建筑物第一级SPD的选择
建筑物第一级SPD的选择
建筑物第一级低压电源SPD的选择顾俭（铁一院乌鲁木齐勘测设计院）摘要通过分析不同结构类型的电涌保护器（SPD）所具有的特点，依据相关规范，阐述了建筑物第一级低压电源SPD的选型原则，并给出了该处SPD的电涌能量承受能力和电压保护水平的校验计算过程。
关键词电压开关型SPD 电涌能量承受能力电压保护水平1 概述雷击电磁脉冲（LEMP）是由于闪电直接击在建筑物防雷装置上，导致与防雷装置相连的导体电位升高，并且对周围环境产生电磁辐射干扰，它对电子信息设备的危害最大。
雷电流的主要泄放通道是通过共用接地极、电源线路、各类信号传输线路和进入建筑物的金属管等导体。
雷击电磁脉冲的防护措施之一，是将以上通道和建筑物内所有金属物做等电位连接，减小建筑物内各金属物与各系统之间的电位差，从而达到保护电子设备的目的。
对于不能直接连接的带电体（如电力线和通信线等设施），应采用暂态连接的办法，即采用电涌保护器（SPD）连接。
正确的设计选型是使SPD对电子信息系统进行有效防护的必要前提，尤其是建筑物第一级低压电源SPD需要泄放掉进户低压电力线路上绝大多数的雷电流，作用至关重要。
然而在实际工程中经常出现建筑物内从室外引来的低压线路上安装的第一级SPD采用限压型金属氧化物压敏电阻产品、忽略了SPD的电涌能量承受能力和电压保护水平校验计算等错误做法。
本文将依据相关规范，阐述第一级低压电源SPD的选型原则和计算过程。
2 结构类型选择按照结构类型低压电源SPD 分为3种：电压开关型、限压型、复合型。
电压开关型SPD 具有在没有电涌时有很高阻抗，当出现电涌电压时能立即转变成低阻抗的特点，主要采用放电间隙类的非线形元件；限压型SPD具有没有电涌时具有很高的阻抗，随着电涌电流和电压的增加，其阻抗连续减小的特点，主要采用金属氧化物压敏电阻类的非线形元件；复合型SPD由电压开关型元件和电压限制型元件组成SPD，可表现出电压开关型或限压型特性或两者都有的特性，这决定于所加的电压的特性。
浪涌保护器(SPD)的设置及应用现状
浪涌保护器（SPD）的设置及在福建省的应用现状作者：福建省建筑设计研究院林卫东杭州鸿雁电器公司谢文平摘要：为减少雷电电磁脉冲、开关浪涌等对设备所造成的损坏，本文分析了建筑物内电气设备要设置浪涌保护器（SPD）的原因，列出了部分防雷规范、规定及标准，介绍了选用设置各种电源浪涌保护器和信号浪涌保护器的方法；同时本文简述了浪涌保护器在福建省的应用现状，对常用几个厂家的产品进行了市场信息比较，指出浪涌保护器在福建省各个地区必将得到进一步普及。
关键词：浪涌保护器（SPD）应用选用设置电压保护水平放电电流雷电电磁脉冲（转载请保留电气论坛 版权！）在地球上，雷电时时刻刻都存在，国际电工委员会（IEC）将雷电称之为电子化时代的一大公害。
据统计，在任一时刻平均有2000多个雷暴在进行着，火灾、爆炸、建筑物破坏、人畜伤亡、设备损坏等无不与之相连，雷暴被联合国列为十大自然灾害之一，它严重影响着人类的各种活动。
我国每年因雷害造成的损失达100亿元人民币。
当人类社会进入电子信息时代后，雷灾出现的特点与以往有极大不同，可概括为：（1）受灾面积大大扩大，雷害从电力、建筑这两个传统领域扩展到几乎所有行业，特别是与高新技术关系最密切的领域，如航天航空、国防、邮电通信、计算机、电子工业、石油化工、金融证券等。
（2）入侵方式从平面入侵变为立体入侵，从闪电直击和雷电波沿线传输变为空间闪电的脉冲电磁场从立体空间入侵到任何角落，无孔不入地造成灾害，因而防雷工程已从防直击雷、感应雷进入防雷电电磁脉冲（LEMP）。
