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电涌保护器SPD应用常识作者：来源：时间：2008-03-10电涌保护器SPD应用常识随着国民经济的不断发展，现代化水平的快速提高，在信息化带动工业化的指引下，各类信息设备、电子计算机、精密仪器、数据网络设备的应用越来越广泛，此类设备一般工作电压低、耐压水平低、敏感性高、抗干扰能力低，因而极易受到雷电电流脉冲的危害。
每年都给人类造成巨大的直接经济损失。
而因重要设备损坏使网络陷入瘫痪而造成的间接损失更是惊人，已引起国内相关领域对此类系统加强保护的高度重视。
近年来，“SPD”这个名词已越来越多地被专业研究、产品制造及工程设计的人们所提到。
作为雷电防护装置体系中的重要组成部分，“SPD”已被广泛用于邮电通讯、广播电视、金融证券、保险、电力、铁道、交通、机场、石化、市政建设等各个行业。
可以毫不夸张地说，凡是装有IT设备的场所，就有应用SPD的必须。
那么SPD究竟是一种什么产品呢？SPD有哪些功能呢？SPD是如何选择应用的呢？在这里我们着手用尽可能通俗的语言向各位介绍一些有关SPD产品的基础知识。
希望对那些尚未接触过SPD或对SPD知之甚少而又想掌握SPD知识，并进而使用SPD产品的读者有所收益。
一、什么是SPD（SPD介述）SPD这一名词英语全称是surge protectiye device其译意为电涌保护器，是限制雷电反击、侵入波、雷电感应和操作过电压而产生的瞬时过电压和泄放电涌电流（沿线路传送的电流、电压或功率的暂态波。
其特性是先快速上升后缓慢下降）的器件。
一端口SPD与被保护电路并联，能分开输入和输出端，在这些端子之间设有特殊的串联阻抗；二端口SPD有两组输入和输出端子，在这些端子之间有特殊的串联阻抗；电压开关型SPD在没有电涌时具有高阻抗，有电涌电压时能立即变成低阻抗，电压开关型SPD常用的元件有放电间隙、气体放电管、闸流管（硅可控整流器）和三端双向可控硅开关元件。
这类SPD有时也称“短路型SPD”；电压限制型SPD在没有电涌时具有高阻抗但随着电涌电流和电压的上升其阻抗将持续地减小。
浪涌保护器资料B类电源电涌保护器应用范围：JL360-B…, JL360-B/NPE用于低压配电线路第一级防雷及抗电涌保护，保护整幢建筑物所有的用电设备。
一般安装在建筑物输入电源总配电室内的进线配柜上，或楼内单元输入电源的主配电盘上。
型号说明：JL360-B…不带遥信接点JL360-B/NPE 在3＋1组合方式中，用于N与PE之间技术参数：参数/型号Type JL360-B385 JL360-B420 JL360-B/NPE 最大连续运行电压U C385V~/500V- 420V~/560V- 260V~标称放电电流（8/20μs）I n40kA最大放电电流（8/20μs）I max80kA保护级别在In时Up ≤2400V ≤2500V ------前置保险63A ------响应时间t A≤25ns≤100ns指示窗口绿色正常／红色失效接线方式并联工作温区-40℃~+80℃接线规格 2.5mm2~35mm2外壳材料阻燃塑料外壳防护等级IP20尺寸10.8㎝×9㎝×6.7㎝安装支架35mm电气导轨作用及特点：用于将电源线接入等电位系统中，安装于LPZ0A-1界面，用于保护低压装置，抑制电涌。
防止低压设备受到过压干扰的破坏。
具有泄流能力强，低残压等级，快速响应，高绝缘电阻，可与单相、多相进行保护，与下一级过压保护器配合器使用效果更佳，如JL360-C385。
多功能连接端子将电源线连于防雷等电位中，适用于各种供电。
