SPD选择与安装
信息系统信号数据线路SPD选型安装
信息系统信号/数据线路SPD选型安装熊长铮[1]冯晓海[2]（1、云南省防雷中心高级工程师 2、昆明市防雷设施检测所所长）摘要：本文从结构类型重点介绍了几种常用的信号、天馈浪涌保护器。
通过举例说明了XP 随心®系列在工程设计安装中应注重的方面。
关键词：防雷信号浪涌保护器接地1、前言信息系统信号/数据线路种类繁多，传输速率、工作电平、工作频率（包括频率带宽）、特性阻抗和接口类型等等参数各不相同，而且在同一间机房内设备的布设往往也较分散，这就给线路上需要安装的SPD选型、设计和接地线的敷设带来较大的困难。
选型不对或不准确，地线乱接，要么留下雷击隐患，要么系统运转不正常，所以，信息系统信号/数据线路应安装适配的信号线路浪涌保护器（SPD），SPD的接地端及电缆内芯的空线对应接地[1]。
如果能有一种方式将这些分散的各种线路信号SPD和天馈SPD集成起来，统一接地，方便维护维修，搞成模块化的形式，这就给设计、施工带来极大的方便，并且机房也规范、美观。
广州雷迅公司推出的“XP随心®系列”就解决了这一难题。
2、信号SPD的结构分类现行信号(包括天馈)SPD主要有以下种类：2.1 放电管类SPD，主要是采用密闭式气体放电管，也称惰性气体放电管，管内充满惰性气体，放电方式是气体放电，靠电压击穿气体来起到一次性泄放雷电流的目的。
优点：体积小，通流容量大（可以达到5~15KA），漏电流小，无电弧。
缺点：产品参数一致性差，有续流，残压较高。
工艺特点：惰性气体放电管是密闭结构，一般有二极和三极结构形式。
三极的有短路保护装置，当温度超过一个设定数值，短路装置便启动使放电管整体导通，防止温度过高造成放电管内气压过高器件爆裂。
2.2 压敏电阻类SPD该类SPD主要使用氧化锌芯片，利用氧化锌的非线性特点，电压没有波动时，氧化锌呈高阻状态，当电压出现波动达到压敏电阻启动电压时，氧化锌迅疾呈现低阻近似短路状态，将电压限制在一定范围内。
【实用资料】SPD选择与安装.ppt
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
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
已达到45%左；
预计到2011年，中国SPD市场规模将可能达
到六十多亿元。
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。
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。
SPD保护模式和安装要求
1 对ＳＰＤ的主要要求（1）安装ＳＰＤ（电涌保护器）之后，在无电涌发生时，ＳＰＤ不应对电气（电子）系统正常运行产生影响；（2）在有电涌发生的情况下，ＳＰＤ能承受预期通过的雷电流而不损坏，并能箝制电涌电压和分走电涌电流；（3）在电涌电流通过后，ＳＰＤ应迅速恢复高阻状态，切断工频续流。
2 ＳＰＤ结构类型选择（1）建筑物内入口级宜选开关型ＳＰＤ；（2）入口级以后级宜选电压限压型ＳＰＤ；（3）也可选择内装单级或已配合好的多级ＳＰＤ模块及辅助机构的ＳＰＤ箱。
3 ＳＰＤ基本保护模式（1）三相ＳＰＤ基本保护模式共模保护（见图1）：ＳＰＤ接在（Ｌ－ＰＥ）间、（Ｎ－ＰＥ）间，线路与设备内电路和器件对地绝缘。
差模保护（见图2）：ＳＰＤ接在（Ｌ－Ｎ）间、（Ｌ－Ｌ）间，保护设备两个输入端之间的电路与器件。
差模保护很少单独用，一般用在“３＋１”或“２＋１”保护。
全模保护（见图3）：既有共模保护又有差模保护：（Ｌ－ＰＥ）间、（Ｎ－ＰＥ）间、（Ｌ－Ｌ）间、（Ｌ－Ｎ）间，既可以防止相对地、中对地的过电压，又可避免相对中的过电压。
共差模保护：对ＴＴ、ＴＮ配电系统所要求的相线、零线、零线对地及相线对零线的共模、差模进行全方位保护，用于Ｂ、Ｃ、Ｄ级电涌保护。
（2）单相ＳＰＤ基本保护模式多用在插座对路（如图４~图６所示）。
4 “３＋１”ＳＰＤ保护在３根Ｌ（相线）和Ｎ（中性线）之间（Ｌ－Ｎ）安装３个相同的限压型ＳＰＤ，同时Ｎ（中性线）与ＰＥ（保护线）之间（Ｎ－ＰＥ）安装１个开关型ＳＰＤ。
多用在ＴＴ系统，或在３根Ｌ（相线）和ＰＥ（中性线）之间安装３个相同的开关型ＳＰＤ，作电源线与中性线之间的差模保护。
同时Ｎ（中性线）与ＰＥ（保护线）之间安装１个限压型ＳＰＤ，多用在ＴＮ系统。
缺陷：电压抑制水平失真；响应时间不匹配；续流问题存在安全隐患。
应用范围：目前我国多用这种保护模式，特别适于ＴＴ系统。
有专家认为：ＴＮ和ＩＴ系统中也可安装选用“３＋１”ＳＰＤ保护模式（接线图见图7）。
低压电源系统中SPD的选择及安装位置
低压电源系统中SPD的选择及安装位置、SPD的选择信息系统雷击电磁脉冲的防护应按其所处的建筑物条件、信息设备的重要程度、发生雷击事故严重程度等进行雷击风险评估，将信息系统雷击电磁脉冲的防护分为A、B、C、D四级，分别采用相应防护措施：A 级：宜在低压系统中采取3-4级SPD进行保护。
B 级：宜在低压系统中采取2-3级SPD进行保护。
C 级：宜在低压系统中采取2级SPD1行保护。
D 级：宜在低压系统中采取1级或以上SPD8行保护。
［说明］风险评估计算方法参见IEC61662:雷击损害风险的评估。
