SPD选择与安装

SPD选型参考资料随着电子产品的普及和进一步发展，人们对电子设备的要求越来越高。

而对于电子设备中SPD的选型，越来越成为人们关注的焦点。

本文将会为您提供一些SPD选型参考资料，以帮助您更好地了解和选择适合的SPD。

什么是SPD？SPD全称为Surge Protective Device，即浪涌保护器。

SPD是一种用于电力系统或通信系统中保护电气设备和电线电缆的设备，它能有效地保护电器设备免受电压浪涌、雷击和静电干扰等因素的损坏。

为了有效保护电气设备，选择适合的SPD显得十分重要。

下面是一些SPD选型参考资料，有助于为您选择适合的SPD。

SPD选型参考资料1. IEC标准IEC标准是一种被广泛应用于全球的技术性标准，该标准用于规范SPD。

IEC 标准对SPD的选型、测试、安装和保养都做了详细的规定，给用户提供了有力的支持和保障。

IEC标准主要分为以下几类：•IEC 61643-11: 低压设备浪涌保护器总则•IEC 61643-21: 低压设备浪涌保护器类型和开路电压试验•IEC 61643-22: 低压设备电缆进出口浪涌保护器•IEC 61643-311: 电信领域浪涌保护器2. UL认证UL认证是美国标准和认证公司UL公司的认证，也是世界著名的第三方安全认证机构。

UL认证的SPD能够保护您的设备免受电压浪涌和过电压的伤害，并且确保SPD满足质量和安全标准。

3. 产品手册各SPD厂商的产品手册也是选择SPD时必不可少的参考资料。

通常，SPD产品手册中会包含以下内容：•SPD产品的型号、规格和工作原理•SPD的技术参数和性能指标•SPD的选型指导和安装建议•SPD的应用案例和使用注意事项通过阅读产品手册，您可以更深入地了解不同品牌的SPD产品，有助于为您的选择提供更为准确的参考。

4. 专业咨询对于一些特殊场合或特殊的电气设备，选择SPD的过程会更为复杂。

此时，最好咨询一些专业的机构，如电力公司或电气工程师，以获得更为准确和专业的SPD 选型参考资料。

1 对ＳＰＤ的主要要求（1）安装ＳＰＤ（电涌保护器）之后，在无电涌发生时，ＳＰＤ不应对电气（电子）系统正常运行产生影响；（2）在有电涌发生的情况下，ＳＰＤ能承受预期通过的雷电流而不损坏，并能箝制电涌电压和分走电涌电流；（3）在电涌电流通过后，ＳＰＤ应迅速恢复高阻状态，切断工频续流。

2 ＳＰＤ结构类型选择（1）建筑物内入口级宜选开关型ＳＰＤ；（2）入口级以后级宜选电压限压型ＳＰＤ；（3）也可选择内装单级或已配合好的多级ＳＰＤ模块及辅助机构的ＳＰＤ箱。

3 ＳＰＤ基本保护模式（1）三相ＳＰＤ基本保护模式共模保护（见图1）：ＳＰＤ接在（Ｌ－ＰＥ）间、（Ｎ－ＰＥ）间，线路与设备内电路和器件对地绝缘。

差模保护（见图2）：ＳＰＤ接在（Ｌ－Ｎ）间、（Ｌ－Ｌ）间，保护设备两个输入端之间的电路与器件。

差模保护很少单独用，一般用在“３＋１”或“２＋１”保护。

全模保护（见图3）：既有共模保护又有差模保护：（Ｌ－ＰＥ）间、（Ｎ－ＰＥ）间、（Ｌ－Ｌ）间、（Ｌ－Ｎ）间，既可以防止相对地、中对地的过电压，又可避免相对中的过电压。

共差模保护：对ＴＴ、ＴＮ配电系统所要求的相线、零线、零线对地及相线对零线的共模、差模进行全方位保护，用于Ｂ、Ｃ、Ｄ级电涌保护。

（2）单相ＳＰＤ基本保护模式多用在插座对路（如图４~图６所示）。

4 “３＋１”ＳＰＤ保护在３根Ｌ（相线）和Ｎ（中性线）之间（Ｌ－Ｎ）安装３个相同的限压型ＳＰＤ，同时Ｎ（中性线）与ＰＥ（保护线）之间（Ｎ－ＰＥ）安装１个开关型ＳＰＤ。