（3）雷灾的经济损失和危害程度大大增加了。
有时候雷电袭击对象本身的直接经济损失并不太大，而由此产生的间接损失和影响却难以估量。
例如，1999年8月27日下午3点，某寻呼台遭受雷击，导致该台中断数小时，其直接损失是有限的，但间接损失大大超过直接损失。
产生上述现象的根本原因是雷灾的主要对象已集中在微电子设备上，雷电本身并没有变，而是随着科学技术的发展，微电子技术的应用渗透到各种生产和生活领域，微电子器件极端灵敏这一特点很容易受到无孔不入的LEMP的作用，造成微电子设备的失控或者损坏。
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。
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）。
SPD的选择原则方法
SPD的选择原则：首先划分建筑物内的雷电保护区，分为：LPZOA区、LPPB区、LPZl区及LPZn+l后续防雷区。
所有进入建筑物的外来导电物均在L—P20A或LP2PB与LPZl区交界处做等电位连接，并设置SPD，如有后续分区，一般也适用此原则。
然后，进行雷电流分流计算与雷击风险评估分级，并据此进行浪涌保护器的选择。
浪涌保护器从工作原理和性能上分为电压开关型、限压型和组合型。
(1)电压开关型SPD在无浪涌出现时为高阻抗，当浪涌电压达到一定值时突变为低阻抗，此类SPD通常采用放电间隙、充气放电管、闸流管和三端双向可控硅元件作为组件。
它的特点是放电能力强，但残压较高，通常为2—4kV，测试该器件一般采用10／350ps的模拟雷电：中击电流波形。
电压开关型SPD完全可以保护电气线路免遭雷电造成的涌流损害，特别适用于I级雷电过电压保护，所以，一般安装在建筑物LP20与LPZl区的交界处，可最大限度地消除电网后续电流，疏导10／350us的雷电冲击电流。
(2)限压型SPD在无浪涌出现时为高阻抗，随着浪涌电流和电压的增加，阻抗连续变小。
此类SPD通常采用压敏电阻、抑制二极管等作为组件，有时称这类SPD为钳制型SPD。
它的残压较低，测试该器件一般采用8／20us的模拟雷电：中击电流波形。
因其箝位电压水平比开关型SPD要低，故常用于II级或II级以下的雷电过电压和操作过电压保护。
它一般安装在雷电保护区建筑物内，疏导8／20us的雷电冲击电流，在过电压保护中具有逐级限制雷电过电压的功能。
(3)组合型SPD是由电压开关型组件和限压型组件组合而成，利用限压型组件对浪涌电压的反应速度非常快的特点，在一般雷电过电压的保护时，由它承受浪涌电流，其标称放电电流可达10—20kA；若遇到较大量级的雷电过电压，第一级由限压型组件组成的电路保险管自动断开，由第二级电压开关型组件进行雷电过电压保护。
作为组合型SPD，其电压型组件能随冲击电流容量一般>lOOkA。
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
建筑电气设计中关于SPD的使用要点及选取方法
建筑电气设计中关于SPD的使用要点及选取方法作者：赵振来源：《建筑工程技术与设计》2014年第11期摘要：本文在简单介绍SPD相关概念的基础上，对建筑电气设计中SPD的合理选择、使用要点等问题进行了详细的分析和说明，以期为实际工作的有效开展提供一定的参考和借鉴。
