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
浅谈低压配电系统中浪涌保护器(SPD)后备保护器的选择
目前被普遍采用的的后备保护器有熔断器（FUSE）、微型断路器（MCB）以及近些年来流行的后备保护专用脱扣器（SCB）。基于以上三种SPD后备保护器，下面将展开讨论：
1）以电压保护水平（Up）分析：
根据GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》6.4.6条：
①对限压型电涌保护器：UP／f=UP+△U
②对电压开关型电涌保护器，应取下列公式中的较大值：UP／f=UP或UP／f=△U，式中UP／f----电涌保护器的有效电压保护水平（kV）
UP-----电涌保护器的电压保护水平（kV）
△U-----电涌保护器两端引线的感应电压降，即L×（di/dt），户外线路进入建筑物处可按1kV/m计算，在其后的可按△U=0.2UP计算，仅是感应电涌时可略去不计。
2.后备保护器的定义以及功能
SPD的后备保护是指过位于SPD前端的、作为电气装置一部分的过电流保护装置，该装置应能满足如下功能流时，使SPD避免过热和损坏。
2）电网异常SPD工频续流起火时速断保护，此时电流很小。
3）通过雷电流不失效能力，即SPD在正常标称放电电流（冲击电流）下，过电流保护器不应动作；而当大于标称放电电流时，保护电器应可靠动作。
2）以工频续流起火角度分析：
熔断器作后备保护时，根据通过的电流能量产生的焦耳热熔断，我们选取一个满足40kA（8/20μs）的雷电流通过不断、直流电阻为1m的熔断器，产生的电压降为40，能量为E1，等同于同等能量40A电网电流能量为E2：E1=∫V（t）×I（t）dt=kVIτ=0.5VI8×10-6+1.4VI（20-8）×10-6=33.28J，计算式中：0.5为波头系数，1.4为波尾系数。由于冲击电流持续时间在微秒级，熔体能量集中在熔体内，近似为绝热过程；熔断器通过工频电流40A产生等同能量的时间为：E1（绝热过程）=E2（热平衡过程）=I2Rt=402×1×10-3×t=33.28J，得出t=20.8s，当产热大于散热时，达到燃弧前时间继续延长，当产热等于散热仍未达到燃弧温度时将不会熔断，而SPD在40A工频电流在20秒内已起火燃烧。
熔断器与浪涌保护器选型原则
熔断器与浪涌保护器选型原则熔断器和浪涌保护器是电路保护中常用的两种设备，它们在电路中起到了保护电器设备的重要作用。
在选型时，需要根据具体的电路需求和安全要求，考虑一系列因素来做出正确的选择。
本文将围绕熔断器和浪涌保护器的选型原则展开讨论。
一、熔断器的选型原则1. 电流负荷：熔断器的额定电流应根据被保护设备的电流负荷来确定。
一般情况下，熔断器的额定电流应略大于被保护设备的额定电流，以确保在设备过载或短路时能够及时切断电流。
2. 断路能力：熔断器的断路能力是指在短路故障出现时，熔断器能够安全切断电流的能力。
断路能力应根据电路的短路电流来选择，确保熔断器能够在短路故障发生时迅速切断电流，避免设备受损。
3. 使用环境：根据熔断器所处的使用环境，选择适合的外壳材料和防护等级。
例如，在潮湿的环境中，应选择防水性能好的熔断器，以确保其正常工作。
4. 使用寿命：熔断器的使用寿命应符合被保护设备的使用寿命要求。
一般情况下，熔断器的寿命应大于被保护设备的寿命，以确保设备的长期稳定运行。
5. 标准认证：选择符合国家标准和相关认证要求的熔断器，以确保其质量和安全性能可靠。
二、浪涌保护器的选型原则1. 额定电压：浪涌保护器的额定电压应根据被保护设备的工作电压来确定。
一般情况下，浪涌保护器的额定电压应等于或略大于设备的工作电压，以确保能够有效地抑制过电压。
2. 最大浪涌电流：浪涌保护器的最大浪涌电流是指其可以承受的最大瞬时浪涌电流。
根据设备的工作环境和电压情况，选择合适的最大浪涌电流，以确保浪涌保护器能够有效地吸收和分散过电压。
3. 响应时间：浪涌保护器的响应时间是指其从浪涌电压出现到保护装置有效工作所需的时间。
选择响应时间较短的浪涌保护器，可以更及时地对过电压进行保护，减少设备受损的可能性。
4. 使用寿命：浪涌保护器的使用寿命应符合被保护设备的使用寿命要求，以确保其长期稳定地工作。
5. 标准认证：选择符合国家标准和相关认证要求的浪涌保护器，以确保其质量和安全性能可靠。
浪涌保护器(SPD)上端的断路器或熔断器的选择