二、SPD在电源系统中的安装位置如下：(1)在LPZ0A区和LPZ0B区与LPZ1区交界面处连续穿越的电源线路上应安装符合I级分类试验的SPD如总电源进线配电柜内、配电变压器的低压侧主配电柜内、引出至本建筑物防直击雷装置保护范围以外的电源线路的配电箱内。
(2)在LPZOB区与LPZ1区交界面处穿越的电源线路上应安装符合U级分类试验的SPD如引出至本建筑物防直击雷装置的保护范围之内的屋顶风机、屋顶广告照明的电源配电箱内。
(3)当电源进线处安装的电涌保护器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箱供电的设备时，应在该级配电箱安装符合U级分类试验的SPD其位置一般设在LPZ1区和LPZ2区交界面处。
如：楼层配电箱、计算机中心、电信机房、电梯控制室、有线电视机房、楼宇自控室、保安监控中心、消防中心、工业自控室、变频设备控制室、医院手术室、监护室及装有电子医疗设备的场所的配电箱内。
（4）对于需要将瞬态过电压限制到特定水平的设备（尤其是信息系统设备），应考虑在该设备前安装符合川级分类试验的SPD其位置一般设在LPZ2区和其后续防雷区交界面处。
如：计算机设备、信息设备、电子设备及控制设备前或最近的插座箱内。
三、SPD在住宅中的安装：（1）高层住宅应在照明、动力总配电箱内安装符合I 级分类试验的SPD 并宜在屋顶风机、电梯等设备的电源配电箱内安装符合u级分类试验的SPD高层住宅在工程档次较高及造价允许的情况下宜在住户配电箱内安装符合川级分类试验的SPD（2）多层住宅在符合本文第五部分2条1款时，宜在照明总配电箱内安装符合I级分类试验的SPD符合本文第五部分2条2款时，宜在照明总配电箱内安装符合U级分类试验的SPD分散型小别墅宜将SPD 安装在住户配电箱内。
某车间SPD的安装及选择
某车间SPD的安装及选择摘要：文章主要介绍了某机械车间安装SPD的位置及其参数的选择，以及对SPD 的安装施工要求。
正确安装的SPD可以把雷电流在进入建筑物时泄入大地，使车间内设备免受其害；不正确的安装，不仅不能防御入侵的LEMP，连SPD自身也会收到损害。
车间位于江苏省盐城市，年雷暴日为32.5d/a，厂房长196，宽96米，高10.9米，年预计雷击次数0.1684次/年，为第三类防雷建筑物。
建筑物内设10/0.4kV变配电所一座，一路高压进线。
以下为本次设计选取SPD位置及参数的步骤。
1、在线路进入建筑物的入口处装设SPD1（在LPZ1的边界处）建筑物内的整个电气系统中的SPD1选择和安装，应当保证局部雷电流大部分在LPZ0A/LPZ1的界面处，转移到接地系统。
由于本建筑物内设有变电所，根据规范GB 50057-2010的要求在低压侧的配电屏上装设Ⅰ类试验的浪涌保护器。
1.1、最大冲击电流Iimp的选择：最大冲击电流应满足安装点根据IEC 62305-1：2010 附录E﹒2雷击建筑物引起的电涌（损害源S1）或50343-2012 式5.4.3-1~2，和根据IEC 62305-1：2010 附录E﹒3﹒1或GB 50057-2010 表5 雷击线路引起的电涌选择（损害源S3）的要求。
1.2、确定被保护设备的耐冲击电压额定值UwGB50057-2010 第6.4.4条或GB50343-2012 第5.4.3条均给出了三相配电系统中各种设备耐冲击电压额定值Uw（见表1）1.5、检验是否符合GB 50057-2010 的要求根据GB 50057-2010 第6.4.5~7条的条文说明，建筑物内系统在以下条件下的到保护，满足下列条件之一：2、在分配电箱处装设第二级浪涌保护器SPD2根据GB 50343-2012 第5.4.3条第3款，在分配电箱装设的Ⅱ级试验的浪涌保护器作为后级保护。
2.1、SPD2的（8/20μs）取值2.4、检验是否符合GB 50057-2010 的要求根据GB 50057-2010 第6.4.5~7条的条文说明，建筑物内系统在以下条件下的到保护：2.4.1、SPD2在能量上与上游的SPD1配合好。
铁路信号SPD的选择与安装的思考
铁路信号SPD的选择与安装的思考作者：孙鑫来源：《价值工程》2013年第03期摘要：铁路信号系统智能化、集成化和数字化是迈向高速时代的中国铁路发展方向。
对于信号设备的防雷和浪涌保护越来越至关重要。
按照现代防雷要求，科学合理选择和安装SPD 可以降低在雷电条件下设备发生故障的概率，提高设备运行的可靠性与安全性。
Abstract： Intelligent， integrated and digital railway signal system is the development trend of China railway at the high-speed era. The lightning protection and surge protection is more and more important. On the request of modern lightning， scientific and reasonable choice and installation of SPD can reduce the probability of equipment failure when lightning， and improve the reliability and safety of equipment operation.关键词： SPD；雷害；安全Key words： Surge Protective Device（SPD）；lightning；safety中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）03-0184-020 引言由于现代通信信号设备集成化程度高和电力电子技术的广泛应用，雷害产生的电磁脉冲对设备的损害就更容易发生。
