电子信息系统低压电源浪涌保护器的设计

低压配电屏的浪涌保护器应设置在哪里
问题描述
低压配电系统图中，低压配电屏母线上未设置浪涌保护器，而是把浪涌保护器设置在变压器低压侧与断路器之间，这种做法不满足规范的要求，如下图（a）。

原因分析
《建筑物防雷设计规范》GB 50057- 2010 第4.3.8条(强条)，在低压侧的配电屏上，当有线路引出本建筑物至其他有独自敷设接地装置的配电装置时，应在母线上装设I 级试验的电涌保护器。

电涌保护器的电压保护水平值应小于或等于2.5kV。

如果变压器低压侧的浪涌保护器设置在变压器与出口断路器之间，当出口断路器处于分断位置时，低压配电屏母线上就缺少了浪涌保护器的保护。

同时从《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》GB/T 50064- 2014 第5.5.2条“10~35kV配电变压器的低压侧宜装设-组MOA(金属氧化物避雷器)，以防止反变换波和低压侧雷电侵人波击穿绝缘。

”可以看出，变压器低压侧与出口断路器之间未必一-定要设置浪涌保护器。

应对措施
变电所低压配电系统的浪涌保护器应设置在低压配电柜母线上，并紧靠变压器低压出口断路器。

如图（b），这样既满足规范《建筑物防雷设计规范》GB 50057-2010第4.3.8条的要求，当变压器低压侧断路器处于合闸位置时，兼顾了《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》GB/T 50064-2014 第5.5.2条的要求。

电源系统电涌保护器（SPD）选用（2013版）一、主要依据《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2012《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010二、按建筑物电子信息系统的重要性和使用性质，确定本单位目前的设计的建筑物（主要为住宅）的雷电防护等级为D级。

经计算当第一级浪涌保护器保护的线路长度大于100m时，需设第二级浪涌保护器，当第二级浪涌保护器保护的线路长度大于50m时，需在被保护设备处设第三级浪涌保护器；在具有重要终端设备或精密敏感设备处，可安装第三级SPD。

三、SPD的选用原则及主要参数1、第一级SPD（主要安装在建筑物380V低压配电柜（箱）总进线处）1.1、在IPZ0A或LPZ0B区与LPZ1区交界处，在电源引入的总配电箱出应装设Ⅰ级试验的电涌保护器。

主要参数需满足以下要求：波形 10/350μS最大持续运行电压 Uc≥253V电压保护水平 Up≤2.5KV冲击电流Iimp≥12.5KA1.2、当进线完全在LPZ0B或雷击建筑物和雷击与建筑物相连接的电力线路或通信线上的失效风险可以忽略时，可采用Ⅱ级试验的电涌保护器。

主要参数需满足以下要求：波形8/20μS最大持续运行电压Uc≥253V电压保护水平Up≤2.5KV标称放电电流In≥50KA1.3、过电流保护器（熔断器和断路器，优先使用熔断器），选用100A2、第二级SPD （主要安装在动力配电柜、楼层配电箱、水泵房、中央控制室、消防、电梯机房、屋面用电设备等）。

2.1、主要参数需满足以下要求：波形8/20μS最大持续运行电压Uc≥253V电压保护水平Up≤2KV标称放电电流In≥10KA2.2、过电流保护器（熔断器和断路器，优先使用熔断器），选用32A3、第三级SPD （主要安装在重要的终端设备或精密敏感设备处，如信息机房、办公室入室配电箱等）。

3.1、主要参数需满足以下要求：波形8/20μS最大持续运行电压Uc≥253V电压保护水平Up≤1.2KV标称放电电流In≥3KA3.2、过电流保护器（熔断器和断路器，优先使用熔断器），选用16A四、产品选用要求（需在说明中注明）选用的浪涌保护器（SPD）须经过北京雷电防护装置测试中心或上海防雷产品测试中心的检测通过，并经过当地防雷装置主管机构的备案。

低压配电系统电涌保护器（SPD）保护模式简介一、电涌保护器（SPD）用以限制瞬时过电压和泄放电涌电流的电器，它至少应包括一种非线性元件。

在一般平时的项目中也称“电涌保护器”、“浪涌保护器”、“浪涌防护器”、“防雷器”、“避雷器”等。

二、电涌保护器（SPD）保护模式的概念根据《低压配电设计规范》（GB50054-95）规定，低压配电供电系统的接地型式可分为：TN-S系统（三相五线）、TN-C系统（三相四线）、TN-C-S 系统（由三相四线改为三相五线）、IT系统（三相三线）和TT系统（三相四线，电源有一点与地直接连接，负荷侧电气装置外露可导电部分连接的接地极与电源接地极无电气联系）。