关键词：建筑电气设计；浪涌保护器；使用；选型1 引言浪涌保护器（Surge Protection Device，简称SPD）也就是我们常说的电涌保护器，是一种具有分走电涌电流、限制瞬态过电压功能的器件，在弱电系统及低压配电系统中有非常广泛的应用，对电磁干扰（EMI）脉冲、雷击电磁脉冲、电气系统操作过电压、雷电过电压都具有很好的防护作用。
2 建筑电气设计中SPD的合理选择2.1 电源SPD的合理选择.电源SPD安装的保护等级一般以保护对象的重要性为依据在1～2级中选择；而在信息系统的低压输配电系统中，则需对雷击事故后果的严重程度、系统设备的重要性等进行综合的考虑。
在安装位置方面，一级SPD为总进线配电箱前，二级SPD为分配电箱前，三级SPD为重要设备配电系统前，四级SPD为电子设备工作电源前。
需要注意的一点是，第一级SPD应为电压开关型，并且测试波形应与首次雷击电流波形10/350μS相同，其余SPD可以是测试波形为8/20μS的混合型或限压型。
2.2 通流容量的合理选择SPD通流容量的选择一般以其在系统中所承担的任务为依据。
一般来说，安装在供配电系统中并且相对靠近电源侧SPD的通流容量应高于相对靠近负荷侧的SPD；安装在LPZ1、LPZ2区交界处的SPD应选择I级分类试验产品。
在民用建筑的电气设计中，可以对最大电涌电流幅值进行粗略的估算，图1中的相关数据可作为参考。
2.3 报警功能的合理选择为确保浪涌保护器的使用功能能够得到有效发挥，必须对浪涌保护器的运行状况进行实时检测，对报警装置进行针对性选择：（1）对于有人值守的工作环境，可使用声光报警装置AS。
电涌保护器选用原则-2013
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。
浅谈建筑物信息系统中电涌保护器(SPD)的选型与安装
分 流计 算 （ 计算 方法 参 见 防雷规 范 条文说 明第 ６ ４ ７ ． ．
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王 长江 常志 霞 程 传 军。 朱腾 冉 张纯 静 张燕 燕 （ １河 南濮 阳县 气象局 （ ２河 南南 阳市防 雷 中心 （ ３河 南濮 阳市 气象局 （ ４河 南淇县 气象局
（ ５河 南三 门峡 市 气 象 局
摘要： 随着智 能建 筑的增 多， Ｐ Ｓ Ｄ在建 筑物 中的应
统 和 设 备 的耐 能 力相 匹 配 。 ２２ 持续运行电压（ ） 择： ． Ｕｃ 选 可 以持 续 施 加 于 电涌 保 护 器 的 最 大 交 流 有 效 值 电 压 或 最 大 直 流 电 压 ， 于 电 涌保 护 器 的 额 定 电 压 。 等 ２ ３ Ｓ Ｄ的雷击 冲击 电流 Ｉ 及标称放 电电流Ｉ ． Ｐ 的选 择 ： 在 ＬＰ Ｏ Ｚ Ａ或 Ｌ ＺＯ Ｐ Ｂ区与 Ｌ Ｚ１ 交界 处 ， 从室 外 Ｐ 区 在 引 来 的 线 路 上 安 装 的 Ｓ Ｄ， 选 用 符合 Ｉ 分类 试 验 的 Ｐ 应 级
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低压配电柜上SPD的选择和安装
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。
浅谈建筑物信息系统中电涌保护器(SPD)的选型与安装
涌保护器的工作原理， 以及其分类特点 ， 继而再根据 自身需求做出正确选材 。 所谓电涌保护器（ 简称Ｓ Ｐ Ｄ ） 的工作原理是指在电子设备运行中 ， 若遭受外界 雷击或 电压过高的情况时 ，为了避免电子设备被损坏 ， Ｓ Ｐ Ｄ 装置 中的基本元
