SPD标称电流选择
建筑电气设计中浪涌保护器SPD后备保护熔断器(断路器)的选用
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
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
熔断器在瞬时大电流的作用下，其弧前熔断过程没有，因此在瞬时大电流作用下，熔体的熔化过程
可以看成一个绝热过程，熔体的额定电流选择应根据 I 2 t 值来选择，因此我门只要算出在不同雷电波形
和雷电流幅值的 I 2 t 就能确定`： 建筑中常用的短十雷击波形如下图所示：（建筑物防雷设计规范 P64 页附图 6.2）
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。所有这些双端口装置在遭受瞬态电浪 涌时，通过钳制跨接在浪涌保护器两端之间的瞬态电压工作。限制电压的幅值大小取决与瞬态浪涌电流 幅值的大小及波形，并且保护器的动作电压一定要达到一定的幅值，避免干扰被保护线路的正常运行。 但是由于老化及使用条件的恶劣等原因，电子固态保护器件在暂态抑制过程结束后，并不能有效的切断 泄放电流。在被保护线路的工频电压的作用下原先处于导通状态下的电子固态保护器件有可能不会灭 弧，出现续流。此时相当于 SPD 和系统电源出现短路，SPD 中将流过数千安培的短路电流，如此大的 短路电流产生的热效将使 SPD 的电子固态保护器件发生爆裂或爆炸，影响其他设备的安全、正常运行。 也可能使上极主开关出现跳闸，扩大了事故面，使系统的可靠性降低。 三 如何设置 SPD 的后备保护
选择信号SPD应注意的事项
信号Ｓ Ｄ不管 其 内部元 件是使 用 气体放 电 管还 频 繁 导通 ， Ｐ 影响 信号 的通过 ， 使Ｓ Ｄ 容易损 坏 ； 也 Ｐ 而 是 半导 体放 电管 或压 敏 电 阻 ，在 信 号线 路与 地线 之 标 称 导通 电压 过高 ，又可 能会 使 得雷 电过 电压 进入 间都 或 多或 少存 在着 分布 电容 。 于 高频信 号来 说 ， 对 这个 分 布 电容成 为旁 路 电容 。高 频 信号 会通 过 这个 旁路 电容旁 路到 地 ，造成 高频信 号 的损 失 。 在 各种元 件 中， 体放 电管 的分 布 电容最小 ， 气 半
不 同的传 输速 率 对信 号带 宽 的要 求 不 同 ， 率越 高 ， 速 要 求 的带宽 也越 宽 。 不 同 的要求 通常 ， 低频 信号 要求 电路 的 幅频特 性 是
④ 响应时间 ：一般不大于 １ｎ 。 ０ｓ
⑤ 插 入损 耗 ：频 率在 ３～ ３０ ｚ时 ，一般不 ０ ０ＭＨ ⑥ 驻 波 比：天馈 线 Ｓ Ｄ 的驻 波 比一般 不 大 于 Ｐ
３ 阻抗 匹配
阻抗 匹配也 是影 响信号 传 输 的一个 因 素 。如果
理布线 等 。 在信号线 路 上安装 浪 涌保 护器 （Ｐ 是 Ｓ Ｄ 的阻抗 与线 路不 匹配 ，就会 在线 路上 产生 反射 Ｓ Ｄ） Ｐ 信息 系统 防 Ｌ ＭＰ的一个重 要措 施 ，它可 以同 时起 波 ， 成驻 波 ， 成 信号功 率 的衰减 。 Ｅ 形 造 这一 点对 同轴 到拦截 、分 流 、等 电位 连 接的作 用 。 由于信 号 Ｓ Ｄ有 插入 损 耗 ，因此 ，必须 正确 地 Ｐ 选择 Ｓ Ｄ 的有 关参数 ，才 能在 起 到防雷 的 同时 ，不 Ｐ 影 响信 号 的正确传 输 。
维普资讯 ຫໍສະໝຸດ 第２卷 ７增 刊Ⅱ