电涌保护器（SPD）可连接在L（相线/火线）、N（中性线/零线）、PE （保护线/地线）间，如L-L、L-N、L-PE、N-PE，这些连接方式称为保护模式。

SPD的保护模式与供电系统的接地型式有关，目前，低压配电供电系统通常有3种SPD保护模式：共模保护模式、“3+1”保护模式、全保护模式，其中前两种保护模式较为常用。

三相星形接地中的保护方式三、电涌保护器（SPD）共模保护模式（L-PE，N-PE）共模保护模式是将电源L（相线）、N（中性线）分别与PE（保护地）线之间安装相同型号的SPD模块，把雷电（或感应电）能量泄放到地，限制对地瞬态过电压的幅值，以防护设备对地的绝缘。

共模模式的电涌保护器（SPD）对共模（MC）过电压可进行有效防护，即带电导体（L或N）与保护接地（PE）之间的过电压。

对带电导体之间产生的差模过电压未进行防护，如L-L之间，L-N之间的过电压。

四、电涌保护器（SPD）“3+1” 保护模式（L-N，N-PE）在某些供电系统下，共模保护的电涌保护器（SPD）有可能使SPD的电压保护水平失真，即产品的实际保护水平比产品说明上的保护水平要差。

如在TT 接地系统：GB50057-94（2000版）标准规定，L-N接三片抑制模块，能有效的拦截相线浪涌电压，当雷电浪涌使SPD导通放电时，巨大的涌流瞬间流向N线，使N线电位上升，所以必须给N线提供一个放电电流通道。

浪涌保护器在低压电气系统中的应用发布时间：2022-04-19T10:03:17.550Z 来源：《中国电力企业管理》2022年1月作者：黄祖佳[导读] 随着科学技术不断进步，在建筑物的信息系统中很多先进的信息技术得到了广泛的应用，有效地提升了建筑物的智能程度和信息化程度，但是，这种信息系统大多存在电磁干扰敏感度强、绝缘强度低等问题，在很大程度上影响了建筑物的用电安全。

广西南宁南雷电气科技有限公司黄祖佳摘要：随着科学技术不断进步，在建筑物的信息系统中很多先进的信息技术得到了广泛的应用，有效地提升了建筑物的智能程度和信息化程度，但是，这种信息系统大多存在电磁干扰敏感度强、绝缘强度低等问题，在很大程度上影响了建筑物的用电安全。

针对这种情况，本文将对低压电气系统中浪涌保护器的应用进行探讨。

关键词：低压电气系统；浪涌保护器；应用低压电气系统由于存在敏感性高、抗干扰能力低、耐压水平低、工作电压低等特点，导致其很容易被雷击电磁脉冲所影响。

而大多情况下，相关人员都是从户外交流电网通过供电线路将交流电源引入建筑物内电子设备。

当电网或电网附近受到雷击时，在线路上将有过电压波产生，通过线路过电压波能够传送到室内，对室内电子设备产生影响，从而损坏电子设备。

对于电源线路，借助浪涌保护器的等电位连接，能够有效地控制雷电感应对配电线路的影响，能够为建筑物内电子设备的安全提供有效保障。

一、浪涌保护器的原理和分类（一）原理浪涌保护器属于一种保护电子设备的装置，能够有效地使电子设备免受雷电的影响，在过去很长时间里人们也将浪涌保护器叫做过电压保护器。

浪涌保护器在工作过程中，能够对信号传输线和电力线的过电压进行有效控制，能够在一定范围内控制瞬时过电压的大小，防止瞬时过电压对低压电气系统的影响。

另外，对于强度较大的雷电电流，浪涌保护器能够将其泄放入地，从而使雷击损害低压电气系统的情况得到避免，所以，在建筑物低压电气系统中浪涌保护器能够发挥非常重要的保护作用。