盘口四圆
施工技术与应用
浅谈建筑物信 息系统 中 电涌保 护器 （ Ｓ Ｐ Ｄ） 的选型与安装
郑 恩
浙江省台州城建设计研究院 ３ １ ８ ０ ２ ０
摘要 ： 在 目前的建筑物设计 中， 越来越多的使用到 电子设备技术， 而在智能建筑的信息系统电子设备中， 电涌保护器（ Ｓ Ｐ Ｄ） 是必
一
这也是影响电涌保护器在保护电子设备时正常运行的关键 。
不会 影 响线 路 的安 全 。另 外 ， 在 电 源的 配线 箱 出 口处也 可加 设 Ｓ Ｐ Ｄ 装置 ， 但 其 相 关 的技术 指标 必 须能 够满 足 电子 设 备的需 求 。
２ ４后备 保护 元件 的 选择
１ 电涌 保护 器（ ＳＰ Ｄ） 的 工作原 理和 分类
（ １ ） 在Ｌ Ｐ ｚ Ｏ Ａ区和Ⅱ Ｉ Ｚ ０ Ｂ 区与 Ｌ Ｐ Ｚ １ 区交 界 面处 连续 穿 越 的电 源线 路 上 ， 应 安 装符 合 一级 分类 试 验的 Ｓ Ｐ Ｄ， 如 总 电源 进线 配 电柜 内 。
同， 使得每个类型的Ｓ Ｐ Ｄ 具体的功能作用也不尽相 同 ， 不过所有的电涌保护
为 了避免Ｓ Ｐ Ｄ在正常运行中出现故障而线路的正常使用或造成短路 等 现象 ， 需要与Ｓ Ｐ Ｄ同时安装短路保护器 ， 这对于当前 电气安全的保 障有着重 要的作用。 一般对于后备保护元件如何选择 ， 需要根据情况而定， 没有固定的
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。
电气工程师供配电考点：第一类防雷
电气工程师供配电考点：第一类防雷电气工程师供配电考点：第一类防雷2016电气工程师考试已经结束，不少考生已经投入了2017年电气工程师的复习之中，为了帮助大家更加系统地进行复习，店铺为大家整理了供配电部分的考点，关于第一类防雷的内容，欢迎大家阅读参考，更多内容请关注应届毕业生网!第一类防雷建筑物的防雷措施;1.第一类防雷建筑物防直击雷的措施，应符合下列要求：(1)装设独立避雷针、架空避雷线(网)使被保护的建筑物及风帽、放散管等突出屋面的物体均处于接闪器的保护范围内。
架空避雷网的网格尺寸不应大于5m×5m或6m×4m。
(2)排放爆炸危险的气体、蒸气或粉尘的放散管、呼吸阀、排风管等的管口外的以下空间应处于接闪器的保护范围内。
(3)排放爆炸危险的气体、蒸气或粉尘的放散管、呼吸阀、排风管等当其排放物达不到爆炸浓度、长期点火燃烧、一排放就点火燃烧时，及发生事故时排放物才达到爆炸浓度的通风管、安全阀，接闪器的保护范围可仅保护到管帽，无管帽时可仅保护到管口。
(4)独立避雷针的杆塔、架空避雷线的端部和架空避雷网的各支柱处应至少设一根引下线。
对用金属制成或有焊接、绑扎连接钢筋网的杆塔、支柱，宜利用其作为引下线。
(5)独立避雷针、架空避雷线(网)的支柱及其接地装置至被保护建筑物及与其有联系的管道、电缆等金属物之间的距离，应符合下列表达式的要求，但均不得小于3m：式中：Sal--空气中的间隔距离，m;Sel--地中的间隔距离，m;Ri--独立避雷针或架空避雷线(网)支柱处接地装置的冲击接地电阻，Ω;hx--被保护物或计算点的高度，m。
(6)架空避雷线至屋面和各种突出屋面的风帽、放散管等物体之间的间隔距离不应小于3m：(7)架空避雷网至屋面和各种突出屋面的风帽、放散管等物体之间的间隔距离不应小于3m：(8)独立避雷针、架空避雷线或架空避雷网应有独立的接地装置，每一引下线的冲击接地电阻不宜大于10Ω。
解读《建筑物防雷设计规范》如何选择SPD