对铁路信号系统采用综合防雷手段，可能将雷电降低到最低的限度，减少信号系统遭受雷电损害的风险。
而在综合防雷系统中，科学合理的选择和安装SPD （浪涌保护装置）就至关重要。
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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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。
铁路信号SPD的选择与安装的思考
１ Ｓ Ｐ Ｄ的概念
称 之 为共 模 电压 。 对于 电缆 来 说 ， 因 为 每 条 线 暴 露 在 过 雷
根据国家标准 Ｇ Ｂ ４ ３ ６ ５ — １ ９ ９ ５《 电磁兼 容术语规定》 ， 电 电磁 脉 冲 的条 件 相 同 的 情 况 下 ， 因 此 只 会 产 生 共 模 电 Ｓ Ｐ Ｄ（ Ｓ ｕ ｒ ｇ ｅ Ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ） 的汉语译 名 为 “ 浪涌 （ 冲击 ） 压。 但 若 安 装在 每 一 条对 称 的线 路 和地 线 间 的 防 雷保 安 器 防护 装 置 ” 。 Ｉ Ｃ Ｅ将 Ｓ Ｐ Ｄ定 义 为“ 用做 限 制 瞬 态 过 电压 和 泄 Ⅱ 向 应 时间存在差异 ， 则会 出现差模 电压。 放浪涌（ 冲击 ） 电流 的 装 置 。 它至 少 应 该 包含 一 个 非线 性 的 计 算机设备上 的雷过压可能出现 的位置 ： ① 雷过压 发 元件 ” 。 Ｉ Ｔ Ｕ将 Ｓ Ｐ Ｄ定 义为“ 用来减少具有有持续时间的浪 生在 通信 或者数据线之间和线路对地 线之间； ②感应 雷过
孙鑫 Ｓ ＵＮ Ｘｉ ｎ
（ 西安 铁 路 职 业 技术 学 院 ， 西安 ７ １ ０ ０ １ ４ ）
（ Ｘ ｉ ａ ｎ Ｒ ａ ｉ ｌ ｗ ａ ｙ Ｖ ｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ＆Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ， Ｘ ｉ ａ ｎ ７ １ ０ ０ １ ４， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
摘要 ： 铁路信 号系统智能化 、 集成化和数字化是迈向高速 时代的 中国铁路发展方向。对 于信 号设备要求 ， 科学合理选择和安装 Ｓ Ｐ Ｄ可以降低在 雷电条件下设备发生故障的概率， 提 高设备运行的可靠性与安全性 。
三级SPD选择条件以及安装规定
三级SPD选择条件以及安装规定由于雷击的能量是非常巨大的，需要通过分级泄放的方法，将雷击能量逐步泄放到大地。
第一级防雷器可以对于直接雷击电流进行泄放，或者当电源传输线路遭受直接雷击时传导的巨大能量进行泄放，对于有可能发生直接雷击的地方，必须进行CLASS —I的防雷。
第二级防雷器是针对前级防雷器的残余电压以及区内感应雷击的防护设备，对于前级发生较大雷击能量吸收时，仍有一部分对设备或第三级防雷器而言是相当巨大的能量会传导过来，需要第二级防雷器进一步吸收。
同时，经过第一级防雷器的传输线路也会感应雷击电磁脉冲辐射LEMP，当线路足够长感应雷的能量就变得足够大，需要第二级防雷器进一步对雷击能量实施泄放。
第三级防雷器是对LEMP和通过第二级防雷器的残余雷击能量进行保护。
1、第一级保护目的是防止浪涌电压直接从LPZ0区传导进入LPZ1区，将数万至数十万伏的浪涌电压限制到2500—3000V。
入户电力变压器低压侧安装的电源防雷器作为第一级保护时应为三相电压开关型电源防雷器，其雷电通流量不应低于60KA。
该级电源防雷器应是连接在用户供电系统入口进线各相和大地之间的大容量电源防雷器。
一般要求该级电源防雷器具备每相100KA以上的最大冲击容量，要求的限制电压小于1500V，称之为CLASS I级电源防雷器。
这些电磁防雷器是专为承受雷电和感应雷击的大电流以及吸引高能量浪涌而设计的，可将大量的浪涌电流分流到大地。
它们仅提供限制电压（冲击电流流过电源防雷器时，线路上出现的最大电压称为限制电压）为中等级别的保护，因为CLASS I级保护器主要是对大浪涌电流进行吸收，仅靠它们是不能完全保护供电系统内部的敏感用电设备的。
第一级电源防雷器可防范10/350μs、100KA的雷电波，达到IEC 规定的最高防护标准。
其技术参考为：雷电通流量大于或等于100KA（10/350μs）；残压值不大于2.5KV；响应时间小于或等于100ns。