多用在ＴＴ系统，或在３根Ｌ（相线）和ＰＥ（中性线）之间安装３个相同的开关型ＳＰＤ，作电源线与中性线之间的差模保护。

同时Ｎ（中性线）与ＰＥ（保护线）之间安装１个限压型ＳＰＤ，多用在ＴＮ系统。

缺陷：电压抑制水平失真；响应时间不匹配；续流问题存在安全隐患。

应用范围：目前我国多用这种保护模式，特别适于ＴＴ系统。

有专家认为：ＴＮ和ＩＴ系统中也可安装选用“３＋１”ＳＰＤ保护模式（接线图见图7）。

低压电源系统中SPD的选择及安装位置、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SPD1行保护。

D 级：宜在低压系统中采取1级或以上SPD8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LPZOB区与LPZ1区交界面处穿越的电源线路上应安装符合U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U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川级分类试验的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u级分类试验的SPD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符合川级分类试验的SPD（2）多层住宅在符合本文第五部分2条1款时，宜在照明总配电箱内安装符合I级分类试验的SPD符合本文第五部分2条2款时，宜在照明总配电箱内安装符合U级分类试验的SPD分散型小别墅宜将SPD 安装在住户配电箱内。

某车间SPD的安装及选择摘要：文章主要介绍了某机械车间安装SPD的位置及其参数的选择，以及对SPD 的安装施工要求。

正确安装的SPD可以把雷电流在进入建筑物时泄入大地，使车间内设备免受其害；不正确的安装，不仅不能防御入侵的LEMP，连SPD自身也会收到损害。

车间位于江苏省盐城市，年雷暴日为32.5d/a，厂房长196，宽96米，高10.9米，年预计雷击次数0.1684次/年，为第三类防雷建筑物。

建筑物内设10/0.4kV变配电所一座，一路高压进线。

以下为本次设计选取SPD位置及参数的步骤。

1、在线路进入建筑物的入口处装设SPD1（在LPZ1的边界处）建筑物内的整个电气系统中的SPD1选择和安装，应当保证局部雷电流大部分在LPZ0A/LPZ1的界面处，转移到接地系统。

由于本建筑物内设有变电所，根据规范GB 50057-2010的要求在低压侧的配电屏上装设Ⅰ类试验的浪涌保护器。

1.1、最大冲击电流Iimp的选择：最大冲击电流应满足安装点根据IEC 62305-1：2010 附录E﹒2雷击建筑物引起的电涌（损害源S1）或50343-2012 式5.4.3-1~2，和根据IEC 62305-1：2010 附录E﹒3﹒1或GB 50057-2010 表5 雷击线路引起的电涌选择（损害源S3）的要求。

1.2、确定被保护设备的耐冲击电压额定值UwGB50057-2010 第6.4.4条或GB50343-2012 第5.4.3条均给出了三相配电系统中各种设备耐冲击电压额定值Uw（见表1）1.5、检验是否符合GB 50057-2010 的要求根据GB 50057-2010 第6.4.5~7条的条文说明，建筑物内系统在以下条件下的到保护，满足下列条件之一：2、在分配电箱处装设第二级浪涌保护器SPD2根据GB 50343-2012 第5.4.3条第3款，在分配电箱装设的Ⅱ级试验的浪涌保护器作为后级保护。

2.1、SPD2的（8/20μs）取值2.4、检验是否符合GB 50057-2010 的要求根据GB 50057-2010 第6.4.5~7条的条文说明，建筑物内系统在以下条件下的到保护：2.4.1、SPD2在能量上与上游的SPD1配合好。

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。

三级SPD选择条件以及安装规定由于雷击的能量是非常巨大的，需要通过分级泄放的方法，将雷击能量逐步泄放到大地。

第一级防雷器可以对于直接雷击电流进行泄放，或者当电源传输线路遭受直接雷击时传导的巨大能量进行泄放，对于有可能发生直接雷击的地方，必须进行CLASS —I的防雷。

第二级防雷器是针对前级防雷器的残余电压以及区内感应雷击的防护设备，对于前级发生较大雷击能量吸收时，仍有一部分对设备或第三级防雷器而言是相当巨大的能量会传导过来，需要第二级防雷器进一步吸收。