spd选型
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）。
电源系统电涌保护器(SPD)选用
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。
低压配电柜上SPD的若干探讨
低压配电柜上SPD的若干探讨SPD，学名电涌保护器，生活中常称其为避雷针。
用于防止闪电电涌涌入，限制过大电压或电流，来保护电子、信息系统的非线性元件。
作为防雷的重要手段，除了在高压系统中采用防雷设备外，在低压配电柜上的SPD的选择与安装必须有必要的。
下面，将探讨低压配电柜上的电涌保护器的选择与安装。
一、SPD的选择1.SPD的类型低压配电柜上选择的SPD类型可分为：电压开关型、组合型以及限压型SPD。
这三种类型的型式试验对应分成为Ⅰ级limp，Ⅱ级Uoc，Ⅲ级In和Imax。
在这里我们应该注意的是，电压开关型的实验冲击电流所使用的电波，它在经过数十年的雷电测试统计得到的波形为10∕350μs，并被GB50057和IEC采用。
除此设计外，SPD可这样一下条件分类：安装方式是否固定、脱离器的情况、是否在室内使用、温度环境、外壳防护等等。
2.SPD的性能参数（1）I级limp冲击电流，标称放电电流In：在低压系统中的SPD必须要承受预期侵入的雷电电流。
在IEC中有着这样规定Iimp冲击电流所适用值为电压开关箱。
后者则适用一Ⅱ级Uoc和Ⅲ级In和Imax的电涌保护器。
在“通流容量”栏目中放I级电流是不妥的，无论交流还是直流都得在可通过时间内成一定关系，这样才可以组成量。
如单位能量W∕R=（1∕0.7）×（1∕2）×Ⅰ2 ×T2电荷量=（1×0.7）×Ⅰ×T2在上述两个试子中，如果没有时间量T，就不能得出结果单位能量或者Qs 的值，把I的值称作量是概念不清晰的。
（2）最大持续运行电压（Uc）：可在SPD上持续，而不影响SPD动作的直流电压值或最大交流电压有效值。
组合型SPD的电压值根据SPD所处的供电质量和供压系统选择，若电压不够会造成对低压配电器系统的影响，而选高了可能会使电压保护水平升高，影响保护功效的问题。
（3）电压保护水平（Up）：电涌保护器所起到了限制电压的性能参数作用。
浪涌保护器(SPD)的选型
2.1 放电管
2.2 放电管
它是由相互离开的一对冷阴板封装在充有一定的惰性气体(Ar)的玻 璃管或陶瓷管内组成的。为了提高放电管的触发概率，在放电管内 还有助触发剂。这种充气放电管有二极型的，也有三极型的 。 气体放电管具有载流能力大、响应时间快、电容小、体积小、成本 低、性能稳定及寿命长等特点;缺点是点燃电压高，在直流电压下不 能恢复截止状态，不能用于保护低压电路，每次经瞬变 电压作用后， 性能还会下降。
-----C\D级(M-40/M-20)
产品特点：
◆插拔式设计，更换方便 ◆核心器件采用高质量压敏电阻 （MOV），通流容量 大，输出残压低， 响应速度快
◆脱扣装置隔仓式设计，确保保 护器因过热过流、击穿失效时， 自动脱离电网
◆外壳采用高阻燃性材料，符合电气安 全要求 ◆可附加声光报警遥信模块
1.3.3 参数对比
4. 直流电源防雷器
适用范围： 本系列产品适用于防雷区域LPZ2 区至LPZ3区（D级或III级）直流 电源线路的雷电及电涌防护。可 用于直流5V、12V、24V、48V、 110V设备的防护，如通信机房、 电力调度、铁路信号、医疗精密 设备、工厂自动化控制的低压配 电系统.