浪涌保护器(SPD)上端的断路器或熔断器的选择浪涌保护器（spd）上端的断路器或熔断器的选择2021-02-1608:21:42|分类：电气|标签：|字号大中小订阅浪涌保护器后备维护元件可以使用熔断器和小型断路器或塑壳断路器，与spd协调后，应当可以维护在额定电涌电流促进作用时，后备维护元件不动作，确保电涌电流的正常A3C，同时其促进作用在两支路上的残压ur高于用电设立备的保护水平up。
以保证系统及用电设备安全。
具体的选用可参见下表：放电（冲出）电流熔断器额定电流a断路器额定电流a备注5ka（8/10）32gg6c型15ka（8/10）40gg10c型20ka（8/10）50gg16c型30ka（8/10）63gg25c型40ka（8/10）100gg40c型60ka（8/10）160gg100c型25ka（10/350）250gg采用塑壳断路器35ka（10/350）315gg施耐德常用技术问题解答50ka(10/350)断路器为160ans160ntm-d35ka(10/350)断路器为125anc125hc65ka(8/20)100ka断路器为50ac65-nc100c40ka(8/20)断路器为20ac65c8~20ka(8/20)断路器为10ac65c浪涌保护器上端开关或熔断器选择方法：根据（浪涌保护器的最小保险丝强度a）和（所互连配电线路最小供电电流b）来确定（开关或熔断器的断路电流c）。
确认方法：当：b>a时c小于等于a当：b＝a时c小于a或不安装c当：b浪涌保护器前加设熔断器与否合理？？本人曾经做过一个工程进线的低压配电柜加设了浪涌保护器，浪涌保护器的前面加设了断路器，本人就不太明白既然起保护作用，就该时时刻刻起保护作用，为什么加设断路器？现在本人搞的一个工程居然在浪涌保护器前面设置了熔断器（没有断路器），本人也不明白，熔断器不是电流很大时ERM吗，ERM了还起至什么维护促进作用？？恳请高手给予指点，不胜感激。
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。
浅谈民用建筑电气设计中电涌保护器的选用要点
浅谈民用建筑电气设计中电涌保护器的选用要点摘要：在建筑电子设备的雷击电磁脉冲防护工作中，SPD是较为可行的方法，可抵御雷击电磁脉冲，保证设备的稳定运行。
在选择电涌保护器时，需考虑设备在耐压、冲击电流、响应速度等方面的特性；在设置电涌保护器时，考虑等电位连接、共用接地装置、屏蔽、合理布线等相关技术，通过多重技术的共同落实构筑完善的综合防雷体系。
关键词：民用建筑；电气设计；电涌保护器；选用要点1建筑物内部防雷系统概述雷电电涌侵入的形式较多，例如，金属管遭雷击后由导管和导线引导，使雷电顺其进入建筑物内；分布在建筑内的金属构件在接触到雷电后产生感应，从而出现脉冲，依托于电磁波的形式实现传递；雷电对地面造成冲击作用，沿着地网传递至大地，从而出现高电位，此后经由接地线等相关路径进入建筑体。
外部防雷系统可用于直击雷的防护，对于雷电电涌侵入的防护要通过内部防雷系统实现。
内部防雷系统由等电位连接、共用接地装置、屏蔽、合理布线、电涌保护器等组成。
合理设置电涌保护器，对于减小和防止雷电流在需防护空间内所产生的电磁效应是非常有效的。
2按工作原理分类电涌保护器的类别（1）电压开关型SPD：关键组成包含气体放电瞬态二极管、放电间隙等，无瞬时过电压时保持高阻抗的状态，若产生雷电瞬时过电压，其阻抗值将极快发生变化（突变为低值），使雷电流通过。
通常，在建筑物外非雷电保护区安装电压开关型SPD，此布设方式可以有效消除电网后续脉冲电流。
不足之处在于存在较高的残压，通常达到2～4kV。
（2）限压型SPD：无瞬时过电压时保持高阻抗的状态，随着电涌电流和电压的增加，阻抗连续变小，电流电压呈现出较为突出的非线性特征。
从布设的角度来看，通常将其安装在建筑物内部，用于疏导8/20μs的模拟雷电冲击电流。
（3）分流型SPD：以并联的方法实现与被保护设备的连接，正常工作状态下呈高阻抗，存在雷电脉冲时则快速转变为低阻抗。
（4）扼流型SPD：包含低通滤波器、高通滤波器、扼流线圈、1/4波长断路器等。
浪涌保护器(SPD)的选择和使用
L2，L4 L2，L4
S2
D3 D1 D2 D3
D3
L1a，L2，L4 L1 ，L4a L1，L2，L3，L4 L1a，L2，L4
L1a，L2，L4
S3
D2 D3 D3
L2，L4 L2，L4 L2，L4
S4
根据雷击点位置划分的损害来源 损害类型 D1：接触和跨步电压导致的人员伤亡（人 和牲畜）； D2：实体损害； D3：过电压导致的电气和电子系统的失效。 损失类型 L1：生命损失； L2：向大众服务的公共设施的损失； L3：文化遗产损失； L4：经济损失。