避雷器(浪涌保护器)的设计与选择摘要目前，智能电子设备广泛应用于日常生产生活中，由于智能电子设备自身耐过电压的水平较低，雷电流电磁脉冲引着电源线、信号线、网线等窜入室内，危害仪器设备，给企业财产、安全生产造成了一定的损失。

为了加强建（构）筑物内部电子设备的雷电防护，正确设计选择安装避雷器（浪涌保护器），有效保护低压设备迫在眉睫。

关键词避雷器（浪涌保护器）；设计；安装电子设备感应灵敏，且自身耐过电压的水平较低，雷闪期间，雷电流脉冲波会引着电源线、信号线、网线等窜入室内，危害仪器设备，给企业财产、安全生产造成了一定的损失。

2010年8月2日，中卫香山机场遭雷击，雷电流脉冲波引着电源线窜入室内，烧坏了航站楼内德国进口的电子设备主板，造成直接经济损失20多万元；2007年，中卫长河化工厂遭雷电感应袭击，配电室2个空气开关烧坏，直接经济损失2万多元。

正确设计选择安装避雷器（浪涌保护器），有效保护耐过电压水平较低且感应灵敏的电子设备，对企业安全生产、防雷减灾意义重大。

1浪涌保护器的参数浪涌保护器常用的参数包括：标准电压Un、额定电压Uc、额定放电电流Isn、最大放电电流Imax、电压保护级别Up：、响应时间Ta、数据传输速率Vs、插入损耗Ae：、回波损耗Ar。

2浪源电涌保护器选型《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）第6.4.4条规定：“电涌保护器必须能承受通过它们的雷电流，并应符合两个要求：通过电涌时的最大钳位电压，有能力熄灭在雷电流通过后产生的工频续流”。

2.1最大放电电流按照《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）相关条款：“全部雷电流的50%流入建筑物的防雷装置，另外50%流入建筑物的各种外来导电物、电力线、通信线、网线等设施”。

图1进入建筑物各种设施的雷电流分配图雷电波进入建筑内电力线、信息线、金属管道等，总配电间的低配供电线雷电流的分流，如表1所示。

2.2电压保护水平Up选择合适的最大放电电流固然重要，但电涌保护器的保护水平也不能忽略。

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+电涌保护器+SPD的选用指南浪涌是指超出正常工作电压的瞬间过电压。

浪涌保护器，简称SPD(SurgeProtectionDevice),是一种低压配电系统使用的过电压保护器，为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置。

当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时，浪涌保护器能在极短的时间内导通分流，从而避免浪涌对回路中其它设备的损害，适用于交流50/60HZ,额定电压220V、380V和690V的供电系统中，对间接雷电和直接雷电影响或其他瞬时过压的电涌进行佛户。

1 .浪涌保护器的定义浪涌保护器是当低压电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者发过电压时，能在极短的时间内导通分流，从而避免浪涌对回路中其他设备的损害的电子装置。

2 .浪涌保护器的类别3 .(I)SPD可以分为电压开关型、限压型及组合型。

电压开关型SPD e在没有瞬时过电压时呈现高阻抗，一旦响应雷电瞬时过电压，其阻抗就突变为低阻抗，允许雷电流通过，也被称为“短路开关型SPD"。

限压型SPD e当没有瞬时过电压时，为高阻抗，但随电涌电流和电压的增加，其阻抗会不断减小，其电流电压特性为强烈非线性，有时被称为"钳压型SPD"。

组合型SPD e由电压开关型组件和限压型组件组合而成，可以显示为电压开关型或限压型或两者兼有的特性，这决定于所加电压的特性。

(2)按冲击试验分类如下：I类浪涌保护器：标称放电电流In,冲击电压1.2/50μs冲击电压和最大冲击电流IimP的试验,Iimp的波形为10∕350μsUp最大4kV(IEC61643-1;IEC60664-1)β口类浪涌保护器:标称放电电流In,冲击电压1.2/50μs冲击电压和最大冲击电流IimP的试验Jimp的波形为8∕25msβm类浪涌保护器：进行混合波合(开路电压1.2/50μs冲击电压，短路电流8/25μs)试验。