同时，经过第一级防雷器的传输线路也会感应雷击电磁脉冲辐射LEMP，当线路足够长感应雷的能量就变得足够大，需要第二级防雷器进一步对雷击能量实施泄放。

第三级防雷器是对LEMP和通过第二级防雷器的残余雷击能量进行保护。

1、第一级保护目的是防止浪涌电压直接从LPZ0区传导进入LPZ1区，将数万至数十万伏的浪涌电压限制到2500—3000V。

入户电力变压器低压侧安装的电源防雷器作为第一级保护时应为三相电压开关型电源防雷器，其雷电通流量不应低于60KA。

该级电源防雷器应是连接在用户供电系统入口进线各相和大地之间的大容量电源防雷器。

一般要求该级电源防雷器具备每相100KA以上的最大冲击容量，要求的限制电压小于1500V，称之为CLASS I级电源防雷器。

这些电磁防雷器是专为承受雷电和感应雷击的大电流以及吸引高能量浪涌而设计的，可将大量的浪涌电流分流到大地。

它们仅提供限制电压（冲击电流流过电源防雷器时，线路上出现的最大电压称为限制电压）为中等级别的保护，因为CLASS I级保护器主要是对大浪涌电流进行吸收，仅靠它们是不能完全保护供电系统内部的敏感用电设备的。

第一级电源防雷器可防范10/350μs、100KA的雷电波，达到IEC 规定的最高防护标准。

其技术参考为：雷电通流量大于或等于100KA（10/350μs）；残压值不大于2.5KV；响应时间小于或等于100ns。

低压配电柜上SPD的选择和安装为防止或减少雷击电涌或暂时过电压造成低压配电柜设备的损坏，一般安装电涌保护器，即SPD，本文将列述SPD的选择与配置要点及安装方式。

标签低压配电柜；SPD；参数SPD，又名电涌保护器，是目前在限制瞬态过电压和分走电涌电流的器件，也被称为“避雷器”或“过电压保护器”。

一般用于防止和减少建筑物雷击或暂时过电压造成的低压电气设备的损坏，尤其是在建筑物内低压配电柜上安装SPD，以防止与减少雷击等问题。

国际标准中，对共用接地系统、信息系统的等电位连接、特殊装置或场所的等电位联结、SPD安装都有要求与规范标准。

1 SPD的选择用于低压配电器的SPD可分为电压开关型SPD、限压型SPD、组合型SPD 等三大类，这三类SPD的型式试验也对应地分为Ⅰ级Iimp、Ⅱ级In和Imax、Ⅲ级Uoc，其是Ⅰ级试验中的冲击电流使用波形为10/350µs，是首次雷击的雷电流参数，已被IEC（国际电工委员会）和GB50057所采用。

除此之外，SPD还可按使用地点、是否可接触、安装方式、脱离器的情况、有无串联阻抗等条件对其进行分类。

1.1 SPD的性能参数1.1.1 最大持续运行电压Uc：SPD的额定电压，可以持续加在SPD上，不会使SPD动作的最大交流电压有效值或直流电压值，这一数值是根据SPD所在的低压配电柜型式和供电质量来进行选择的，如果选低了会出现经常性误动作，对配电柜系统产生一定的影响，反之则可能带来残压或电压保护水平偏高，使保持功能受到影响。

1.1.2 电压保护水平Up：SPD能起到限制电压的性能参数。

电压开关型的SPD为电压保护水平，简称保护电平；限压型SPD为残压，此值的选择主要是根据被保护电气线路和设备的绝缘耐冲击过电压额定值而言。

1.1.3 冲击电流Iimp、标称放电电流In：SPD必须能够承受预期通过冲击电流Iimp、标称放电电流In的雷电流，Iimp冲击电流Iimp值适用于Ⅰ型SPD，即电压开关型SPD；In标称放电电流则适用于Ⅱ级和Ⅲ级SPD，即限制级与组合级。

关于低压配电系统浪涌保护器SPD的选用及施工规范摘要：SPD在低压配电系统中大量使用，目的有效保护设备免遭雷击及其他电涌侵害，特别是一些重点的电子设备，其正确选用、施工显得尤为重要。

关键词：低压配电系统，浪涌保护器SPD，选用，施工名称解释：Up电压保护水平，Iimp 冲击电流，In标称放电电流，Uw额定冲击电压为了防止和减少雷电或其他瞬时过压的电涌对建（构）筑物中低压用电设备的危害，保护人民的生命和财产安全，浪涌保护器（以下简称“SPD”）大量使用于低压配电系统中。

工作中发现，人们对SPD的选用和施工不当，造成资源浪费，达不到有效保护设备。

根据《GB50057-2010建筑物防雷设计规范》、《GB50343-2012建筑物电子信息系统防雷技术规范》、《GB50689-2011通信局（站）防雷与接地工程设计规范》，对低压配电系统SPD的选用及施工规范作以下简要说明。