SPD 定义
电涌保护器——目的在于限制瞬态过电压和分走电涌
电流的器件，它至少含有一非线性元
件。
电源SPD——连接到低压配电系统的SPD。 电信SPD——连接到电信和信号网络的SPD。 适用电压：直流1500V 交流1000V（r· m· s）（50Hz）
低压配电系统用 SPD 分类
T1（I级分类试验） 用标称放电电流In、1.2/50μs冲击电压和10/350 μs冲击电流Iimp做的试验，对应为电压开关型 SPD T2（Ⅱ级分类试验） 用标称放电电流In、 1.2/50μs冲击电压和8/20 μs最大放电电流Imax做的试验，对应为限压型 SPD。 T3（Ⅲ级分类试验） 用混合波（ 1.2/50μs和8/20 μs）做的试验，对 应为组合型SPD。
综合防雷系统
雷电防护系统 外部防雷 内部防雷
接 闪 器
引 下 线
接 地 装 置
屏 蔽 （ 法 拉 弟 笼 ）
等 电 位 连 接
防 闪 络 措 施
电 涌 保 护 器
相关标准
GB 50174-2008 电子信息系统机房设计规范
电涌保护器SPD后备保护器的选择
电涌保护器SPD后备保护器的选择背景随着科技的发展，人类使用电子设备的场景越来越多，但是电子设备面临着很多的风险。
其中之一就是来自电力系统的电涌，这是一种短时间内电压急剧上升并迅速降落的瞬间电压波动，它会给电子设备造成很大的损害。
为了保护电子设备，电涌保护器处于一定的重要位置不可替代。
SPD后备保护器SPD（Surge Protective Device）是电涌保护器的一种，在很多的应用场景都有使用。
虽然SPD可以为电子设备提供良好的保护，但是还存在着一些风险。
在SPD故障或是被电涌击穿后，需要及时更换，但是在SPD更换后，对于一些因为故障或者其他原因无法及时更换的设备，其电涌保护功能就无法获得保障。
为了解决这个问题，我们需要一种SPD后备保护器。
SPD后备保护器是在SPD故障后，仍然能够为设备提供一定的电涌保护，增加设备的可靠性和安全性。
选择SPD后备保护器需要考虑多种因素，下面将从以下三个方面进行分析。
电涌保护器的等级电涌保护器的等级根据其能够承受的电压等级来划分，从一级到四级，等级越高，所能承受的电压就越高。
一般情况下，我们会根据设备所需要的保护等级来选择电涌保护器的等级。
选择SPD后备保护器的时候，我们需要根据设备所需要的保护等级来选择对应的后备保护器等级。
例如，对于需要三级保护的设备，我们可以选择三级或以上的SPD后备保护器。
后备保护器的工作原理SPD后备保护器通常是由两个保护元件和一个检测电路组成。
两个保护元件一般选用小气体放电管（GDT）或者压敏电阻（MOV）。
当SPD被击穿后，待更换时，后备保护器通过检测电路会检测SPD 的状态，如果发现SPD故障，就会自动切换到后备保护器。
并且，后备保护器的保护元件会分别与电源和地相连，从而为设备提供电涌保护。
SPD后备保护器的选购建议在购买SPD后备保护器的时候，我们需要综合考虑设备所需的保护等级、后备保护器的等级和工作原理等因素。
1.首先，我们需要了解设备的保护等级，才能正确选择SPD后备保护器的等级。
论建筑电气系统中电源SPD的选型方法
论建筑电气系统中电源SPD的选型方法
SPD的选型方法
摘要】本文根据供电线路的特点，电源SPD的技术参数，SPD间能量配合等方面，提出了建筑电气系统中电源SPD的选型方法。
关键词】建筑电气系统电源SPD
选型方法前言随着电涌保护器（简称：SPD）在建筑电气系统中的应用越来越普遍，可供选择的产品的种类越来越多。
如何选择合适的SPD，节约工程造价以及更合理的保护设备，是一个急在眉睫的现实问题。
本文对电源线路布线结构特点，参数选择，能量配合等方面对SPD 的选型方法作出分析，有助于防雷技术人员在SPD的选型方法上做到安全可靠、技术先进、经济合理。
1.不同电气系统SPD的选型
1.1 IT系统
1.1.1系统介绍IT系统的中性点不接地或经足够大的阻抗接地，且通常不引出中性线，第一个字母I表示电源侧没有工作接地，或经高阻抗接地。
第二个字母T表示负载侧电气设备进行接地保护。
1.1.2 IT系统SPD的选型当IT系统无线间负载时，仅针对三条相线，分别与地之间接SPD，即为纵向避雷。
若存在线间负载，则应在两相线间接SPD，即为横向避雷。
横向避雷的目的是防止各相SPD响应时间不同或其中一相SPD失效造成相间高电位。
IT系统中Uc值按表1的要求选择。
1.2 TT系统。
建筑物电子信息系统防雷5 4浪涌保护器的选择