5.1 计算机防雷器
6.2 控制线防雷器
适用范围： 本系列产品用途广泛，适用于多种信号线路的雷电及电涌防 护，如4~20mA电流环，RS485，RS422，V.24/RS232C，令 牌环，工业总线，SDLC，V.11 ，X.27等等。
SPD的分类及参数选择
其实静电感应、电磁感应主要是通过供电 线路破坏设备的，因此对计算机信息系统 的防雷保护首先是合理地加装电源避雷器， 其次是加装信号线路和天馈线避雷器。
智能大楼设备配置中有计算机中心机房、 消防监控、音响、程控交换等机房及机要 设备等很多机房。 除了需要在大楼总电源处加装电源避雷器。 按照标准要求，还必须在0区、1区、2区 分别加装避雷器。 在各设备前端分别要加装电源避雷器,以 最大限度地抑制雷电感应的能量。
主要技术指标
2、放电电流 --I
n
标称放电电流：施加规定波形（8/20μs）和次数（同 一极性5次）放电电流冲击后标称导通电压变化率小于 10%，漏泄电流和限制电压仍在合格范围内的最大的放 电电流幅值。 最大放电电流：施加规定波形（8/20μs）放电电流冲 击1次后不发生实质性损坏，不炸裂，不燃烧的最大的放 电电流幅值，一般最大放电电流＝（1.5~2.5）×标称放 电电流。 注： 放电电流是衡量电源避雷器泄放雷电流能
电力系统氧化锌避雷器 ——用于A级防雷
保护间隙
保护间隙是一种简单的避雷器，按其形状可分为：角型、 棒形、环形和球型等，常用角形保护间隙如图所示。
角型保护间隙1—角型电极 2—主间隙 3-支柱绝缘子 4—辅助间隙 5—电弧的运动方向
作用原理：
当雷电侵入波要危 及它所保护的电气 设备的绝缘时， 间隙首先击穿，工 作母线接地，避免 了被保护设备 上后会形成截波；
熄弧能力低，需配合自动重 合闸使用；
A
峰值电流 Ipeak
in
out
V
限制电压 Doc
t 输入冲击电流 电压开关型SPD 输出限制电压
t
A
SPD标称放电电流_In的选择
SPD标称放电电流 In的选择2、电涌保护器称放电电流In值的选择原则对于在建筑物中所使用的电涌保护器（SPD）设备GB 50057-94（2000版）《建筑物防雷设计规范》这本国家强制执行标准做了如下要求：标准第6.4.4条规定“电涌保护器必须能承受预期通过它们的雷电流，并应符合以下两个附加要求：通过电涌时的最大箝压，有能力熄灭在雷电流通过后产生的工频续流。
”在建筑物进线处和其它防雷区界面处的最大电涌电压，即电涌保护器的最大箝压加上其两端引线的感应电压应与所属系统的基本绝缘水平和设备允许的最大电涌电压协调一致。
为使最大电涌电压足够低，其两端的引线应做到最短。
在不同界面上的各电涌保护器还应与其相应的能量承受能力相一致。
当无法获得设备的耐冲击电压时 220/380V 三相配电系统的设备可按表6.4.4选用。
220/380V三相系统各种设备耐冲击过电压额定值表6.4.4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、插座的布线系统，以及应用于工业的设备和永久接至固定装置的固定安装的电动机等一些其他设备；Ⅳ类──如电气计量仪表、一次线过流保护设备、波纹控制设备。
GB 50057-94（2000版）《建筑物防雷设计规范》标准的表6.4.4同GB 50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》标准的表5.4.1-1是一样的，后者引用前者，表中的数据都来自于IEC标准。
可见二者在对电涌保护器的选择和保护目的上是一致的。
都是依据线路中设备所能承受的冲击过电压值来进行选择。
IEC标准将由电网供电的电气设备按其耐雷电脉冲过电压水平划分为四级，以便合理地确定不同的防护措施。
雷电脉冲过电压可随雷电传导方向衰减，但调查表明这种衰减并不明显，更合理和实用的确定过电压水平的方法是概率统计法。
上述表中装置的标称电压为各国通用的标称电压。
电涌保护器SPD的主要参数及选用
电涌保护器SPD的主要参数及选用什么是电涌保护器SPD？电涌保护器，又称为避雷器，是用于保护电气设备不受过压的影响，确保电气设备正常运行的一种保护设备。
SPD全称为Surge Protective Device，即电涌保护器。
电涌保护器是一种电气保护装置，主要用于保护电气设备，防止因外部电压骤变或雷电等因素造成的过电压袭击。
电涌保护器SPD的主要参数电涌保护器SPD的主要参数有：额定电压顾名思义，额定电压是指电涌保护器能承受的最大额定电压。