度 ．设置 电涌保护器 （Ｐ ）快速 泄放电涌 电流 。有 ＳＤ 效 限制 电涌 电压 ．将危 害和 风险 降低 到 可接受 的程
度 ．是 防 Ｌ Ｍ 的一 个 重 要 措 施 。关 于 Ｓ Ｄ的 设 置 。 Ｅ Ｐ Ｐ
Ｋ ｅ ｒ Ｅｌｃｒｃ ｌｓ ｓｅ ｙ ｗｏ ｄｓ ｅ ｔｉａ ｙ ｔｍ Ｅｌｃｒ ｎ ｃ ｓ ｓｅ ｅ ｔｏ ｉ ｙ ｔｍ
雷 Байду номын сангаас 电磁 脉 冲
电
４ １２条规定 了各类防雷建筑 物应设 防雷等 电位 ．． 连接 和满 足间隔距离要求 ４ ２ ３条 第 １ ．． 、２款 规定 了 第 一类 防雷 建 筑 物
Ｇ ０ ５ —２ １ 建 筑物防雷设计 规范》Ⅲ （ Ｂ ５ ０ ７ ０ ０《 以 下 简称新 《 雷规》 ）在 国际标准 的基础上 ，对 电气 系 统和电子系统的电涌保 护器 的选用做 了详细 的规定
解读 《 建筑物防雷设计规范》如何选择 Ｓ Ｄ Ｐ
陈 谦 （ 山东意匠建筑设计有限公 司，济南市 ２０２ ） ５０ ２
Ｉｔ ｐ ｅ ｔ ｎｏ ｏ ｅ ｏ Ｄｅ ｇ ｒｔ ｔ ｎｏ ｔ ｃ ｒｓ ｇ ｉ ｔ ｉ ｔｉｇ ｎｅ ｒｔ ｉ ｆ ｄ ｆ ， ｓ ｎＰ ｏｅ ｉ ｒ ａｏ Ｃ ｉ ｃ ｏ ｆＳｒ ｔ ｅ ａｎ ｇ ｎｎ ｕ ｕ ａ ｓＬ ｈ
Ａｂｓｒ ｃ Ｂ ｎ ｌ ｚｎ ｎ ｋ ｎ ｏ ｃｕｓｏ ｆ ｔａ ｔ ｙ ａ ａｙ ｉ ｇ ａ ｄ ｍａ ｉ ｇ ｃ ｎ ｌ ｉｎ ｏ
ｓ ｒ ｅ ｐ ｏｅ ｔ ｎ ｄ ｖ ｃ ｓ ｓ ｌｃｉ ｎ ｆｒ ｅｅ ｔｉａ ａ ｄ ｕ ｇ ｒｔ ｃｉ ｅ ｉｅ ｅｅ ｔｏ ｏ ｌ ｃｒｃ ｌ ｎ ｏ
１ 新 增 强 制 性 条 文
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选择与安装原则(整理)
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。
【PPT】SPD的分类、选择与应用
GB18802.1中对Ⅰ,Ⅱ的定义
T1+T2或I+II从产品定义上确 认，是指产品能同时满足T1 和T2两种测试参数波形的试 验。并不区分产品结构。产品 多是一端口结构。
B+C是常规识别产品结构的说 明，即要有B级和C级两个产 品同时存在。而无论B级或C 级产品，都可能是T1（Ⅰ）， T2（Ⅱ）或T3（Ⅲ）类产品。 产品多是两端口结构。
SPD产品不同配电系统组合类型（GB/T18802.12-202X)
三相
3+1
3+0
4+0
单相
2+0
1+1
2+1
目 录
电涌保护器的分类
电涌保护器的选择
电涌保护器的应用
SPD标准
UL标准
IEC标准
UL1449 UL497
IEC61643 EN61643
美洲地区
欧洲地区 亚非地区
GB(T)18802 中国
2.9kV
SPD产品配电系统接线方式（GB/T18802.12-202X)
一般接线方式产生的残压
U A
L1
SPD
L1+L2的线感
L2
B (a)
UAB=USPD+UA+UB
USPD UA+UB t
(b)
SPD产品配电系统接线方式（GB/T18802.12-202X)
电源SPD接线方法推荐采用凯文接线方式。也可采用一般并联接线 方式，但连接导线须采用不小于16mm2的多股铜芯绝缘导线，且总长度L 控制在0.5m以内（GB50343）。
右图图示纵坐标是指SPD的测试浪涌电流值Imax，横坐标 是指浪涌电流的等效方波时间tr，形成的曲线则是对应电 流下SPD可耐浪涌电流的次数n.