建筑物电子信息系统防雷5 4浪涌保护器的选择5.4浪涌保护器的选择5.4.1室外进、出电子信息系统机房的电源线路不宜采用架空线路。
5.4.2电子信息系统设备由TN交流配电系统供电时，从建筑物内总配电柜（箱）开始引出的配电线路必须采用TN-S系统的接地形式。
5.4.3电源线路浪涌保护器的选择应符合下列规定：1配电系统中设备的耐冲击电压额定值U w可按表5.4.3-1规定选用。
表5.4.3-1220V/380V三相配电系统中各种设备耐冲击电压额定值U w2浪涌保护器的最大持续工作电压U c不应低于表5.4.3-2规定的值。
表5.4.3-2浪涌保护器的最小U c值注：1标有*的值是故障下最坏的情况，所以不需计及15％的允许误差；2U0是低压系统相线对中性线的标称电压，即相电压220V；3此表适用于符合现行国家标准《低压电涌保护器（SPD）第1部分：低压配电系统的电涌保护器性能要求和试验方法》GB18802.1的浪涌保护器产品。
3进入建筑物的交流供电线路，在线路的总配电箱等LPZ0A或LPZ0B与LPZ1区交界处，应设置Ⅰ类试验的浪涌保护器或Ⅱ类试验的浪涌保护器作为第一级保护；在配电线路分配电箱、电子设备机房配电箱等后续防护区交界处，可设置Ⅱ类或Ⅲ类试验的浪涌保护器作为后级保护；特殊重要的电子信息设备电源端口可安装Ⅱ类或Ⅲ类试验的浪涌保护器作为精细保护（图5.4.3-1）。
使用直流电源的信息设备，视其工作电压要求，宜安装适配的直流电源线路浪涌保护器。
4浪涌保护器设置级数应综合考虑保护距离、浪涌保护器连接导线长度、被保护设备耐冲击电压额定值U w等因素。
各级浪涌保护器应能承受在安装点上预计的放电电流，其有效保护水平U p/f应小于相应类别设备的U w。
5LPZ0和LPZ1界面处每条电源线路的浪涌保护器的冲击电流I imp，当采用非屏蔽线缆时按公式（5.4.3-1）估算确定；当采用屏蔽线缆时按公式（5.4.3-2）估算确定；当无法计算确定时应取I imp 大于或等于12.5kA。
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。
建筑电气——浪涌保护器的选择
建筑电气——浪涌保护器的选择电涌保护器选择是电气应用中十分复杂的一个问题，其中涉及到系统接地形式、暴露程度、防雷分区、电缆长度、级间保护、保护点短路电流大小、分流回路数等方面。
一、电涌保护器电涌保护器（Surge Protective Device, SPD）是一种用于带电系统中限制瞬态过电压和导引泄放电涌电流的非线性防护器件，用以保护电气或电子系统免遭雷电或操作过电压及涌流的损害。
树上鸟教育电气设计视频教程二、电涌保护器的分类可以按照非线性元件的特性进行分类，也可以按照不同系统中的不同使用要求分类2.1 按照非线性元件的特性进行分类（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。
通常采用放电间隙、充气放电管、硅可控整流器或三端双向可控硅元件做电压开关型电涌保护器的组件。
也称'克罗巴型'电涌保护器。
具有不连续的电压、电流特性。
（2）限压型电涌保护器无电涌出现时为高阻抗，随着电涌电流和电压的增加，阻抗连续变小。
通常采用压敏电阻、抑制二极管作限压型电涌保护器的组件。
也称'箝压型'电涌保护器。
具有连续的电压、电流特性。
树上鸟教育电气设计视频教程（3）组合型电涌保护器由电压开关型元件和限压型元件组合而成的电涌保护器，其特性随所加电压的特性可以表现为电压开关型、限压型或电压开关型和限压型皆有。
2.2 按照不同系统中的不同使用要求分类按用途分为电源系统 SPD、信号系统 SPD 和天馈系统 SPD；三、选择电源系统SPD的几个关键参数3.1 SPD试验类别的选择SPD的试验类别共计3类，即IIIIII类。
一般总配电柜使用I类或II类；分配电箱可用II和III类；后端也可用II和III类；规范中如下描述：（1）进入建筑物的交流供电线路，在线路的总配电箱等LPZ0A 或LPZ0B与LPZ1区交界处，应设置Ⅰ类试验的浪涌保护器或Ⅱ类试验的浪涌保护器作为第一级保护；（2）在配电线路分配电箱、电子设备机房配电箱等后续防护区交界处，可设置Ⅱ类或Ⅲ类试验的浪涌保护器作为后级保护；树上鸟教育电气设计视频教程（3）特殊重要的电子信息设备电源端口可安装Ⅱ类或Ⅲ类试验的浪涌保护器作为精细保护使用直流电源的信息设备，视其工作电压要求，宜安装适配的直流电源线路浪涌保护器。
浪涌保护器(SPD)的选择与使用
住宅配电系统中的浪涌保护需求
由于住宅配电系统可能受到雷电、开关操作等引 起的浪涌影响，因此需要安装浪涌保护器来保护 电器设备和人身安全。