额定电压一般分为三个级别：低压、中压和高压，分别对应着0-1000V、1000-10,000V和10,000-100,000V的范围，同时，不同的额定电压对应不同的额定放电电流。
额定放电电流额定放电电流是指在电涌保护器工作时，所放电的电流强度，同时也代表着电涌保护器的放电能力。
额定放电电流越大，则代表着电涌保护器的防雷性能越强，但是也需要考虑到保护装置和所保护的设备适配的问题。
保护模式保护模式是指电涌保护器用来保护的设备类型，常用的保护模式包括电缆入口保护、电缆出口保护、数据线输入输出保护等等。
在购买电涌保护器时，需要选择与所保护设备类型相匹配的电涌保护器。
容性容性是指电涌保护器的额定容量，常用的单位为nF或μF。
通过增加容性，可以使电涌保护器具备更强的防护能力，能抵御更强的雷电电流。
但是需要注意，过大的容性可能会影响到设备的正常运行，同时也可能降低电涌保护器的额定电流。
如何选用电涌保护器SPD？在选用电涌保护器SPD时，需要根据实际情况进行选择，一般需要考虑以下几点：设备类型不同的设备类型对应不同的保护模式，需要根据所要保护的设备类型来选择相应的电涌保护器。
需要保护的电压需要根据所要保护的电压范围来选择电涌保护器的额定电压。
需要保护的电流需要根据所要保护的电气设备的额定电流来选择电涌保护器的额定放电电流。
工作环境在选用电涌保护器时，需要考虑到设备的工作环境，如温度、湿度、海拔等因素。
浅析弱电系统信号SPD的选择与安装
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。
SPD选择
SPD选择原则：（1）在电源引入的总配电箱处应装设Ⅰ级实验的电涌保护器：电压保护水平U p≤2.5KV；当无法计算确定时，冲击电流I imp≥12.5KA当采用GB50057-2010表J1.2（P89）中的接线形式2（3P+N接线）时，N线和PE线间电涌保护器的冲击电流为：I imp≥12.5KAx4=50KA（三相系统）；I imp≥12.5KAx2=25KA（单相系统）常常采用接线形式1，即N线和PE线间电涌保护器的冲击电流为：I imp≥12.5KA一类、二类、三类防雷建筑均按此规定装设，详见规范4.2.4-9一类（P18），4.3.8-4二类（P25）,4.4.7-2三类（P29）条款。
（2）当Yyn0或Dyn11型接线的配电变压器设在本建筑物内或外墙处，应在变压器高压侧装设避雷器，在低压侧的配电屏上也应装设电涌保护器。
a．当有线路引出本建筑物至其他独自敷设接地装置的配电装置时，应在母线上装设Ⅰ级实验的电涌保护器；电压保护水平U p≤2.5KV；当无法计算确定时，冲击电流I imp≥12.5KAb．当无线路引出本建筑物时应在母线上装设Ⅱ级实验的电涌保护器；电压保护水平U p≤2.5KV；当无法计算确定时，冲击电流I imp≥5KA；二类、三类防雷建筑均按此规定装设。
详见4.3.8-5二类（P25），4.4.7-2三类（P29）.（3）固定在建筑物上的节日彩灯，航空障碍标志灯等的配电箱应在开关的电源侧装设Ⅱ级实验的电涌保护器；电压保护水平U p≤2.5KV；标称放电电流In应根据具体情况计算确定，详见4.5.4-3（P32）二类防雷建筑物时，标称放电电流I n≥20KA；三类防雷建筑物时，标称放电电流I n≥15KA；屋顶风机配电箱内电涌保护器装设类同，只是电源开关一般为接通状态。
雷电流为高频电流，沿建筑物表面流走，屋顶配电线路分流电流很小，故采用Ⅱ级试验电涌保护器就可以了。
（4）靠近需要保护的设备处，即LPZ2区和更高处的界面处，当需要装设电涌保护器时，对电气系统宜选用Ⅱ级或Ⅲ级试验的电涌保护器；电涌保护器应与同一线路上游的电涌保护器在能量上配合，电涌保护器在能量上配合的资料应由制造商提供，若无此资料，Ⅱ级试验的电涌保护器应为：I n≥5KA，Ⅲ级试验的电涌保护器应为：I n≥3KA，详见6.4.5-2（P57）电涌保护器的电压保护水平的确定详见6.4.6（P57）（5）电子系统线路分金属线路和光缆两种情况按一类、二类、三类防雷建筑物分别装设不同类别的电涌保护器，详见一类4.2.4-11（P19）,二类12,4.3.8-7,8（P25），三类4.4.7-3,4（P29），即：金属线路分别选D1高能试验类型电涌保护器，短路电流分别为：2KA、1.5KA、1KA；光缆进线分别选B2类慢上升试验类型的电涌保护器，短路电流分别为：100A、75A、50A；这里的电子系统指敏感电子组合不见构成的系统。
电源电涌保护器冲击电流和标称电流的确定