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建筑物第一级低压电源SPD的选择顾俭（铁一院乌鲁木齐勘测设计院）摘要通过分析不同结构类型的电涌保护器（SPD）所具有的特点，依据相关规范，阐述了建筑物第一级低压电源SPD的选型原则，并给出了该处SPD的电涌能量承受能力和电压保护水平的校验计算过程。
关键词电压开关型SPD 电涌能量承受能力电压保护水平1 概述雷击电磁脉冲（LEMP）是由于闪电直接击在建筑物防雷装置上，导致与防雷装置相连的导体电位升高，并且对周围环境产生电磁辐射干扰，它对电子信息设备的危害最大。
雷电流的主要泄放通道是通过共用接地极、电源线路、各类信号传输线路和进入建筑物的金属管等导体。
雷击电磁脉冲的防护措施之一，是将以上通道和建筑物内所有金属物做等电位连接，减小建筑物内各金属物与各系统之间的电位差，从而达到保护电子设备的目的。
对于不能直接连接的带电体（如电力线和通信线等设施），应采用暂态连接的办法，即采用电涌保护器（SPD）连接。
正确的设计选型是使SPD对电子信息系统进行有效防护的必要前提，尤其是建筑物第一级低压电源SPD需要泄放掉进户低压电力线路上绝大多数的雷电流，作用至关重要。
然而在实际工程中经常出现建筑物内从室外引来的低压线路上安装的第一级SPD采用限压型金属氧化物压敏电阻产品、忽略了SPD的电涌能量承受能力和电压保护水平校验计算等错误做法。
本文将依据相关规范，阐述第一级低压电源SPD的选型原则和计算过程。
2 结构类型选择按照结构类型低压电源SPD 分为3种：电压开关型、限压型、复合型。
电压开关型SPD 具有在没有电涌时有很高阻抗，当出现电涌电压时能立即转变成低阻抗的特点，主要采用放电间隙类的非线形元件；限压型SPD具有没有电涌时具有很高的阻抗，随着电涌电流和电压的增加，其阻抗连续减小的特点，主要采用金属氧化物压敏电阻类的非线形元件；复合型SPD由电压开关型元件和电压限制型元件组成SPD，可表现出电压开关型或限压型特性或两者都有的特性，这决定于所加的电压的特性。
经常在一些SPD的产品样本上看到这样的文字“××型SPD泄流能力大（8/20µs 40kA），适用于建筑物电源进线的第一级保护”，“对非架空入户的电源线路的第一级保护不推荐使用间隙放电类的产品”等等，这是一种明显的误导。
因为，在国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）（以下简称《雷规》）对于建筑物从室外引来的低压电源所应选用的第一级SPD的结构类型有非常明确的规定。
《雷规》第6.4.7条是这样规定的：“在LPZ0A或LPZ0B区、LPZ1区交界处，在从室外引来的线路上安装的SPD，应选用符合Ⅰ级分类试验的产品，按10/350µs波形雷电流选择SPD。
”Ⅰ级分类试验要求的冲击电流电荷量Q＝0.5I peak，Q应在10ms内通过，其中电荷量Q的单位为库仑（C），峰值电流I peak的单位为千安（kA）。
10/350µs单脉冲电流波形就能满足此要求的一种波形，10µs（波头时间T1）首次雷闪的电流变化陡度，它将使放电通路中电感产生感应电压，而对电阻R不起作用；350µs（半峰值时间T2）是表征波形宽度，电荷量Q用波形对时间的积分表示，可简化为Q＝（1/0.7）×I peak×T2（I peak单位为kA，T2单位为s，Q单位为C），并推导出单位能量W／R=（(1/2)×（1/0.7）×I peak2×T2，它主要对电阻R起作用，表征雷电流加在1Ω电阻上的能量。