SPD的选型与配置
根据住宅配电系统的规模和需求，选择合适的浪 涌保护器型号和配置方式，如多级保护、模块化 设计等。
效果分析
安装浪涌保护器后，可以有效降低电器设备损坏 的风险，提高供电可靠性，同时保障居民的人身 安全。
安装固定
将SPD固定在指定位置，确保其稳 定、牢固，并按照接地要求连接接 地线。
使用与维护
定期检查
定期检查SPD的工作状态，查看是否有异常现象，如变色、发热 等。
清洁保养
定期清理SPD表面灰尘，保持其良好的散热性能。
更换周期
根据使用环境和频率，确定合理的更换周期，确保SPD始终处于良 好工作状态。
效果分析结论
根据实际应用案例的效果评估，可以得出浪涌保护器在各个领域中都具有显著的保护效果和实 际应用价值，能够有效降低因浪涌引起的设备损坏和故障风险。
THANKS
感谢观看
01 测试电源
提供稳定的电源，用于测 试SPD的性能。
03 浪涌发生器
用于模拟雷电和电气过载
等浪涌现象，对SPD进行
测试。
02 示波器
用于观测和记录SPD的响
应和动作波形。
04 万用表
用于测量SPD的电气参数，
如导通电阻、漏电流等。
05
SPD的应用案例与效果分析
应用案例一：住宅配电系统
1 2 3
验收流程与要求
检查产品合格证和认证标识
确保SPD符合相关标准和规定，具有有效 的认证标识。
检查安装指南和注意事项
确认SPD的安装指南和注意事项，确保正 确安装和使用。
浪涌保护器SPD的后备保护选用
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。
配电箱中浪涌保护器（SPD）选用的9大原则，做电气设计都用得到
配电箱中浪涌保护器（SPD）选用的9大原则，做电气设计都用得到配电箱中浪涌保护器的选用原则:1、SPD的电压保护水平Up应始终小于被保护设备的冲击耐受电压Uchoc，并且大于根据接地类型得出的电网最高运行电压Usmax，即Usmax<Up<Uchoc,若线路无屏蔽，尚应计入线路感应电压，Uchoc宜按其值的80%考虑；2、SPD与被保护设备两端引线应尽可能短，控制在0.5m以内;3、如果进线端SPD的Up加上其两端引线的感应电压以及反射波效应与距其较远处的被保护设备的冲击耐受电压相比过高，则需在此设备处加装第二级SPD，其标称放电电流In不宜小于8/20μs 3kA；当进线端SPD距被保护设备不大于10m时，若该SPD的Up加上其两端引线的感应电压小于设备的Uchoc的80%，一般情况在该设备处可不装SPD；4、当按上述第3点要求装的SPD之间设有配电盘时，若第一级SPD的Up加上其两端引线的感应电压保护不了该配电盘内的设备，应在该配电盘内安装第二级SPD，其标称放电电流In不宜小于8/20μs 5kA；5、当在线路上多处安装SPD时，电压开关型SPD与限压型SPD 之间的线路长度不宜小于10m，限压型SPD之间的线路长度不宜小于5m。
例如：被保护设备与配电中心距离较近，在线路敷设上可特意多绕一些导线;6、当进线端的SPD与被保护设备之间的距离大于30m时，应在离被保护设备尽可能近的地方安装另一个SPD，通流容量可为8kA;7、选择SPD时应注意保证不会因工频过压而烧毁SPD，因SPD 是防瞬态过电压(μs级)，工频过电压是暂态过电压(ms级)，工频过电压的能量是瞬态过电压能量的几百倍，因此，应注意选择较高工频工作电压的SPD;8、SPD的保护：每级SPD都应设保护，可采用断路器或熔断器进行保护，保护器的断流容量均大于该处最大短路电流;9、此外，选用SPD时还应注意：响应时间尽可能快；使用寿命的长短、价格因素、可维护性要好、通流容量的大小、耐湿性能等方面。
浪涌保护器（SPD）的设计要点和选型原则
浪涌保护器（SPD）的设计要点和选型原则当前随着科技发展，电子产品种类越来越多，应用领域也越来越广广泛。
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。
因此它们很容易受到电压波动-即浪涌电压-的损害，所谓浪涌又称瞬态过电压，是在电路中出现的一种瞬时的电压波动，在电路中通常可以持续约百万分之一秒，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。
220V电路系统中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。
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。
