低压配电系统中浪涌保护器的设计与选择.docVIP

PAGE 4 PAGE 4 低压配电系统中浪涌保护器的设计与选择 【摘要】：在本文中，通过分析浪涌电压的产生，阐述了浪涌保护器（SPD）工作过程、防护等级的划分以及浪涌保护器（SPD）的设计、选择和安装；由于浪涌保护器（SPD）长期在过电压情况下工作，其自身也会受到较大侵害，因此为了延长浪涌保护保护器（SPD）的使用寿命，在本文中，我们也给出了浪涌保护器（SPD）自身的防护设计。 【关键词】：浪涌电压 SPD 防护设计 1．引言 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［1］，因此他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［2］。 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爱的电压范围内，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。 2．浪涌保护器的设计 2.1 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: 2.1.1 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。 2.1.2 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。 2.1.3 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。 2.1.4 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。 2.2 SPD设计的要点 2.2.1 SPD设计说明：工程概况、建筑物防雷分类、设计的依据、电子信息系统的雷电防护等级、接地系统、电缆入户的方式、接地电阻的要求等。 2.2.2列表说明SPD的安装的位置、电箱的编号、防护的等级、数量、基本参数（标称放电电流In或冲击电流Iimp、最大运行电压UC、电压保护水平UP）等，其中SPD安装如表1所示。 表1 SPD安装列表 项目名称 安装位置 电箱编号 防护等级 数量 Iimp或In UP UC XXX楼 总配电箱 ZAL 第一级 1 Iimp=40KA UP≤kV UC=440V 电梯配电箱 DT1、DT2 第二级 2 In=20KA UP≤kV UC=440V 2.3 配电系统中SPD的接线形式 低压配电系统的拉地制式有IT、TT、TN-S、TN-C-S四种形式，因此SPD要根据低压配电系统的不同的接地制式而选择不同的接线大样图，例如，当采用TN交流配电系统供电时，从建筑物内总配电箱引出的配电线路就需要采用TN-S的接地制式。 3．SPD的选择 当从电网引来的低压电源线路为架空的屏蔽层接地的电缆或埋地电缆时，可以不装浪涌保护器。而当低压电源线路全部或者部分为架空线路时，并且该地区雷暴日超过25d/a，这时要装设浪涌保护器防范沿电源线路因导入雷电脉冲而产生过电压，从而使过电压水平处于2.5kV以下。浪涌保护器一般装设在电源的进线处，其安装的位置可以为电气装置内部，也可在国家输电部门同意的情况下，装设在离建筑物最近的电源线路上，即装设在架空线变电缆线处。如果电子设备对防过电压有较高的要求，或者出现过电压时会导致比较严重的后果，例如能够造成爆炸甚至火灾，或重要的电子设备的耐受过电压的能力特别低时，还需增加浪涌保护器的安装。在低压配电系统中选择SPD时主要考虑的因素如下： （1）确定SPD的电压保护水平UP。电压保护水平UP是指在标称放电电流作用时测量到的浪涌保护器的两端的最大电压，一般分为2.5、2、1.8、1.5、1.2、1.0六级，单位为KV。为了使电气设备不受过电压的危害，我们首