SPD选择与安装的原则

Ⅲ级分类试验:
对试品进行混合波（1.2／50μ s，8／20μ s）试验。
三
SPD的主要技术数据及要求
1.最大持续运行电压 UC
可以持续加在 SPD上而不导致SPD动作的最大交 流电压有效值或直流电压，等于SPD的额定电压(按表1的 规定）。
表1: 按低压交流配电系统接地型式确定SPD的最低UC值
2. 残余电压
Ur
当电涌保护器导通时，其两端的电压峰值。该电压 大小决定于电涌保护器电阻下降时，在其上通过的电流的 大小。
3. 电压保护水平
UP
一个表征 SPD限制电压的性能参数，它指的是在标 称放电电流In作用下，电涌保护器两端呈现的最大残压。 它可从一系列的优选值的列表中选取，一般有：2.5；2； 1.8；1.5； 1.2； 1.0六个等级，单位为千伏。
如果存在如下因素之一，应考虑SPD2 乃至SPD3的选择：
——SPD1的UP（4kV）大于下游和末端设备的UW；
——SPD1与受保护设备之间距离过长（一般指线缆 长度大于10m）； ——建筑物内部存在其它的干扰源产生的电磁场干 扰。
SPD2应安装在LPZ1区与LPZ2区交界处。 SPD2应选择Ⅱ级或Ⅲ级分类试验的产品，其主要技 术参数应符合以下要求：
（1）In：
选用Ⅱ级分类试验的SPD时，每一相线及中性线与 PE线间的SPD的标称放电电流值应符合表2的要求。 当采用“3+1”或“1+1”接线形式安装SPD时， 在三相系统中，接在中性线与PE线间的SPD的In值 应为接在相线与中性线间的SPD的In值的四倍 。 在单相系统中，接在中性线与PE线间的SPD的In值 应为接在相线与中性线间的SPD的In值的二倍。
1.15Uo
不适用
1.15Uo
1.15Uo
不适用
1.55Uo
不适用
1.15Uo
1.15U
1.15U
1.15Uo
不适用
1.15Uo
1.15U0
不适用
每一相线 和PEN线间
不适用
1.15Uo
不适用
不适用
不适用
注 1：Uo指低压系统相线对中性线的标称电压,U为线间电压 2：在 TT系统中， SPD在 RCD的负荷侧安装时，最低 UC值不应小于 1.55UO，此 时安装形式为L-PE和N-PE；当SPD在RCD的电源侧安装时，应采用“3+1”形式，即LN和N-PE，UC值不应小于1.15U.
(3) UP：
在220/380V电气装置内SPD1的电压保护水平UPyi不应 超过下游被保护设备的绝缘耐冲击过电压额定值，否则， 应采用配合协调的 SPD2 ，以确保达到要求的电压保护水 平。
2. SPD2的选择
假如选择SPD1的UP不超过4kV，能对配电线路下 游和末端电气设备进行有效箝压保护时，可仅在建筑物入 口处配电柜（箱）上安装一组SPD1。
2.
