电涌保护器的选型及简介

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。对N线的放电，N-PE使用空气放电管，简称“3+1”组件，而这种SPD保护方式称为“3+1”保护模式。

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关于优倍

智造园区：南京市江宁区金鑫中路19号（江宁开发区）安全栅国家标准主编单位中石化安全栅框架协议单位工信部两化融合贯标单位工信部智能工厂标准化示范验证单位江苏省电涌保护器工程技术研究中心

南京优倍电气有限公司成立于2002年，江苏省高新技术企业。公司致力于安全栅、隔离器、温度变送器、电涌保护器、安全继电器等工业信号接口仪表的研发制造，并为以上产品国标组组长单位，主持起草《隔离式安全栅》等国家标准。优倍电气是国内该专业市场的主要供应商之一，品牌及品质享受盛誉。 公司为工信部两化融合体系贯标试点单位、工信部智能工厂标准化示范验证单位、江苏省、南京市首批示范智能工厂。先后被江苏省省委、省政府授予百家江苏省优秀企业、江苏制造突出贡献奖优秀企业、江苏科技小巨人企业等光荣称号。 公司总部及新建并投产运营的优倍智造园均位于南京江宁经济技术开发区，占地面积30亩，全公司现有员工160余名，建有江苏省研究生工作站、江苏省电涌保护器工程技术研究中心、南京市工程应用研究中心，在工业测控领域有着深厚的科研基础及广泛的应用经验，产品获得多项国内、国际认证。SILIEC 61508

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低压配电设计中浪涌保护器的选择

摘要：50/60HZ交流220V/380V的电路系统，在雷雨天气中，雷电脉冲会产生持续瞬间可达到 5000 或 10000V 的电压波动，也就是浪涌或者瞬态过电压，瞬态过电压对电子设备会受到浪涌电压的损害。我国的雷电区较多，而雷电又作为在线路中产生浪涌电压的一个重要因素，因此加强在低压配电系统中的防雷电保护就显得十分必要。

关键词：低压配电设计；浪涌保护器；选择

一、引言

当前随着社会发展，科学进步，电子产品的种类越来越多，应用领域也越来越广泛。但是这些电子产品耐冲击电压水平一般都低于低压配电装置，因此他们很容易受到电压波动-既浪涌电压-的损害。浪涌又称瞬间过电压，是在电路中出现的一种瞬间过电压， 在电路中通常可以持续约几百万分之一秒，比如在雷电天气中，雷电脉冲可能会在电路中产生电压波动，产生浪涌现象。

二、浪涌保护器概述

1、浪涌保护器的工作原理

浪涌保护器的基本原理是在瞬态过压（雷电波）发生的瞬间（微秒或纳秒级），将被保护区域内的所有被保护对象（设备、线路等）接入等电位系统中，从而将回路中的瞬态过电压幅值限制在设备能够承受的范围内。SPD元件分电压开关型和限压型，电压开关型SPD，如气体放电管、闸流晶体管等，这种SPD在没有浪涌时为高阻值，但在响应电压浪涌时其阻抗突变为低值；限压型 SPD，如压敏电阻、抑制二极管等，这种SPD在没有浪涌时为高阻抗，随浪涌电流和电压的增加其阻抗会连续变小；混合型SPD利用两种元件的特性，组装成具有电压开关、限压两种特性兼有的产品

2、设备的分类

按工作原理可将SPD分成开关型、限压型和分流型（或扼流型）三种类型。

（1）电压开关型电涌保护器：无电涌出现时为高阻抗，当出现电压电涌时突变为低阻抗。指瞬时过电压时电压的表现力对电流的阻碍作用小，可是当雷电瞬时过电压需要得到响应时，SPD对电流的阻碍作用就立刻变为低数值，允许雷电流通过。放电间隙（Discharge Gap）、气体放电管（Gas Discharge Tube）、闸流晶体管（Thyristor）等可以被用作此类装置。

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电涌保护器选型设计探讨　

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肖稳安（南京信息工程大学易龙防雷技术研究所，南京市２１０（Ｏ４）　

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