线的电感"d i/d t为雷电脉冲电流的陡度&!SPD上的残压由产品性能决定"无法减小"而接线上的L d i/d t电压降则可籍减少接线长度也即减少电感来减少!因此SPD最好直接安装在配电箱带电导体母排和PE线母排之间"以使其接线长度为最短!现在为减小接线长度"一些SPD产品已按配电箱内断路器的模数来制作"十分便于安装在配电箱内母排之间"这对减少残压十分有利!谈到SPD与RCD安装位置的协调问题"在图2~4中"总配电箱内都装有作用于跳闸或报警的RCD"它是用于防接地电弧火灾和作为下极RCD的后备RCD用的!在前两图中RCD装在SPD的电源侧"而在后一图中RCD则装在SPD的负载侧"这是I EC标准和我国GB 50057!1994%2000年版&第六章中的规定"这一规定是必要的!压敏电阻SPD即使是新品"在施加正常的相电压后也会有微量的泄漏电流流通!随着时间的推移"为泄漏电流会逐渐增大"最终导致SPD短路失效而寿命终了!维护管理人员发现SPD显示行将失效的标志后应及时更换备品"否则SPD的对地大泄漏电流"将引发种种电气事故!将RCD装在SPD的电源侧可检测出这一大泄漏电流并切断电流"从而防止这一危险的发生!这一要求也适用于为防接地电弧火灾而装设在电源进线处的RCD!在图4中因有放电间隙将SPD与PE线隔离"SPD的失效不会导致这些电气危险"故要将RCD 装设在SPD的负荷侧"以避免电源进线处大幅值的雷电脉冲电流不必要地通过RCD的零序电流互感器!在建筑物电气装置内装用SPD"防止对雷电敏感的信息设备被击坏是近年不断发展中的新技术!I EC标准和一些发达国家标准也在不断修改和更新!我国在这方面的差距无论在理论上或实践上都是不小的!有待我国建筑电气专业人员努力学习"汲取国内外有益的经验"迎头赶上"将我国的这一技术水平提上一个新台阶!2004年第5期特别策划电工技术杂志19。

铁路信号SPD的选择与安装的思考作者：孙鑫来源：《价值工程》2013年第03期摘要：铁路信号系统智能化、集成化和数字化是迈向高速时代的中国铁路发展方向。

对于信号设备的防雷和浪涌保护越来越至关重要。

按照现代防雷要求，科学合理选择和安装SPD 可以降低在雷电条件下设备发生故障的概率，提高设备运行的可靠性与安全性。

Abstract： Intelligent， integrated and digital railway signal system is the development trend of China railway at the high-speed era. The lightning protection and surge protection is more and more important. On the request of modern lightning， scientific and reasonable choice and installation of SPD can reduce the probability of equipment failure when lightning， and improve the reliability and safety of equipment operation.关键词： SPD；雷害；安全Key words： Surge Protective Device（SPD）；lightning；safety中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）03-0184-020 引言由于现代通信信号设备集成化程度高和电力电子技术的广泛应用，雷害产生的电磁脉冲对设备的损害就更容易发生。

对铁路信号系统采用综合防雷手段，可能将雷电降低到最低的限度，减少信号系统遭受雷电损害的风险。

而在综合防雷系统中，科学合理的选择和安装SPD （浪涌保护装置）就至关重要。

低压电源电涌保护器（SPD）的选择和安装方法低压电源电涌保护器（SPD）的选择和安装方法北京市避雷装置安全检测中心王凤山宋海岩1 问题的提出近些年来，为了防御雷电对电气、电子设备的危害和保障人身安全，人们比较注意对供电系统进行雷电过电压（电流）的防护，不少防雷公司为用户低压电源系统安装了电涌保护器，与其它防雷措施结合在一起进行综合防护，避免或减少了雷电灾害造成的损失。

但是，目前对采用哪种类型的电源电涌保护器、安装位置及数量，防雷界持有不同的看法，在所发布的各种防雷技术规范也不统一，我国在供电系统的接地方式在新、旧建筑物中用电设备的特殊性等也不相同。