目前符合Ⅰ级分类试验的产品只有采用放电间隙的电压开关型SPD，它的最大特点就是电涌能量承受能力大，10/350µs波形时能疏导大于50kA的电流。
关于首次雷击的雷电流波形问题和SPD在10/350µs波形下与8/20µs波形下通流容量的换算倍数问题的确都存在争论，许多专家从各种角度发表了不同意见，至今尚未取得完全共识。
10/350μs是雷电流典型波形，但并不是Ⅰ级分类试验要求的唯一波形，采用其它波形检验产品也可以，但应满足雷电流的电磁效应相同，即雷电流陡度及单位能量等效等条件不变。
为什么符合Ⅱ级分类试验金属氧化物压敏电阻SPD产品不宜用作第一级SPD呢？因为目前单基片氧化锌避雷器的最大通流容量不会超过8/20µs 、80kA，要达到较大的通流容量就必须使用多个基片并联使用，这样就出现一个能量分配的问题。
如果在一个避雷器里使用3个或3个以上的基片，那么每个基片的启动电压和内阻要做到非常近似。
因为在高电压大电流状态下即使是1Ω的电阻差别也会使氧化锌基片造成能量分配的不均衡，那么就会有某一片损坏而其它没有损坏或者很少损坏。
但是即使有一片损坏，也会对整个电源避雷器造成影响或者使某相对地短路，造成供电事故。
所以第一级SPD最好慎用金属氧化物压敏电阻SPD，尤其是有的国内代理商采用国外产品，以外部并联的方法制作的电涌保护箱。
对于变压器装设在建筑物内的低压系统，由于低压线路没有直接通到室外，不属于雷电流的主要泄放通道，SPD的主要作用是降低被保护设备受到的冲击电压值，所以低压系统第一级SPD宜选用电压保护水平低、标称放电电流不小于8/20µs、40kA的限压型SPD。
3 确定SPD的电涌能量承受能力电涌能量承受能力是指SPD能承受的最大冲击能量或电流。
该能力本应以能量值表征，但在工程上为方便可用，规定波形、规定次数的冲击电流峰值表征。
根据《建筑物防雷设计规范》6.3.4条和6.4.7条规定，在雷电直接击在建筑物防雷装置的情况下，电涌电流的分配当不能用其它方法估算时，可以按以下方法确定：全部雷电流i的50％流入建筑物防雷装置的接地装置，另50％电流（即i s）在引入建筑物的各服务设施（如电力线路、通信线路、金属管道等）之间分配，流入每一设施的电流i i等于i s/n，n为上述设施的个数。
流经电缆每根芯线的电流i v等于i i／m，m为芯线根数。
对于无屏蔽电缆，所选择的SPD峰值电流I peak ＞i v；对于屏蔽电缆，绝大部分电流沿屏蔽层流走，流经每台SPD的电流可按30％i v确定，所选择的SPD的峰值电流I peak＞30％×i v。
以图1为例，假设图中建筑物属第二类防雷建筑，引入建筑物的各种服务设施有4个，分别是电力线路、通信线路、上水金属管道和下水金属管道，低压电源进线采用穿线钢管做屏蔽层，接地系统采用TN-C-S系统，在总配电箱靠近室外进线端三根相线上各装设1台SPD。
图1 进入建筑物的各种设施之间的雷电流分配图表1 首次雷击的雷电流参量防雷建筑物类别雷电流参数一类二类三类I幅值kA 200 150 100T1波头时间µs 10 10 10T2半值时间µs 350 350 350Q S电荷量 C 100 75 50W/R单位能量MJ/Ω10 5.6 2.5注1：因为全部电荷的量Q S的本质部分包括在首次雷击中，故所规定的值考虑合并了所有短时间雷击的电荷量。