俺髅援术l电源系统中电涌保护器的设计1、概述雷电是自然界中一种常见的放电现象。

自然界每年都发生几百万次雷电，每年雷击造成的人员伤亡和财产损失，仅次于水灾而大于其它任何灾害。

雷电灾害所涉及的范围几乎遍布各行各业。

其中尤以大规模集成电路为核心组件的测量、监控、保护、通信、计算机网络等先进电子设备广泛运用的电力、航空、国防、通信、广电、金融、交通、石化、医疗以及其它现代生活的各个领域为甚，以大型C M O S集成元件组成的电子设备普遍存在着对暂态过电压、过电流耐受能力较弱的缺点，暂态过电压很可能造成电子设备的误操作，从而造成更大的经济损失和不良的社会影响。

尤其是地处山区野外的高山电视发射台、站极易遭受雷击过电压的侵害。

它们的共同特点是点多、面广、设备分布战线长，旷野区域往往有突出的设备点，电力线路往往要翻山越岭，微波天线、发射铁塔接触面大，都是易遭直接雷击或感应过电压的薄弱点。

防雷是一个很复杂的问题，不可能仅依靠一两种先进的防雷设备和防雷措施就能完全消除雷击过电压和感应过电压的影响，必须针对雷害的入侵途径，对各类可能产生雷击的因素进行排除，采取综合防治——均压、屏蔽、分流、接地保护，这样才能将雷害减少到最低限度。

2、电源系统的保护设计电源系统，～般分为四级保护区域或更多，在此设计电源保护分为两级。

I E C统计的首次雷击98％以上强度可达200K A(10馏50us)，由于电磁的空间损耗和衰减，有50％的能量有可能耦合到线路上，因此对于架空引入的低压电力线路，其第一级的避雷器的保护能力(放电流)必须达到100K A(10／350us)。

根规范l EC一1312的要求，同时对应于l EC一1024中所给出的防雷保护区概念，低压电源系统的避雷及过压保护分为三级，保护器分为B、C、D三类，其原因主要有三隶南馋挫2007年第一期(总第二十九期)@文／林永发个方面：一、是安装多级的保护装置，其间的导线有助于抑制电压和电流的提升率(陡度)即△V／△t和△I／△t都减低，达到浪涌抑制的目的，后级的保护装置同时也起到吸收前级残压的作用；二、多级的保护，可以抑制由建筑物内部产生的浪涌对设备造成的影响；三、也可防止较长导线对雷电流的反射。

浪涌保护器(SPD)的相关参数和试验在建筑电气设计中，防范过电压及分泄雷电流需要采用到SPD,那么SPD是什么元器件，以及SPD有些什么参数，下面我们一起来了解一下吧。

浪涌保护器(SPD): 用于限制瞬态过电压和分泄电涌电流的器件。

SPD主要用在低压配电系统和信息系统中，用于对雷电过电压、操作过电压、雷击电磁脉冲和电磁干扰脉冲的防护。

如果是高压侧防范以上过电圧，则采用避雷器。

第三级防需箱ES-DM020(1)浪涌保护器(SPD)的主要参数：1) 最大持续运行电压(Uc):指可持续加于SPD 保护模式的最大均方根电压(有 效值)或直流电压。

它实际上是SPD 的额定电压。

Uc 值与SPD 产品的使用寿命、电压保护水平有关。

如果Uc 值选择偏高，虽然能 延长产品的使用寿命，但其残压也相应提高，对被保护对象是不利的。

2)标称放电电流(In): 流过电涌保护器8/20 y s 电流波的峰值电流。

该参数用于SPD 做1【级试验，也用于对SPD 做【级和I 【级试验的预处理。

在SPD 的相关标准中，规定了一系列的In 值，某一型号SPD 设计制造时的LI 标是要达 到某一等级，就选用In 系列中相应的In 值进行试验，试验合格后，该SPD 的 In 值就可以确定为选中的值。

_ L2-L3 -变压器主配电柜楼层分配电柜专用配电柜151J弓⑥劝©7第一级防宙箱ES-B1-40 60 80第二级防需箱ES-C1-20 ES-C2-15 20303）I I级试验中的最大放电电流（Imax）：流过电涌保护器8/20 P s电流波的峰值电流。

该参数从定义上与标称放电电流（In）相同，但SPD标准在给出In系列值的同时, 也给出了Imax系列值，且同一等级中Imax>In。

某一SPD采用某一等级的In并通过了试验，并不能保证该SPD选用同一等级的Imax通过试验。

因此尽管In 和Imax 都是8/20 u s电流波的峰值，但是在试验时所采用的电流波的峰值和通过电流的次数是不一样的。