电源电涌保护器冲击电流和标称电流的确定曾旭东【摘要】As an example of total power distribution room,this paper analyzed the nominal current and impulse current of surge protective device(SPD)qualitatively.According to the stipulation of lightning current distribution,the impact current of 10 /350 μs waveform loading was calculated as ≥20 kA.The nominal current of 8 /20 μs waveform loading was calcutaled at the same unit energy as ≥80 kA.%以总配电房为例，对电源电涌保护器冲击电流和标称电流进行定性分析。
根据雷电流分配的规定，计算出10／350μs 波形荷载的冲击电流≥20 kA。
在单位能量相同情况下，计算出8／20μs 波形荷载的标称电流≥80 kA。
【期刊名称】《现代建筑电气》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】3页(P17-18,31)【关键词】分类试验;冲击电流;标称电流;电涌保护【作者】曾旭东【作者单位】绵阳市气象局，四川绵阳 621000【正文语种】中文【中图分类】TU856GB 50343—2012《建筑物电子信息防雷技术规范》规定,总配电房处,电源系统防护等级A的10/350 μs波形的冲击电流≥20 kA;8/20 μs波形的标称放电电流≥80 kA。
即按10/350 μs波形时,工程设计选型时冲击电流≥20 kA;按8/20 μs波形,工程设计选型时标称电流≥80 kA。
本文对此进行了计算分析。
关于低压配电系统浪涌保护器SPD的选用及施工规范
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。
SPD分类与参数选择技巧
付国振 高级工程师
前言
现代防雷技术是多学科、多行业 相互合作、协调、配合，通过外部防 雷和内部防雷及综合布线等措施来最 大限度地减小这种雷击灾害的系统工 程技术 。
综合防雷系统
外部防雷措施
内部防雷措施
接
安
（
闪 器
针 网 带 线
引 下 线
屏 蔽
接 地 装 置
共 用 接
屏 蔽
地 系 统
电涌保护器中常用元件 (1)气体放电管
压敏电阻
晶
ZnO
晶
晶粒
尖晶石 界
界
层
层
u
泄漏区
限压区
过载区
O 参考电压
i
对SPD的基本要求
绝缘强度的合理配合 避雷器与被保护设备的伏秒特性应有合理的配合。
在绝缘强度的配合中，要求避雷器的伏秒特性比较平直、 分散性小。 绝缘强度的自恢复能力
避雷器一旦在冲击电压作用下放电，就造成对地短 路。随之工频短路电流（工频续流）要流过此间隙，避 雷器应当具有自行截断工频续流，恢复绝缘强度的能力， 使电力系统得以继续正常工作
智能大楼设备配置中有计算机中心机房、 消防监控、音响、程控交换等机房及机要 设备等很多机房。
除了需要在大楼总电源处加装电源避雷器。 按照标准要求，还必须在0区、1区、2区 分别加装避雷器。
在各设备前端分别要加装电源避雷器,以 最大限度地抑制雷电感应的能量。
信号系统所有出户线路都应视为雷电引入 通道，都应加装信号避雷器。
峰值电流 Ipeak
t 输入冲击电流
in
out
电压限制型SPD
V
限制电压 Doc
t 输出限制电压
SPD的分类及参数选择
智能大楼设备配置中有计算机中心机房、 消防监控、音响、程控交换等机房及机要 设备等很多机房。
除了需要在大楼总电源处加装电源避雷器。 按照标准要求，还必须在0区、1区、2区 分别加装避雷器。
在各设备前端分别要加装电源避雷器,以 最大限度地抑制雷电感应的能量。
信号系统所有出户线路都应视为雷电引入 通道，都应加装信号避雷器。
注： 放电电流是衡量电源避雷器泄放雷电流能 力的指标，应根据当地雷电强度、被保护设备重 要性选择SPD的放电电流。
主要技术指标
3、限制电压 ---UP
定义：施加规定波形（8/20μs）、幅值（标称放电 电流）和次数（同一极性5次）的冲击时，在SPD端子 间测得的电压峰值的最大值。
在选用SPD时应兼顾限制电压和最大 持续运行电压，限制电压是SPD对设备保 护的有效性指标，而最大持续运行电压与 SPD本身工作可靠性相关。