注2：由于单位能量W/R的本质部分包括在首次雷击中，故所规定的值考虑合并了所有短时间雷击的单位能量表2 首次以后雷击的雷电流参量防雷建筑物类别雷电流参数一类二类三类I幅值kA 50 37.5 25T1波头时间µs 0.25 0.25 0.25T2半值时间µs 100 100 100I/T1平均陡度kA/µs 200 150 100 根据表1和表2（《雷规》附录六中附表6-1和20附表6－2）查得该建筑物首次雷击和首次以后雷击，雷电流的幅值I分别为150kA和37.5kA。
代入公式，首次雷击：i i1＝i s1/n＝50％×i1/n＝50％×150/4＝18.75kAi v1＝i1/m＝18.75/3＝6.25kA流经每台SPD的电流＝30％×i v1＝30％×6.25＝1.88kA首次以后雷击:i i2＝i s2/n＝50％×i2/n＝50％×37.5/4＝4.69kAi v2＝i2/m＝4.69/3＝1.56kA流经每台SPD的电流＝30％×i v2＝30％×1.56＝0.47kA可见首次雷击时流经每台SPD的电流比首次以后雷击大，即i v1＞i v2，所以SPD的峰值电流应大于首次雷击时流经SPD的电流，即I peak＞i v1＝1.88kA。
4 校验SPD的电压保护水平进线处最大电涌电压，即图2所示A、B之间的电压，等于SPD的最大钳压与L1和L2产生的感应电压之和。
此值应不大于被保护设备允许的最大电涌电压。
图2 SPD连接引线示意图对于电压开关型SPD，最大钳压等于雷电冲击电压波下最大放电电压。
根据IEC61643-1规定，电压开关型SPD在1.2/50µs冲击电压波下的最大放电电压即为该SPD的电压保护水平U P。
《雷规》要求此处的SPD应是符合Ⅰ级分类试验的产品，Ⅰ级分类试验的冲击电压是1.2/50µs波形，若以1.2/50µs波形作为雷电冲击电压的典型波形，则可以认为SPD最大钳压即为SPD电压保护水平U P。
雷电流流过SPD时会在两端引线上产生的感应电压U L，此感应电压与SPD残压叠加在被保护设备上，为使被保护设备承受的冲击电压足够低，SPD两端引线应做到最短。
设备允许的最大电涌电压可按表3（《雷规》表6.4.4）选用。
从表中可以查出，总配电箱和其中的低压电器应属Ⅲ类设备，耐冲击过电压额定值为4kV。
表3 220／380V三相系统各种设备绝缘耐冲击过电压额定值设备位置电源处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类耐冲击过电压额定值kV6 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、波纹控制设备在SPD两端引线已做到最短的情况下，为满足规范要求，需要选择电压保护水平合适的SPD。
目前低压电源电压开关型SPD的技术发展迅速，以前其较高的电压保护水平（4kV 左右）一直是它的主要缺点之一，而现在一些国外产品的电压保护水平已降到了1.5kV，国内制造商也生产出了电压保护水平2kV的产品。
当SPD的最大钳压加上其两端引线的感应电压不能满足不大于设备允许的最大电涌电压的规范要求时，根据《雷规》第6.4.9条规定：“若第一级SPD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盘内的设备，应在该盘内安装第二级SPD”。