一、除通信局（站）外的建筑物1、低压电源线路引入建筑物的总配电箱、配电柜处装设Ⅰ级试验的SPD。

SPD的Up≤2.5kV。

每一保护模式的Iimp，当无法确定时应Iimp≥12.5kA。

2、当Yyn0型或Dyn11型接线的配电变压器设在本建筑物内或附设于外墙处时，应在变压器高压侧装设避雷器；在低压侧的配电屏上，当有线路引出本建筑物至其他敷设接地装置的配电装置时，应在母线上装设Ⅰ级试验的SPD，每一保护模式的Iimp，当无法确定时应Iimp≥12.5kA；当无线路引出本建筑物时，应在母线上装设Ⅱ级试验的SPD，每一保护模式的In≥5kA。

SPD的Up≤2.5kV。

3、建筑物靠近需要保护的设备处，当需要安装SPD时，宜选用Ⅱ或Ⅲ级试验的SPD。

Ⅱ级试验SPD的In≥5kA，Ⅲ级试验SPD的In≥3kA。

4、当有电源从建筑物内向外引至户外配电箱供户外设备（如路灯、景观灯等）时，户外配电箱内宜装设Ⅰ级试验的SPD，应Iimp≥12.5kA，保护模式选用“3+1”。

电源系统SPD的选用和安装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，如电气装置采用TN系统，通常采用TN-C-S系统而不采用TN-S系统。

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系统中只有三根相线上需装设SPD，此等SPD安装在相线和地(地即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，此等SPD可采用压敏电阻SPD，它需通过8/20us波形的II类试验，其额定泄放电流isn不应小于5KA。

SPD的一个重要参数是最大持续运行电压U。

它是指可持续施加在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击穿损坏而引起对地故障短路。

在TN-C-S系统中，PE线系统自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Uo加上电网供电电压的正偏差。

我国(GB12325-1990)《电能质量供电电压允许偏差》标准规定220V电网内的正偏差不大于7%，但我国一些电压质量差的地区电压正偏差往往超过此值，再加上SPD老化等因素，我国防雷标准取Uc≥1.15Uo。

(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。

在TT系统内，电气装置的保护接地与电源处系统接地，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躲过此持续过电压，在此种情况下，我国取Uc≥1.55Uo。

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Id将增大到数百安以至千安，它在变电所接地电阻RB上的电压降将达数百伏以至千伏以上，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此对地暂态高电压，其持续时间以百毫秒的放电热量烧毁。

国内S P D近十年来的市场规模⏹中国S P D行业2001-2004年市场整体年平均增长速度达不到25%；⏹2005-2006两年市场整体增长速度均超过40%的水平；可见在近两年的整体市场增长速度相比前几年显著加快，并且增长速度也较为稳定，2006年，中国电涌保护器市场规模在14亿元左右；⏹2007-2010年国内S P D产品市场年均增长速度已达到45%左右；⏹预计到2011年，中国S P D市场规模将可能达到六十多亿元。

S P D市场地理分布差异较大主要集中于东部经济发达雷击较频繁的南方地区，尤其是广东省、广西省、福建省、贵州省等省份，南方S P D厂商众多，竞争较为激烈，现在一些南方发达地区的二三级城市S P D的应用都已经比较普及；北方很多城市尚未开发，众多厂商在北方市场只重点开发了北京、天津、河北等北京周边地区，而东北、山西、内蒙，以及西部的大部分地区的S P D市场基本没有被开发出来。

S P D主要应用领域⏹电信、石油石化、铁路、建筑、自动化、交通、环境工程（如水处理）等领域；不同应用领域市场特点迥异，矿山、铁路、军队等应用领域对产品安全性要求高，而价格敏感度相对较弱，尽管单是铁路领域占S P D应用市场份额就接近10%，但目前没有那家厂商在中国铁路应用领域占据明显优势；⏹国外S P D品牌厂商近几年也试图对这几大领域将会持续关注，都在寻求市场介入。

⏹目前国产S P D主要应用于电信和建筑电气两大领域，也是国内大部分S P D厂商参与瓜分的领域；⏹在建筑电气领域，由于地方关系的影响因素较大，相对国外品牌企业来说客户开发会有一定难度；⏹在自动化领域由于市场门槛要求较高，目前只有少数国外主流品牌。

未来几年国内S P D市场发展前景分析国内市场将进一步被瓜分，各企业的市场份额会更加分散，几大品牌所占份额也将降低。

目前国内S P D市场主要由中光、思博、D E H N、雷安等十多家企业占领。