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
电源系统SPD的选用和安装
电源系统SPD的选用和安装SPD主要参数的确定和安装要求：(1)TN系统。
当10/0.4KV变电所与低压电气装置不在同一建筑物内时，如电气装置采用TN系统，通常采用TN-C-S系统而不采用TN-S系统。
在电源进线处PEN线以及中性线都是通过接地母排接地而带地电位，因此在TN-C-S系统中只有三根相线上需装设SPD，此等SPD安装在相线和地(地即PE线)之间。
由于沿线路传导来的远处落雷感应产生的雷电脉冲能量较小，此等SPD可采用压敏电阻SPD，它需通过8/20us波形的II类试验，其额定泄放电流isn不应小于5KA。
SPD的一个重要参数是最大持续运行电压U。
它是指可持续施加在SPD上且不损坏SPD 的最大交流方均根电压或直流电压。
它应大于低压电气装置内可能出现的工频持续击穿损坏而引起对地故障短路。
在TN-C-S系统中，PE线系统自PEN线引出，所以SPD承受的工频过电压即是电气装置标称电压Uo加上电网供电电压的正偏差。
我国(GB12325-1990)《电能质量供电电压允许偏差》标准规定220V电网内的正偏差不大于7%，但我国一些电压质量差的地区电压正偏差往往超过此值，再加上SPD老化等因素，我国防雷标准取Uc≥1.15Uo。
(2)TT系统。
TT系统内SPD的装用比较复杂。
在TT系统内，中性线自变电所引出后不再重复接地而对地绝缘，因此它和相线一样能将线路感应产生的雷电脉冲过电压传导到建筑物电气装置中来。
为此在TT系统电气装置内需在相线和中性线上共安装4个SPD。
在TT系统内，电气装置的保护接地与电源处系统接地，在电气上不相关联，电气装置的PE线引自单独的接地极，电气装置无故障时PE线为地电位，因此TT系统绝缘承受的工频过电压常比TN系统高，当一相发生接地故障时，另两非故障相对地电位将升高，其值一般不超过相电压的50%，SPD躲过此持续过电压，在此种情况下，我国取Uc≥1.55Uo。
目前一些大城市内因10KV电网电容电流剧增，为此将原先的不接地系统改为经小电阻接地系统，这样变电所高压侧接地故障电流Id将增大到数百安以至千安，它在变电所接地电阻RB上的电压降将达数百伏以至千伏以上，如果变电所只有一个共用接地，低压TT系统的相线和中性线将带此对地暂态高电压，其持续时间以百毫秒的放电热量烧毁。
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。
电源SPD设计安装中的常见问题
电源SPD设计安装中的常见问题摘要：本文根据GB50057-94、GB503430-2004等国家标准，对实际工程中电源SPD设计、选择和安装存在的一些问题进行了分析并提出了应该注意的事项。
随着科技的不断进步，近年来电子信息系统的大量应用，现阶段雷电灾害呈现出的主要破坏方式，逐渐由直接雷击损坏建筑物和造成人身伤亡转变为雷电电涌造成电力、电子信息系统损坏而由此间接的造成损失。
对此，国家标准也对这方面做出了相关的规定和要求，对电气防浪涌灾害的工作愈加重视，相关的技术更是不断推陈出新。
由于应用人员技术水平的参差不齐，防雷设计不合理和施工不合理时有所见。
笔者根据GB50057-94、GB50343-2004等国家标准和多年从事防雷工作的经验对电源SPD设计、安装存在的一些问题分析并提出应该注意的事项。
一、电源SPD的设计和选择1、电源SPD的防护设计：要做好电源SPD防护设计，就要首先对建筑物电力系统可能遭受雷击影响进行评估，将建筑物划分为不同的雷电保护区域，0A保护区域是直接受到雷击的地方，区内的电磁场强度没有衰减，处于强磁场中；0B区域是指没有直接受到雷击，区内的电磁场强度没有，仍处于强磁场中。
而1区已位于建筑物内，区内不可能遭到直接雷击，在经过外墙的屏蔽措施之后（如混凝土立面的钢筋网），此处的电磁场要弱得多。
2区则经过了又一层的屏蔽措施后，磁场进一步衰减。
对于由0A及0B区引入的电源线路应装设10／350μs波形的SPD，也就是B级SPD保护区域；而后续的区域则可安装8／20μs波形的SPD。
对于此，很多设计人员对于线路入线端的设计基本可以按照上面的原则来设计，但对于引至室外的设备（如室外太阳能热水器、空调等）线路则因为种种原因而忽视掉，由此造成隐患并不鲜见，应该对每条电源线路在出入防雷区域界面处装设SPD进行防护，有必要做到无一遗漏，这才能将外部线路可能引入的雷击电磁脉冲影响堵截在外。
2、电源SPD的选用对于电源SPD的选用，应选用经国家认可的检测实验室检测，符合GB18802.1-2002低压配电系统的电涌保护器第1部分：性能要求和试验方法；IEC61643-1:2005低压配电系统的电涌保护器第1部分：性能要求和试验方法；QX10.1-2002电涌保护器第1部分：性能要求和试验方法。
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。
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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L-N和 N-PE，UC值不应小于1.15Uo.