安装说明：●电涌保护器可以固定在35mm电气导轨上；●电涌保护器组合方式与配电系统相关。
常见配电系统，TN-S、TN-C-S宜采用4+0组合方式，TN-C、IT宜采用3+0组合方式，TT宜采用3+1组合方式；●电涌保护器连接线宜采用16mm2或以上铜导线，连接线尽量短、粗、直；●电涌保护器宜采用“V”形接法；●当电源线路额定电流大于63A时，须在电涌保护器前安装63A断路器。
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）。
浪涌保护器计算口诀浪涌保护器作为低压配电系统的元件之一，所涉及到很多的参数指标都与其他的空气开关是相同的。
但是每一种空气开关都有其不同于其他空气开关的参数与指标。
当然，并不是所有的空气开关都如此。
只是一些特殊作用的空气开关才会涉及到很多不同的参数。
例如双电源自动转换开关、浪涌保护器和隔离开关等。
以下是浪涌保护器的各种参数含义的解析；1.最大放电电流Imax：给浪涌保护器施加波形为8/20μs的标准雷电波冲击1次时，保护器所耐受的最大冲击电流峰值。
2.额定放电电流Isn：给浪涌保护器施加波形为8/20μs的标准雷电波冲击10次时，保护器所耐受的最大冲击电流峰值。
3.标称电压Un：被保护系统的额定电压相符，在信息技术系统中此参数表明了应该选用的保护器的类型，它标出交流或直流电压的有效值。
4.电压保护级别Up：浪涌保护器在下列测试中的最大值：1KV/μs 斜率的跳火电压；额定放电电流的残压。
5.额定电压Uc：能长久施加在浪涌保护器的指定端，而不引起保护器特性变化和激活保护元件的最大电压有效值。
6.数据传输速率Vs：表示在一秒内传输多少比特值，单位：bps；是数据传输系统中正确选用浪涌保护器的参考值，浪涌保护器的数据传输速率取决于系统的传输方式。
7.最大纵向放电电流：指每线对地施加波形为8/20μs的标准雷电波冲击1次时，浪涌保护器所耐受的最大冲击电流峰值。
8.漏电流：指在75或80标称电压Un下流经浪涌保护器的直流电流。
9.最大横向放电电流：指线与线之间施加波形为8/20μs的标准雷电波冲击1次时，浪涌保护器所耐受的最大冲击电流峰值。
10.峰值放电电流：分两种：额定放电电流Isn和最大放电电流Imax。
11.响应时间tA：主要反应在浪涌保护器里的特殊保护元件的动作灵敏度、击穿时间，在一定时间内变化取决于du/dt或di/dt的斜率。
12.在线阻抗：指在标称电压Un下流经浪涌保护器的回路阻抗和感抗的和。
浪涌保护器参数--SDP1、标称电压Un:被保护系统的额定电压相符,在信息技术系统中此参数表明了应该选用的电涌保护器的类型,它标出交流或直流电压的有效值。
2、额定电压Uc:能长久施加在电涌保护器的指定端,而不引起保护器特性变化与激活保护元件的最大电压有效值。
3、额定放电电流Isn:给电涌保护器施加波形为8/20μs的标准雷电波冲击10次时,保护器所耐受的最大冲击电流峰值。
4、最大放电电流Imax:给保护器施加波形为8/20μs的标准雷电波冲击1次时,电涌保护器所耐受的最大冲击电流峰值。
5、电压保护级别Up:电涌保护器在下列测试中的最大值:1KV/μs 斜率的跳火电压;额定放电电流的残压。
6、响应时间tA:主要反应在保护器里的特殊保护元件的动作灵敏度、击穿时间,在一定时间内变化取决于du/dt或di/dt的斜率。
7、数据传输速率Vs:表示在一秒内传输多少比特值,单位:bps;就是数据传输系统中正确选用浪涌保护器的参考值,防雷器的数据传输速率取决于系统的传输方式。
8、插入损耗Ae:在给定频率下电涌保护器插入前与插入后的电压比率。