浪涌保护器既过电压保护器，工作原理是当电力线、信号传输线出现瞬时过电压时，浪涌保护器就会将过电压泄流来将电压限制在设备所能承受的电压范围内，从而保护设备不受电压冲击。
浪涌保护器在正常情况时，处于高电阻状态，不发生漏流；当电路中出现过电压时，浪涌保护器就会在极短时间内被触发，将过电压的能量漏流，保护设备；过电压消失后，浪涌保护器恢复高阻状态，完全不会影响电源的正常供电。
一、浪涌保护器的设计（1）SPD设计的不足目前，SPD的设计还存在很多不足的地方,在实际的施工中造成了很多问题,甚至造成工程延期,具体如下:1）对设计的描述太过简单,意思表达不清晰,安装要求也不够具体,施工时容易造成很多的不确定性,可能会使要被保护的电子设备受到破坏或经济损失。
2）浪涌保护器的设计不够灵活，有时甚至直接套用固定的防雷施工图，没有根据配电系统的接地制式进行针对性的设计，可能会导致SPD在具体接线安装时出现错误。
3）在配电系统图中，SPD的设计参数不够完整，如电压保护水平UP、是否防爆、最大运行电压Uc等重要参数未设计或部分设计，又或者部分参数不准确，造成浪涌保护器实际运行中出现故障或对电子设备的损坏。
4）设计说明书不详细。
一般地，要有针对SPD设计进行详细说明的设计说明书，如建设项目概况、设计的依据、是否包含有电子信息系统、SPD设计的防护等级等。
SPD后备保护装置——断路器、熔断器设计选用浅析
摘
研 究。
要： 本文着重分析 了用断路 器、熔断器两种保 护元件的 不同特性。就 Ｓ Ｐ Ｄ前端保护 元件的选择和保 护整定 问题进 行 了
关键词 ： 浪 涌保 护 器 ； 断路 器 ； 熔断器 ； 过 流 保 护
１浪涌保护器 （ Ｓ Ｐ Ｄ） 前为什么要加保护元件 （ １ ） 对于使用氧化锌压敏 器件 的 Ｓ Ｐ Ｄ， 当浪涌 电流通过压 敏电阻超 过它的承受能力时 ， 压敏 电压 下降 ， 严重时将被击穿 。 随着放 电次数 的增 加 ， 性能逐渐下 降， 当失效损坏时 ， 往往 是短 路的形式 。所 以必须依靠熔 断器或 断路 器切 断电源 ； （ ２ ） 对 于 间隙类 Ｓ Ｐ Ｄ， 一般没有 要求一 定安装 过流保 护装 置 ， 但 因放 电 问隙在放电过程中可能会 存在续 流 ， 电弧无法 熄灭 的问题 ， 因 此通常也是安装过 流保护装置 的； （ ３ ） 方便维护 ， 无过流保护装 置更换 Ｓ Ｐ Ｄ时需停整个电路的电 ， 但安装 了过流保护装置则只 须断开过流保 护装 置即可更换 ； （ ４ ） 同时相关标 准要求在 电涌 保护器上 串联断路装 置 ，杜绝和 减少 因 电涌保护 器损 坏而造 成 的用 户 断 电事 故 。
理 论 研 究
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． １ ９ ３ ９ ２ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． １ ６ ７ １ ＿ ７ ３ ４ １ ． ２ ０ １ ８ ０ １ １
Ｓ Ｐ Ｄ 后 备保 护 装置—— 断路 器 、 熔 断器 设 计选 用浅 析
王万 里
山东 莱 克 工 程设 计 有 限公 司 山东 东 营 ２ ５ ７ ０ ０ ０
一
一
３ ． ３ 短 路 保 护
（ １ ） 断路器作为短路保护 ： 通过 Ｓ Ｐ Ｄ的雷 电流通常 时间很 短， 约几十微秒到几百微秒 ， 电流从几千安培几十千安培 ， 其动 作 脱扣 由瞬动脱 扣器实 现。但 瞬动脱 扣器 的机械特 性 的动 作 时间不小于 ５ ｍｓ 。也 就是说 ， 无 论保 护整定 值大 小 ， 雷 电流通 过期间都不会脱 扣。所 以， Ｓ Ｐ Ｄ的短 路保 护整定 ， 是 为 防止 非
浪涌保护器选型
浪涌保护器（SPD）的选择
一、SPD作用
（1）电力系统无电时：SPD对其所应用的系统工作无明显影响；
（2）电力系统出现电涌时：SPD呈现低电阻，电涌电流通过SPD泄漏，把电压限制到其保护水平，电涌可能引起工频续流用过SPD;
（3）电力系统出现电涌后：SPD在电涌及任何可能出现的工频续流熄灭后，恢复到高阻状态；
（4）当电涌大于设计最大吸收能力和发电电流时，SPD可能失效或损坏。
SPD的失效模式分为开路模式和短路模式；
（5）在开路模式下，被保护系统不再被保护，因为失效的SPD对系统影响很小，所以不易被发现。
为保证下一个电涌到来之前，更换失效的SPD，就需要有一个指示；
（6）在短路模式下，失效的SPD严重影响系统，系统中短路电流失效的SPD，短路电流导通时能使能量过度释放，可能引起火灾，故使用短路失效模式的SPD 需配备一个合适的断路器或熔断器。