限压型 SPD
无电涌出现时在线SPD呈高阻状态，随着线路上的 电涌电流及电压的增加，达到一定值时SPD的阻抗跟着连 续变小的SPD。限压型SPD常用的元件有金属氧化物压敏 电阻、雪崩二极管等。有时也称这类SPD为“箝压 型”SPD。
3. 混合型SPD
由开关型元件和限压型元件组合而成的SPD。随着施 加的电压特性不同，SPD时而呈现开关型 SPD特性，时而 呈现限压型 SPD特性，时而同时呈现开关型和限压型特 性。
SPD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SPD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SPD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。
4. 标称放电电流 In
流过SPD 8／20μs电流波的峰值电流，主要用于II级 分类试验，也用于对SPD做I级和II级分类的预试验。
7. 工频续流
If
冲击放电电流结束瞬间，流过SPD的由供电电源提 供的电流。
8. 泄漏电流
Ic
指SPD在未导通下的泄漏电流。，一般都小于1 mA
9. 导通时间（响应时间）
(2) UC： 在低压交流配电系统中，UC的 选择应符合表1的要求：
表1： 按低压交流配电系统接地型式确定SPD的最低UC值
电涌保护 器 连接于： 每一相线 和中性线 间 每一相线 和PE线间 中性线和 PE线间 低压交流配电接地型式 TT系统 TN-C系统 TN-S系统 引出中性线 的IT系统 不引出中性线 的IT系统
t
该时间是SPD是一个很重要的参数，它决定于所释 放的雷电流能量。
10. 劣化现象
任何设备的工作性能偏离其预定性能的非期望偏差。 在SPD性能中指当SPD长时间工作或处于恶劣工作环境时， 或直接承受雷击电涌而引起其性能下降、原始性能参数的 改变，也称退化或老化。
11. 热崩溃
当SPD承受的持续功率损耗超过SPD外壳和连接件 的散热能力，引起内部元件温度逐渐升高，性能下降，最 终导致损坏的过程。






由于SPD市场竞争的加剧，各厂家的市场推广及营销模式 都有了一定的变化，大致分为三类： 第一类：由于具备很强的资源优势及集团背景，依靠防雷 工程及技术，采取以技术服务为主导，渠道为辅的营销模式， 如中光等； 第二类：主要以新产品开发，加大产品规模，借助配套企 业及行业，来拓展品牌影响力，从而增加市场份额，比如雷讯、 雷安等； 第三类: 以集中精力于自身熟悉和有关系的领域，其它领 域为辅的原则来开发市场，比如ABB、施耐德等。 随着SPD市场竞争的加剧，这一行业洗牌将再所难免，单 从2005到2008年来看，国内厂商几乎增加了一倍，大批民营企 业，甚至一些生产开关、断路器厂商也转行投身于SPD行业， 这些厂家以低价进入市场，同时伴随着参差不齐的产品。 这不仅冲击了市场，其质量也难以保障，对整个行业的发 展带来了不利影响，市场在不久将会洗牌清理。
不适用
1.15Uo
1.15U0
不适用
每一相线 和PEN线间
不适用
1.15Uo
不适用
不适用
Hale Waihona Puke Baidu
不适用
注 1：Uo指低压系统相线对中性线的标称电压,U为线间电压 2：在TT系统中，SPD在RCD的负荷侧安装时，最低UC值不应小于1.55UO，此时 安装形式为L-PE和N-PE；当SPD在RCD的电源侧安装时，应采用“3+1”形式，即L-N 和N-PE，UC值不应小于1.15Uo.
SPD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SPD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SPD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SPD市场基本没有 被开发出来。
表2
雷击 类型
SPD1和SPD2选择的主要技术参数
SPD1
Iimp或In UP 雷击 类型 In 20kA (8/20μs)
SPD2
Uoc UP
S1 S1和S2 12.5kA (10/350μs) S2
—
15kA (8/20μs)
10kA (8/20μs) 5kA (8/20μs)
—
4kV
S3 和 S4 木杆 12.5kA (10/350μs) 5kA (8/20μs) S3 20k V 10k V
二