磁干扰。 7）、保险丝中断产生10/1000us（通常在300—1000A）
电磁干扰。 8）、空调器的开启产生10/1000us（通常在300—1000A）
电磁干扰
其实静电感应、电磁感应主要是通过供电 线路破坏设备的，因此对计算机信息系统 的防雷保护首先是合理地加装电源避雷器， 其次是加装信号线路和天馈线避雷器。
SPD的分类及参数选择
前言
现代防雷技术是多学科、多行业 相互合作、协调、配合，通过外部防 雷和内部防雷及综合布线等措施来最 大限度地减小这种雷击灾害的系统工 程技术 。
综合防雷系统
外部防雷措施
内部防雷措施
接
安
（
闪 器
针 网 带 线
引 下 线
屏 蔽
接 地 装 置
共 用 接
屏 蔽
SPD浪涌保护器标称放电电流 In 的计算
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。
SPD标称放电电流
SPD标称放电电流In的选择在低压配电系统中，安装于建筑物入口处，即LPZ0A或LPZ0B区与LPZ1区交界处的B级电涌保护器主要用于泻放电源线路遭受直接雷击或电源线路感应雷电时的雷电流能量，而次级（C级或者D级）电涌保护器主要用于钳制电源线路的过电压，防止设备因过电压冲击而损坏。
而在GB 50057-94（2000版）《建筑物防雷设计规范》中仅对B级电涌保护器称放电电流In值的选择规定的较为清楚，而对次级（C级或者D级）电涌保护器称放电电流In值的选择规定的较为模糊，在新的国标GB 50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》颁布后，关于次级电涌保护器称放电电流In值的选择存在一些争议，本文就此提出一些观点供业内技术专家进行讨论。
2、电涌保护器称放电电流In值的选择原则对于在建筑物中所使用的电涌保护器（SPD）设备GB 50057-94（2000版）《建筑物防雷设计规范》这本国家强制执行标准做了如下要求：标准第6.4.4条规定“电涌保护器必须能承受预期通过它们的雷电流，并应符合以下两个附加要求：通过电涌时的最大箝压，有能力熄灭在雷电流通过后产生的工频续流。
”在建筑物进线处和其它防雷区界面处的最大电涌电压，即电涌保护器的最大箝压加上其两端引线的感应电压应与所属系统的基本绝缘水平和设备允许的最大电涌电压协调一致。
为使最大电涌电压足够低，其两端的引线应做到最短。
在不同界面上的各电涌保护器还应与其相应的能量承受能力相一致。
当无法获得设备的耐冲击电压时220/380V 三相配电系统的设备可按表6.4.4选用。
220/380V三相系统各种设备耐冲击过电压额定值表6.4.4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、插座的布线系统，以及应用于工业的设备和永久接至固定装置的固定安装的电动机等一些其他设备；Ⅳ类──如电气计量仪表、一次线过流保护设备、波纹控制设备。
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SPD标称放电电流In的选择平帅[摘要]：建筑物入口处，即LPZ0A或LPZ0B区与LPZ1区交界处安装的电涌保护器（SPD）的称放电电流In值的选择GB 50057-94（2000版）《建筑物防雷设计规》规定的较为清楚，在新的国标GB 50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规》颁布后，关于次级电涌保护器称放电电流In值的选择存在一些争议，本文通过对两部国家标准相关条文的分析，通过计算对此问题提出了自己的观点。
[关键词]：电涌保护器SPD称放电电流In选择1、前言在低压配电系统中，安装于建筑物入口处，即LPZ0A或LPZ0B区与LPZ1区交界处的B级电涌保护器主要用于泻放电源线路遭受直接雷击或电源线路感应雷电时的雷电流能量，而次级（C级或者D级）电涌保护器主要用于钳制电源线路的过电压，防止设备因过电压冲击而损坏。
而在GB 50057-94（2000版）《建筑物防雷设计规》中仅对B级电涌保护器称放电电流In值的选择规定的较为清楚，而对次级（C级或者D级）电涌保护器称放电电流In值的选择规定的较为模糊，在新的国标GB 50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规》颁布后，关于次级电涌保护器称放电电流In值的选择存在一些争议，本文就此提出一些观点供业技术专家进行讨论。