一、SPD的选型
1.1类别的选择
表1-1 SPD类别选择原则
1.2规格的选择
表1-2 SPD规格选择原则
二、SPD前熔断器或断路器选型
表2-1 SPD前断路器或熔断器选择。
电涌保护器在民用建筑电气设计中的选用
电涌保护器在民用建筑电气设计中的选用摘要：：为了对建筑物低压总配电箱电涌保护器（SPD）的设计安装提供参考依据，确保建筑物低压配线系统安全可靠运行，基于《建筑物防雷设计规范》GB 50057-2010对建筑物低压配电线路防闪电电涌侵入及高电位反击措施的强制规定要求，并结合工作实践，分析了不同场合下建筑物低压配电线路总配电箱中 SPD的安装类型、参数选型等。
关键词：：电气系统；闪电电涌；高电位反击；电涌保护器雷击产生的雷电过电压对电气系统极具危害性，在电力系统中，沿输电线路传播的闪电电涌会损坏电气设备的绝缘，造成系统运行故障，甚至引发火灾等安全事故，严重烕胁人身安全。
近年来，随着建筑物智能化的迅速发展，建筑物内电气系统的防雷保护问题备受关注，并已成为建筑物综合防雷设计的重要组成部分。
中华人民共和国国家标准《建筑物防雷设计规范》GB 50057-2010[1]对建筑物防闪电电涌侵入和高电位反击给出了具体的防护措施，尤其是建筑物低压电源引入的总配电箱处，SPD的设置更为强制性条文，必须严格执行。
但是在现实中，由于防雷工程设计和施工单位技术水平的参差不齐，导致低压配电系统SPD的设计和安装不规范，尤其是低压总配电箱处 SPD的设置不能满足规范强制性要求，未能充分发挥其防护作用，甚至留下安全隐患。
1.电涌保护器的工作原理及分类电涌保护器适用于220/380V 低压电源保护，是一种非线性元件，根据IEC标准规定，电涌保护器是主要抑制传导过来的线路过电压和过电流的装置。
电涌保护器起到保护作用，基本要求是必须承受预期通过的雷电电流，并且通过电涌最大钳压，有效熄灭在雷电流通过后产生的工频续流，把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。
电涌保护器按工作原理分为开关型、限压型、分流型或扼流型，按用途分为电源保护器、信号保护器。
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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
作为 SPD 的后备保护时，SPD 后备保护熔断器额定电流值不应低于下表中的推荐值，否则在雷电浪涌
的冲击下熔断器的溶体会先与 SPD 熔断，SPD 将没法发挥作用。
电源线路浪涌保护器后备保护熔体额定电流推荐值
保 护 LPZ0 区与 LPZ1 区交界处 LPZ1 与 LPZ2、LPZ2 与 LPZ3 区交界处 后 备 保 护 熔 体 最 小
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
80 A
35
50
35714
80A
35
40
22857
63A
25
30
12857
50 A
10
20
5714.3
32A
6
15
3214
25A
6
10
1428
20 A
4
6.0
514
16A
4
四 建筑电气设计中 SPD 后备保护的选用
经过以上分析可以得出两个结论；SPD 后备保护宜采用熔断器而不宜采用断路器；当采用熔断器
最大允许推荐值以供设计中参考。
市面上常用ＳＰＤ厂商后备保护(最大允许保险丝)推荐值：
第一级最大放电 第一级标称放电 第二级标称放 第三级标称放 第四级标称放
厂商
电流Ｉpeak（KA） 10/350µs
电流 In（KA） 电流 In（KA） 电流 In（KA） 电流 In（KA）
8/20µs
8/20µs
8/20µs
8/20µs
菲尼克斯 FLT 35(35KA)
125A GL
易雷斯 LS4-100（KA） LS2-30（KA）/420 LS1-40（KA）
LS1-10（KA）
63~125A GL
250A GL
/320
/2
32A GL
16A GL
MoELLer VFB-1 (60KA) VFB-1(25KA)
∞
∫ I2t= i 2 ×ｄｔ
0
其简化公式为： I2t=（1/2）×（1/0.7）×I2 ×T2 （建筑物防雷设计规范 P64 页附 6.2）
I－雷电流幅值（A） T2－半值时间（Ｓ） 由此查图 可知不同电流波形和不同电流幅值下所须配最小熔体额定电流和最小导线
截面，各计算结果见下表：
最大放电电流（10/350μs）下后备保护熔体选择表：