这些问题的存在，使防雷设计、施工者和检测工作者在实际工作中带来了一定的困难。

为此，本文试图根据IEC、GB等有关标准，对如何选择和安装低压电源电涌保护器，提出我们的意见和建议，以供参考。

2 Ⅰ级分类试验电源电涌保护器（SPD）的选用条件2.1 Ⅰ级分类试验的电流波形：按IEC的定义，Ⅰ级分类试验是用标称放电电流In、1.2/50μS冲击电压和最大冲击电流Iimp所做的试验。

最大冲击电流在10ms内通过的电荷Q(As)等于幅值电流Ipeak(kA)的二分之一，即Q(As)=0.5Ipeak(kA)。

按其定义，Ⅰ级分类试验的电流波形应为10/350μs。

IEC 61312-3：2000、IDT中规定：从LPZ0A穿入LPZ1的线路承载着局部雷电流，SPD(Ⅰ级分类试验)在此界面上将这些局部雷电流大部分被分流。

因此，Ⅰ级分类试验的电涌保护器(SPD)是为防御直击雷的雷电流而使用的。

2.2 Ⅰ级分类试验电源电涌保护器（SPD）的使用场所根据上述分析，明确了Ⅰ级分类试验电源电涌保护器（SPD）的波形和防御对象，确定其使用场所如下：（1）供电系统所在的建筑物有防直击雷装置的供电电源的进线处。

（2）邻近建筑物有防直击雷装置，并与本建筑物采用电力线连通时，本建筑物供电电源的进线处。

浅析弱电系统信号SPD的选择与安装摘要：在防雷实践中证明，雷电波沿着电源、信号线路侵入设备是造成弱电设备损坏的主要根源。

因此我们对雷电波侵入采取多层次系统防护。

本文通过论述弱电系统信号防护基本措施，介绍了弱电系统信号SPD选择以及SPD的安装。

关键词：弱电系统，信号SPD，选择，安装在雷电直击情况下，由于雷电流有极大峰值和陡度，在它周围的空间有强大的变化的电磁场，处在这电磁场中的导体会感应出较大的电动势。

当雷电流通过引下线入地时，在小金属环开口处可感应出高达数千伏的高电压，足以击坏附近的电子元器件。

而当SPD安装于界面附近的被保护设备处时，至该设备的线路应能承受所发生的电涌电压及电流，且线路的金属保护层或屏蔽层宜首先在界面处做一次等电位联结，由于弱电系统大量采用了COMS电路，工作电平在TTL，极易受到雷击电磁脉冲的冲击，因此应引起各行各业的高度重视。

1 防护基本措施1.1等电位连接我们对于弱电设备的建筑利用主筋、圈梁筋、地筋形成三维等电位连接。

弱电机房采用S型或M型等电位连接。

金属法兰盘桥架等均应做好等电位连接。

1.2共用接地我们要把能够直接相联的交流地、直流地、静电地、防雷地、保护地统统接在一起。

不能直接相连需用SPD连接在一起。

但直接雷的接地点（如铁塔、避雷针带及引下线）与通信机房接地点至少应离开5m距离。

1.3屏蔽为了使弱电系统处于一个雷电磁脉冲比较弱的环境，因此要求建筑物的内外有良好的屏蔽，特别重要的机房内部要作六面体屏蔽，所有电源线、通信线缆应作有效屏蔽。

1.4弱电系统SPD的选择弱电系统的6V、12V、24V、48V信号电源应安装相应的过电压保护器。

2弱电系统信号SPD选择2.1、首先要弄清楚测量和控制系统（或电信系统）是否只受电涌（作为冲击电源用8/20μs波模拟）威胁，还是也受到首次雷击分电流的威胁（用10/350μs 冲击电流模拟）。

一般情况下架空明线进入建筑物，应采用高能量（10/350μs）SPD，其它则采用8/20μs波形SPD。