2、电涌保护器称放电电流In值的选择原则对于在建筑物中所使用的电涌保护器（SPD）设备GB 50057-94（2000版）《建筑物防雷设计规》这本国家强制执行标准做了如下要求：标准第6.4.4条规定“电涌保护器必须能承受预期通过它们的雷电流，并应符合以下两个附加要求：通过电涌时的最大箝压，有能力熄灭在雷电流通过后产生的工频续流。
”在建筑物进线处和其它防雷区界面处的最大电涌电压，即电涌保护器的最大箝压加上其两端引线的感应电压应与所属系统的基本绝缘水平和设备允许的最大电涌电压协调一致。
为使最大电涌电压足够低，其两端的引线应做到最短。
在不同界面上的各电涌保护器还应与其相应的能量承受能力相一致。
当无法获得设备的耐冲击电压时220/380V 三相配电系统的设备可按表6.4.4选用。
220/380V三相系统各种设备耐冲击过电压额定值表6.4.4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、插座的布线系统，以及应用于工业的设备和永久接至固定装置的固定安装的电动机等一些其他设备；Ⅳ类──如电气计量仪表、一次线过流保护设备、波纹控制设备。
GB 50057-94（2000版）《建筑物防雷设计规》标准的表6.4.4同GB 50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规》标准的表5.4.1-1是一样的，后者引用前者，表中的数据都来自于IEC标准。
可见二者在对电涌保护器的选择和保护目的上是一致的。
都是依据线路中设备所能承受的冲击过电压值来进行选择。
IEC标准将由电网供电的电气设备按其耐雷电脉冲过电压水平划分为四级，以便合理地确定不同的防护措施。
雷电脉冲过电压可随雷电传导方向衰减，但调查表明这种衰减并不明显，更合理和实用的确定过电压水平的方法是概率统计法。
上述表中装置的标称电压为各国通用的标称电压。
我国现时的标称电压220/380V，不与国际电工标准的230/400V接轨，但数值接近，可套用这一级的数值。
在表中，I级耐压水平是为防脉冲过电压对过电压敏感设备提出的要求；II级耐压水平则是对制订自电网电源接电的用电设备标准的委员会提出的要求；III级耐压水平是对制订电气装置材料标准的委员会和制订某些电气设备标准的委员会提出的要求；IV级耐压水平是对供电单位和电网工程师提出的要求。
各产品标准委员会和有关设计人员按表设计满足各级设备耐压水平要求后，电气装置绝缘配合和防脉冲过电压问题就可得到合适地解决。
然而，虽然两标准在对SPD称放电电流In值的选择上都留有一定的“裕度”，并选择了相同的依据，但是却存在有很大的分歧。
主要分歧在于GB 50057标准考虑的出发点是“考虑到雷电流分配到电源系统的最恶劣环境下，后级线路残余感应电压为前级SPD残压的两倍的情况下，后级线路残余感应电压应小于被保护设备耐压水平的80%。
”而GB 50343标准建议“从安全和可靠性的角度考虑，应在计算值的基础上增大后级SPD耐雷电冲击电流的裕度”并且给出了“系数为5倍”的参数。
因此在其标准的表5.4.1-2中建议“第二级SPD的称放电电流In值为8/20μs波形下40kA，第三级SPD的称放电电流In值为8/20μs波形下20kA。
”而我们参看GB 50057第6.4.8条和第6.4.9条的要求的话其对标称放电电流的要求要小得多，仅仅不小于8/20μs波形，3kA或5kA。
为什么两部标准的分歧会如此之大呢？究竟哪一个更合理一些呢？GB 50343标准建议的5倍的安全裕度系数是否合理呢？这有待于行业的专家进行进一步的讨论。
以下是作者关于次级电涌保护器称放电电流In值的选择的建议。
2、B级电涌保护器称放电电流In值的选择A、LPZ0A或LPZ0B区与LPZ1区交界处所选用安装的SPD称放电电流In的计算：LPZ0A或LPZ0B区与LPZ1区交界处无屏蔽线路SPD称放电电流In的选择注：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SPD通流幅值。
LPZ0A或LPZ0B区与LPZ1区交界处有屏蔽线路SPD称放电电流In的选择注：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。
此In值为10/350μs 波形SPD通流幅值。
LPZ0A或LPZ0B区与LPZ1区交界处所选用安装的SPD称放电电流In 的计算过程：A、按照GB 50057-94附表6.1确定建筑雷电流幅值。
Ⅰ类：200kA；Ⅱ类：150kA；Ⅲ类：100kA。