（A）GL （A）GL
10/350µs
8/20µs
8/20µs
8/20µs
8/20µs
A级
≥100A
≥100A
≥63A
≥32A
≥10A
≥10A
B级
≥100A
≥80A
≥63A
≥32A
C级
≥80A
≥80A
≥32A
D级
≥80A
≥80A
≥20A
在实际建筑电气设计中 SPD 后备保护熔断器熔体额定电流值宜小于主开关的额定电流值，并满足级 差配合的要求，以免 SPD 短路故障时扩大事故面。以下是笔者统计的市面上常用ＳＰＤ厂商后备保护
上海电器科学研究所测得：对同一型号 SPD 进行测试： In=20KA Imax=40KA 时，
串联 RTl4—63 熔断器，在 19．8KA 大电流冲击时(8／20us)，熔断器断开。测得限制电压 U 熔为 2674V。 串联 DZ47—63 断路器，在 18．29KA 大电流冲击时，断路器脱扣断开。测得限制电压为 u 断为 5014V， 其中断路器附加电压为 3KV。
5SD7078(40KA) 5SD7053(15KA)
160A GL
125A GL
125A GL
安世杰
CLASS-I(40kA)
CLASS-II
CLASS-III(10k
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
从上述分析和实验表明：用断路器作后备保护时，线路上的限制电压要高于用熔断器作后备保护的 线路上的限制电压，故大多数专业 SPD 供应厂家都采用熔断器作后备保护的原由，另一方面由于断路 器电感的存在，其响应时间长，这也是系统不希望的。我们来讨论使用熔断器的情况。
SPD 支路上熔断器的主要作用是在 SPD 设备内部短路情况下能有效的切断短路电流，同时能保证 在额定的雷电过电流的情况下 SPD 起到正常的泄流作用。这就要求熔断器的熔断电流躲过额定波形下 额定幅值的雷电流作用，同时小于上级主开关的整定电流，并保证一定的级差，以实现其选择性。
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）
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
保 护 LPZ0 区与 LPZ1 区交界处 LPZ1 与 LPZ2、LPZ2 与 LPZ3 区交界 直流电源标称放电电
分级
处
流（KA）
第一级
第二级标 第三级标 第四级标
建筑电气低压配电系统中通常在 SPD 支路中接入一个限流元件作为 SPD 故障短路的后备保护。 此限流元件可以是熔断器、延时型空气开关、剩余电流短路器。采用熔断器来切断续流的接线如图所示：
其中熔断器的额定电流应高于被保护系统的正常运行电流，它的熔断电流应小于 SPD 电子固态保 护器件在电弧区的续流。现有市面上的大部分 SPD 产品其内部均带有一个熔断器（或热断路器），该熔 断器（或热断路器）主要起保护 SPD 的电子固态保护器件作用，由于 SPD 使用场所条件恶劣，其内部
也可能出现短路，因此在现有的工程实际应用中都要求在 SPD 线路上加装一组熔断器或断路器、剩余 电流保护器（剩余电流保护器，价昂贵实际工程中较少采用），以保护 SPD。(Surge protective devices) 笔 者现将对用于不同保护等级的三相电涌保护器后备保护用的熔断器、断路器的选用做一个定量的分析。
VR7 (20KA)
VD7(2.5KA)
250A GL
125A GL
125A GL
63A GL
雷威
DR3 40KA
DR3 20KA
DR3 5KA
DR3 3KA
250A GL
125A GL
63A GL
63A GL
易普康
HL60 (60KA) XX-100(100KA) XX-65(65KA) XX-40(40KA) XX-15 (15KA)
分级
额定电流（A）GL
第一级
第二级
第三级
第四级
后备保护熔 后 备 保 护 后 备 保 护 熔 后 备 保 护 后 备 保 护
体最小额定 熔 体 最 小 体 最 小 额 定 熔 体 最 小 熔 体 最 小
8/20µs
电流（A） 额 定 电 流 电流（A）GL 额 定 电 流 额 定 电 流
GL
（A）GL
160A GL
80A GL
80A GL
40A GL
25A GL
ISKRA PR0TEC(25KA) PR0TEC(70KA) PR0TEC0A GL
≥100A GL
(60KA) ≥100A GL
(10KA) ≥100A GL
(3KA) ≥100A GL
SIEMENS 5SD7056(50KA)