9、回波损耗Ar:表示前沿波在保护设备(反射点)被反射的比例,就是直接衡量保护设备同系统阻抗就是否兼容的参数。
10、最大纵向放电电流:指每线对地施加波形为8/20μs的标准雷电波冲击1次时,浪涌保护器所耐受的最大冲击电流峰值。
11、最大横向放电电流:指线与线之间施加波形为8/20μs的标准雷电波冲击1次时,浪涌保护器所耐受的最大冲击电流峰值。
12、在线阻抗:指在标称电压Un下流经保护器的回路阻抗与感抗的与。
通常称为“系统阻抗”。
13、峰值放电电流:分两种:额定放电电流Isn与最大放电电流Imax。
14、漏电流:指在75或80标称电压Un下流经保护器的直流电流。
电涌保护器常用参数解释最大放电电流Iimp（最大冲击电流）：是由电流峰值Ipeak和电荷量Q确定，其测试按I级分类试验的动作负载试验的程序进行。
根据能量计算，通常用10/350us波形的冲击电流试验，SPD能承受一次最大电流冲击。
Imax（最大放电电流）：按8/20us波形试验，其测试属于II级分类试验。
经过动作负载试验能承受的一次最大放电电流。
标称放电电流In在电源浪涌保护器测试中（GB18802.1）按8/20us波形试验，通常完成一次完整的动作负载实验需要经受15次In, 1次Imax以及若干次小电流冲击。
在信号浪涌保护器测试中（GB18802.21）按8/20us波形试验，产品必须经过10次In 冲击。
由于目前该参数在各国和国内各行业标准中定义差别较大，有些试验室测试方式也不同或不规范（比如某试验室只做2次In的测试），所以该参数只能作为参考，除非标明冲击电流次数才有意义。
保护电压Up产品应该标注保护电压Up，Up应小于测量限制电压，测量限制电压在I级分类实验中是在Ipeak和In下的残压取大值，在II级分类实验中为In下的残压值。
保护电压应该小于设备的冲击耐受电压值。
对于220V/380V电源设备，耐受电压值大于2500Vac。
所以2000V以下的电源保护器能适用于各类供电系统中。
持续耐压Uc指允许持久施加在SPD上的最大交流电压有效值或直流电压。
目前大家已有共识，只有在环境较好的城市或新建项目可以使用275Vac的电源浪涌保护器，在通常情况下使用Uc大于320Vac或385Vac还是一个明智的选择。
Res老化预报功能也可称为热备用功能。
该功能指在电源浪涌保护器功能下降50%后，保护器能自动指示，提醒用户准备更换。
此时，保护器仍然具有浪涌保护功能。
该特性能有效防止保护中断，特别适用于前级大电流保护，经常容易老化的场合。
老化热脱扣功能指电源浪涌保护器老化后能自动脱离工作状态，以免造成短路等故障。
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复合型电源防雷箱~复合型电源防雷箱适用范围防雷箱配备电源指示、防雷指示、劣化报警及指示、雷击计数器、防雷熔断丝等,SPD模块采用电压开关型模块和电压限制型模块(或一体化MOV)组成。
主要安装在配电房、配电柜、交流配电屏、开关箱和其它重要设备、容易遭受雷击设备的电源进线处,以保护设备免遭沿电源线路侵入的雷击过电压造成的损害;可广泛应用于通信、电力、交通、金融、铁路、民航等系统的主电源防护。
·复合型电源防雷箱广泛应用于通信、电力、厂矿、金融、民航、铁路等系统的主电源防雷击及过电压保护；·建筑物总配电屏，配电柜，配电箱，须安装第一级防雷设施的环境；·无人执守但须安装第一级带遥信指示的防雷设备的环境；需要有第一级防雷失效指示及报警指示及雷电泄放记录环境；·小面积但要求两级电涌保护的环境命名规则产品性能参数及特点性能特点· B+C级保护通流量大，残压极低，响应时间快；·采用最新灭弧技术，彻底避免火灾；；·采用温控保护电路，内置热保护；·自带远程告警干接点，便于远程监控；·配备雷电计数器，准确记录雷击次数；·带有电源状态指示灯，指示浪涌保护器工作状态；·核心元件采用国际知名品牌，性能优异；·结构严谨，工作稳定可靠。