B、确定所需计算的配电方式中需保护的线数。
TT、TN、有中性线的IT按需保护四线计算。
无中性线的IT和单相电源系统按需保护三线计算。
对于单相电源系统按需保护三线计算的原因是：1、目前建筑物配电设计规GB 50054设计为三线；2、其前端供电是由三相电源分出的，雷电分流等效于无中性线的IT系统。
C、依据GB 50057-94标准，对于无屏蔽线路和有屏蔽线路分别按50%、30%雷电流分配到电源系统计算。
举例如下：某二类防雷建筑物，从室外引入电力线为TN-C，在入口于界面处在电力线路的总配电箱上装设四台SPD，在此以后改为TN-S 系统。
按附表6.1其雷电流幅值150kA，需保护线路为四线。
则：当线路无屏蔽时，In =[150 kA×50%]÷4 =18.75kA当线路有屏蔽时，In =[150 kA×30%]÷4 =11.25kA3、C级电涌保护器称放电电流In值的选择A、远端设备处所选用安装的SPD称放电电流In的计算：远端设备处SPD称放电电流In的选择注：1、依据标准以上计算为考虑到两倍发射波叠加下，线路残余感应电压小于被保护设备耐压水平的80%时的计算。
雷电流参数依据本标准表6.2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8/20μs 波形SPD通流幅值。
远端设备处所选用安装的SPD称放电电流In的计算过程：A、按照GB 50057-94附表6.2确定建筑雷电流幅值。
Ⅰ类：50kA；Ⅱ类：37.5kA；Ⅲ类：25kA。
B、确定所需计算的配电方式中需保护的线数。
TT、TN、有中性线的IT按需保护四线计算。
无中性线的IT和单相电源系统按需保护三线计算。
C、依据GB 50057-94标准，按50%雷电流分配到电源系统计算。
举例如下：某二类防雷建筑物，向室外引入电力线为TN-C，在远端设备的总配电箱上装设四台SPD。
按附表6.2其雷电流幅值37.5kA，需保护线路为四线。
对于远端供电的情况，设备电源可能在室外，也可能在室，因此对于独立用电设备不考虑当线路有屏蔽时的情况，仅考虑经首次雷击泻放后，反射电压波或电流波叠加的情况，按两倍残余电压值或两倍残余电流值计算。
则：In =[37.5 kA×50%]÷4×2 =9.375kA；B、后级线路安装的SPD称放电电流In的计算：注：1、依据标准以上计算为考虑到两倍发射波叠加下，线路残余感应电压小于被保护设备耐压水平的80%时的计算。
雷电流参数依据本标准表6.2提供的参数计算。
线路参数依据国家标准推荐的引线长度为1m 时（电感为1μH/m）。
2、数据为：计算值In值/所选型号In值。
此In值为8/20μs 波形SPD通流幅值。
后级线路安装的SPD称放电电流In的计算过程：A、按照GB 50057-94附表6.2确定建筑雷电流幅值。
Ⅰ类：50kA；Ⅱ类：37.5kA；Ⅲ类：25kA。
B、确定所需计算的配电方式中需保护的线数。
TT、TN、有中性线的IT按需保护四线计算。
无中性线的IT和单相电源系统按需保护三线计算。
C、依据GB 50057-94标准，对于无屏蔽线路和有屏蔽线路分别按50%、30%雷电流分配到电源系统计算。
举例如下：某二类防雷建筑物，从室外引入电力线为TN-C，在总配电箱上装设四台10/350μs 波形SPD。
现计算其后级SPD的称放电电流In。
按GB 50057-94标准附表6.2其雷电流幅值37.5kA，波头时间0.25μs。
需保护线路为四线。
考虑经首次雷击泻放后，反射电压波或电流波叠加的情况，按两倍残余电压值或两倍残余电流值计算。
则：当线路无屏蔽时In1 =[37.5 kA×50%]÷4 =4.6875kA；设：SPD上、下引线长度为1m（电感为1μH/m）则：电流最大平均陡度为Iv /T1= 4.6875÷0.25 = 18.75kA/μs后级SPD两端的最大电压为4kV + 18.75kA/μs×1μH/m×1m=22.75kV依据电感压降公式：U L= L ×di/dt对于8/20μs波形，若导线的电阻、感抗，SPD的导通阻抗等形成的线路的总阻抗按2Ω计算，反射电压波叠加按前级残余电压值加线路传导电压值计算。
则：当线路无屏蔽时In =22.75kV÷2Ω=11.375kA同样计算得：当线路有屏蔽时In =13.65kV÷2Ω=6.825kAC、I、II 类设备处所选用安装的SPD称放电电流In如下表：I、II 类设备SPD称放电电流In的选择注：1、依据标准以上计算为考虑到两倍发射波叠加下，线路残余感应电压小于被保护设备耐压水平的80%时的计算。