Ⅲ级分类试验:
对试品进行混合波（1.2／50μs，8／20μs）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
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 。
不适用 不适用
1.15Uo 1.15Uo
1.15Uo 1.15U
不适用 1.15U
中性线和 PE线间
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
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。
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。
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。
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。
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；
由幅值电流Ipeak，电荷量Q两个参数来决定，主要用 于低压电气系统的SPD的I级分类试验。冲击电流Iimp应在 50μs内达到幅值Ipeak，并且在10ms内输送电荷量Q(AS)等 于幅值Ipeak 的二分之一，10/350μs波形是可能实现上述 要求的波形之一。
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。
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。
5. II级分类试验的最大标称放电电流 Imax
流过SPD的8／20μs电流波的峰值电流，主要 用于II级分类试验， Imax 大于In。
6. 最大冲击电流 Iimp
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）
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。
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。
由于SPD市场竞争的加剧，各厂家的市场推广及营销模式
—
4kV 12.5kA
木杆 (10/350μs
S3
)
S3
10kA (8/20μs)
UP2≤0.8UW 20k
V
和
金属
杆
5kA (8/20μs)
S4
5kA
10k
(8/20μs)
V
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，
电涌保护
低压交流配电接地型式
器 连接于：
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
每一相线 和中性线
间
每一相线 和PE线间
1.15Uo 1.55Uo
不适用 不适用
1.15Uo 1.15Uo
1.15Uo 1.15U
不适用 1.15U
中性线和 PE线间
1.15Uo
不适用
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。
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、
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
设备
LPZ2
LPZ1
LPZ0
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。
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。
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。
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。
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
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
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
(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
低压交流配电接地型式
器 连接于：
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
每一相线 和中性线
间
每一相线 和PE线间
1.15Uo 1.55Uo
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。
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。