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”。
浪涌保护器SPD的后备保护选用樀要：通过对建筑物的电子信息系统各级防雷的电源线路浪涌保护器标称放电电流的I2t及电压保护水平的分析，说明浪涌保护器SPD的后备保护宜采用熔断器，并提出于建筑物的电子信息系统各级防雷相对应的电源线路浪涌保护器后备保护熔体额定电流推荐值关键词浪涌保护器 SPD 后备保护选用涌保护器后备保护熔体额定电流推荐值随着我国经济、社会的快速发展，各种电子信息技术产品越来越多地渗入到社会和家庭生活的各个领域，雷电过电压产生的危害和损失也越来越大，人们对雷电过电压的防治也空前的重视。
因此在民用和工业建筑中SPD（浪涌保护器）被大量的使用。
国标《建筑物电子信息系统防雷设计规范》（GB500343－2004）中根据建筑物电子信息系统所处的环境、重要性和使用性质以及遭受雷击的风险，把民用建筑物的电子信息系统防雷分为A、B、C、D四级，其中对SPD的通流容量也进行了规定。
详见下表：电源线路浪涌保护器标称放电电流参数值一问题的提出《建筑物防雷设计规范》（GB-50057-94 2000年版）第6.4.4条规定“电浪涌保护器必须能承受预期通过它的雷电流，并应符合以下两个附加要求：通过电涌时的最大钳压，有能力熄灭在雷电流通过后产生的工频续流。
”但由于SPD的老化问题及检修方便，作为SPD故障短路的后备保护，SPD支路过流保护是必要的。
规范中只明确SPD后备保护器采用熔丝、断路器或剩余电流保护器，但没有明确多大通流容量的SPD，设置多大整定值的SPD支路过流后备保护。
各个SPD生产厂商的推荐标准也不一样，有的厂商甚至推荐不设置。
电气设计中究竟采用何种后备保护器以及整定值设为多少，也只能凭设计人员的经验值或厂商的推荐值来选取。
笔者查阅大量资料和结合工程实践提出以下几点不成熟的意见。
二SPD为什么要设置后备保护现在市场上可以购买的SPD主要可分为三种型式：电压开关型、电压限制型和复合型。
电压开关型SPD没有电浪涌时具有高阻抗，有电浪涌时能立即转化成低阻抗，其常用的元件有放电间隙、气体放电管、可控硅整流器等；电压限制型SPD没有电浪涌时具备高阻抗，随着电涌电流、电压的上升，其阻抗持续的减小，常用非线性元件：氧化锌压敏电阻和抑制二极管；复合型SPD常采用电压开关型和电压限制型SPD串联或并联以满足限制电压或通流量的要求。
有关浪涌保护器SPD的技术参数和要求对雷电过电压和冲击电流统计归纳后得出的标准波形见图２，根据标准波形图来考虑SPD特性和被保护设备耐受雷灾的性能。
SPD保护电气设备时必须承受预期通过的雷电流（通流容量）并应符合两个附加要求，即对线路上的过电压峰值进行限幅（嵌压）并有能力熄灭在雷电流通过后生产的工频续流。
图3为SPD的U-I特性。
图中：∪p：SPD起保护作用时的限幅电压；∪c：SPD可承受的持续运行的最大电压有效值；Ic: ∪c时的泄漏电流, Ic <1mA；In: 标称放电电流，SPD可通过20次（8/20μs波形）的电流峰值；Imax: SPD只能通过1次的（8/20μs波形）的电流峰值。
三相配电系统中的设备冲击耐受电压是受设备本身的两个主要电气性能（即空气间隙和爬电距离）制约的。
安装在不同防雷界面上的SPD应与被保护系统的基本绝缘水平（包括引线感应电压），冲击耐受电压一致。