SPD的冲击试验分类
Ⅰ级分类试验：
对试品进行8／20μ s标称放电电流In，1.2／50μ s冲 击电压和最大冲击电流Iimp的试验。10/350μ s波形是可能 实现Iimp波形三个参数要求的波形之一。
Ⅱ级分类试验:
对试品进行标称放电电流In，1.2／50μ s冲击电压 和最大放电电流Imax试验。Ⅰn和Imax的波形为8／20μ s。
UP2≤0.8UW
金属 杆
S4
注1：Iimp、In和Uoc值均指每一保护模式间的一个SPD参数值。 2：Uc值要求见表1。
（2） Uc： 选用Ⅱ级或Ⅲ分类试验的SPD，其 最大持续运行电压值均不应低于表1中的 要求。 （3) Up： SPD的UP必须低于受保护线路和设 备的UW值，并应有20%的裕度，即： UP＜0.8UW 图1给出了需要增加SPD进行保护的 示例。需要说明的是增加的SPD2的UP2 也应小于0.8UW。
电涌保护 器 连接于： 每一相线 和中性线 间 每一相线 和PE线间 中性线和 PE线间 低压交流配电接地型式 TT系统 TN-C系统 TN-S系统 引出中性线 的IT系统 不引出中性线 的IT系统
1.15Uo
不适用
1.15Uo
1.15Uo
不适用
1.55Uo
不适用
1.15Uo
1.15U
1.15U
1.15Uo
第一部分：
电涌保护器SPD在低压电气系统中
选择和使用原则
一 定义：
1. 电压开关型 SPD
无电涌出现时在线SPD呈高阻状态，当线路上出现 电涌且电压达到一定的值时，SPD的阻抗突然下降变为低 阻的SPD。电压开关型SPD常用的元件有：放电间隙、气 体放电管、晶体闸流管和三端双向可控硅元件等。有时也 称这类SPD为“短路型”SPD。



目前国产SPD主要应用于电信和建筑电 气两大领域，也是国内大部分SPD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SPD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SPD市 场主要由中光、思博、DEHN、雷安等十多家企业占领。 国外品牌将加大进入中国力度，国内企业的生产规 模将进一步加大。 目前，国内SPD技术进一步向世界水平靠近，出口 额也将进一步增多。近几年，国内中光、雷讯等企业陆 续推出新型产品，经过检测已经达到国际领先水平，并 且由于成本价格相比于国际品牌有明显优势，这些企业 也加强了国际市场的开发，越来越多的传统SPD强国的 终端客户也主动来中国与他们洽谈合作。
国内SPD近十年来的市场规模



中国SPD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SPD产品市场年均增长速度 已达到45%左右； 预计到2011年，中国SPD市场规模将可能达 到六十多亿元。
12. SPD脱离器
当SPD发生故障时，一个能把SPD同电路脱开的装 置。 注：这种断开装置不需要具有隔离能力，它应能防止 低压电气系统持续故障并可用于显示SPD故障状态。除了 具有脱离器功能外，还可以具有过流保护或过热保护功能 等。这些功能可由单一的或多个装置组合在一起实现。
13. 保护模式
SPD的保护元件可以连接在低压配电系统线路的相 线——相线、相线——中性线、相线——保护线、中性 线——保护线之间及多种方式同时连接。这些连接方式称 为保护模式。 在交流配电系统中，一般将相线——相线之间的保护 称为横向（差模）保护；相线（或中性线）——保护线 之间的保护称为纵向（共模）保护。
在直流配电系统中可分为正负极之间称为横向（差 模）保护，正负极与保护线之间称为纵向（共模）保护。
四
SPD的选择
1.
SPD1的选择
LPZ0 LPZ1 LPZ2
设备
SPD2 （SB）
SPD1 （MB）
建筑物防雷区的划分和等电位连接位置示意图
(1) Iimp： 每一相线及中性线或PE线之间的SPD的冲击电 流值，可按GB5007中第6.3.4条“进入建筑物的各 种设施之间雷电流分配”方法计算。 在难于计算的情况下，则每一保护模式的Iimp 值不应小于12.5kA。 按照“3+1”或“1+1”接线形式安装SPD时: 在三相系统中，接在中性线与PE线间的SPD的 Iimp值应为接在相线与中性线间的SPD的Iimp值的四 倍，即Iimp值不应小于50kA； 在单相系统中，接在中性线与PE线间的SPD 的Iimp值应为接在相线与中性间的SPD的Iimp值的二 倍，即Iimp值不应小于25kA。