一般可按下表1选择：表1：220/380V三相系统各种设备耐冲击过电压额定值设备位置电源处的设备配电线路和最后分支线路的设备用电设备特殊需要保护的设备耐冲击过电压类别IV类III类II类I类耐冲击电压额定值(kV)6 4 2.5 1.5 注：I类—需要将瞬态过电压限制到特定水平的设备；II类—如家用电器、手提工具和类似负荷；III类—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性固定装置，固定安装的电动机等一些其它设备；IV类—如电气计量仪表、一次线过流保护设备、波纹控制设备。
这些产品适用导轨安装，可与多9系列微型断路器配合使用，为确保施耐德SPD产品的可靠性和安全性，对产品进行了如下的试验：① 在标称放电电流In（8/20μs波形）和最大冲击电压（1.2/50μs）时验证残压值，其中最高值为SPD的电压保护水平;② SPD经受20次标称放电电流In（8/20μs波形）冲击试验后的正常运行试验，性能应符合要求；③ SPD经受1次最大放电电流Imax（8/20μs波形）冲击试验后的正常运行试验，性能应符合要求；④ SPD温升超限后断开试验（脱离器）；⑤ 由上级断路器或熔断器断开短路故障电流时的耐受能力；⑥ 工频瞬态过电压耐受试验（50Hz、1.5kV、200ms）；⑦ 最大运行电压Uc时1000h老化验证试验；⑧ 当SPD中包含电阻器或电抗器时还应对器件进行温升试验型号名称用途铜芯NA-YJV,NB-YJV,交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套A(B)类耐火电力电缆可敷设在对耐火有要求的室内、隧道及管道中。
SPD浪涌保护器标称放电电流In 的计算2010-6-6 10:2:10 | 发布:成都防雷四川| 分类:防雷产品| 评论:0 | 浏览:259 | keywords:电源防雷器标称放电电流In 的选择一、LPZ0A或LPZ0B区与LPZ1区交界处所选用安装的浪涌保护器称放电电流In的计算：LPZ0A或LPZ0B区与LPZ1区交界处无屏蔽线路浪涌保护器称放电电流In的选择TT系统TN系统IT有中性线IT无中性线单相电源系统一类建筑物25KA/25KA 25KA/25KA 25KA/25KA 33.3KA/35KA33.3KA/35KA二类建筑物18.75KA/25KA 18.75KA/25KA18.75KA/25KA25KA/25KA 25KA/25KA三类建筑物12.5KA/15KA 12.5KA/15KA12.5KA/15KA16.5KA/25KA16.5KA/25KA注：1、依据标准以上计算为考虑到50%雷电流分配到电源系统的最恶劣环境下的计算。
雷电流参数依据本标准表6.1提供的参数计算。
2、数据为：计算值In值/所选型号In值。
此In值为10/350μs 波形浪涌保护器通流幅值。
LPZ0A或LPZ0B区与LPZ1区交界处有屏蔽线路浪涌保护器称放电电流In的选择TT系统TN系统IT有中性线IT无中性线单相电源系统一类建筑物15KA/15KA 15KA/15KA 15KA/15KA 20KA/25KA 20KA/25KA二类建筑物11.25KA/15KA 11.25KA/15KA11.25KA/15KA15KA/15KA 15KA/15KA三类建筑物7.5KA/15KA 7.5KA/15KA 7.5KA/15KA 10KA/15KA10KA/15KA注：1、依据标准以上计算为考虑到30%雷电流分配到电源系统的最恶劣环境下的计算。
雷电流参数依据本标准表6.1提供的参数计算。
2、数据为：计算值In值/所选型号In值。
